生物科学与生物技术的区别范文

导语：如何才能写好一篇生物科学与生物技术的区别，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

作者：马超 蒋一婷 徐桂娟 郑彩霞 单位：北京林业大学生物科学与技术学院

经过十几年的不断探索，北京林业大学生物技术专业形成了“一主两翼，两渠相融，三位一体”的人才培养模式，即以“学生获取知识、增强能力、素质养成”为主线，以理论与实践为两翼，以第1课堂教学为主渠道，实现第1课堂与第2课堂2个渠道的融合，以及集理论教学、实践教学和综合教育3个层次为一体。目前，北京林业大学生物技术专业每年招生2个班，在校生人数维持在每年260人左右；在人才培养和科学研究方面均取得了优异成绩，尤其是在生物技术专业招生质量逐渐下滑、毕业生就业压力不断增加的大环境下，仍然保持了招生录取分数位居全校前3名和95％以上的就业率。但是，面对新的机遇和挑战，深化北京林业大学生物技术专业人才培养体系的改革，突出人才培养的专业特色和行业特色，增加所培养专业人才的竞争力，仍应成为生物技术专业下一步发展的重点之一。因此，笔者在与生物技术专业学生、社会用人单位充分沟通的基础上，结合自己近年来的教学体会，提出以下建议，以期对生物技术专业人才培养体系的完善有所帮助。进一步明确、细化生物技术专业人才培养的特色大学的办学特色是学校生存和发展的核心竞争力，是一所大学的比较优势和核心价值的体现［2］。加强办学特色建设是林业高校生存和发展的需要，也是林业高校提升核心竞争力的需要。大学的学科建设是大学工作的龙头，是最能体现办学特色的因素，建设特色学科是林业高等院校加强办学特色建设的关键；而建设有林业特色的学科就要突出重点，整合资源，抢占学科制高点，注重建设特色鲜明、优势突出的学科群［3］。目前，全国开设生物技术专业的高等院校有几百所，如果各高校的生物技术专业缺乏自己的特色、人才培养没有自己的侧重点，那么所培养的毕业生就难以在众多的相同的专业人才中占得就业先机。北京林业大学生物技术专业设置的专业课程主要以生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、基因工程、细胞工程等为主，另外还设置了一些专业选修课。这种课程设置模式基本上是全国各高校生物技术专业普遍采用的模式，没有体现出林业行业高校自己的专业特色和人才培养特点。同时，北京林业大学的生物技术专业与学校的生物科学专业相比，在课程体系、教学计划、教学环节等方面，均大同小异，差异不超过15％。因此，建设体现林业行业特色和专业自身特色的课程体系应是北京林业大学生物技术特色专业建设的重点之一。目前，北京林业大学生物科学与技术学院拥有林木花卉遗传育种教育部重点实验室、树木花卉育种生物工程国家林业局重点实验室、北京林业大学毛白杨研究所、林木花卉良种繁育研究中心和北京林业大学中国林地资源利用研究中心；同时还拥有植物学、林木遗传育种、野生动植物保护与利用、生物化学与分子生物学、微生物学5个博士学位授予权学科，以及农产品加工与贮藏工程和细胞生物学2个硕士学位授予权学科。可见，北京林业大学生物科学与技术学院在林地资源的培育、开发和利用领域具有自己的资源优势和学科优势，并有多年的科研积累和人才培养经验。因此，把“林地资源的培育、开发和利用”作为生物技术专业的人才培养特色和专业培养方向能够充分反映北京林业大学生物科学与技术学院的科研特色和行业特色。在具体的人才培养过程中，可以将生物技术专业细分为“林地资源培育”和“林地资源开发与利用”2个专业方向，其中“林地资源培育”专业方向开设的课程以与遗传育种相关的课程为主，侧重于培养具有林地资源培育实用技术的专门人才；“林地资源开发和利用”专业方向开设的课程以与林地食用和药用资源的开发和利用相关的课程为主，如开设药用植物学、天然产物化学、生物药剂学、生物药物学、中药新药的研究与开发、药物分析化学等，侧重于培养具有林地资源开发实用技术的专门人才。在此基础上，再围绕特色人才培养的要求开设选修课程，并尽可能使生物技术专业的课程体系系统化，切实体现行业特色，加强学生专业技能的培养。例如，可以借鉴复旦大学生物技术专业的选修课体系，其系统地开设了天然产物化学、生物制药、药物分析方法与应用、新药研发概论、药物遗传学、药事管理学、药学文献检索、药用微生物学等30多门与药学相关的选修课，充分体现了其生物技术人才培养的“药学”特色。

精简生物技术专业的课程体系，突出重点课程目前，北京林业大学生物技术专业的课程体系包括人文社科类基础课、自然科学类基础课、专业必修课和专业选修课4部分。人文社科类基础课、自然科学类基础课、专业必修课主要是依据教育部的生物技术专业规范而设定的，各个高校基本大同小异，所以专业选修课的设置成为体现专业培养特色的重要环节。北京林业大学生物技术专业由于没有确立明确的特色培养方向，所以在课程设置过程中一度根据就业市场的变化而不断地调整专业培养方向，且不断地增加选修课的数量，希望课程体系能够涵盖本科毕业生就业、考研可能需要的所有专业课程。例如，由于生物制药领域就业前景较为乐观，所以为学生开设了生物制药、药理学、药用植物学、药用植物化学分析技术、药政学等专业课程。这些课程的教学大纲主要参考药学院开设的相关课程的教学大纲制定，对“如何与北京林业大学生物技术专业的知识背景相融合”“如何体现出与药学院本科毕业生的专业区别”等问题缺乏深入的思考。显然，单纯地开设生物制药方面的课程，尤其是完全照搬药学院等其他院校相同课程的教学大纲，是不可取的，也无法体现北京林业大学生物技术专业的特色。目前，林业系统，尤其是林业基层单位，对林地药用资源方面的专业人才需求巨大，尤其缺乏具有林业知识背景、熟悉林地药用资源、具有林地资源开发利用技术和制药专业技术技能的人才。因此，笔者认为，只有将生物制药技术方面的课程，如生物技术制药、药理学、药用植物学、药用植物化学等课程，与“林地资源开发和利用”这一专业方向紧密结合，将北京林业大学生物科学与技术学院在林地资源的培育、开发和利用领域所具有的资源优势和学科优势与生物制药技术相结合，才能使生物制药技术落到实处，并使北京林业大学生物技术专业充分体现自己的人才培养特色。除了精简生物技术专业的课程体系之外，还要突出重点课程。选修课程数量的不断增加使学生的课业负担加重，而思考和创新的空间被压缩。以北京林业大学生物技术专业为例，大学3年级上学期的必修课学时就达414学时，再加上选修课的学时，总学时可达500学时。这意味着1个学期的开课数量超过10门，学生每天至少要进行6学时的课程学习，由此学生的学习压力可想而知。另一方面，所开课程往往存在内容重复或相互重叠的现象。例如，生物制药课程与基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质与酶工程等课程就存在部分内容的重复，基因工程课程与分子生物学课程、细胞工程课程与细胞生物学课程之间也存在部分内容的重复。因此，笔者建议，要精简课程体系，协调各门课程的授课内容，突出重点课程和课程重点内容，强调课程特色，以降低课时总量、减轻学生的学习负担、激发学生的学习兴趣，为鼓励学生进行创新提供空间和创造条件。

加强自然科学类基础课程与生物技术专业内容的衔接为了强调化学、数学、物理、计算机等自然科学类基础课程对生物技术专业的重要性，教育部颁布的《高等学校本科生物技术专业规范》对这类课程的修读学分做了硬性规定，如化学类课程不少于13学分，数学、物理不少于8学分，计算机类不少于6学分。在具体的实施过程中，各高校的生物技术专业更是进一步强化了对自然基础学科尤其是化学类课程的重视程度。例如，北京大学生物技术专业规定学生需修读20学分的化学类课程（含实验）、8学分的数学类课程；清华大学生物技术专业规定学生需修读14学分的化学类课程、12学分的数学类课程。而北京林业大学生物技术专业规定学生需修读18学分的化学类课程、11．5学分的数学类课程，且学生修读数理化和计算机等自然科学类基础课程的全部学分需达到37．5分，占全部培养计划总学分的24％。这使生物技术专业学生大学第1、2学年的绝大部分时间都用于课程学习了。但是，遗憾的是自然科学类基础课程似乎正成为专业课程改革的死角。由于这部分课程均由理学院等外院教师负责讲授，而授课教师对生物技术专业课程的需求缺乏了解，教学内容大多拘泥于讲“试题”和“公式推导”，侧重于推理、原理讲解和逻辑分析，缺乏案例分析和应用，更缺乏与生物技术专业相关的案例分析和实际应用。例如，北京林业大学生物技术专业开设了高等数学和数理统计学课程（共计11．5学分），学习时间分别安排在3个学期，但最后的结果是当在专业试验课程中面对简单的试验数据时，却鲜有学生有意识地运用统计学知识；有的学生甚至连起码的t检验和F检验都不知如何运用。因此，笔者认为，生物技术专业应该加强数理化和计算机等自然科学类基础课程的改革，特别是要加强这些课程与生物技术专业内容的联系，使学生能够将基础理论知识学习与专业技能应用紧密地联系起来。进一步优化生物技术专业的课程布局由于人文社科类课程和自然科学类基础课程的修读学分占本科人才培养计划全部学分的一半左右，所以很多高校将这2类课程放在大学第1、2学年集中开设，而把专业课主要安排在大学第3、4学年。然而，在大学第3、4学年，学生面临着来自考研、出国深造、英语等级考试以及就业、毕业设计和科研实践等方面的压力，难以把全部精力放在专业课程的学习上。因此，笔者建议，高校的生物技术专业要打破目前的这种条块化课程分配格局，将人文社科类课程适当分散安排在大学的4个学年里；将动物学、植物学、微生物学、生态学以及专业引导性课程尽可能安排在大学的第1学年，将生物化学、分子生物学等专业基础课程尽可能安排在大学第2学年；同时将免疫学、遗传学、细胞生物学等课程尽可能安排在其他选修课之前。这样，学生既可以尽早接触专业课程、掌握专业基础知识、了解专业未来的发展方向，又可以提高学习基础课程的兴趣；更为重要的是能有效地缓解大学第3学年专业课学习的压力，提高对专业知识尤其是其他选修课程内容的消化、吸收和创新能力。此外，在课程安排的细节上，应该认真考虑专业课程之间知识的衔接性。例如，目前生物技术专业将有机化学、生物化学课程安排在同一学期就有些不妥，应予以适当调整。加强生物技术专业工程类课程的“工”科内容北京林业大学生物技术专业是以理科为主、工科为辅的理工科复合型专业，人才培养目标是培养应用研究型人才。为此，北京林业大学生物技术专业开设了基因工程、微生物工程、细胞工程等工程类必修课以及蛋白质与酶工程、生物制药等选修课程。然而从课程教学大纲来看，这些课程仍是以理论教学为主，适当搭配了一定课时的实验教学，但几乎没有工科方面的教学内容。这势必造成学生对生产设备缺乏必要的了解，在中试和生产车间实际操作环节中缺乏相应的生产设备维护、维修的基本知识。因此，笔者建议，对现有的工程类课程，要适当调整课程教学大纲，增加工艺学、设备、化工原理等方面教学内容的讲授比例；同时开设1～2门工科类基础课程，让学生了解一些工科基础知识。

加强生物技术专业学生科研素质的培养，规范学术道德培养学生的科研能力和创新能力，是新形势下生物技术专业人才培养面临的挑战。因此，在传授专业基础知识和实验技能的基础上，培养学生文献检索、实验设计、数据分析和论文写作等科研素质是实现创新型人才培养的重要环节。现在，很多课程的考核均采用撰写论文或者综述的方式，相对于传统的闭卷考试来说，是一种有益的尝试。但是，如何查阅文献、引用文献、撰写论文，有些学生到毕业都没有真正了解和掌握。在很多学生头脑里，撰写论文似乎就是百度、谷歌搜索外加复制、粘贴的过程；有的学生甚至认为只要不是全文照搬，经过适当拼凑加工就不算论文抄袭，更谈不上对论文所引用、参考的文献进行认真的选择和甄别了。因此，笔者认为，在大学生入校之初，高校就应该开设“文献检索”必修课程，使学生掌握查阅中英文专业文献的方法、了解文献的引用规则以及撰写科技论文的专业规范和学术道德。例如，浙江大学开设的“生物文献检索与论文写作”、复旦大学开设的“科学研究方法与论文写作”都颇有实用价值，值得借鉴。这些课程不仅有利于学生拓宽视野、培养查阅文献的技能，更有利于提高学生对学术道德的认识。为此，笔者建议，北京林业大学生物技术专业可以尝试将文献检索、实验设计、生物统计、科技论文写作等课程集合为一个模块，作为学生的选修课，在大学第2学年开设。这将有利于提高学生的科研素质和学术道德。近年来，我国高等教育体制发生了巨大的变革，从20世纪90年代开始，合并、联合办学、共建等已成为高校体制改革的主题。过去条块分割的高等教育管理体制正在被条块结合的体制所取代，高等教育综合化趋势日益明显。作为林业行业性高校，做好行业性与综合性的融合工作将有利于丰富林业高等院校的内涵、增强学校的科研创新能力、提升学校对社会的贡献力、提高林业院校毕业生的社会竞争力［4］。2010年，北京林业大学生物技术专业应届毕业生（2006级）考研率达41．82％、就业率达94．55％，应该说又是成绩卓著的一年。但是，挑战依然存在，形势依旧严峻。因此，加强生物技术专业的人才培养和课程体系改革仍不容忽视。通过明确、细化专业培养特色，调整课程体系，优化课程布局，加强课程间的衔接，适度调整理科、工科类课程的比例，以及加强学生科研素质的培养和学术道德的规范，可以使现有的专业人才培养体系更为科学、特色更为突出；可以进一步突出北京林业大学生物技术专业在“林地资源的培育、开发和利用”领域的专业特色，增强毕业生的社会竞争力，从而为我国林业领域培养一批既具有扎实的生物学基础知识又具有较强的生物技术实践技能的林业生物技术专业人才。

篇2

在知识经济、信息化时代，实施科教兴农不仅要善于创造新知识，吸取人类的一切文明成果，而且要善于把新知识、新成果转化成新产品，转化为现实生产力，才能发挥知识和科技的价值[1]。农业院校在科研中，考虑不同学科的交叉融合，把基础学科与优势学科整合，通过学科边缘交叉是技术创新链中必不可少的环节。

本文结合魔芋科研项目中物理技术在控制病害发生、提高产量等方面的应用，就物理学科知识与农业学科结合在农业生产中的应用和优势展开论述。探索通过物理学科与农业学科的有益结合，思考对培养新世纪合格农业人才、推动农业走可持续发展的生产模式等问题。

一、学科交叉，优势互补

在科技迅速发展的今天，时代的发展和科技的进步推进了科学技术向纵深方向发展，学科之间相互交叉渗透是当代科学发展的一个主要趋势。

现代科技发展的学科高达分化基础上的高达综合的特点说明，科技的发展需要不同学科和技术的横向联合就能形成整体优势，边缘交叉容易出现新的生长点 [2]。尤其是物理学这一基础学科，与其他学科的结合更是越来越突出，如计算物理学、数学物理、物理化学、生物物理学等，这些交叉学科的出现，无疑促进了物理学及其他学科的发展和延伸。其中物理学与农业科学的交叉渗透，使“物理农业”脱颖而出，并且有效推动了生态农业、有机农业的健康、稳步发展。

二、物理学科与农科知识结合的必然与优势

1物理学科与农科生物科学相结合的必然

(1)自然科学领域内必然存在同一的、共同的联系。20世纪以来，以数学为工具、物理学为理论基础的学科发展，已逐步把除生物学以外的其他学科同一起来[3]。而物理学研究的物理运动是自然界最普遍的一种现象，它渗透于自然界的任何生命系统，因此物理学也要研究生命、时间和空间的性质、联系等，它与生物学科也存在同一的、共同的联系，这一点也是被历史证明了的。1943年，物理学家薛定谔写下了《生命是什么》一书，从物理学的角度对生命现象进行了详细的阐述。现今生命科学中的许多重要概念如“遗传密码”，就是由薛定谔首次提出的;21世纪关于生命现象的描述性信息太多了，新的工作框架——定量生物学的应运而生，使生物学、化学、物理学、数学这些基础学科联系起来;同时在农科教材中也不乏许多物理科学知识，如离心分离技术、宏观、微观方法——气体分子热运动理论、红外测温、卫星遥感、生物与熵、正常细胞的电模型、衍射现象、生物体的旋光现象、核磁共振技术和物质的放射性，等等，涉及了物理学的力、热、电、光、磁，原子物理、相对论、量子力学等许多方面。可见，物理科学与农科知识间存在着密切的联系。

(2)物理科学的思想方法和实验方法已日益渗透和应用于各个自然科学领域，包括农科的生物科学。20世纪50年代以物理学的X射线衍射结构分析为基础的分子生物学的成就与发展技术被引进了生物学，从而确定了DNA的双螺旋结构，至今X射线衍射晶体分析法仍是分析生物大分子立体结构最精确的技术[3];物理学和生物学的交叉学科生物物理学在研究思路、应用的理论和方法方面就突出了物理学的特点。

从当代科学技术发展规律以及走在国际前沿开展科学研究的美国、英国的趋势来看，21世纪生命科学与物理科学之间的融会贯通已经势不可挡。美国国家科学基金会与国家卫生研究院联手资助大学建立了多个跨学科的Bio-X中心，英国生物技术与生物科学基金会在2003年也建立了以10年为期的重大研究计划——预测生物学。这个蓬勃发展的交叉学科正在成为大量学术会议、高质量学术杂志以及基金资助机构的主角。可见，物理学科与农科生物科学间的交叉融合是必然的。

2把物理知识用于农业的现代物理农业的优势

早在20世纪70年代，日本等国就已开始研究现代物理农业工程的单项技术;我国自20世纪90年代进入物理农业—物理技术应用到农业领域，应用物理学技术、方法和基础理论研究农业生产过程和农业生物生命过程中的物理规律，以及物理因素对生物系统的作用机制，涉及物理学、材料学、动植物学及农学领域的多学科交叉综合的一门新生学科[4]。随着国际贸易农药残留标准越来越严格的动态趋势，消费者对农产品健康、安全的高要求，“物理农业”的精英们在中国应用物理农业技术方面进行了不懈的探索。

近5年来，在天津、大连等地已开展得如火如荼且已取得骄人的成绩，有力地说明把物理科技应用于农业领域，能推动传统农业的变革，是一种独特有效的生产方式。

在我国，应用于农业生产的现代物理农业技术有：磁化、电场处理种子技术、电子杀虫技术、空间电场防病促生技术，等等，而且取得了显著的成效。相对于化学农业来说是一种高效、无环境污染且成本低廉，易实现效益转化的农业技术 [5] ，可控制化肥和农药的使用量，并且能达到提高品质、抗病增产的目的，保证农产品达到质量、绿色、无污染的标准，具有显著的经济效益和社会效益。可见，把物理科学知识参与农业生产过程，利用物理因素和物理技术应用于农业，有着诱人的前景与潜力。

三、在农业科研中，进行物理技术与农业栽培措施有机结合的探索

前人把物理技术应用于科研已取得了一些成果，低温和紫外线辐射植株地上部分后能有效抑制病害发生，并对植株生长产生良好的影响，这在小麦、大豆、玉米、郁金香、百合、大蒜等作物上已得到证实。

魔芋是经济价值较高的作物，近年已成为山区农民脱贫致富的有效途径。然而，在魔芋生产中，魔芋软腐病已成为魔芋生产和魔芋产业发展的主要制约因素。鉴于魔芋软腐病的主要初侵染源是种芋及土壤，种芋带菌是引起植株发病的主要原因这一特性，以及温度、紫外线等物理因子影响魔芋生产的研究尚未见报道，因此，笔者于2008年至2010年间开展了“低温、紫外线对魔芋种芋生长的影响”研究，通过对魔芋种芋进行不同强度的低温冷藏和不同时长的紫外线辐射，研究不同处理对魔芋生长过程中软腐病的控制及产量表现的影响，把物理学科与农业学科知识结合应用于科研生产。通过此研究得出结论：用低温冷刺激、紫外线杀菌处理魔芋种芋能降低病害，提高产量，把物理因子低温、紫外线这样应用对魔芋的影响是正向的;试验中不施用化学农药，保证了生产的魔芋没有药物残留，绿色环保。

笔者在科研中把物理科学与农业科学结合的探索取得了一定成效，这种生产成本低、简便易行的生产方式对改善和提高魔芋品质、保护生态等方面具有现实意义。

四、物理学科与农业学科结合的展望与思考

1加强物理学科与农业学科的融合，有利于学生的就业(创业)与升造

农业院校教学与科研中注意物理科学与农业科学的融合，有利于教师的农业科研拓展，更好地服务“三农”的同时能加强学生交叉学科知识素养，能拓宽农科学生的农业生产技术。毕业生面对需要大量知识和技术的市场就业更具有绝对的优势;对于毕业且有志于继续深造的学生，可选择由交叉学科而产生的新兴领域为方向，而现代新兴的物理农业中所涉及的有关食品安全、生态农业等诸多问题有待应用科学理念和现代技术加以解决，农业院校的学生由此领域为方向就是一个不错的选择，其中加强物理学科与农业学科融合的培养对他们的知识积累无疑是一个很大的推动。

中国理论生物物理学家欧阳钟灿院士呼吁：“为培养具有全新知识结构的研究人员，首先应革新大学生命科学相关的教学”,呼吁高校生物系反省传统的教学内容和方式，适当增加数学、物理学等其他学科的知识，与美国著名的倡议“培养21世纪的科学家：本科生的生物学教育”(Undergraduate biology education to prepare research scientists for the 21st century，简称Bio2010)相呼应[3]。现在中国的一些高等院校已开设了生物物理学等交叉学科专业，希望“培养出来的跨学科学生能操同一种语言去建造生命科学的通天塔”。

2提高农业生产技术，走可持续发展的生产模式

在“绿色革命”“转基因作物”的粮食增产模式一一亮相的时候，物理知识应用于农业生产的物理增产技术也在低碳农业、节水农业的倡导环境中备受关注。把物理中的力、热、光、电、磁等知识与技术应用于农业生产的“物理农业”，区别于传统的“化学农业”，不用化肥、农药、生长调节剂的农业生产方式，减少环境污染，恢复耕地质量，阻止环境恶化与生态退化，是解决“先污染后治理”“先发展后治理”问题的重要途径之一。

篇3

庄小威今年5月荻选美国科学院院士，由此刷新了最年轻美国科学院华人院士的纪录。她出身中科大少年班，15岁进入大学，但是这位天才认为自己在中国接受的教育中创造力是个空白：“我在读大学时没有创造力，到了伯克利才慢慢改变，开始批判性地阅读和怀疑性地阅读。”

“有人说你像红楼梦里的史湘云，你怎么看?”

“你是如何平衡妻子母亲女儿科学家这几个身份的?”

场下“粉丝”的这些问题，让人绝不会想到，这是一个科学讲座的现场。

这场主题为《从物理到生物》的报告，是北京大学“大学堂顶尖学者讲学计划”的—部分。主讲人庄小威成为入选该计划的第二位学者。一个多月前，诺贝尔物理学奖得主崔琦作为首位入选者开启了这一讲学计划。

“顶尖学者”庄小威实至名归：今年5月她获选美国科学院院士，由此刷新了最年轻美国科学院华人院士的纪录。在这—名单中，被她甩在身后的不乏声名如雷贯耳的名家，包括华人诺贝尔奖得主杨振宁、李政道、丁肇中等人。在此次北大报告现场，庄小威受追捧之热烈，甚至超过崔琦。

尽管庄小威的形象早已多次出现在荧屏报端，但当她来到现场，这位年轻的女科学家还是引来观众不约而同的惊呼。

惊呼的原因不难理解：明眸皓齿，话语轻陕，看起来比她40岁的年纪还要年轻不少，这与人们印象中的科学家形象并不相符，俨然一位邻家姐姐。

但在演讲中，她还是显现出了大多数科学工作者的特质。她反复说道：“我不愿意做演讲，因为演讲不像物理那样有着严密的逻辑。”

对朱棣文的建议说“why not”

庄小威开始引起国内媒体的广泛关注，大约是在6年前。那年，34岁的庄小威成为哈佛大学化学与化学生物、物理学双聘教授，并随后在哈佛大学建立了以自己名字命名的单分子生物物理实验室。

事实上，庄小威在圈内成名更早。2004年，美国著名的《科技评论》评选出在纳米技术、计算机与通信及生物技术领域从事前沿技术研究的、年龄在35岁以下的100名青年创新者，庄小威名列其中。2003年，31岁时，庄小威获得麦克阿瑟“天才奖”，她是第—位获此荣誉的华人女科学家。

北京大学生命科学学院院长饶毅告诉《瞭望东方周刊》：“庄小威的科学成就有目共睹。如果说她是杰出的华人女科学家之一，不会有很大争论。”

庄小威的主要研究内容是用现代成像研究生物学问题。她最知名的研究成果是曾拍摄到单一枚感冒病毒如何影响一枚细胞，这是首次有科学家记录到这—过程。

为了实现这一目标，她将带荧光的分子标记物附在病毒上。当用激光照射时，标记物发射出特殊的彩色光。借助超分辨率显微镜技术，就可以实现跟踪拍摄。

庄小威能够取得这样的突破，得益于她跨学科的背景。

这位如今在生物学领域颇有建树的学者，直到博士生学业结束时，一直聚焦物理领域。1987年，庄小威毕业于苏州中学的科大少年班预备班；1991年，她获得中国科学技术大学物理学学士；随后，她赴美国加州大学伯克利分校深造，师从著名物理学家沈元壤，1997年获物理学博士学位。

在科学网上，有网友认为，庄小威之所以从物理转而研究生物，是因为“生物科学相对于数理化而言，还是一门非常初级的科学，容易出成果”。

庄小威对此的解释是，这就是个偶然。博士后研究期间，她进入诺贝尔物理学奖获得者朱棣文的实验室。庄小威说想做点新东西，朱棣文问她要不做生物，“我就跟他说why not”。

科大少年班采取自由选课制度，庄小威的兴趣都在数学、物理上，导致她没有任何生物学基础。研究开始时，她连DNA和RNA有什么区别都不知道。但她认为，“ignorance is bliss(无知者无畏)”。

无畏是庄小威性格的一部分。在美求学期间，一次，沈元壤受邀在某大会上做报告。因为临时有事，沈元壤让庄小威代劳。这位还在念书的女学生十分自信地走上讲台，后来效果不错，会议还延长了十分钟。

恰逢生物革命

从物理到生物，这个偶然的变更带庄小威进入了一个完全不同的学术世界：“做生物研究有个做物理没有的体验。做物理研究，经常是自己提出问题，自己给出解答，没多少人关心。做生物研究，不需要挖空心思去想新题目，有很多自然而然的东西，因为生物跟我们息息相关。而且大家都关心健康，因此比较容易产生社会共鸣。”庄小威告诉《瞭望东方周刊》。

值得注意的是，近年来获评美国科学院院士的美籍华人科学家中，生物领域的研究者在各学科中占据多数。如在2012年的获选者中，6位在美华裔学者的研究领域均与生物领域相关。前几年人选的学者亦有不少在国内为公众所知，如北京生命科学研究所所长王晓东等人。

饶毅说：“留学美国的中国人，研究生命科学领域的，最终留在学术界的人数比其他学科更多。”

观察美国科研的整体状况，这一现象不难理解。以2011年美国科学院院士评选为例，在72位新晋院士中，从事生物医学领域研究的院士有20多位，在总数上占绝对优势。

饶毅对此的解释是，“因为美国投资生命科学的研究经费有可能多于数理化天地等学科研究经费的总和，美国做生命科学学术的人就比较多。”庄小威从另一个角度解释了生物研究火热的原因：“作为一门新兴学科，生物研究比较吸引人才。”

在20世纪下半叶，生命科学成为发展速度最快的领域之一，“21世纪是生命科学的世纪”这一说法甚至进入了教科书。

篇4

关键词：细胞生物学；本科教学；教学方法

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2018）16-0227-02

细胞生物学是研究细胞的结构、功能和细胞增值、分化、衰老、死亡等生命规律的一门科学。细胞生物学是生物类专业的一门重要专业基础课，是大多数综合性大学、医工农大学中本科生必修的主干课之一。细胞生物学课程包括理论课和实验课，理论知识内容多，涉及面广，如何激发学生的学习兴趣，使学生既掌握细胞生物学的基本理论和基本实验技能，又掌握本学科的发展简史和前沿领域。本文总结了教学过程中的几点尝试，以期提高教与学的效果。

一、优化细胞生物学课教学内容

俗话说：“台上一分钟，台下十年功”。备好课是上好一堂课的先决条件，它直接关系到课堂教学质量与效果。授课教师必须根据教学大纲的要求，认真钻研教材与参考资料，将每节课的基本概念、基本原理、难点与重点精选出来。然后顺着知识面形成一个系统化教案。“兴趣是最好的老师”，因此，在每个教案中，教师都要精心地设计开场白，引起学生的兴趣与好奇[1]。例如，在讲到细胞增值时，可以举例，如癌症的实质就是细胞分裂和细胞死亡不受控制的结果。同时，我们也可以就某一节中的核心内容设计提问式、联想式或追问式，设置抢答机制，鼓励学生对所学知识进行理解和记忆。对于某些章节，我们可以采取在课堂上只讲重点、难点，将思路、方法，讲学科发展前沿，介绍科研论文给学生阅读。在授课结束之前，要总结全课的核心内容与概念，在授课中提出各种问题，让学生课后思考和查找网络资料，课堂上组织学生讨论，引导学生独立思考，鼓励学生勇于表达自己的观点，从而使学生由被动听课变为主动学习[2]。细胞生物学作为生物类专业的一门专业基础课，其理论性和抽象性都较强。在讲授基础理论的同时，适当加入理论内容相关的一些最新科研进展，如学生都比较钟爱的科幻电影中情节，可以增加学生的兴趣知识层次，从而对基础理论知识有更深入的理解。例如，在讲干细胞的全能性时，可以讲一下“克隆人”、“设计试管婴儿”这一技术的理论基础和社会伦理问题。而讲到细胞分化这个知识点时，就把分化后的细胞比作一个个百态的人生，分化指的是同一个细胞在形态、结构、功能方面产生稳定性的差异，这就好比人刚出世时没有多大区别，随着时间的推移，长大后从事的职业、家庭乃至所拥有的人生真是千差万别，不可同日而语。

此外，在教学中还要灵活运用知识串联法、类比归纳法、点面结合法等多种教学手段[2]，以增加讲授的趣味性与生动性，激发学生的学习积极性和创新思维能力的培养，达到教与学相长的目标。

二、探索新的教学方法

1.多媒体授课和反转课堂.细胞生物学是一门微观的学科，其研究的对象细胞和其生命活动一般是肉眼无法观测到的，单纯用“粉笔+黑板”的传统教学模式很难讲得清楚。多媒体教学模式一改过去那种教学手段单一、刻板，课堂气氛沉闷，学生听课积极性不高等现象，使教学变得有声有色、生动有趣。通过有序的讲解，再配合动画、视频和声音图像可以将细胞生物学中难懂的概念、原理、相互关系生动形象地演示出来，极大地调动了学生的教学参与意识，激发了学生的学习兴趣，拓展了学生的知识面。例如，我们在讲解细胞信号通路时，考虑到这一过程涉及到细胞细胞核、细胞膜、溶酶体等多个细胞器以及多个信号传导因子。我们在讲解时，学生觉得比较烦琐复杂，抽象难懂，而通过精美的图片讲解信号通路蛋白质的活动走向和难点重点。接着播放动画或视频，让学生更进一步地加深印象。这种通过理论讲解，配合图片动画与视频演示，可以变复杂为简单、化静为动、化虚为实，更逼真地展示细胞的结构与功能，使讲授生动有趣，以达到事半功倍的教学效果。因此在细胞生物学教学过程中，适当地增加多媒体教学确实能收到意想不到的教学效果。但是多媒体教学也有其不足之处，比如，多媒体教学讲解速度快，学生普遍反映记笔记跟不上，授课教师与学生大多数时间盯着大屏幕，使教师与学生间的互动与交流明显减少，拉大了师生之间的距离，集中力不容易专注[3]。在现代互联网时代的大背景下，翻转课堂的教育新理念正在席卷中国各大高校。作为一种“破坏性创新”的教学方式，“翻转课堂”改变了教师角色、学生角色、教学与学习时间分配以及知识载体，在一定程度上改变“填鸭式”教学的弊端，学生由被动学习变为主动求知者，促进了每一个学生对知识的理解，是混合学习方式的一种创新[4]。”翻转课堂”要求学生由原来只写作业变成写作业、预习的双重任务，势必会过多占用学生的课余时间。同时要求学生具有一定的自我管理能力，因此难以达到翻转课堂的教学效果。

2.考试形式的改革。俗话说，“考考考，老师的法宝，分分分，学生的命根。”考试永远是学生最关心的问题。在一定程度上，它对学生的学习积极性和学习模式起着决定性作用。细胞生物学是一门理论和实验相结合的学科，因此，我们在考核过程中采取理论考试、撰写课程论文、实验考核分开考核的形式[5]。其中，理论考核采取平时成绩和期末考试综合测试学生的水平，平时成绩主要从回答问题、考勤、课后作业等几个方面来评定，而期末考试题题型分为主观题和客观题，客观题主要是考查学生对基础知识的掌握，而主观题特别是最后一题常为综合题，考查学生对细胞生物学知识的系统掌握程度。由于细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科，同时它又是现代生命科学的前沿学科之一，知识更新十分迅速。针对当前研究的热点问题或学生感兴趣的问题，例如，帕金森病和癌症的病因、细胞凋亡的调控与原癌基因和抑癌基因的关系和逆境信号的传导等，让学生查阅相关资料，撰写课程论文，这样可以让学生找到兴趣点，对于科研素质的提高也有很大的帮助。牛顿说过：“我之所以比别人看得更远，是因为站在巨人的肩膀上。”细胞生物学的理论是建立在许多伟大科学家的实验基础上的。因此，细胞生物学不仅要求学生有扎实的理论知识，而且要具备熟练的实验操作技能。我们可以采取实验课上对学生实验操作的记录，以抢答和必答的形式在实验间隙对学生实验理论知识的考查，以及实验报告中对实验结果的分析讨论，综合评价学生的实验成绩。

3.开设专题讲座、选修课。本教研室所处学院为农学院，这门课程所面对的授课对象为农林专业的本科生。细胞生物学既是一门基础生物学学科，又是现代生命科学的前沿学科之一，与生物科学研究有着密切联系。为了加强了基础理论与前沿科学的联系，我们开设了“生物技术知识专题讲座”这门选修课，由有若干个从事不同科研工作的专业教师团体进行授课。这样，教师可以从不同科研角度对科研中涉及到的科学问题与细胞生物学基础理论知识结合起来，使学生对细胞生物学知识有更深层次的理解，提高了学生对细胞生物学的学习兴趣。

参考文献： 

[1]尹惠茹.试论大学教学艺术的特征[J].黑龙江高等研究，2001，（3）：97-99. 

[2]李楨，刘锦梅，潘庆杰，王光.提高细胞生物学理论教学效果的体会[J].中国林业教育，2006，（3）：57-58. 

[3]张家艳，郑璐.大学课堂教学与改革[J].中国高教研究，2003，（10）：91-92. 

[4]杜锐.“翻转课堂”：翻什么，转什么，坚守什么——有关“翻转课堂”的一线观察[N].中国教育报，2014，（6）.