生命科学领域的研究范文
时间:2023-08-16 17:41:02
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[关键词]生命科学、本质、发展、应用、社会、生活
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0132-01
一、对生命科学的认识和思考
现代社会科学技术的飞速发展,极大地推进了人类社会的进步,而生命科学领域更是尤为突出,生命科学的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术早已成为当今最为活跃的科技领域之一,人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度,其地位和作为是不言而喻的,它是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。
大千?生命世界,数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别,但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。构成生命的化学元素和生命大分子在化学组成都是由C、H、O、N、P、S等化学元素和4种核苷酸、20种氨基酸、糖类、脂肪等基础生物大分子组成,这些成分是生命构建和一切生命活动得以进行的基础;所有生物体都能够进行新陈代谢,并在新陈代谢过程中不断的生长;所有生物体都能够进行繁殖产生后代,由于受基因控制和基因改变的影响,生命的繁殖表现出高度的遗传和变异特性。
细胞是生命存在的最基本形式,是一切生命活动的基础,被称为生命的基本结构单位和功能单位。
从宏观角度看,地球上的生物构成了一个复杂的生态系统,在这个系统中,生物之间相互依赖、相互制约。生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。直至20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度,一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后,以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展
二、生命科学与社会发展
生命科学是一门神圣的学科,社会的发展离不开生命科学。
医学领域:1929-1943年,青霉素的发现,拯救了二战后期几百万人的生命,抗生素的广泛使用。
遗传学领域:1953年,沃森和克里克首次提出DNA双螺旋结构,揭开了遗传的神秘面纱。
生命科学领域:1997年2月,首例哺乳动物――克隆绵羊“多莉”的诞生;农业领域:转基因棉的研制成功,害虫防治的突破发展。
环境领域:“超级菌”的研制成功,极大程度上解决了海上石油污染的问题。
目前,社会上出现了很多种复杂的疾病,例如糖尿病、心脏病等,光靠有限的医学药物是远远不够的,好多人因此丢失了生命,基因工程的出现给医学领域带来了曙光,科学家们利用基因工程生产出某些特殊的基因和世界上难找的蛋白质,比如说,科学家利用转入转胰岛素基因的大肠杆菌来生产人们所需要的大量胰岛素,大大缩短了胰岛素的生产周期,治愈了更多的胰岛素病人。基因工程还生产出了大量的基因产品,如人的生长激素、干扰素、白细胞介素-2等,对人类的发展起到至关重要的作用。
三、生命科学与我们的生活
进入二十世纪八十年代,生命科学更使势不可挡,雄居影响当代人生活的四大科学之首,目前,生命科学已经成为21世纪当之无愧的带头学科。国际核心期刊生物学占着越来越多的比例,世界优秀科技成果评选总不会离开生物学的最新成果,无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看,生命科学都是当今世界科学研究的核心,最为炙手可热的领域
以下一些生活中的案例来说明生命科学对我们生活的影响:
在山东,医学专家为60岁的刘为荣换了心脏。我国自上世纪80年代末开始做心脏移植手术以来,刘为荣是年龄最大的“换心人”,现在他像正常人一样安排起居。
在上海,上海生物制品研究所生产出第一批高质量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不仅接种保护效果好,而且临床副反应极少,适合各种年龄段的人群接种,最受市场青睐。
在日本,东京齿科医科大学和大日本印刷公司借助特殊的印刷技术,成功培育出与人体血管原来形状相同的毛细血管,有望用于治疗心肌梗塞。
在美国,其国家人类基因研究所宣布,他们已绘制成功首张狗基因测序草图,显示狗与人类的基因数量大致相同。这一成果有助于人类对与基因相关的疑难病症的研究。
在新加坡,科研人员发现经高温和超声波加工处理后的动物骨骼植入人体后,可能不会发生感染或排斥反应,这为异体骨骼移植带来了新希望。
在韩国,研究人员首次培育成功转基因荧光鸡,使转基因鸡蛋在食品、制药等领域的大规模应用进了一步。
以上这些告诉我们,生命科学就是为我们的生活服务的,它的出现和发展就是为了使我们的生活更加美好。
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在科学研究方面,政府每年也投入大量经费,对生物及农业技术、医药、环境、能源、信息技术、水利工程等多个领域的研究进行支持。一直以来,被视为欧洲门户的荷兰都享有与欧洲其他主要生命科学园地联系的地理优势。生物技术的发展被视为荷兰社会可持续发展和经济繁荣昌盛的重要决定性因素。目前荷兰拥有300多家生命科学企业,18所拥有生物技术专业的高等院校,以及政府及公共或私人成立的生命科学研究单位。在生物学、血液技术、心血管疾病、免疫与疫苗等领域的研究开发和产业化都取得了令人瞩目的成就。农业方面,研究人员致力于改良畜牧方法和动物分子生物技术的研究开发,尤其是动物和植物基因组学的研究已成为热点。荷兰凭借畜牧和种植业方面所拥有的丰富专业经验和技术已成为世界第三大农业出口国。在清洁高能效的流程的应用以及再循环材料的使用研究中所取得的成就,使荷兰在环境生物技术界也享有盛名。
近年来,荷兰已成为中国学生出国深造的优选国家之一,来荷留学人员日益增加,目前已达8000余人。其中很大比例的留学人员在生命科学相关专业领域深造、学习。荷兰华人生命科学协会也在这一过程中逐渐发展壮大。
协会历史
1995年7月,近40名从事生命科学研究的旅荷中国学者聚集在荷兰生命科学之城瓦赫宁根(Wageningen)召开了“首届旅荷中国学者生命科学学术讨论会”,旨在促进旅荷中国学者的学术交流,增进相互间的联系与合作。并于会后成立了“旅荷中国学者生命科学学会”,推选钟筱波(现为美国堪萨斯大学医疗中心教授)、党志超(现为荷兰国家公共卫生与环境研究院物质评估中心的高级评估师和工程师)、漆小泉(现为中科院植物研究所研究员)、徐超(现为沈阳医学院公共卫生学院院长)等留学生为第一届理事会成员,并招募会员,为促进旅荷中国学者和国内学者之间的学术交流积极工作。
2010年,学会更名为荷兰华人生命科学协会(英文名称为Chinese Association of Life-Sciences in the Netherlands,英文简称为CALN,以下简称“协会”),并于2011年8月25日在荷兰工商局(Kamer van Koophandel, KvK)成功注册。
协会是一个独立自主的、自发性的学术性非营利组织,为全欧华人专业协会联合会(Federation of Chinese Professional Associations in Europe,FCPAE)成员。协会的各项活动得到中国驻荷兰使馆教育处的指导与大力支持,与荷兰境内主要的中国学联、其他学术团体、高校科研机构以及国内相关单位保持密切联系,开展相关学术交流活动,为在荷生命科学领域学习、工作人员提供交流平台,为中荷科学合作搭建桥梁。近年来,协会也在积极与欧洲其他专业协会,尤其是生物医药领域的专业协会开展密切合作,共谋发展,为国服务。
组织结构
为更好地为会员服务,协会根据多年发展经验,编写并完善了《荷兰华人生命科学协会章程》。章程规定协会实行会长负责的理事会制度。协会设会长1名,负责统筹各部门工作;荣誉会长1名,作为顾问,为协会健康发展提供建议;理事会成员6名,分别负责办公室、学术部、宣传部、联络部、信息部和财务部工作;每个部门具有2~5名干事协助部门负责人开展具体工作。
近年来,随着留荷中国学生人数的上升,以及协会影响力的扩大,目前协会登记注册会员已达300余人,分别来自荷兰各大高校、科研院所的学生和学者,以及生命科学领域的企业单位工作人员。计算机科学、物理科学和社会科学等大量学者也有加盟。众多会员已成为行业专家甚至领军人物,活跃在荷兰或中国的科研机构、政府机关或企业界。
宗旨及主要职能
自成立之初,协会一贯秉承“为在荷华人科学工作者专业交流、寻找合作契机提供平台”的工作宗旨,团结集体力量。目前,协会通过组织开展多种学术交流活动,为会员提供工作信息,接待国内来荷访问团,组织“春晖计划”回国访问创业团队,引荐各种高层次人才(不限于生命科学领域)回国工作等。希望通过这个平台,增强会员之间的了解,并促进合作,为广大海归提供更多的发展空间,构建起海外华人与中国生命科学发展的桥梁。
协会拥有自己的网站caln.nl,定期新闻、学术交流活动信息、回国发展或为国服务信息等。从2012年开始,协会定期在网上通讯,并通过邮件系统为会员提供信息服务。
主要活动
2011 春季论坛
2011年2月26日,协会携手华大基因(BGI)在荷兰莱顿大学共同举办“荷兰华人生命科学暨华大基因2011春季论坛”。莱顿大学医学中心(LUMC)、荷兰国家生物信息学中心(NBIC)、中国科学院苏州生物医学工程所(SIBET)等中荷多个科研机构的专家和代表,与来自华大基因,帝斯曼(DSM)及亿派国际(INSPIREES)等企业界人士,围绕“人类健康、基因技术及其产业化”的主题,作了精彩演讲,使听众了解测序技术和基因组学方面的最新科研动态,并就“个人职业规划与国家发展”等话题,同与会人员展开热烈的开放式讨论,显身说法,使青年学生学者颇受启发。
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进展突出表现在:(1)一大批生物基因组测序,2003年完成的人类基因组计划之后,其他4000多种生物的基因组作图和测序也陆续完成。形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学、RNA组学等新兴领域。(2)生物信息学迅速发展。(3)发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命科学中的前沿学科之一。(4)干细胞研究的快速发展。干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能,目前干细胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基础研究。(5)小分子RNA的发现和对其功能研究是近10年来分子生物学领域最突出的热点之一。(6)从研究神经网络的结构和神经信息处理机制入手。(7)全球变化、生物多样性和生态系统可持续发展成为宏观生物学研究的热点和前沿问题之一。(8)生命科学基础研究已成为农业科技创新的源头动力,动植物育种进入一个崭新的时期。(9)生物科学与其他学科的交叉和渗透更加广泛与深入。
高校生命科学课程改革发展趋势
(一)课程、教材内容的更新和现代化
1.课程、教材内容的更新和现代化
课程改革的实质是课程的现代化。我们要根据现代生命科学发展趋势、前沿、热点,实现生命科学课程、教材内容与结构的更新和现代化,不断容纳生命科学的前沿与新兴领域,更加侧重前沿,更加侧重基础,尤其是学科发展的前沿以及对学科的发展具有重要作用的领域。新的前沿领域或新的学科生长点,要坚持反映现代、融入前沿的原则,课程内容更新、更现代化主要是通过教材更新来实现的,所以我们要把编制新教材(或外文原版)放在核心位置,创新现代化的课程、教材新内容和新体系。北京大学生命科学院完成编写了高水平的《生物化学》《分子生物学》《细胞生物学》《遗传学》《植物生理学》《动物生物学》《植物生物学》等教材,其中《生物化学》《细胞生物学》《植物生理学》当时被列入国家教委生物学科重点教材,另编写有国家级生物学教材3种,规划编写45本教材。清华大学将培养学生影响最大、最重要的课程纳入精品课建设计划,2005年就已立项建设精品课共105项。
2.课程内容国际化
积极开展国际合作与交流。在生命科学的前沿、新兴领域、生物多样性以及生态学与国际组织开展农业科学合作研究[1]。清华大学为使教学内容与国际先进水平接轨,教学内容处于国际先进水平,早在2000年以前,生物化学课程选定A.L.Leeehnig的Principle-ofBiochemistry作为基本教材,这门课程的教材与课堂板书全部采用英文。其他的几门必修骨干课和部分选修课也采用了国际上最新的教材作为参考书并随时更新。清华大学大四开设高水平的选修课10门:生物工程导论、基因分子生物学、膜生物学、分子酶学、神经生物学、分子免疫学、发育生物学等。以下是北京大学生命科学学院大三、大四现在开设的课程,体现了课程的专业性和现代化。
大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。还开设选修课为:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。
(二)基础科学知识居重要地位
基础科学的知识在科学和技术的发展中起着很重要的作用。我国“863”计划的八个领域,大都是从基础科学实验室里发展起来的,上世纪50年代初的遗传密码研究出来了,分子生物学研究出来了,遗传工程研究出来了,这些都是在原子、分子的结构研究得比较清楚的基础上,掌握了规律。我们必须加强基础、素质教育。使学生掌握具有普遍意义的科学思维方法,提高他们的综合素质。北京大学始终把加强基础课程建设作为教学改革的重点,把学科体系中处于基础地位的重要专业必修课定为主干基础课。课程改革要加强增大基础课的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加强基础科学知识的教育:开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。
(1)早在九五期间,北京大学生命科学学院开设了8门专业基础课:生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、植物生物学、动物生物学、植物生理学、基础分子生物学。并确立了15门核心课程,要求学生用两年时间完成这些课程的学习。(2)清华大学生命科学学院则是在低段开设专业基础必修骨干课程7门:普通生物学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生物学、生理学、生物物理学。开设基地班重点建设课程:生物化学、生物化学实验。(3)经十多年的发展、改革与创新,北京大学生命科学学院的课程在大一、大二更加强化了课程的基础性。大一开设:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。大二开设:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。
(三)课程、教材综合交叉
科学发展一方面不断分化和更加专门化,分支学科层出不穷,又高度交叉综合,以高度综合为主的整体化趋势。许多高科技的研究开发,需要多方面的综合知识才能突破而出成果。
1.学科之间交叉融合和渗透
前沿科技领域呈现群体突破的态势,导致新学科诞生。生命科学多学科交叉的研究、多学科的交叉与融合,新的交叉、边缘学科的兴起和发展。这些科学往往代表了生命科学研究的前沿和热点。
2.多种方法、思维研究
自然科学学科间的交叉渗透促进了生命科学的发展,生命的现象与规律是多维的、复杂的,仅靠现有的生命科学的知识与方法来开展研究,很难系统地、全面地、准确地揭示真正的生命本质。因此,未来生命科学要将手段、技术和方法的创新纳入重要的领域,予以优先发展,大力提倡学科交叉,用其他学科的理论思考生命活动的规律,鼓励发展原创性方法和技术。主要涉及的学科如认知科学、心理学、生物力学、组织工程学等。要注意不同学科的思想、方法的碰撞与融合。
3.课程和教材交叉融合和渗透
我们必须根据生命科学综合交叉化趋势,创新交叉综合的科学知识、课程和教材,不仅在学科内、还要在学科间构建相互交叉融合、相互联系渗透、综合的课程。如北京大学生命科学学院,原来设置的植物学,由植物分类、形态、生理、生态的知识联系起来,综合重新编制改为植物生物学;同样动物学也改动物生物学;北京大学生命科学学院“生物基地班”将生物化学中信息及调控部分放入分子生物学,将内容扩展后开设了基础分子生物学。
(四)课程、教材、教学计划多元化
各高校生命科学院可根据自己的具体情况科学的、灵活的设置课程。1.必修计划大一、大二开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。例如:北京大学生命科学院现在本科四年开设的课程:(1)基础课大一、大二开设公共必修基础课,理科必修基础课和专业必修基础课。
大一:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。
大二:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。(2)专业课大三、大四开设必修专业课。
大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。2.选修计划低段开设通识选修课。
北京大学对必修课作了一定的压缩。增大选修课的比例。许多高校突破专业选修课的范围,开设跨学科、跨年级、跨系别的选修课程。大三普遍增大专业任选修课的比例。大四还开设选修课:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。3.特色优势计划教材多样化、教学方法多样化、教学模式多样化等。
(五)课程、教材知识应用性
进入知识经济时代,必修课和选修课的教学中,尤其是选修课中我们要渗入高科技的教育和研究。
(六)课程、教材个性化
北京大学实行灵活的自由选课制度和转系、转专业制度。谋求学力水准、速度的个别化,尤其电脑、网络的运用,学分制及教学计划的多样化,加大选修课比重,增大了课程的灵活化、弹性化,发展、培养学生的自学能力,发展个性。还有科学与人文整合的趋势,课程设置在价值体系上的整体融合趋势。
确立课程、教学内容和结构编制原则、教学培养模式
理科本科学制四年,要着力加强素质教育。许多大学本科教育修订了新的教学计划,要坚持培养知识面宽,基础扎实,能力强,素质高的专门人才的专业口径要进一步拓宽,专业目录中的专业种数要进一步精简。
(1)北京大学提出了“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”的16字教学改革方针。专业基础和通识教育并重。要按科学性原则、高校生命科学课程发展趋势及生命科学、科学技术发展趋势改革,科学创新高校现代生命科学课程。即要按专业基础和通识教育并重;课程、教材要融入、体现先进的内容和结构,现代教学方法、教材的可读性,即反应现代,融入前沿的课程现代化原则;“综合交叉”的知识结构即综合化原则;课程多样化原则;应用化原则;增加选修课比例,增大课程的灵活性、弹性化原则;“因材施教,分流培养”
即个性化原则;还要求课程设置在价值体系上的整体融合;科学与人文的结合;重视思想性;实践性,加强动手能力、科研能力的能力培养原则。我们本科阶段的课程、教材、教师要注意在系统和重点的基础上划分授课范围,减少重叠内容,特别就课程间教学内容的重复问题和衔接问题。
(2)教学模式多样化。本科教育,要确立“课堂教学、学术活动、科学实验”为主体的教学模式,融课堂教学、实践教学、科学研究为一体,把义务教育与素质教育相结合,知识传授与能力培养相融合。
教学模式多样化:有条件的学校,学生进校就定向,确定直读硕士、直读博士人选;实行联合培养,跨学校、中国科学院、外国大学交流培养等办学制度
。北京大学全面推行双学位和辅修制度,还设立“暑期学校”(小学期)
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1.1中国生命科学技术伦理研究现状
生命伦理学在中国经过30余年的发展,已逐渐成为伦理学研究领域的热门话题和最活跃的学科之一,在学科建设、理论研究、人才培养等方面取得了卓著的成就。其中,对生命科学技术伦理的关注尤其是高新生命科学技术相关伦理问题的讨论一直是生命伦理学的重要旨归。近年来,我国越来越多的学者开始关注各种高新生命科学技术的伦理问题,从多重领域和视角出发进行了深入而审慎地探讨,不同领域学者观点的碰撞和交流为我国生命技术伦理研究提供了优秀的思想和学术资源。例如,邱仁宗集中讨论了异种移植和基因治疗中的伦理问题,认为在没有确切证据证明某些高新生命技术不会给人类带来严重危害前,应该对这些高新生命技术采取“有罪推定”,暂停人体试验,而用动物实验和体外实验代替。姚大志和陆树程对克隆人的合理性以及相关的道德伦理问题进行了有针对性的商榷和探讨。姚大志从没有生育能力的人有权要求借助生殖性克隆享受生育繁衍后代的权利和人们的道德观念会随着历史发展、技术进步而改变两个角度切入,分析总结了人们反对克隆人类的三个道德理由:
(1)克隆人类破坏了人的尊严和神圣性;
(2)克隆人是否能够健康成长;
(3)以“非自然”的方式创造人挑战了上帝的权威。陆树程对姚大志的观点进行了回应,他认为人们对应用于优生优育、诊断和治疗疾病及器官组织移植的治疗性克隆,在伦理上是宽容的;人的生殖性克隆即使有很高的技术可行性,仍然会引发侵犯人权等严重的社会伦理问题,违背目前的生命价值论和道义论等伦理原则。张明国认为生命技术是一种风险技术,在其应用过程中会产生一定的安全和伦理风险,进而导致相应的伦理问题;分析和研究了生命技术风险的本质、特征、存在方式和成因,提出应建立和完善有效规避和控制生命技术风险的制度和伦理原则规范。方兴着眼于高新生命科学技术发展中的伦理委员会建设,分析了我国伦理委员会发展受制约的原因:隶属关系混乱、组织形式和人员构成不规范、审查依据的法律规范不统一和法律定位模糊等,认为应在一定范围内授予伦理委员会行使部分行政职权的权限,建立独立的审查系统,充分发挥伦理审查委员会的有效作用。除了生命伦理学学术界的热烈讨论,在法律法规方面,近年来,为了更有效地管理和引导生命科学技术的发展和应用,填补我国生命科学技术相关政策领域的空白,我国在重要的生命科学技术领域制定和出台了一系列政策法规。例如,原卫生部1993年颁布的《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》、原国家药品监督管理局1999年的《新生物制品审批办法》附录九“人基因治疗申报临床试验指导原则”和2003年的《人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则》。这些政策法规的内容仍是主要侧重于技术标准和操作规范,对相关的伦理问题关注度不够,缺乏伦理道德规范方面的详细内容和规定,还需要不断改进和完善。2009年3月2日,原卫生部出台《医疗技术临床应用管理办法》(以下简称《管理办法》),对我国医疗技术创新和医疗抉择等方面起到了一定的指导作用,从国家政策层面对现代医疗技术带来的各种问题,尤其是伦理和法律问题的界定和解决给予了官方解释。然而,现代医疗技术发展面临的法律和伦理问题往往十分复杂,《管理办法》并不能有效解决和消除现代医疗技术的伦理和法律困境。
1.2生命技术伦理研究的中西差异
作为顺应生命科学技术发展而出现的新兴学科,生命伦理学于1971年在美国出现,20世纪80年代末在美国得到广泛应用,并逐步影响到欧洲、亚洲等其他地区。以美国为代表的西方生命技术伦理研究在认识“人”的问题时,往往局限于“人是目的,而非工具”和“人是道德的主体”等以人为中心的思想基础上,认为应该充分尊崇个人的自由意志,并要求对个体自的尊重。“以人为中心”的极端后果是在思维里刻上了“人之外的万物皆为工具”的烙印,造成对非人类生命主体的轻视和不尊重,将其视为实现人的目的而可被利用的工具。例如,恩格尔哈特在其论著《生命伦理学基础》中论述“行善原则”时,区分了“尊重”与“行善”,认为人不应理所应当地对动物进行利用和索取,提出了人对动物负有行善义务的观点,但仍是基于“人是道德的主体”的前提。中国传统文化中的儒、道、佛、墨家学说中的哲学和宗教思想中蕴含着人类行为不应只考虑人类自身的利益,还应尊重和关照动物的生存权利的先进理念,如“天地好生”、“天地与我共生,而万物与我合一”,表达了爱护尊重除人之外的天地万物的观念,提倡人与天地万物和谐发展,比西方传统的以人为主体的生命伦理思想更具有关怀性。另外,中国传统伦理中有很多与西方类似的原则或价值,如不伤害、有利、尊重、公正等,这些价值根源于中国本土的哲学和文化传统,其哲学文化基础和实现方式与西方不尽相同。值得注意的是,中国某些落后传统思想与当今生命伦理思想存在矛盾甚至激烈冲突,会对生命科学技术研究进步造成一定的阻碍,应予以摒弃和改革。例如,清代名医王清任历时40余年通过观察和剖视乱葬岗瘟疫致死儿童和行刑场死囚的尸体,绘成和刊行《亲见改正脏腑图》和《医林改错识要》,为中国解剖医学做出了重大贡献,却因质疑中国传统中医的脏腑理论而遭到众多中医名家的批判,被视为“离经叛道”、“毁坏祖制”和“哗众取宠”的异类,认为他解剖、毁伤他人身体“极其不仁”、是“教人于胔骼堆中杀人场上学医”。中国解剖医学进步的脚步也因此停滞不前,大大落后于西方。中国的生命技术伦理研究应该辩证地看待传统思想文化,继承和弘扬其中的优良资源,如儒家以“仁”为核心的道德思想和以“礼”为核心的道德规范体系,道教“重人贵生”的生命观,佛教“因果”、“轮回”、“慈悲”、“福报”等宗教思想,更加注重结合中国的现实情境,实现生命技术伦理学研究的本土化。例如,在深受儒家文化熏陶的许多亚洲国家和地区,个人与家庭、社会群体的关系要比某些崇尚个性与自主的西方国家紧密得多。因此,在中国等亚洲国家地区推进和实施知情同意等原则时必须重视和考虑家庭和社会群体因素。
1.3中国传统儒家伦理对当代生命技术伦理困境的疏解
恩格尔哈特认为,当今西方世俗社会面临着经济与文化双重危机,主要指“由于西方社会—民主制福利政策所引发的经济危机以及西方文化由于家庭解体所引发的社会危机。”以恩格尔哈特为代表的众多西方生命伦理学家认为儒家智慧能为这双重危机的疏解提供强有力的帮助。儒家思想既有根植于中国历史文化传统的独特道德意识和道德主张,也有随着历史沿革和社会进步历久弥新的普世道德考量。儒家思想和学说作为中国传统道德文化资源,其伦理观念和规范影响深远,在中国等亚洲国家的现代社会伦理生活中仍然有着持久影响,尤其是在家庭、社会群体、人际交往和个人道德生活中起着不可替代的作用。儒家学说对现实生活和人事的关注及其独特的伦理道德规范体系等,符合我国当代生命伦理学发展的客观现实需求。当代中国的道德观应该与儒家的优良传统有机结合起来。生命伦理学具有人文性和人文精神,它不仅解决现实的生命技术与人的需求、人与社会、人与自然、人与人之间的关系问题,还研究人和其他生命体的生命伦理问题。而儒学在本质上也是关于人的学问,如天人合一、仁者爱人等思想,蕴含着对天理与人性的透彻看法和对生命意义、人性价值的终极思考,以及人与天地自然万物之间关系的深刻认识。台湾学者李瑞全尝试建立了一种儒家生命伦理学,分析生命生殖和基因技术等生命伦理问题,对我国当代生命技术伦理研究具有十分有益的参照作用。其理论框架如下:以“不忍人之心”作为道德根源和动力;在此基础上阐发出以“仁”为核心的自律(自主)、不伤害、仁爱(有利)、公义(公正)四个基本原则;由以具体化为咨询同意(知情同意)、保护主义、保密、隐私权、诚实、忠诚等规则;当原则或规则在具体情境中发生冲突时,以儒家的“经权原则”来寻求反思的平衡,作出道德判断。
2加强我国生命科学技术伦理规制的设想
我国若想在生命科学技术研究中取得先机,应灵活采纳和融合我国传统文化中的伦理观念等重要思想文化资源,如“以道驭术”,从我国的实际问题出发,积极应对生命科学技术发展带来的各种伦理难题。
2.1“以道驭术”的生命科学技术伦理实践
尽管“道”与“术”在我国古代有着丰富的内涵和引申意义,但从技术伦理学层面看,我国古代从一般意义上对技术与道德关系的讨论,可以概括为“以道驭术”,其中“驭”的意思是驾驭、节制,“以道驭术”指的是“技术行为和技术应用要受伦理道德的驾驭和制约”。“以道驭术”强调人与技术、人与世界多方面关系的协调解决,已经成为解决当代技术社会各种问题的一个有效方法。“以道驭术”注重技术应用的正负效应,主张技术要合乎“道”和“利人”的标准,技术活动各要素和利益相关者之间和谐发展,以技术道德规范约束技术相关人员的技术活动,通过对技术的有效道德控制,消除和限制不适当的技术应用带来的消极影响。上述理念同样适用于生命科学技术的伦理规制:生命科学技术研究人员从事科研活动合乎于“道”,追求崇高的道德精神境界,遵循科技伦理规则和生命科学技术研究道德规范,而不是迷失和屈从于追逐经济利益和社会地位;生命科学技术的发展应用服从于“道”,以造福人类、保护生态环境为目的,避免和消解生命科学技术发展所带来的道德滑坡和伦理困境;人们看待高速发展的生命科学技术要顺应于“道”,改变严重阻碍生命科学技术进步的落后错误的伦理规范和价值理念,增强反思,建立和完善引导生命科学技术健康有序发展的法律法规和伦理规范。
2.2构建生命伦理治理机制
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关键词:生命科学史;教育价值;生物学素养;探究性学习
Abstract:The life science history discloses the process of thinking and solving biology problems. It represents the history of discipline formation of life science and their relations, and discloses the essence of natural science. The life science history also proves that the process of knowledge generation is the process of inquiry,and there exist contradictions and debates between scientists during the course of inquiring, and there are close connection between a successful experiment and a fitful choice of experimental object. Finally ,the life science history represents the scientific attitude, scientific spirit and scientific world outlook,which have great significance in cultivating students' biological quality and scientific quality and play an important role in inquiry-based learning.
Key words:life science history; educational value; biological quality; inquiry-based learning
最近几年来,有关生命科学史的译本以及著作开始出现。有的师范院校已将生命科学史纳入课程计划并开始实施,一些中学生物教师也开始认识到生命科学史在中学生物教学中的作用(展示知识发生过程,展现科学精神,展示科学研究方法),并且提出具体做法(创设情境,引入课题;介绍方法,启迪思维;突破教学难点)。[1]然而,生命科学史中蕴涵的教育价值远不止这些。新一轮基础教育课程确立了“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三位一体的课程目标,生命科学史中蕴涵的教育价值对于实现这样的课程目标具有积极的意义,对于教师教育也具有积极的意义,本文的目的就在于进一步挖掘生命科学史的教育价值。
一、生命科学史揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程
生命科学史是一部思想史,它揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程。这些思想是受当时的文化背景和科学技术水平制约的,生物学新知识的产生,都需要首先从思想方法上有所突破。
“物种是演变的”思想的确立就是对“物种是不变的”思想的突破。[2](475—549),[3](236—267)人类对生命个体发育的探究历程也体现了思想方法上的突破。[2](253—297),[3](125—152),[4](37—56,134—148)这些事实反映了思想氛围影响着人们对事物的认识,如果当时的思想氛围是不科学的,就会导致人们对事物的错误认识。反过来,人们通过对事物的科学探究,获得对事物的正确认识,又会改变人的思想,进而改变思想氛围,使人们对事物的认识产生一次飞跃。
生命科学史展示了科学家所处的时代背景,记录着科学家的思想以及思想转变,而科学家的思想以及思想转变与他们从事的科学探究是密切相关的。这对学习者形成正确的思想具有积极的教育意义。
二、生命科学史展示了生命科学各个学科形成的历史
生命科学史展示了生命科学各个学科形成的历史,它能够从整体上告诉我们各个学科是在解决什么问题的过程中发展起来的,还能告诉我们各个学科之间的联系。这有助于研究者发现尚未解决的问题和需要进一步解决的问题,有助于学习者建立知识点之间的联系,建构完整的知识结构。
遗传学的建立和发展经历了细胞遗传学、群体遗传学、微生物遗传学和分子遗传学等阶段的发展。[2](565—655),[3](280—335),[4](149—168,213—259)如果孟德尔不运用数学知识对数据进行统计分析,就不能发现遗传规律;如果没有细胞学的发展,萨顿和鲍维里就不能认识到遗传因子与染色体之间的联系;如果塔特姆不精通微生物知识,基因与酶之间的关系就不能建立起来。总之,如果不依靠各方面的知识,就不可能打开解决问题的思路。
遗传学是在解决遗传的规律是什么、遗传物质是什么、遗传物质具有什么结构、遗传物质如何复制和如何控制多肽链的生成等一系列问题的过程中发展起来的,环环相扣,知识体系相当清楚。如果我们在学习中能够循着这样的线索展开,了解这一系列问题的解决过程,那么这一部分的知识结构就建构起来了,而且还可能联系到新的问题上去。
三、生命科学史揭示了自然科学的本质
生命科学史揭示了自然科学的本质。自然科学从本质上表现出以下特征:定量化、观察、实验、科学过程、在自我更正中完善和积累。[5]
定量化的特点是将生命科学和数学结合在一起。孟德尔就是运用数学统计方法对实验数据进行统计分析,才发现分离和自由组合规律的;如果没有群体遗传学家对群体进行研究,建立数学模型,那么自然选择学说的机制也许就不会被揭示。只有对不同环境下获得的大范围的样品进行遗传方差的统计分析,才能将遗传引起的变异与环境引起的变异区分开。[4](160)精确的定量化使生命科学成为人们公认的真正意义上的科学。
观察与实验是生命科学的基石。通过实验来研究事物,特别是通过精确的对照实验来研究问题是自然科学的又一突出特征。在自然科学领域,实验是向自然界提出真正的、必须解决的问题,并且寻找答案的方法。实验方法首先在生理学领域得到运用。19世纪70、80年代,萨克斯(1832—1897)领导的植物学派,对于生物学中实验方法的运用起了特别重要的作用。[4](94)19世纪80年代,鲁(1850—1924)将实验方法引入原先注重描述性工作的胚胎学领域。[2](291),[3](149-153),[4](41)通过胚胎学,实验方法又扩展到细胞学和遗传学,最后又扩展到进化论的研究中。到了20世纪30年代,大多数生物学领域,除了古生物学和系统分类学,都采用了实验分析和物理、化学方法而取得新进展。
生命科学史显示了产生每个知识点的科学过程。例如,20世纪初,萨顿和鲍维里在孟德尔遗传学以及19世纪末在染色体的变化、体细胞与生殖细胞的分裂等方面的成果上,提出了染色体学说,即(孟德尔所说的)遗传因子可能就在染色体上。但是当时拿不出证据证明他们的观点。直到1910年,摩尔根通过一系列实验发现,控制果蝇眼色的基因位于性染色体上,才证明了萨顿、鲍维里的假说。从“基因位于染色体上”这一知识点的形成过程,可以看到科学过程的步骤。
生命科学也是在自我更正的过程中积累和进步的。达尔文建立了以自然选择为核心的进化论,可人们在承认生物进化论的同时,却不愿意接受达尔文对进化原因进行臆想的方法,不满意达尔文对进化机制的解释。德弗里斯将实验方法引入对进化论的研究中,提出了“突变学说”,以此来解释达尔文的自然选择学说。在20世纪的头十年,得到生物学界的广泛接受。然而,1910年,果蝇遗传学的发展表明,果蝇群体中不断发生着突变,却没有产生物种的变化。1912~1915年细胞学的精确研究,沉重地打击了德弗里斯的学说,他所认为的大规模突变产生的性状实际上是已有性状的复杂重组。[4](26-32)细胞遗传学,尤其是群体遗传学的建立,才阐明了自然选择的机制。40年代,在达尔文进化论的基础上,提出了综合进化论。在综合进化论盛行了多年之后,1968年,木村资生提出了“分子进化的中性学说”。1972年,埃尔德雷奇和S.J.古尔德提出了间断平衡论,引起了科学界的重视和研究。进化理论还在发展之中。
从进化论的发展可以看出,生命科学知识是在科学家对前人的结论不断质疑、不断证实的基础上进行自我更正的过程中积累起来的。了解生命科学史,对培养研究者和学习者的批判性思维是有积极意义的,同时也能加深学习者正确认识绝对真理和相对真理的关系,从事实中提高哲学素养。
转贴于 四、生命科学史是前人探究生物学知识的科学过程史
每一个知识点的产生过程,就是一个探究的过程。生命科学史就是前人探究生物学知识的科学过程史。这一点已有论述(王荐,2002),这里不再赘述。总之,生命科学史中蕴涵了知识与过程的统一。(过程中包含着思维方式,如好奇心、求知欲、质疑、推理等;过程中包含着研究方法。)创造科学知识的科学家,哪一个不具备广博的知识呢?DNA双螺旋结构模型的建立,汇集了许多不同学科背景科学家的智慧,显示出知识是非常重要的,仅有沃森和克里克的知识也是办不到的。知识和过程是自然科学的两个维度,二者是统一的,不能割裂开来。没有知识基础怎么创新呢?
值得注意的是,新课程改革以来,已经指出了重结论轻过程的弊端,并且提出“新课程把过程方法本身作为课程目标的重要组成部分,从而从课程目标的高度突出了过程方法的地位”。[6](116-118)然而如果把“突出了过程方法的地位”理解为重过程而轻结论,也是极端错误的,因为过程与结论不是对立的。在生物教学中二者必须兼顾并且统一起来。学习生命科学史是能够把结论和过程方法兼顾统一起来的有效途径之一,这样做不仅有助于了解每个知识点的来龙去脉,而且从其中的一些典型事件中可以学习到前人的科学探究方法。
五、生命科学史展示了人们的合作过程
生命科学史展示了在探究知识的过程中,有相同研究方向的人们之间和有不同研究方向的人们之间的合作。
DNA双螺旋结构的问世充分说明了这一点。这个事实表明从事不同学科研究的人,掌握的知识和技术是不同的,而且不同学科背景的人带来了不同的思维方式(尤其是玻尔、德尔布吕克和薛定谔的思想为遗传学研究注入了新的活力,他们的思想极大地影响了沃森和克里克),他们的合作为解决问题提供了不同的思路,他们在解决问题中相互启发,相互补充,相互促进,同时共享了研究成果。
不同的教师也存在知识体系和经验的不同。尤其在知识爆炸的时代,知识更新的速度很快,老中青各层次的教师的知识结构差别会更大,而教师之间的合作可以弥补这种差别。因此,在生物学教学过程中,生物学教师要与同行合作,也要与其他学科的教师合作。这也启发学生必须重视每一科的学习,只有这样才能为终身学习、生活和工作奠定良好的基础。
六、生命科学史展示了各种观点的碰撞和论争过程
生命科学史展示了在探究知识的过程中科学家所持观点之间的碰撞和论争,在碰撞与论争中,知识得到不断的澄清。
达尔文的自然选择学说发表不久,有人提出了“自然选择作用于哪一种变异”的问题,成为当时争论的焦点。达尔文认为选择主要作用于连续的变异类型上。早期的生物统计学家高尔顿(1822—1911)、皮尔逊(1857—1936),与达尔文的判断一致。到了19世纪末,贝特森用事实证明了环境虽呈现连续的变化,而生物的变异却是不连续的,这种不连续性受遗传的控制,而不受环境控制。1904年,在英国科学促进协会的会议上,贝特森与韦尔登进行了最后的争论,贝特森取得了胜利。[3](302-304),[4](66-67)针对由什么物质引起发酵的问题,李比希和巴斯德展开了争论。巴斯德提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在,没有活细胞的存在,糖类是不可能变成酒清的;[2](338)李比希坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,这些物质只有在酵母细胞死亡并且裂解之后才能发挥作用。1897年毕希纳用实验证明了李比希认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质的观点是对的,[4](182-183)即使是伟大的巴斯德也有发生错误的时候。
这些事实给予我们启示:在教学,尤其在生物学探究教学中,生生之间、师生之间和教师之间发生争论是正常的交流。新课程教学提倡这种交流,允许发表各自的观点,即便有错误也是正常的,关键是拿出证据去证实。
七、生命科学史展示了成功的实验与选择合适的实验对象是分不开的
孟德尔选择了豌豆;摩尔根选择了果蝇;细胞学说的创始人施旺选用具有相似于植物细胞壁的动物脊索细胞和软骨细胞;[3](160)贝尔登和鲍维里在研究细胞分裂时,选择了马蛔虫细胞;[3](168-170)沃尔弗(1733—1794)采用植物组织做研究材料研究生物的生长发育,由植物向动物推广;[2](278-283)比德尔和塔特姆最终选择了红色面包霉做生化遗传学研究的材料;[4](231)德尔布吕克、卢利亚和赫尔希组成著名的“噬菌体小组”,最终选择了病毒作为研究对象;[4](234-236)瓦尔堡选择了正在进行细胞分裂的海胆卵进行呼吸速度的研究;[4](148)悉尼·布雷内、罗伯特·霍维茨和约翰·苏尔斯顿(这三人是2002年诺贝尔生理医学奖获得者)最终选择了线虫来探索“程序性细胞死亡”的奥秘;科学家选择了拟南芥作为植物遗传研究的模式植物。
由以上事例说明了选择合适的研究对象对解决问题非常关键。这些事实给予我们的启示是:1.基础教育阶段生物新课程中的探究教学,也涉及选择探究对象的问题,要解决好探究问题,必须先选择好探究对象;2.培养师资的师范院校开设的生物实验课,实验内容都是计划好的,实验对象也是预先规定好的,只要照着做就可以,这是标准式的“食谱式”的实验,做实验仅仅是为了验证已被肯定了的现象或者是学习一种标准的实验程序。在这种模式下,学生对“实验”会有兴趣呢?培养的师资能够适应新课程的教学吗?关注科学家筛选研究对象的做法,对于师资培养和进行生物学探究教学应该是有帮助的。
八、生命科学史呈现着科学家的科学态度、科学精神和科学世界观
科学态度就是实事求是;科学精神就是敢于怀疑、敢于求真、敢于创新;科学世界观就是要认识到世界是可知的,同时还要关注科技发展对社会的影响,养成负责任的态度。巴斯德(1822—1895)和伯格(1926—,DNA序列专家,1980年诺贝尔化学奖得主)[7](21-23)的事迹充分体现了科学家的科学素养。
20世纪的许多重大事件,证明了科技对社会具有两面性的作用越来越明显,生命科学的研究成果,可以造福人类,也可以制造生物武器给人类带来灾难。实际上,在日常生活中也是一样,我们每做一件事,不光要想到给自己带来的好处,还要想到会给他人和社会带来什么不便,甚至灾难。只有依靠科学的世界观,才能对事物作出判断并采取适当的个人行为。生命科学史中记载着科学家的生平事迹,从中挖掘科学家的科学态度、科学精神和科学世界观,把它们渗透到生物学教学中,对于培养学生的生物学素养乃至科学素养和人文素养都具有积极的教育意义。
重视生命科学史的教育价值是时代的呼唤。2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》提出“提高学生的科学素养”的理念。《普通高中生物课程标准(实验)》(简称《标准》)在课程目标中也明确提出,“获得生物学基础事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识,知道生物科学和技术的主要发展方向和成就,知道生物科学发展史上的重要事件”。[8](7)在实施建议的教学建议一栏中,第七个专题“注重生物科学史的学习”中举实例专门强调了“科学是一个发展的过程。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的”。并特别说明“对于《标准》中没有列出的其他生物科学史实也应注意引用”。[8](36)《标准》已经向生物学教师提出了要求,生物学教师必须具备生命科学史方面的素养。加强这方面的素养主要依靠两条途径来实现。其一,高师院校在本科生、教育硕士、研究生中设置相应课程;其二,可通过新课标培训、新教材培训以及教师培训等继续教育的各个环节来实现。同时呼吁从事生命科学史编撰工作的学者,不断把生命科学发展的最新进展纳入生命科学史的体系中。
参考文献:
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随着生物科学的不断发展,研究生命的一般规律的有着一定成熟的方式方法,模式生物就是常用的研究方法。现在的生物学家有着一个普遍的共识,即一般性的、基础性的生物现象在较为高级的生物身上很难找出相应的规律,但是在相对比较低级的生物体中也在相应的规律可循,这就为我们研究提供了有效的手段和方法———在生物结构较为低级的物种体中研究生物的一般规律,这些规律在生物结构比较高级的物种身上是比较难寻找的。生物科学中将这种拿来研究的较为低级的生物称之为常用的模式生物。它们为我们发现现代生物的各种规律和原理提供了很多帮助。
二、优势
这些模式生物在生命科学的研究中有着不可替代的作用,在生命科学的研究领域,它们的优势是其他动植物无法取代的。首先,这些模式生物的研究相对比较简单。研究过程中受到的干扰因素较少,不需要进一步设置一些排除项,大大降低了研究的成本和工作量;其次,这些模式生物具有一定代表性。很多模式生物的研究可以代表相对比较高级生物的一般规律。例如我们可以就大脑的不同反射区功能研究基于实验小白鼠,它们可以代表人类大脑反射区的一般规律。最后,这些模式生物相对比较好培养,它们在实验室中的生殖速度相对比较快,种群数量相对比较多,由于各代之间的时间间隔较短,它们的遗传性质相对比较清楚,这些对生物研究都是十分有利的,因此,在生命科学中,它们的优势是无人能及的。
三、具体的模式生物
(一)病毒类
噬菌体是一种细菌类的病毒,它的种类很多,其中还有一些现在医学无法抑制的种类。但是作为一种生物科学研究使用的模式生物,必须具有安全性,我们常选择噬菌体有对大肠杆菌有侵蚀作用的T和λ噬菌体,这些噬菌体具有体积小,浸入寄主体内繁殖迅速,它是模式生物中最为简单的一类。由于伦理或是一些其他因素的影响,在基因重组,复制等方面的研究一直只是局限于噬菌体的身上。上个世纪五十年代,两个生物学家将将T类噬菌体的DNA及核酸用硫35和磷32进行标注,研究DNA及核酸在生殖过程中的去向问题,最后再后代的噬菌体中发现了被硫35和磷32标记的DNA及核酸,由此发现了DNA的是一种具有遗传的物质,由此可见,噬菌体在生命科学的研究中具有举足轻重的作用。
(二)昆虫类
果蝇是常见的昆虫类的模式生物。这种生物在上个世纪初就作为生物遗传学的研究对象了。一项实验成功的基础和关键第一步在选择相应的研究对象即模式生物。模式生物选择的好坏将直接影响整个实验的进程,甚至整个领域的发展和突破。果蝇是一种较常见的模式生物,作为模式生物,它的优势在于其个头小,生活规律较简单、发育速度快、具有完全变态等特征,另外它的生物形状较多,容易出现遗传的变化,例如它的眼睛有白、朱、黑、红等颜色,其翅膀有长、残、小卷等形状,这些丰富的形状特征也生物遗传学带来了很多研究的便利性。另外果蝇的神经虽然相比简单,但是很多时候表现出与人们一样的特征,例如睡觉,吃食等。果蝇为遗传学提出的很多理论作出了重大的贡献,上个世纪九十年代,一组科学家将一个果蝇胚胎细胞培养成一个特定的器官。这也在当时震惊的世界,获得了当年的诺贝尔奖。
(三)哺乳类
小白鼠是一种哺乳类生物,在生命科学的研究中,这种生物也是较为常见的模式生物。虽然小白鼠的生殖周期相对较长一些,生长发育也相比较为缓慢,但是由于它是哺乳类的生物,在模式生物中,与人类的关系相比更加亲密。小白鼠的研究就是从其皮毛开始的,现代对小白鼠的研究主要集中在其生化指标领域,例如小白鼠的新陈代谢、呼吸、血常规指标等,由于小白鼠与人类有着相比较紧的关系,对它的生化指标的研究对人类认识自己有着很好的帮助。
四、结语
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关键词:中学教学;生物课程;学习兴趣
【中图分类号】G420
从教育心理学的角度来说,兴趣是一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征,是推动人们求知的一种自发的力量。对高中生而言,兴趣的浓淡,心情的好坏,产生的学习效果截然不同。高考填报志愿直接面临专业抉择的问题,如果仅仅从就业角度选择专业的话,可能由于兴趣不高,未必能获得长足的发展。生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。它是一门具有极强探索性的科学,对学生的兴趣要求很高,只有持续的兴趣,才能成为这个领域的高精尖人才,才能做出类拔萃的成果。
如何学好高中生物这门课程,有很多学习方式方法需要注意。要学会“看”“听”、“说”、“忆”、“练”、“纠”。说到底,学习生物学知识要重在理解、勤于思考。然而,这只是针对课本知识的学习方法,是从考试角度出发的。对于真正想要在生命科学领域有所发展的学生来说,有几点是要特别注意的:一是会探究,通过课本知识的学习和自己的细微观察,能洞察秋毫,并通过设计实验来探索;二是会讲,跟同学和老师交流以及做各种报告,这是对自己所学知识及思考的凝练,不会通过交流来提高自己的学生其能力很难有快速提高的;三是会写,学会把自己的研究成果总结报道出来,这样才能为人认识,获得承认,这也是对社会的一种贡献。所以,高中生在学习生命科学基础知识的过程中,既要立足于课本,也要跳出课本、考试的限制,从更长远角度,来引导、培养和保护学生的生物学习兴趣。
为了解高中生对生物的学习兴趣,我们对武汉市部分高中的学生进行了一个生物学习兴趣的调查,总计调查了120名学生。从这份调查问卷中,可以了解到学生的真实想法,也对目前的教育教学方式提供了改进方向。有以下几点是值得注意的:
一、学生对生命科学具有浓厚的兴趣。具体表现在:喜欢生物这门学科的学生占到68%,不喜欢的仅有2%;就兴趣而言,希望把生物排在所有学科1-4位的占到50%;如果生物课考试成绩不理想,55%的学生会感到难过。这正反映出生物学是一门与生产和生活联系非常紧密的科学,生命科学正潜移默化地影响着学生的学习兴趣。当然,随着人类对生命活动规律的认识加深,掌握更多的基础知识也是一种社会需要。对于教师而言,怎样利用好这样一种良好的社会氛围和环境,引导学生钻研进去,使学习兴趣转化为内在学习的动力,就显得十分关键。
二、就重视程度而言,多数高中生把生物课排在了第二梯队。具体表现在:所有功课中,认为生物课学习一般的同学占78%,平时每周用在学习生物的时间在2小时以内的占94%,并且认为每周上2节生物课是合理的占57%。从中可以看出,学生对生物课程的学习是在应试教育――高考指挥棒为主导的课程设置体制下进行的,是一种“被动”的学习。因而对未来从事生命科学方面的工作没有明确的信念,愿意从事这份工作的仅占41%,不愿意的也有17%,其它的无所谓。目前,我国的高考分数中数、理、化、英所占比例还是大头,因此导致学生对有兴趣的生物课程反而不够重视的情况是可以理解的。在现有的特殊高考环境下,提高教学效果,加强课外学习,或开展研究性学习就显得非常重要。目前,正在实施的新课程改革,将研究性学习作为必修,是很有意义的,生物教师引导学生进行自主探究式的研究性学习将使学生对生命科学产生浓厚的学习愿望。
三、媒体报道、社会关注的话题对学生的兴趣方向产生了明显影响。如生物课学生最想了解的内容为环境保护的占40%、生物技术占40%。环境污染、食品安全、疾病医疗等与日常生活密切相关,时刻对学生的关注方向有所影响。为保护学生的学习兴趣,及时的补充这些“课外”知识可以激发学生的学习热情。
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北核就是北京大学目录的简称,而北大中文核心期刊是每3年出版一次,通常北大核心期刊的版面费较高,由于核心期刊的竞争力也比较大,所以发表核心期刊价格也都在上万元,具体需要多少钱,要根据具体发表在什么刊物上,文章篇幅的长短等情况来确定,如果想了解详情的,请针对某个具体的期刊咨询本平台的编辑,根据您的评职文件,为您推荐合适的核心期刊,并给出具体的价格。
一般北大核心刊物价格跟刊物的级别、页码、发行周期都是密切相关的,如果是在国际上有影响力的SCI、EI目录期刊上发表文章,版面费也是上万,这种核心期刊为保持刊物在行业内的影响力,所花费的精力、财力、物力是一般普通期刊无法相比的。接下来小编推荐几本比较好发,费用又合理的核心期刊。
《北华大学学报(自然科学版)》是吉林省教育厅主办,北华大学承办的吉林一级学报,为中国科技核心期刊。主要反映北华大学自然科学研究成果,主要发表数理科学、生物科学、医药学、工业交通最新成果。我刊秉承“学术立刊,特色强刊”理念,坚持“兼容、推新、求精”的编辑出版方针。以反映与北华大学学科建设相关的学术研究成果为主,以培养人才、推介科研成果、服务社会为宗旨。
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重视基础不拔高
任教科学的生命科学教师往往习惯于在自己专长的领域中发挥,由于教生命科学课程比较得心应手,可发挥的余地较大,他们可能会对这部分内容上有所偏重,从而造成超纲、偏多偏难等情况。那么,该如何处理好这个问题呢?首先,科学教师必须树立一个基本思想:科学课程是为生命科学的学习做好知识铺垫的,于是它必须是基础,在内容上、难度上都不能超越生命科学的范畴,这个基础必须全面、扎实、深入、有效。其次,科学教师也要研究生命科学教材,对于在初二、初三还要继续学习的生命科学内容,严格按照课程标准进行教学,在科学教学阶段不拔高、不超越。例如,第十五章“人与自然的协调发展”中关于生态系统的内容,着重点可以落实在生态系统中生物与环境的关系上,而对于生物与生物的关系(食物链、食物网等),由于在初二生命科学教学中会继续深入,讲清楚即可。自然科学各学科之间是相互渗透的,生命科学与物理、化学之间是相互渗透、相互融合的,科学学科的基础打好,今后对于物理、化学、生命科学的分科学习也是大有裨益的。
联系生活学科学
大多数情况下,学生总是对自己熟悉的生活现象中所蕴含的科学知识感兴趣,科学教师要从学生的生活实际出发,在他们所熟悉的生活过程中找寻素材,教学生学会用科学知识来解释现象,并能让自己所学的知识在日常生活中得到应用。牛津上海版《科学》教材与生活实际紧密相关,但教师在具体教学中还要努力开发生活性知识,例如在“眼的结构”中增加各种眼病的分析,对“耳”通过助听器的使用来引入主题等等,特别要在内容中体现中国特色,上海特点,例如,2010年上海世博会中各个场馆都有不少的科学技术成果展示,要求学生在参观时予以观察和记录,探究它的科学原理并在课堂上加以展示。
综合全面不偏颇
科学毕竟是一门综合的学科,这也是科学学科的特色和魅力所在,在进行有关科学内容的教学时决不要把它上成一节单纯的生命科学课,在每一个知识点中,努力渗透其他学科知识,在一个大的知识点中至少需要有两门不同学科知识的融合,通过这种方式,在潜移默化中让学生认识生活中无处不蕴含着科学知识,在无形中接受物理、化学、地理等知识的渗透,体验科学是综合性的。例如,在以生命科学知识为主体的“人体的健康”一章中,注意融合有关食物中主要营养成分(葡萄糖、蛋白质和脂肪)的作用和检验等化学知识;
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而在8月15日中国青年报也报道了上海交通大学世界一流大学研究中心的2011年“世界大学学术排名”(简称ARWU)。该排名列出了全球领先的500所大学,中国内地共23所大学榜上有名,清华大学再次进入世界前200名,北京大学、复旦大学、南京大学、上海交通大学、中国科学技术大学、浙江大学6所大学排在第201-300名。
2000年香港大学开始在内地招生,内地与香港名校的生源之争就此拉开了序幕,此后香港中文大学等其他港校的加入,更是使这场生源之争不断升级。而最近连续的两个大学排行榜,再一次把内地与香港名校推到了风口浪尖。虽然参考指标不尽相同,ARWU更注重学术性而QSWUR的指标更多样化,但QSWUR和ARWU两个排行榜中排名较前的名校却惊人的一致,即内地的北京大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国科学技术大学和浙江大学,和香港的香港大学、香港中文大学、香港科技大学、香港理工大学、香港城市大学。这12所名校基本上都是综合性大学,可以说各领域学科都有一定的实力,但根据两个排行榜的学科领域排行来看,各个名校又都有自己的一些优势学科和特色专业,下面,就让小编为你一一道来。
北京大学
在ARWU的学科领域排名中,北大在数学与自然科学(简称理科)、工程/技术与计算机科学(简称工科)、生命科学与农学(简称生命)、临床医学与药学(简称医科)和社会科学(简称社科)五大领域均未能进入100强,但在学科排名中北大的数学、化学、计算机和经济学/商学均位列76-100名,物理学科的排名也接近100名,实力毋容置疑。而在QSWUR的学科领域排名中,北大在艺术人文(第18名)、工程技术(第34名)、生命科学与医药(第24名)、自然科学(第17名)和社会科学/管理(第21名)均进入了50强,除工程技术外其余领域均为内地高校第一,展现了非常强大的综合实力。
在教育部组织的国家重点学科评估中,北大有18个一级学科为国家重点学科:哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学。北大的师资力量也很雄厚,在这些重点学科中还有16名国家级教学名师:赵敦华(哲学与宗教学)、蒋绍愚(中文)、陆俭明(中文)、温儒敏(中文)、阎步克(历史)、邓小南(历史)、高毅(历史)、姜伯驹(数学)、丘维声(数学)、张恭庆(数学)、王稼军(物理)、吴思诚(物理)、段连运(化学)、许崇任(生命科学)、祝学光(医学)、王杉(医学)。此外,还有北京市教学名师和校级教学名师,他们主讲的课程也多为精品课程。北大的国家级精品课程有90门,其中数学科学学院(6门)、物理学院(9门)、信息科学技术学院(5门)、中国语言文学系(8门)和医学部(19门)较多。
优势学科:哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学
清华大学
众所周知,清华的工科是最强的,两个大学排行榜也印证了这一点。在ARWU的学科领域排名中,清华的工科进入了50强(第45名),而理科、生命、医科和社科均未进入百强。学科排名中,计算机学科也进入了学科排名50强(第46名),而数学、物理、化学和经济学/商学未进入百强。在QSWUR的学科领域排名中,清华的工程技术排名第十,是内地和香港这12所名校中唯一排在前十位的学科领域。在清华的21个一级重点学科中,清华工科独占16项,包括:机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、建筑学、土木工程、水利工程、化学工程与技术、核科学与技术、生物医学工程、管理科学与工程。清华工科的国家级教学名师也是最多的,共有11名,他们是:申永胜(精密仪器与机械学系)、华成英(自动化系)、孙宏斌(电机工程与应用电子技术系)、李俊峰(航天航空学院)、范钦珊(航天航空学院)、李俊峰(航天航空学院)、钱易(环境学院)、郝吉明(环境学院)、胡洪营(环境学院)、袁驷(土木工程系)、傅水根(基础工业训练中心)。清华的国家级精品课程也有90门,工科课程占了一半以上(48门)。以如此强劲的实力,清华工科绝对是中国顶尖工程师的摇篮。
优势学科:上文所列的16个工科、数学、物理、化学、生命科学、工商管理、美术
复旦大学
根据ARWU的学科领域排名,复旦只有工科进入了世界百强(52-75名)。QSWUR的学科领域排名则显示,复旦的艺术人文(第49名)和社会科学/管理(第45名)进入了世界大学50强,工程技术(第98名)、生命科学与医药(第67名)、自然科学(第56名)均进入了世界百强,展现出较强的综合实力。复旦的一级国家重点学科有11个:哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合。国家级教学名师也基本上分布在这些重点学科,他们是:陈纪修(数学)、陆谷孙(外国语言文学)、袁志刚(经济学院)、范康年(化学)、陈思和(中文)、乔守怡(生命科学)、俞吾金(哲学)。复旦的国家级精品课程有38门,也基本分布在这些重点学科中。
优势学科:哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合
上海交通大学
与清华相似,上海交大的传统优势也是在工科。ARWU的学科领域排名中上海交大的工科进入了百强(52-75名),同时计算机学科也进入了学科排名的百强(51-75名)。QSWUR的排名中,工程技术排名第37位,在内地高校中仅次于清华和北大,而生命科学与医药(第124名)、自然科学(第114名)和社会科学/管理(第127名)位于百强之外,艺术人文则未上榜。当然,随着上海交大向高水平综合性大学的目标迈进,这些学科领域的发展后劲不容小视。上海交大9个一级国家重点学科全部与工科有关:力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程。国家级教学名师的分布则较广泛:洪嘉振(建筑工程与力学)、郑树棠 (外国语言文学)、乐经良(数学)、孙麒麟(体育)、王如竹(机械与动力工程)、林志新(生命科学技术)、郭晓奎(医学)。上海交大的国家级精品课程有20门。
优势学科:力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程
南京大学
南大在ARWU的学科领域排名中各领域均未进入百强,但化学学科进入了学科排名的百强(51-75名),高于北大的排名。QSWUR排名中南大较突出的领域是自然科学进入了百强,位列第85名,其余学科领域进入了前200名:艺术人文位列136名,工程技术位列163名、生命科学与医药位列193名,社会科学/管理位列131名。南大的一级国家重点学科有8个:中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学。国家级教学名师有10位:范从来(商学院)、卢德馨(匡亚明学院)、王守仁(外国语学院)、桑新民(公共管理学院)、左玉辉(环境学院)、沈坤荣(商学院)、徐士进(地球科学与工程学院)、周晓虹(社会学院)、刘厚俊(经济学院)、李满春(地理与海洋科学学院)。南大的国家级精品课程有56门。
优势学科:中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学、商学
中国科学技术大学
中科大的工科在ARWU的学科领域排名中也进入了百强(52-75名),而QSWUR的排名中,中科大的自然科学和工程技术表现突出,均进入了百强,分别位列第59名和第72名,而生命科学与医药则位列156名,而艺术人文与社会科学/管理均未上榜。中科大的一级国家重点学科有8个:数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术。国家级教学名师则有7名:陈国良(计算机)、李尚志(数学)、史济怀(数学)、施蕴渝(生命科学)、程福臻(天文与应用物理) 、霍剑青(天文与应用物理)、向守平(天文与应用物理)。中科大的国家级精品课程有13门。
优势学科:数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术
浙江大学
在ARWU的学科领域排名中,浙大的工科进入了百强(第52-75名),而学科排名中有两项进入百强:化学(76-100名)和计算机(51-75名)。QSWUR的排名也显示,浙大在工程技术领域表现突出,进入了百强(第68名),其余领域排名为:艺术人文199名、生命科学与医药206名、自然科学139名、社会科学/管理212名。浙大的一级国家重点学科有14个:数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、 管理科学与工程。国家级教学名师有10名:陆国栋(机械与能源学院)、林正炎(数学)、杨启帆(数学)、吴秀明(中文)、何莲珍(外语学院)、应义斌(生物系统工程与食品科学学院)、何勇(生物系统工程与食品科学学院)、吴敏(生命科学学院)、刘旭(光学)、朱军 (农学)。浙大的国家级精品课程有64门。
优势学科:数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、管理科学与工程
香港大学
在学科领域排名上,香港大学(简称港大) 在两大排行榜上的差异较大。在ARWU中,港大的各领域均未进入百强,仅在学科排名上有化学(51-75名)和计算机(76-100名)进入百强;而在QSWUR中,港大的艺术人文(第25名)、工程技术(45)、生命科学与医药(第28名)、自然科学(第46名)和社会科学/管理(第23名)均进入50强,是一所实力雄厚而均衡的名校。让人感到意外的是,虽然在QSWUR中以上领域的排名港大均低于北大,但总排名却是港大高于北大,这可能与港大的国际化程度很高有关。
由于香港地区院校不参与教育部组织的各种评估和评奖,因而没有如内地名校一样的国家重点学科等数据,只能根据以上学科领域排名及网络资料推荐优势学科。
优势学科:建筑、法律、医学、社会科学(包括心理学、社会学、政治与公共行政学、社会工作及社会行政学)、认知科学(心理学、计算机科学/人工智能、语言学、哲学及脑神经科学)、文学、化学、工程学(土木工程、土木工程/环境工程、计算机科学、计算器工程、电机工程、电子及通讯工程、讯息工程、工业工程及科技管理、后勤工程及物流管理、机械工程、机械工程/屋宇设备工程、医学工程)
香港中文大学
在ARWU的学科领域排名中,香港中文大学(简称中大)的工科进入了百强(76-100名),在学科排名中,中大有三个进入百强:数学(第50名)、化学(76-100名)、计算机(第30名,在12所名校中仅次于香港科技大学),优势突出。而在QSWUR的排名中,中大的五个学科领域均排名百强之列:艺术人文47名、工程技术82名、生命科学与医药60名、自然科学90名、社会科学/管理38名,同样是一所实力均衡而强劲的名校。
优势学科:数学、化学、计算机、中文、翻译学、新闻与传播、专业会计学、社会学、法律
香港科技大学
根据ARWU的学科领域排名,香港科技大学(简称科大)的工科排名第36名,为两地高校之冠,其社科排名52-75名,使科大成为十二名校中唯一有两大领域位列百强的;在学科排名中,计算机排名第21位,也是两地高校之冠,而经济学/商学也进入了50强(第45名)。QSWUR的排名中,科大的工程技术排名第22位,仅次于清华;生命科学与医药(第86名)、自然科学(第55名)、社会科学/管理(第43名)也实力强劲,艺术人文(第195名)则稍逊。因此可以说科大是一所工科优势比较突出的名校。
优势学科:工程学院、商业管理学院(工商管理)、理学院(数学、生物学)、人文社科学、会计、分子神经学
香港城市大学
在学科领域排名上,香港城市大学(简称城大)的工科在ARWU中也进入了50强(第42名),学科排名中则有两项进入50强:数学(52-75名)和计算机(第50名)。在QSWUR的排名中,城大的艺术人文与社会科学/管理展现较强实力,进入了百强,分别位列第79名和第72名,工程技术(第119名)和自然科学(第186名)也具有一定实力。
优势学科:商学、法学、创意媒体、数学、计算机、社会工作
香港理工大学
根据ARWU的学科领域排名,香港理工大学(简称理大)的工科进入了百强(52-75名),数学(76-100名)与计算机(51-75)进入了学科排名百强。在QSWUR中,理大在艺术人文(第172名)、工程技术(第91名)、生命科学与医药(第225名)、社会科学/管理(163名)等领域均具有一定的实力。
优势学科:酒店及旅游管理、辅助医疗(职业治疗、物理治疗、眼科视光学、放射学)、工程、物流
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