生命科学和动物科学范文

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1 引言

古生物学是研究地质时期生物的形态、构造、分类、分布、起源及进化的科学,是地质学的一门分支学科,因此,长期以来,“古生物学”课程一般都在地质院校和综合性大学的地质系设置,而生命科学学院或生物系很少设置本门课程。但古生物学同时也是一门跨生物学和地质学的交叉学科,生物学中的一些系统学问题,如生命的起源与演化、被子植物的起源与演化等问题都有赖于古生物学的研究。本文将介绍生命科学学院生物科学专业开设“古生物学”课程的意义、教学特点以及通过三个学期的教学尝试所取得的初步成果。

2 生物科学专业开设“古生物学”课程的意义

随着学科之间的不断交叉和渗透,古生物学和现代生物学的关系越来越密切。生物学中的一些系统学问题,如被子植物的起源等问题都有赖于古生物学的研究。中国是古生物化石多样性最丰富的国家之一,长期以来在国际古生物学界的地位举足轻重,尤其是近十多年来通过古生物学和生物学的交叉研究,相继在生命起源、鸟类起源及被子植物起源等问题的研究中取得了突破性的进展,令世人瞩目。如云南澄江动物群中最早脊索动物的发现、辽西带羽毛的恐龙—中华龙鸟的发现等等,这些成果相继在“science”、“nature”上发表数十篇论文。

长期以来,“古生物学”课程一般在地质院校和综合性大学的地质系开设,而生命科学学院或生物系很少设置本门课程。由于生命科学学院生物科学专业高年级学生已经掌握了相关的现代生物学知识,因此在生物科学专业开设本课程,将能使本专业的学生更加系统地了解地球生命的起源以及生物界由简单到复杂、由水生到陆生进化的地质历程,并及时了解国际古生物学和生物学交叉领域的最新研究成果。因此本课程的开设对开阔生物科学专业学生的视野,启发他们认识生物学和古生物学交叉领域一些重大科学问题,进而发现并探索一些新的问题等都具有积极的意义。

3 生物科学专业“古生物学”课程的教学特点

地质院校和综合性大学地质系开设的“古生物学”课程的教学特点,主要是介绍不同地质时期发现的各门类动、植物化石的形态特征,因此主要是形态分类方面的。编写的“古生物学”教材一般分为两部分,第一部分通论主要介绍古生物学的基本概念、化石的形成过程、化石类型、生物的演化以及古生物学的任务;第二部分各论主要介绍各门类化石,包括:原生动物门、海绵动物门、古杯动物门、腔肠动物门、苔藓动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物门以及古植物等各个门类。

但生命科学学院生物科学专业的学生在三年级以前已经系统地学习了动物学和植物学课程,对动、植物的形态解剖特征以及系统分类已经有了比较全面的了解,因此生物科学专业的“古生物学”课程如果还是象地质院系一样介绍系统分类,势必会造成很多重复,学生也会感觉枯燥而没有新意。基于此,生物科学专业的“古生物学”程教学应根据学生已有的知识基础,在系统介绍地质时期主要化石门类的基础上,重点介绍与生命科学密切相关的一些科学问题和最新研究进展,以及地质时期生命演化的主要历程。同时,还要注重理论与实践相结合,通过野外亲自采集化石标本和室内鉴定研究,增加学生的兴趣。

生命科学学院生物科学专业“古生物学”课程讲授的主要内容包括以下四个方面:地质时期主要的动物和植物化石门类;生命演化的五个主要阶段的特征,包括藻类和无脊椎动物时代、裸蕨植物和鱼类时代、蕨类植物和两栖动物时代、裸子植物和爬行动物时代、被子植物和哺乳动物时代;各主要时代生物界的特征以及主要门类动、植物的起源与演化;野外认识地层及化石的产出状况,采集并鉴定、描述和研究化石。

4 教学效果及今后展望

为了进一步拓展生命科学学院生物科学专业学生的知识面,作为教学改革尝试,本文作者于2003年提出申请,为中山大学生命科学学院生物科学专业高年级本科生(三年级)开设“古生物学”选修课,同年得到学校批准,并于2005年度第二学期在2003级生物科学专业正式开课,共有33人选修了本课程,成为该学期生物科学专业选修人数最多的课程之一。其后2006和2007年度选修本门课程的人数均达到了50人,从中反映了本门课程在生命科学学院的影响在不断扩大。

根据上述教学特点,本门课程理论课主要介绍古生物学基本原理、常见化石类型、重要门类生物的起源与演化、地质时期生命演化的主要历程以及我国古生物学研究在国际上的地位和贡献等;野外实习主要带领学生到广州近郊花都花东镇认识地层和岩性,了解化石在野外地层中的产出状况,亲自采集动、植物化石标本,初步掌握采集化石的技巧,并能初步判断哪些地层中可能含有化石;室内实习主要让学生认识各种常见化石标本,并亲自鉴定自己从野外采集回来的动、植物化石,然后进行形态描述和初步的研究。

具体教学方案如图1:

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关键词：多媒体；教学；课程；生命科学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）23-0247-02

生命科学与我们的生活密切相关，其本质是研究生命现象、揭示生命活动规律和生命本质的科学。它的研究对象既可以是组成生命现象的生物大分子，也可以是生物个体本身，甚至可以是生态系统和生物圈，生命科学的飞速发展对人类的日常生活和社会的发展建设均产生了巨大的影响[1]。目前人类面临的一系列重大问题，如人口膨胀、食物短缺、能源危机、环境污染及疾病危害，等等，这些问题的解决很大程度上将依赖于生命科学和生物技术的进步与发展。因此生命科学被誉为21世纪最活跃的学科之一，自然科学的前沿学科[2]。生命科学素养也是大学生综合素质的一个重要组成部分[1，3]。目前，越来越多的高校开始为全校的各个专业的大学生开设生物类的课程，包括世界一流的大学，如麻省理工学院，就将生物导论等生物学基础课程开放给全校[2]。通过在大学课程中普及生命科学知识，增强生命科学素养是提高大学生综合科学素质的手段之一。《生命科学导论》是高等院校面向全校各类专业，尤其是非生物科学类专业学生开设的基础课程。由于生命科学涉及面广、内容丰富，而且发展十分迅速，不断增加新的内容，同时学生的专业差异均进一步加大了生命科学导论的教学难度。随着多媒体技术的日益发展和成熟，在现代教学中，多媒体技术教学手段的应用已成为教学改革和发展的热点[4]。运用多媒体技术，通过PowerPoint、动画、视频等多种多媒体形式和生命科学相关的专业知识进行结合。将原先大量复杂的知识更形象地呈现在学生面前，与传统的板书教学相比，具有图文并茂，便于讲解和记忆的优点，可以更大程度地的活跃学生的学习情绪，激发学生的学习兴趣，增强课程的教学效果，促进课程教学发展。

一、多媒体在《生命科学导论》课程中的应用

生命科学导论课程涉及了植物学、动物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、生态学及现代、生物技术等众多的学科和内容，涵盖的信息容量大、知识更新速度快、综合性强[3]。作为一门全校通识类的选修课程，《生命科学导论》所面向的是全校不同专业的学生，不同专业学生对生物学的知识具有不同的实际需求，教学过程中需要兼顾不同专业学生之间的基础差异性，因此在授课时针对不同专业的学生提供不同深度的教学内容。目前的多媒体教学的最主要方式体现在PPT教学，与传统的板书教学相比，PPT具有图文并茂，便于讲解和记忆的优点，对于生物专业知识接触较少的工科和文科专业的学生在学习非专业知识时也可以节省很多精力[5]。采用PPT进行授课，可以将学生的精力集中在听课而非记笔记上，提高了教学的效果，同时也方便学生在后期随时进行查阅和回忆之前的课程内容。对于有一定生物基础知识的农科和理科学生，具有一定生命科学相关基础的学生，应当适当地增加一些知识的深度，需要对基础的知识点进行讲解的基础上引入一些新的技术和研究，激发学生对于生命科学领域进一步进行探索和了解的欲望。然而，PPT的平面图像对于一些较为抽象和复杂的技术原理无法很好的进行展现，可能会增加学生的学习负担，丧失学习兴趣。教学动画在国外生物方面的课程中已有不错的发展，许多优秀的教材中附带有大量的与教学内容相关的动画，同时一些研究者也渐渐开始在论文中利用动画或者影像来更为直观地表述自己的结论，或是将制作的动画或影像连接到自身的主页上，帮助其他研究者进行了解[4]。在常规的平面图像中，筛选、引用和制作生命科学导论相关的教学动画可以帮助学生更好地了解和吸纳教学内容，提高教学质量。此外，目前国内外媒体制作了许多精美的纪录片，比如中央电视台制作发行的《森林之歌》系列、英国广播公司（BBC）制作的《生命》系列、美国公共电视网（PBS）制作的《自然》系列等，这些纪录片或介绍了自然生态的伟大，或展现了生命的神奇，或介绍了快速发展的新兴技术，均可以与专题内容相结合。通过观看纪录片，学生可以更直观地去了解新的研究进展，提升学生的兴趣，拓展学生的视野。

二、多媒体在教学中应用的优势

多媒体的应用在《生命科学导论》的教学中具有很大的优势。随着科技的发展，越来越多的课堂脱离了原先的板书模式，授课模式逐渐由文字化走向图像化，而图像化也开始脱离原先静态的模式，走向动态。例如，在进行动物免疫系统的介绍时，仅用文字配合图片的讲解的时候，对于有一定生物学基础的学生来说或许较易于接受，但是对于一些文科类的学生，较多专业信息的涌入和单一的过程示意图很容易使他们失去学习的兴趣，而如果将各类免疫细胞，如T细胞、白细胞、巨噬细胞等免疫细胞用卡通的形象描述出来，表述成为人体内的士兵，将免疫细胞对病原体进行防御的过程用动画表述出来。短短的几分钟的动画就可以将原先枯燥乏味的原理化虚为实，帮助学生对于人体的免疫系统有了一个简单的了解。鲁迅先生曾说：“用活动电影来教学生，一定比教员的讲义好，将来恐怕要变成这样的。”在《生命科学导论》的教学中，纪录片的应用也是如此，特别是在生态环境方面的介绍中，由于课堂的局限性，许多学生对于生态环境的接触仅仅限制在了书本上的介绍，在对“生命多样性”一章进行讲解之时，文字和数据大段地标示出了目前生物多样性所面临的严重威胁，对于不少学生来说，因为没有切身的体会，很难感受到这些数据的冲击性。由于生态环境问题的日益严重，许多国家都制作了精美的纪录片向公众展示保护环境的重要性，对于学生来说，在进行教学的时候适当地引入这些纪录片比单纯的罗列数字更能够让他们理解环境保护的意义。例如《最孤独的动物》这部纪录片，表述了包括孤独乔治在内的若干种已灭绝或濒临灭绝的生物的困境，这些生物的日常生活、生存环境以及那些为保护他们而努力的生物学家的工作都通过摄像机直观地展现在了学生面前。引发他们的思考和对环境保护的意识。此外，生命科学作为21世纪的领军学科之一，其发展日新月异，通过书本进行知识传播的更新频率有限，学生无法通过书本的学习了解到新兴研究的发展。多媒体则不同，新的信息影响可以通过网络和电视平台进行传播，将其适当地引入到课堂中，不仅丰富了学生的知识储备，也扩展了教学内容。

三、多媒体在教学应用中的弊端

虽然多媒体在教学中的应用优势明显，但是仍然存在一些不足。首先是幻灯片、动画等影像的使用，其原始目的是使学生能够将精力集中在听课而非记笔记上面，但是也会导致部分学生上课不认真，在课堂上不去记录笔记和听课，下课后直接拷贝课件，这反而失去了学习的积极性。其次，过多地引入动画和视频有可能分散学生的注意力，让学生有一种走马观花的感觉，相较于文字，影像固然更能够吸引学生的注意力，然而学生会存在抓不住重点，难以对影片中的专业知识点进行归纳总结的状况。导致无法达到教学目的，教学质量反而下降的情况[4]。同时，引入影像进行教学有可能会使学生忽视了教师的主导地位[6]。在课堂上，教师的主要工作是引导学生去理解和吸纳新的知识信息，多媒体作为一个辅助工具，应该起到帮助学生理解、掌握知识的目的，但是并不应该取代教师的作用。若是教师过于依赖于多媒体的帮助，反而会丧失了其在课堂中的主导地位，导致无法正常地与学生进行交流，从而致使无法完成教学目标。

四、结论

综上所述，在进行《生命科学导论》的教学中，适当地引入多媒体形式的教学更有助于学生学习和理解生命科学知识以及熟悉生命科学技术。相较于传统的板书模式，多媒体的应用可以帮助学生更好地理解所需接受的知识，调动学生的学习积极性，提升教学质量。然而，凡事有利则有弊，过多地引入多媒体动画、影像等资源则容易使学生失掉重点，在学习理解上存在偏差。而教师如果过度地依赖于多媒体，则会导致无法进行正常的教学活动，丧失其在课堂上原有的主导地位，多媒体的应用反而会带来负面的效果。因此在使用多媒体教学的时候应该遵循适度原则，教师应当及时地帮助学生进行归纳总结，从而保证教学质量，提高教学效率。

参考文献：

[1]李娜，毛永强.“生命科学导论”公选课的教学改革初探[J].长春理工大学学报，2011，（10）：120-1.

[2]李遂焰，吴坚，李萍.生命科学导论课程建设与教学改革的几点体会[J].教育教学论坛，2014，（29）：94-5.

[3]陈阿琴，陶贤继，刘其根，等.关于生命科学导论课程教学改革的思考[J].教育教学论坛，2013，（06）：42-3.

[4]厉建中，胡振林，邱磊，等.多媒体在专业课《基因工程药学》教学中的应用[J].陕西教育（高教版），2009，（10）：333.

[5]高勇，陈建民，王汉林.多媒体动画在基因工程教学中的应用[J].教育研究，2015，25（2）.

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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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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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关键词：生命科学；素质教育；实验

实验教学对提高学生的综合素质，培养学生的创新精神与实践能力具有不可替代的作用。生命科学是一门实验性很强的学科，探索生命的本质和奥秘不仅需要生命科学与其他学科在理论上的交叉融合，更需要科学实验的互相渗透。非生物类本科生学习生命科学的基本实验技术，是培养新世纪综合性、创新型人才的重要环节。因此，生命科学学院在为全校非生物类本科生开设“基础生命科学导论”理论课的同时，还开设了1学分、32学时的实验课程。

一、实验项目的设置

作为全校非生物类本科生的公共选修实验课，我们遵循实验项目的科学性、趣味性和与实际生活的贴近性开设实验项目。依据这一原则，我们从植物生物学、动物生物学、微生物学、遗传学和生物化学不同学科中各选一个难易适中且趣味性强的实验项目，由教学经验丰富的教授或副教授任实验教师，在相应的实验室进行实验教学，实验项目如下：

绪论

实验课程组的全体教师向学生分别介绍各自实验的内容及注意事项。

实验一摇蚊幼虫唾腺多线染色体制备与分析。

实验二细菌个体形态观察及染色技术。

实验三对虾的个体发育过程及解剖。

实验四人体生理指征―血压、呼吸、脉搏和心电图的观测。

实验五植物生长物质的生理效应。

实验六蔬菜水果中维生素C的测定。

这些实验项目均与我们的日常生活密切相关。细菌分布广泛，与人类关系密切，但个体微小，如何在显微镜下看到它们呢?“细菌个体形态观察及染色技术”实验将告诉我们答案；对虾是高蛋白食品，是人们喜爱的美味佳肴，它是如何生长发育的?如何通过精细的生物解剖技术了解其器官与结构呢?我们开设了“对虾的个体发育过程及解剖”实验：血压、呼吸、脉搏和心电图是人体生理的重要指征，也是体检中重点检查的生理指标，如何用常规仪器进行检测、如何科学解释这些指标与人体健康的关系，我们开设了“人体生理指征一血压、呼吸、脉搏和心电图的观测”实验；多吃蔬菜水果有益健康，它们含有丰富的维生素C，但如何测定蔬菜水果中维生素的含量?它们当中哪一种含量更高或相对较低?，我们开设了“蔬菜水果中维生素C的测定”实验。诸如此类，学生们带着与日常生活中或自身健康密切相关的种种疑问，饶有兴趣地亲自动手做每一个实验。

二、学生基本实验技能和科学素养的培养

虽然是为非生物类本科生开设这门实验课，但在实验操作过程中，我们注重培养学生的基本实验技能和科学素养。

根据实验项目的特点，我们要求学生独立完成实验操作，重点掌握细菌、摇蚊幼虫唾腺多线染色体的制片与染色技术：微生物无菌操作技术：显微镜观察技术；动物解剖与观察技术；生理信号采集系统和传感器的使用技术；维生素C的分离提取与含量测定技术等最基本的生物实验技术。

为培养学生的基本实验技能，任课教师认真给学生做示范操作，并指导、规范学生的实验操作，解答学生的疑问。而学生做每个实验都学有目标，动手做有标准，表现出高度的积极性和严谨的科学态度。

在实验教学全过程的每个环节，教师都认真培养学生的科学素养。从严肃学生的实验课堂纪律、规范实验过程中的文明举止、调动团结协作精神、保证实验场所安全、卫生、有序、爱护仪器设备等方面专门设置了科学素养成绩，占实验总成绩的10％。

三、实验课的考核方式

实验课成绩由平时成绩和考试成绩组成，其中，平时成绩占75％，考试成绩占25％。我们将实验一至实验五的成绩作为平时成绩，实验六的成绩作为考试成绩。平时成绩中，实验基本技能、科学素养和回答教师提问等综合能力占65％，而实验预习报告、实验原始记录和对实验结果的分析和讨论等占35％。

该考核方式突出了对学生的基本实验技能、科学素养和对实验结果分析和讨论综合能力的考核，对学生端正实验态度，认真上好每一次实验课，对于培养学生的基本实验技能，提高学生的生命科学素质起了积极的推动作用。

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关键词：生命科学导论;多媒体教学;优势;问题

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）42-0185-02

《生命科学导论》是一门基础知识和科技前沿进展相结合的综合性课程，21世纪，生命科学领域取得了快速的发展，其科技成果的应用也推动着整个社会经济和社会生活的迅猛变革。为了帮助本科生了解基本的生物科学知识，提高其对现代生命科学与技术的内涵及进展的认识。在强调素质教育、培养和提高本科生创新能力的背景下，从20世纪80年代以来，哈佛、麻省理工、斯坦福、剑桥、清华大学、上海交通大学、复旦大学、浙江大学等国内外许多高校已将《生命科学导论》课程设为本科生全校公选课，并取得了较好的效果。上海海洋大学作为一所上海的特色本科院校，推进以水产和海洋为特色的生命科学素质教育已有10多年，在2000年《生命科学导论》作为全校公共选修课在学校开设。但是在教学过程中，由于《生命科学导论》涉及的课程内容庞杂、知识综合性较强、课时少且无实验课时，再加上近年来该学科日新月异的发展，沿用传统的板书为主的教学的方法和手段，不仅教学进度缓慢，且难以激发学生学习该课程的兴趣。多媒体教学一定程度可以改善上述传统教学存在的问题，但是，多媒体教学也存在规范性、联系性以及交流和互动功能较差等弊端。我们《生命科学导论》教学团队在正确认识多媒体教学的利弊的基础上，在教学实践中不断摸索、总结和积累经验，充分发挥教师的主观能动作用，根据不同教学内容，既发挥多媒体教学与传统教学的优点，又避免各自的不足，把多种教学方法和手段融会贯通，使学生变被动接受为主动思考，提高了教学效果和质量。

一、多媒体教学的优势

兴趣是学生学习的动力，有了兴趣，学生才能主动、愉快地学习。多媒体教学形式有别于传统教学，可将图、文、声、像等多种教学内容资料整合在一起，以全新的表现形式将教学内容展示在学生面前，让学生从单调的课本中脱离出来，加深了对深奥理论的多层次感知和理解，对抽象概念的形象化教学，大大提高了同学们学习的兴趣。要提高教学效率，就要使学生在有限的授课时间内获得相对较多的知识容量。传统的教学方式以板书为主，不仅教学信息量有限，表现方式和教学效果也较差。多媒体避免了教师低效的板书和搬运挂图的时间，使教师在有限的教学时间传授更加丰富的教学信息，学生可以因此赢得更多的消化、吸收、练习、巩固知识的时间，实现高容量和高效益的教学过程。创新是一个民族发展的动力和灵魂，在教学过程中，教师应该尽可能激发和培养学生的创新思维能力。多媒体教学，通过设计现实或虚拟的教学环境，能同时给学生多种感官刺激，将抽象逻辑思维与具体形象思维融为一体，突破了抽象逻辑思维的难点和局限，达到了抽象概念具体化，微观概念宏观化的良好效果，有利于培养学生的创造性思维和创新能力。《生命科学导论》作为一门综合性课程，仅仅依靠传统的教学方法不能有效、生动地进行讲解，必须借助多媒体，将大量图像、视频等教学素材用各种软件制作成集“文、图、声”于一体的幻灯片，在课堂讲授中合理利用多媒体课件结合课本进行教学。这样才能有效地提高教学效率，吸引学生的注意力，激发学生的学习热情，培养学生的创新思维能力。

二、多媒体教学可能存在的问题

多媒体教学让老师从大量的板书中解脱出来，将教学内容用幻灯片的形式呈现给学生。这种“程序化”的课件，信息量大，内容丰富，教师容易不自觉地加快课堂教学速度。特别是如果每节课都使用大量的幻灯片或者一次播放过多的教学内容和信息，不考虑学生的接受速度和理解能力，会造成学生对教学重点的和难点领会不透，严重影响教学效果。任何课件都是一种教学手段，一种辅助教学的工具，多媒体课件也不例外。但是由于认识上的片面性，有些教师在运用多媒体进行课堂教学时过分追求全程效果，整节课从头到尾都使用多媒体课件，实质上是“以教师为中心”演变成了“以多媒体”为中心。有些教师在授课过程中从始至终都只站在播放多媒体的电脑之前，很少走到同学中间和大家讨论和提问，容易使课堂气氛单调和呆板，教师成了播音员或解说员，学生成了观众或听众，师生之间应有正常交流和沟通也被多媒体所取代，使学生无法感受不同教师各自的教学风格和与众不同的人格魅力。多媒体教学可以把抽象的理论和深奥的教学难点用直观性、形象性图形和视频等同学比较容易理解和接受的方式传授给大家。但是如果授课内容中所有相对抽象和深奥内容都借用多媒体方式形象地展现出来，实际上是扼杀了学生逻辑思维力和想象力的培养。习惯依赖图像的直观性、形象性也容易养成思维惰性，不利于学生抽象思维能力和空间想象能力的开拓和提高。不合理的多媒体课件大致分为三种，一是制作不精，没有充分发挥多媒体教学较传统教学信息量更大、方式更灵活的优势。只是把备课笔记转换成了电子教案，用鼠标代替了粉笔。二是照抄照搬，从网络平台下载过多资料而不注重修正和开发，结果是缘木求鱼，华而不实，使学生淹没在无序的资源海洋里。三是多媒体幻灯设计过于花哨以致喧宾夺主。过分追求课件华丽的外观、漂亮的动画和声音效果，这些和教学内容无关的画面和声音反而会分散学生听课的注意力，干扰学生对正常教学内容的理解。

三、科学使用多媒体，提高《生命科学导论》教学质量

1.合理优化教学内容，精心设计多媒体教学课件。教学内容是实现教学目标的根本保证。优化教学内容应首先应根据课程的教学目的和要求选择合适该课程的教材，并以这些教材为基础，构建合理的教学体系。《生命科学导论》的课程内容涉及生物和生命科学、生物的化学组成、细胞、能量和代谢、遗传及其分子基础、发育、进化、植物的结构和功能、动物的结构和功能、生物和环境、人体健康与重大疫病预防、生物技术和人类未来等方面的基本概念和理论，教学内容跨度大、知识面广且不易深入。我们在授课前反复备课，以选用教材吴庆余主编的《基础生命科学》为参考，对教材和教学内容进行详细地分析研究，广泛收集教学素材。对教材所包括的内容进行提炼和浓缩，既源于教材，又高于教材，同时，特别注意吸收与教学内容相关的本学科前沿知识和最新科研成果及生产实践。在教学内容的具体安排上，由浅入深，由窄到宽。水产、食品和海洋三大学科是上海海洋大学的传统优势学科。我们在课程内容选择方面特别注重体现上海海洋大学鲜明的自身特色，以与现代生活特别是海洋、食品安全、转基因、生物制药等问题密切相关、影响重大的热点问题作为切入点，展开相关理论知识的学习，强调理论联系实际。例如，在讲述生物技术这章时，既介绍了基因工程、蛋白质工程、发酵工程和细胞工程等现代生物技术的基本内容，又着重探讨了这些技术在农业、医药和造福人类方面的一些应用。特别是对转基因作物、生物制药和克隆人等热点专题的讨论更激发了学生对所授内容的兴趣。灵活、恰当地利用现代化的教学工具，精心设计多媒体教学课件。此外，在课堂上适当播放一些相关的优秀科教片以激发学生的上课热情，开拓学生的视野。

2.准确把握课程信息量和课堂节奏。我们在授课过程中，既充分利用多媒体教学速度快、知识信息量大的优势，又切实考虑学生的接受能力和速度，做到内容适量且应按教学进度逐条显示教学内容，遵循由浅到深的学习规律。在学生听讲、做笔记、思考等环节适当停顿，使学生有消化、理解、练习、巩固所学知识的时间。每次上课之前，通过提问和学生交流，判断上次课件的讲授速度是否适合大多数学生的需求。如果较多同学对所提问题不是很理解，本次多媒体授课时就会增加讲解及注释。合理控制好语速，对重难点内容提高声音着重强调，详细讲解，并设置思考题，让学生参加到教学的讨论和交流中，加深对重点授课内容的理解和记忆。同时，充分利用自己的肢体语言吸引学生注意力，与学生进行有效的交流。

3.充分发挥教师的主导和学生的主体作用。课堂教学的过程从一定意义上讲，是一个师生互动的过程。缺乏教学互动和课堂讨论的被动接受知识的教学方式非常容易造成课堂气氛沉闷和出勤率低，教学效果较差。为了引导学生充分参与课堂教学、调动学生学习的积极性，我们在多媒体教学过程中，不再是灌注知识的注射器，而时刻意识到学生的主体性，不片面追求课程容量，而鼓励学生大胆质疑，综合运用启发式、讨论式、探究式等多种教学方法，增强《生命科学导论》课堂的吸引力，提升课程教学效果。

我们充分利用网络资源作为提升《生命科学导论》教学效果的有效方法。在上海海洋大学校园网的EOL网格教学平台中有该课程的教学大纲、教案、课件及学习指导等资源，使学生在课后可以自主学习。我们还给学生介绍国内外著名高校生命科学导论或生物学相关的课程及生命科学研究所或实验室的网站，指导学生学会在网上查找资料及阅读生物学相关文献。这不仅可以满足学生自主学习和上网学习的需要，也起到了教育学生、激励学生的作用。

参考文献：

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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：

［1］王荐.把生命科学史引入中学生物学教学［J］.课程·教材·教法，2002，22（1）：52-54.

［2］〔美〕玛格纳（Magner L.N.）.生命科学史［M］.李难，崔极谦，王水平，译.天津：百花文艺出版社，2001.

［3］汪子春，田洺，易华.世界生物学史［M］.长春：吉林教育出版社，1997.

［4］〔美〕加兰 E 艾伦.20世纪的生命科学史［M］.田洺，译.上海：复旦大学出版社，2002.

［5］刘恩山.中学生物学教学论［M］.北京：高等教育出版社，2003.21-23.

［6］教育部基础教育司组织.走进新课程：与课程实施者对话［M］.北京：北京师范大学出版社，2002.

［7］〔美〕波拉克.解读基因：来自DNA的信息［M］.杨玉龄，译.北京：中国青年出版社，2000.21-23.

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关键词 生物；新课标教材；科学家访谈

在人民教育出版社出版编著的普通高中课程标准实验教科书《生物》中，3册必修教材中都分别编写了“科学家访谈”的教学内容，都是以“科学家访谈”为3个模块的开篇，这是对传统教科书的绪论（或前言）的突破，学什么，为什么学，怎样学，尽在其中。这是人教版教材在编写上的一次创新，也是新课标教材中的一个亮点，阐明了3位科学家在生命科学领域研究中取得的巨大成就，是见人，见事，见精神；有知识，有过程，有殷殷的嘱托。本文对必修模块“分子与细胞”中“探索生物大分子的奥秘”、“遗传与进化”中“我赞叹生命的美丽”、“稳态与环境”中“生物与环境是一个统一的整体”的教材特点以及教学要点进行解读，提供给广大读者。

1 教材特点分析

分别对来自同一生命领域的3位科学家进行采访，在被采访的3位科学家中，以一问一答的形式出现在教材中，并配有3位科学家的彩色照片和研究成果。在“我最想对高中生说的话”内容中，都有3位科学家的亲笔签名，反映了教材内容全部是真实的，提高了教学内容的可信度，也是我国3位科学家在生命领域的重大研究成果的真实写照。这3位科学家在研究领略中的闪光点，就成为教材编著的切入点，这是3册必修教材在编写上的共同特点。

1.1 访谈Ⅰ：探索生物大分子的奥秘

该访谈与必修模块“分子与细胞”联系，体现了科学家的研究内容与本模块的教学内容正相关。以“我发现许多生命科学的问题，都要到细胞中寻找答案，而对细胞生命活动规律的阐明，又必须建立在阐明生物大分子结构和功能的基础上”，而切入本模块的主题“分子与细胞”，也揭示了生命科学的微观发展方向（分子水平）。邹院士的工作与生物大分子蛋白质有关，蛋白质是生物体特有的生物大分子，人工合成蛋白质分子是在世界上没有先例的，如果研究成功，则会打破生物界与非生物界的严格界线。邹院士是这项工作的主要参与者，高难度的课题在1958年确定。该课题是世界上史无前例的，又具有挑战性和吸引力的工作，在经历了6年极不平凡的岁月，在实验条件差、设备简陋的情况下，取得了一鸣惊人的科学成就，真是功夫不付有心人。我国在1965年向世界宣布，我国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的结晶的牛胰岛素（含有51个氨基酸的蛋白质分子），这标志着我国对生命科学的研究进入了分子水平，也是探索生命起源的重大发现，也标志着我国分子水平的研究进入了一个新的里程碑意义的阶段。邹院士在科学研究中锲而不舍的精神，是现实生活中尤其是学习中值得深思的，为今后的学习和生活及工作树立了榜样。

1.2 访谈Ⅱ：我赞叹生命的美丽

该访谈与必修模块“遗传与进化”联系，体现了科学家研究的内容与本模块的教学内容正相关。同样揭示了生命科学在遗传上的研究属于分子水平，生命与生命的连接点是简洁的，就是有DNA和基因。DNA是存在于生物体内的另一种高分子化合物。生物的遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘都隐藏至深，人类对它的探索之路充满无数的艰难和曲折，而却又那么精彩绝伦，它的奥秘就在DNA上。科学家杨焕明认为：“世界上最美最美的就是生命，我们人类自己也是生命，对于生命的赞美早已融入各国、各民族的文化。”他是研究基因的科学家之一，被《科学美国人》杂志评为2002年度科研领头人，在举世瞩目的“人类基因组计划”的研究中，他成为国际“人类基因组计划”中国协调人。中国承担“人类基因组计划”1%的测序任务，是唯一的发展中国家参与的世界性的科研项目，同时也表明了我国的科学技术跻身于世界先进水平，科学技术具有强大的实力和竞争力，完全显示了我国在世界上的科技地位，也是中国人值得骄傲和自豪的。

1.3 访谈Ⅲ：生物与环境是一个统一的整体

该访谈与必修模块“稳态与环境“相联系，与教学内容正相关。生命科学除了向微观方向（分子水平）发展，还向宏观方向（生态学）发展，科学家孙儒泳院士是生态学方面研究的一位杰出的科学家，长期的科学研究结晶都汇集在《动物生态学原理》一书中，该书是高等学校生态学方面的权威教材。访谈中，谈到他在儿童时期、前苏联留学期间、教学方面、科研方面等鲜为人知的故事，体现了院士一生对生态学方面的研究和执著追求。这位老人在谈到生态学方面要解决人类目前遇到生态学方面的难题时，一针见血地指出人口剧增、环境污染、资源枯竭对可持续发展和人类生存及发展空间所带来的威胁，影响人类与自然和谐发展等方面的课题，还需要得到进一步的研究和解决，这是科学家对年青一代的厚望。

2 重点难点分析

在“科学家访谈”这一教学内容中，没有较高的知识层次要求，让青少年学生了解3位科学家的科研成就及对人类的贡献为教学重点；如何让学生理解科学家的科学精神，以及如何树立科学态度，如何教会学生面对当今的社会环境，做一个对社会有责任感又有紧迫感的年青一代，体验科学家是一个平凡的人，却在不同的研究方面做出不平凡的业绩，青少年学生在今后的学习、生活、工作中将会得到什么样的启迪，这就成为教学的难点。这对教师的教学提出更高的要求，要解决这方面的问题，必须要因人施教，针对学生的实际情况来组织教学。

3 教学方法确定

透过科学家的工作、学习、生活，体验科学家的成就，学习科学家一丝不苟的科学精神，记住3位科学家的忠告：“说话老实，做老实人，办老实事”；“生命是美丽的，探索生命的奥秘一定会使我们的人生更美好，也将使世界更美好”；“韶光易逝，劝君惜取少年时”。这些教诲催赶学生走上探索生命科学的征程，学会做人，学会做事，热爱生命科学，是本内容编排在最前面的目的所在。教材以不同的方位和视角，展示了科学家精彩的人生、精彩的科研旅程和精彩的成就，一问一答的模式，带着问题学习、带着问题探究，是与3册必修模块编排模式一脉相承的。

从3位科学家经历的人生轨迹来看，他们是我国自然科学领域中杰出的代表。事实上，我国还有很多这样的生命科学家，如世界著名的杂交水稻之父袁隆平。我国还有许多遗传学家、植物学家等，这些老一辈的科学家创造了过去的辉煌，为人类作出了贡献，启迪年青一代立志为生命科学的发展、为人类的幸福，继承发扬今天的成就，再创明天的辉煌。

篇9

北海道大学有两个校园，位于札幌市的主校区占地289公顷，位于函馆市的函馆校区占地10.5公顷，此外，还在日本各地拥有总面积达65713.6公顷的实验林等实验基地。

北海道大学创立于1876年，其前身札幌农学校是日本首座高等教育机构。札幌农学校曾聘请美国马萨诸塞农业大学的校长克拉克博士担任第一任副校长。1877年4月，克拉克博士离开札幌时，给学生留下了“Boys，Be ambitious(青年们，要胸怀大志)”的学训，这句话现已成为北海道大学的校训，同时也是日本年轻人非常熟悉的名言。

办学理念

北海道大学历经130多年的历史，以“开拓精神”、“培养国际性”、“全才教育”和“重视实学”作为教育研究的理念。

开拓精神是指学生和教职员应随着时代的需要，毅然地开拓新步伐的理想主义。在今天，不断改变学术方向和响应最新提出的关于人类课题的研究，就是现代的开拓精神。

札幌农学校曾引进欧美文化及科学技术，并由外国教师进行英语教育，从创办开始就向各方面推展“培养国际性”的精神。北海道大学为培养学生和教职员的国际性，促进国际社会的发展，在扩大海外留学和进修机会的同时，积极接收外国研究者和留学生，以促进与以亚洲和北方圈为首的世界各国的文化和社会交流。

札幌农学校不仅培养农业专家，还谋求培养出具有丰富品格、高才智和知识面广的人才，在人文社会领域优秀人才层出不穷，培养出了许多思想、文学方面的名人。为培养具有灵活应用专业知识的综合性判断能力及高见解能力的人才，北海道大学的全才教育理念贯穿于重视教养的教育实践中，其传统流传至今。

重视实学的理念自从北海道大学建校以来经过许多曲折，在发展到综合大学的过程中，逐渐演变固定为两个涵义：一、重视与现实世界融为一体的普遍性学术的创新性研究；二、不但重视基础研究，而且重视应用和实用化，使其研究成果还原子社会。北海道大学在追求重视实学理念的普遍性和现代意义的同时，希望不断推进与现实世界融为一体的普遍性真理，并创造具有北海道特色的学术。通过与产业界、学校和政府间的进一步合作，将研究成果还原干北海道、日本乃至世界。

学科专业

北海道大学重视研究生教育，学校现有12个系(招收本科生)：文学、法学、经济学、医学、牙科学，工学、兽医学，水产学，理学、药学、农学、教育学，17个研究生院(招收硕士生和博士生)：文学、法学、经济学、医学、牙科学、工学、兽医学、信息科学、水产科学、环境科学、理学，药学、农学、生命科学、教育学、国际大众传媒与观光学、保健科学、公共政策学。其中，农学、兽医学和水产学是北海道大学非常有特色的专业院系。

农学系由生物资源科学、应用生命科学，生物机能化学、森林科学、畜产科学，农业工学和农业经济学等7个专业组成；农学研究生院由共生基础学、生物资源科学、应用生物科学和环境资源学等4个专业的15个学科组成；农学系和农学研究生院共有教员132名。此外，还有由生物资源生产学、环境资源学和应用生命科学等3个研究室组成的农学研究院。

兽医学系由生物医科学、病因病理学、应用兽医学和临床兽医学等4个兽医学专业学科组成；兽医学研究生院有比较形态机能学、动物疾病控制学、诊断治疗学、环境兽医科学、朊病毒病学、共患病学等6个兽医学专业学科。兽医学系和兽医学研究生院共有教员45名。

单独设在函馆校区的水产学系和水产学研究生院，有教员86名，并拥有“忍路丸”和“潮丸”两艘实习船。水产学系有海洋生物科学、海洋资源科学、增殖生命科学和资源机能化学4个专业；水产学研究生院由海洋生物资源科学和海洋应用生命科学2个专业的12个学科组成。此外还有水产科学研究院，下设海洋生物资源科学部门和海洋应用生命科学部门。

工学系是北海道大学规模最大的系，由应用理工系、信息电子学、机械智能工学及环境社会工学等4个专业的16个学科组成，学生3000多名；工学研究生院由15个专业组成，共有硕士课程学生800多名，博士课程学生250多名。工学系和工学研究生院共有教员275名。

除传统优势学科，学校还着力于发展生命科学、IT产业科学等新兴学科，提高整体科研教育实力。生命科学研究生院现有生命分子科学、细胞机能科学和生态控制科学等3个生命科学专业学科；先端生命科学研究院有先端生命分子科学、先端细胞机能科学、先端生态控制科学、计算分子生命科学和生命分子机能学5个先端生命科学研究室。信息科学研究生院由复合信息学、电脑科学、信息电子学、生命人类信息科学、媒体网络和系统信息科学等6个专业的20个学科组成，拥有教员99名。

国际交流

北海道大学作为具有国际特色的大学，一直坚持战略性地开展教育、研究和社会贡献活动。

学校与包括中国的北京大学、浙江大学在内的18个国家和地区的55所大学，以及24个国家和地区的大学及科研院所的院系部门签订了共162个协定，开展教育、学生的交流活动。为了加强合作关系，还和协定中的一些大学共同举办大学之间的联合专题讨论会。此外，学校还与国际协力机构(JICA)签订联合合作协定，建立合作体制，并与国际协力银行(JBIC)合作，积极致力于中国内陆地区废弃物处理领域的人才培养。2006年接收中国重庆市的10名大学教师，进行为期4周的废弃物处理研修，2007年以中国河南省的10位大学教师为对象，开展了近1个月的废弃物资源化和处理技术研修。

目前，北海道大学共有海外留学生900多人，其中有40％来自中国。为了增加留学生数量，推动和东北亚特别是和中国、韩国之间的交流，学校还制定了“国际活动战略”，计划接收更多的留学生来校学习，同时也致力于把自己的学生送出去留学。

篇10

据记者了解，这十大进展经该学会联合体的18个成员学会推荐，并且各自在《科学》《自然》等国际知名期刊上发表相关论文，由生命科学领域同行专家审核与评选，是我国2016年在这一领域所取得的具有世界影响力的研究成果的集中展示。其中既有“植物雌雄配子体识别的分子机制”“线粒体呼吸链超级复合物的结构与功能”等基础研究的成果，也不乏“内源性干细胞介导功能性晶状体再生治疗婴幼儿白内障”等可治疗疾病的临床应用成果。

中国科协生命科学学会联合体十大进展（排名不分先后）内容如下。

植物分枝激素独脚金内酯的感知机制

植物激素调控植物的繁衍生息，与人类生存环境和粮食安全息息相关。独脚金内酯作为新型植物激素，调控植物分枝、决定植物株型、影响作物产量。清华大学谢道昕、饶子和及娄智勇等合作发现了独脚金内酯的受体感知机制，揭示了“受体-配体”不可逆识别的新规律，发现受体D14参与激素活性分子的合成和不可逆结合，进而触发信号传导链，调控植物分枝。这一发现丰富了生物学领域过去百年建立的配体可逆地结合受体并循环地触发传导链的“配w-受体”识别理论，为创立生物受体与配体不可逆识别的新理论奠定了重要基础，并对植物株型遗传改良和寄生杂草防治具有重要指导作用。该成果发表于《自然》杂志（Nature，2016 ，536：469-474）。

组蛋白甲基化修饰在早期胚胎发育中的建立与调控

组蛋白修饰对基因表达与沉默发挥重要调控作用，在早期胚胎发育过程中， 异常的组蛋白修饰会导致胚胎发育停滞。哺乳动物植入前胚胎全基因组水平组蛋白修饰的建立与调控是发育生物学领域一个亟待解决的科学问题。同济大学高绍荣团队首次利用微量细胞染色体免疫共沉淀技术揭示了H3K4me3和H3K27me3两种重要组蛋白修饰在早期胚胎中的分布特点以及对早期胚胎发育独特的调控机制，发现宽的H3K4me3修饰在早期胚胎大量存在并在基因表达调控和胚胎发育第一次细胞命运决定中发挥重要作用。该成果发表在《自然》（Nature，2016，537：558-562）杂志上，其意义为揭示了组蛋白修饰在植入前胚胎发育以及早期细胞分化过程中的特异性调控模式，对研究胚胎发育异常、提高辅助生殖技术的成功率具有重要意义。

基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法

T细胞介导的肿瘤免疫治疗是治疗肿瘤的重要武器，在临床上已取得了巨大的成功。但现有的基于信号转导调控的肿瘤免疫治疗手段只对部分病人有效，因此急需发展新的方法让更多的病人受益。中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦、李伯良与合作者从代谢调控这一全新的角度去研究T细胞肿瘤免疫反应。鉴定了胆固醇酯化酶ACAT1是调控肿瘤免疫应答的代谢检查点，抑制其活性可以增强CD8+ T细胞的肿瘤杀伤能力。同时发现ACAT1抑制剂Avasimibe（辉瑞公司开发的用于治疗动脉粥样硬化的药物，进行了III期临床试验），具有很好的抗肿瘤效应，并且能与现有的临床药物PD-1抗体进行联合治疗。该项研究开辟肿瘤免疫治疗研究的一个全新领域；同时发现ACAT1这一药物靶点及其小分子抑制剂的应用前景，发展了新的肿瘤免疫治疗方法。该研究在《自然》（Nature，2016，531：651-655）杂志上。

内源性干细胞介导功能性晶状体再生治疗婴幼儿白内障

中山大学中山眼科中心刘奕志教授带领团队，历经18年研究，发现了晶状体上皮干细胞；为了利用干细胞的再生潜能实现组织修复，设计并创建了一种新的微创白内障手术方法，保留了自体晶状体干细胞及其再生的微环境，长出了功能性的晶状体，已用于临床治疗婴幼儿白内障，提高了患儿视力，降低了并发症。该研究不仅为白内障治疗提供了全新的策略，也首次实现了自体干细胞介导的实体组织器官的再生，开辟了组织再生及干细胞临床应用的新方向。在《Nature》杂志（Nature， 2016，531：323-328）。

MECP2转基因猴的类自闭症行为表征与种系传递

中国科学院上海神经科学研究所仇子龙研究员等通过构建携带人类自闭症基因MECP2的转基因猴模型及对MECP2转基因猴进行分子遗传学与行为学分析，发现MECP2转基因猴表现出类人类自闭症的刻板行为与社交障碍等行为。此研究首次建立了携带人类自闭症基因的非人灵长类动物模型，为深入研究自闭症的病理与探索可能的治疗干预方法提供了重要基础。

在该研究中，研究人员通过精巢异种移植，将幼年食蟹猴的精巢移植到裸鼠的背部，实现了食蟹猴精巢提早成熟，并利用移植精巢组织内生成的成功获得了健康的F1代MECP2转基因食蟹猴后代。该工作加速了食蟹猴的生成速度，缩短了食蟹猴的繁殖周期，对于推动非人灵长类动物模型的应用具有重大意义。该研究成果发表于《自然》（Nature， 2016，530：98C102）杂志上。

线粒体呼吸链超级复合物的结构与功能

呼吸作用是生命体最基础的生命活动之一，由位于线粒体内膜的氧化磷酸化系统完成，为细胞提供能量。人类线粒体呼吸链氧化磷酸化系统异常会导致多种疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化、少年脊髓型共济失调以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症等。哺乳动物呼吸体是由包括44个膜蛋白在内的81个蛋白亚基（69种不同蛋白分子）所构成的分子量高达1.7兆道尔顿的超级膜蛋白分子机器。清华大学杨茂君研究组先后在《自然》（Nature， 2016， 537： 639C643）和《细胞》（Cell， 2016，167：1598C1609）杂志发文，报道了呼吸链超级复合物结构。该结构是目前所解析的最复杂的非对称性膜蛋白超级分子机器的结构（图A，B），为进一步理解哺乳动物呼吸链超级复合物的组织形式、分子机理，以及治疗细胞呼吸相关的疾病提供了重要的结构基础。

活性RAG型转座子的发现揭示抗体V（D）J重组的起源

以免疫记忆与疫苗产生为核心的人类适应性免疫的关键机制就是RAG介导的抗体重排，所以，RAG基因的起源一直是免疫形成揭秘的关键问题。为此，诺贝尔奖获得者利根川进（Tonegawa）1979年提出了转座子起源假说，此后围绕RAG的起源与功能，展开了激烈的学术争论，直到该成果发表前， 转座子起源假说并未得到证实，成为免疫学一个经典谜题。

北京中医药大学徐安龙研究组以有活化石之称的文昌鱼为研究对象，发现了具有介导V（D）J重排功能的原始RAG转座子，证实了利根川进的假说。该发现不仅改写免疫教科书中关于适应性免疫起源的观点：将适应性免疫的起源由脊椎动物推前近1亿年到无脊椎动物，而且可能为未来利用重排机制设计新的免疫抗体/基因提供湫碌幕因编辑思路和技术。相关研究在《细胞》 [Cell166（1）：102―114，2016]上。

植物雌雄配子体识别的分子机制

受精需要和卵细胞的结合，而能否被及时传递到卵子是受精的关键。在被子植物中，是通过花粉管来传递的，但花粉管是如何将传递到卵子的呢？这一问题是植物生殖生物学几十年来关注的主要问题之一，这个过程也是植物生殖隔离及物种多样性维持的重要因素之一。中科院遗传发育所杨维才研究组首次分离了拟南芥中花粉管识别雌性吸引信号的受体蛋白复合体，并揭示了信号识别和激活的分子机制。通过转基因手段将其中一个信号受体导入荠菜中，并与拟南芥进行杂交，转基因荠菜的花粉管识别拟南芥胚囊的效率得到明显提高。该研究通过基因工程手段建立了利用关键基因打破生殖隔离的方法，为克服杂交育种中杂交不亲和性提供了重要理论依据。

该研究成果发表在《自然》杂志上（Nature， 2016，531：241-4）。

tsRNAs可作为记忆载体介导获得性性状跨代遗传

研究发现父亲的某些获得性性状，如饮食诱导的代谢紊乱，可通过表观遗传的方式“记忆”在中并遗传给下一代，这对人类健康和繁衍具有深远的影响。中国科学院动物研究所周琪、段恩奎与上海生命科学研究院营养科学研究所翟琦巍研究员合作团队基于父系高脂饮食小鼠模型，发现中一类来源于tRNA的小RNA （tsRNAs） 在高脂饮食下表达谱和RNA修饰谱均发生显著改变，且将高脂小鼠中的tsRNAs片段注射到正常受精卵内可诱导F1代产生代谢性疾病。tsRNAs进入受精卵后可导致早期胚胎及后代小鼠胰岛中代谢通路基因发生显著改变。本研究从RNA角度，为研究获得性性状跨代遗传开拓了全新的视角，提出tsRNAs是一类新的父本表观遗传因子，可介导获得性代谢疾病的跨代遗传。文章发表后被国际重要刊物广泛引用和评价，也引起国际各大媒体的关注。该在《科学》（Science，2016，351（6271）： 397―400 ）上。