医学细胞生物学概念范文

导语：如何才能写好一篇医学细胞生物学概念，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。

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一、追溯生活现象，导入教学内容

生活是一个巨大的资料库，储存着众多的知识宝藏，这些知识宝藏都是以生活现象的形式存在着的，教师应该挖掘生活中与课堂内容有关的一些现象，将它们置于学生面前，并将课堂内容植入其中，让学生更能透彻地对具有理论性的课堂内容加以理解.以“细胞呼吸”这一核心概念的教学为例，教师在进行课堂教学内容导入的时候，可以将生活中的有关现象摆在学生面前，这些在生活当中发生的现象是学生日常所接触的，但由于没有理论知识做支撑，这些现象对学生而言既熟悉又陌生.由于他们对这些发生在周围的现象的缘由不清楚，再加上他们自身受强烈求知欲的支配，使其被该内容吸引，并随着教师一步步的引导，渐入课堂的臻境.例如，在讲解“细胞呼吸”这一概念的时候，教师可以将生活现象作为引线，以提问的方式导入课堂内容：同学们你们知道为什么我们每天都离不开一日三餐吗？起初，学生认为这一问题很简单，显然是为了填饱肚子，补充身体所需的能量.“那么我们吃下去的食物又是如何转变为自身的能量的呢？”面对这一问题，在场的学生哑然.然后教师再进行新课导入，“要想了解能量转变的过程，我们首先就要揭开'细胞呼吸'这一面纱.”通过教师这一顺势的引导，学生就会注意力集中，听教师将谜底一步步揭开.细胞呼吸是在细胞内，生物体内的有机物经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量的总过程.

二、问题情境创设，学生自主探究

一个问题的产生又会牵引出一系列的问题，形成问题的连环扣.而对于这些问题来说，它们都是以生活作为源头，以生活作为存在的情境，是我们常常接触到，既熟悉又陌生的问题现象，对我们的生活起着重要的影响，可以说，它是组成生活的一部分，这就决定了它的可探究性.在生物课堂教学中，教师要利用这一点，创设有效的问题情境，让学生通过自主探究，进一步深刻地了解生活，走进生活.

对于“细胞呼吸”这一概念而言，在生活中我们常常会接触到.它是生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量的总过程.从细胞呼吸的方式来看，主要分为两种，一种为有氧呼吸，另一种为无氧呼吸.这两种呼吸方式在生活中各有指涉现象，所以为了更好的研究，教师应该挖掘生活当中潜藏的有关现象，进行循序渐进的提问，并鼓励学生进行自主探究.在生活当中，用于酿酒以及发面的酵母菌是一种单细胞真菌，无论是在有氧还是无氧的情况下，酵母菌都可以很好的生存，而且该菌属于兼性厌氧菌.正因为这种双重的呼吸方式，才便于教师引导学生研究细胞呼吸的方式.关于酵母菌的呼吸现象在生活中比比皆是，例如在日常生活中我们所吃的馒头或者面包，你会发现它们在利用酵母菌之后而变得疏松多孔，这就是酵母菌在发酵的过程中，发生了气体膨胀所导致的.基于这一情景资料，教师可以向同学提出问题，并引导其自主地解决问题.例如教师可以问学生：对于酵母菌来说，它实质上是以怎样的方式来进行细胞呼吸的？其二，发酵时，酵母菌主要产生的是哪种气体？学生根据已有的知识和经验，以及所创设的情境资料，就会针对问题进行假设性回答：如果说酵母菌在无氧以及有氧的情况下都能生存，那么这就说明酵母菌既可进行有氧呼吸，又可以进行无氧的呼吸.其二，既然酵母菌可以用来发面，那么其有氧呼吸的产物可能是CO2.这样一来学生就会对细胞呼吸有一个整体的了解，为以后进一步的学习奠定了基础.

三、分组实验，突破难点、重点

一堂课的知识涵盖量都集中在教学内容难点、重点的设置上，可以说在课堂内容的传授方面举足轻重.对于“细胞呼吸”这节课来说，其重点、难点主要是细胞呼吸的两种方式，即有氧呼吸、无氧呼吸，那么教师就应该去引导学生通过动手实践的方法，进行条件分析，两相比照.还以酵母菌为例，教师可以将学生分成小组，对有氧、无氧条件下酵母菌细胞呼吸产物的种类和含量的差异进行对比.对酵母菌来说，在密闭的情况下才可表现出无氧呼吸，相反，与空气接触便是有氧呼吸.在这两种呼吸方式下，都会产生二氧化碳气体，不同的是在无氧的条件下产生二氧化碳的同时还产生了酒精.

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关键词：生物技术专业 细胞生物学 教学质量

中图分类号： G642 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2014）11-0055-01

细胞生物学是生命科学的重要分支学科，是在分子层次上研究细胞生命活动过程中各种生命现象的规律和机制的一门学科。该课程在学生的抽象思维能力、科学实验及知识更新能力的培养中有着独特的作用。但众所周知，细胞生物学信息量大、内容抽象、重点难点多，怎样才能在有限的学时内，使学生既掌握细胞生物学的基本内容又了解其最新动态，是细胞生物学教学工作者仍面临和需要探讨与解决的问题[1]。

近年来，我校新开设了生物技术本科专业，旨在培养具有良好职业道德、创新精神、实践能力和终身学习能力，系统掌握生物科学基本理论和现代生物技术知识，既有基础医学和一定临床医学知识又具有较强的生物技术实验操作和一定的科学研究能力，能够从事医学、生命科学、疾控防疫、检验检疫及生物制药等医疗实践、医学教育和科学研究等方面工作的高素质应用型生物技术人才。本教研室承担了生物技术专业细胞生物学课程教学任务，笔者通过教学实践，对于提高细胞生物学教学质量做出初步思考。

1 优化课程结构

本着以学生为中心，充分发挥学生的自主能力和创新能力，调动学生学习的积极性的教学宗旨，力求达到能夯实基本实验技能、学习先进技术，又能培养学生创新思维、提高科研素质的教学目的，为了更好地提高教学质量，为了使课程体系更加科学、合理，我们在原有开设于临床医学专业的医学细胞生物学课程结构体系上，针对生物技术专业的教学内容进行了适当调整。细胞生物学是一门实践性很强的学科，实验课在课程教学体系中举足轻重，它是理论课必要的辅佐和补充，是强化理论知识和增强形态概念的重要手段。为从根本上改变“单纯传授知识”的传统教学方式，必须将理论教学和实践教学进行紧密结合，因此我们对细胞生物学课程进行了结构调整，增加了实验教学的内容，实验课时占总课时的一半以上。通过实验课教学，不仅可强化学生对理论知识点的理解与记忆，开拓学生的视野，而且可通过教师对学生面对面的言传身教，加强学生的素质教育。

2 加强师资培训

目前我校并未设置独立的细胞生物学教研室，细胞生物学课程由组织胚胎学教研室教师兼而承担，而根据培养方案，我校生物技术本科专业细胞生物学课程教材选用了由翟中和等主编的《细胞生物学》，这本教材在多个医学院校为硕士研究生教学用书。这也对授课教师提出较大挑战，根据课程教学特点，教师不仅要有丰富的理论知识和实践技能，而且要不断地扩展新知识、学习新技术、掌握新方法，了解学科发展前沿，还需更强的耐心、责任心去以引导学生，教育学生。为此我们开展多项措施，以期提高教师队伍素质，如教研室积极组织相关培训（含业余或脱产形式），鼓励教师外出进修学习，开展相关讲座、集体备课，并建立激励机制来鼓励更多的教师全身心地投入到教学中来。从而有力提升教研室教师教学能力，对教师教学质量的提升起到了很大的推动作用。

3 选择合适的教学手段

细胞生物学是从细胞水平认识、探究生命问题的学科，内容多、更新快，对于刚入校的大学一年级学生来说，具有一定难度，学生有畏难情绪，难以产生兴趣。本着以建构主义教育理论为指导，以学生为中心的原则，依据教材特点和学生特点，我们充分利用网络和多媒体技术等辅助手段，依托校园网开发了细胞生物学双语网络教学平台。该系统以本教研室的主页为基础平台，是一个集教学指导、网上虚拟实验室及师生在线交流等较强功能为一体的网上运行系统。它将本课程的相关软件资源链接到网上，学生可以在网上预习、仿真，还可进行实时在线师生交流，从而打破时间和空间的束缚。教学计划的安排执行、教学内容的制定乃至学生成绩等都可以通过网络化实现资源共享。课堂上，通过演示、讲授及提问，启发学生运用旧知识，解决新内容，达到知识迁移。动静结合，宏观和微观结合，生活与临床结合，化抽象为具体，拓展教学内容，丰富教学形式，尽可能提升理论知识的直观性。将抽象的知识直观化，形象化，使抽象的内容具体化，让学生获得生动的感性认识，激发学生的学习兴趣， 启发学生主动思考和培养学生的实践能力。

总之，树立终身学习的理念，培养开拓进取、勇于创新的精神，具有较强的学习能力和发展能力是我们对于培养医学院校人才的希望。针对生物技术专业的培养目标，总结分析出适合本校开展细胞生物学教学的有效方法，增强了教师的综合素质，大大提高了学生学习的积极性与主动性，也综合培养了学生的动手实践能力和科研创新能力，从而真正做到教学相长。

参考文献：

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【关键词】医学细胞生物学；形成性评价；高等医学教育

“形成性评价” （formative assessment）最初是由美国课程评价专家斯克瑞文于1967年率先提出来的[1]。这一概念当时的专注点在于保证有效的课程开发。通过教育界的不断探索和研究，此概念目前的含义升华为促进学生的发展，试图将考评的重点放在作为人的学生的身上，与学和教的过程结合在一起[2]。形成性评价也有过程性评价之称，是指在教学过程中对教学的各个环节进行即时、动态、多次的监控，以便及时发现教学过程中存在的客观问题。除此之外，它还注重及时反馈，用以强化和改进学生的学习效果。反馈是形成性评价的重要特点，也是形成性评价发挥其作用的不可缺少的环节[3]。

一、形成性评价在“医学细胞生物学”教学中的意义

考试是测评学生学习效果的有效手段之一，但不是最终目的。然而现行考试中的种种弊端，在一定程度上弱化了考试功能的正常发挥和教育目标的最终实现。因此，我们将考试改革的目的定位于：本着促进全体学生全面发展和个性发展相结合的原则，处理好从应试教育到素质教育的过渡，积累考试改革的经验来探索出一种适于本院校本科学生的“医学细胞生物学”课程理论和实验教学的形成性考试模式，填补空白，完善考核体系，突出创新，期望以改革考试的方法提高教学质量。要加强学生创新能力的培养，必须要改变以往单一的总结性评价体系，不能采取学期末一张试卷定成绩的做法[4]。由单一闭卷考试转变成多元化的考试模式。况且“医学细胞生物学”具有内容复杂而广泛、学科发展迅速、与别的学科的交叉渗透性强、教学任务重和包含的知识点较多等特点[5]，这种情况下学生很难突出重点地掌握教学内容，最终会影响教学质量。因此需要一项规范的，多层面的，系统化的评价体系在整个教与学的过程中起到即时监控的作用。

二、“医学细胞生物学”教学中形成性评价的具体应用措施

基于以上的理论基础，我们计划改革这种期末考试成绩为主的考核形式，尝试性地提出适用于高等医学教育中“医学细胞生物学”课程教学的评价体系：对学生学习过程、实验设计等多方面的综合性考核，最后评定学生成绩。“医学细胞生物学”形成性考核评价实施方案包括题库的更新和补充、无纸化期中考试（即在机房电脑上进行考试）、集中口试（即学生抽教研室电脑上的题口头回答问题）、提交小综述、实验设计和期末卷面成绩等，最后进行问卷调查了解学生的反馈意见，便于评估此种教学改革的效果。拟定期末成绩认定方案如下：最终成绩=理论课评价成绩+实验课评价成绩；理论课评价成绩=无纸化期中考试（10%）+口试（5%）+提交小综述（5%）+期末成绩（60%）；实验评价成绩=实验报告册平均分（15%）+实验设计（5%）。具体实施办法如下：

1.题库的更新和补充：题库按教学大纲和要求及时更新，并每次新组题，以避免出现应试教学现象。加大主观题在试卷中的比例，增加实验课内容相关题，促使学生对实验课的重视程度。主观题在“医学细胞生物学”考试中比例要增多，同时在试题中增加实验课相关的题目。

2.无纸化的考试考核方法：无纸化考试是为适应信息技术发展要求和教学考试管理需求而出现的一种先进的考试技术，已经在一些客观题型占主导地位的计算机基础和英语考试中得到应用。其优点主要在于机器评分，真正实现了教考分离和公平公正，也节省老师的工作量，因而值得推广。试题的题型有选择题和判断题（目前计算机对复杂的简答题和论述题等的评分难以实现），这是一个代替传统卷面考试的无纸化考试平台。成绩按10%比例记入总成绩。考核内容覆盖前半个学期讲授的全部内容，考核形式为网络题库计算机无纸化考核，计划在机房进行。考核题型全部为选择题和判断题等客观题。

3.口试考核方法：要培养创新人才，必须给予学生更多创造性表达的机会，为减轻期末考试压力，提高学生学习效果，培养学生口头表达能力，增加平时成绩占课程总成绩的比重，将考试评价过程化，计划安排口试记为平时成绩。鼓励学生在对基础知识融会贯通的基础上大胆探索，表达自己的意见，即对有创新思维的学生给予高分以鼓励。期末考试前利用业余时间在教研室电脑上统一安排口试（分几个考场），每位同学按学号到指定的办公室在老师电脑上回答5道题。题目类型包括选择题，填空题，判断题，名词解释，问答题和论述题等，考生在其中随机抽取5道题来进行解答。

4.小综述考核方法：写综述可能对于刚入高等院校的学生们来说有点困难，但是在提高学生积极思考问题的能力，培养创新能力以及运用网络化信息的能力等方面起着非常重要的作用。代课老师在如何查阅文献、检索资料、网络数据库上如何获取医学信息等方面给同学们做专题讲座， 教学生写综述的基本技能，指导学生写出较高水平的小综述，字数可控制在3000-4000字。综述题目在 “医学细胞生物学”研究内容中制定，包括上课时没时间讲到的自学内容，也可由学生根据自己的学习兴趣和所查阅的资料自立题目来进行撰写。综述内容可包括科学界研究比较热门的领域，如细胞通讯和细胞信号转导、细胞增殖与细胞周期的调控、细胞的生长和分化、细胞的衰老和死亡、干细胞及其应用 和细胞工程等几个方面。让同学课后根据自己感兴趣的知识点到图书馆查阅资料，翻读文献，扩大自己的知识面，从而完成撰写综述的任务，要求期末前以班级为单位提交给代课老师。

5.实验设计考核方法：要求利用“医学细胞生物学”研究技术包括光学显微技术、电子显微技术、显微分光光度术和显微荧光光度术 、细胞培养技术和细胞器的分离与提纯等技术设计一个简单实验，促使学生思考“医学细胞生物学”实验内容和研究方法，为将来的进一步深造打基础。内容要求应包括实验目的、实验原理、实验材料（含实验仪器及药品）、实验方法及步骤和实验结果分析与讨论等5个环节。老师应提前交代实验设计的要求和注意事项并且始终指导学生完成好作业。这样就能够对学生的理论水平和实践能力进行全面的考核，更重要的是促使学生重视实验课。如此培养出来的学生才能勇于探索、富于创新，才有较强的实际工作能力和社会适应能力。

6.问卷分析：本课程在结束时，对进行考试改革的各个班级学生进行无记名问卷调查，总结学生的反馈意见和建议，为将来进一步完善教学改革提供客观的依据。

7.成绩分析做出结论：学生最终成绩在同等批次班级间做对比并统计分析，同时结合问卷调查做出最终结论。

三、结语

我们相信依托这种综合性的考核，能够更加客观地反映学生平时的学习态度和学生对所学知识的掌握程度，激发学生的学习兴趣，能真真意义上实现教学质量的提升。

参考文献：

[1] 林静.形成性评价在高校课程评价中的应用 [J].现代教育管理， 2011， 9：66-68.

[2] 冯翠典， 高凌飚. 从“形成性评价”到“为了学习的考评” [J].教育学报， 2010， 6（4）：49-53.

[3] 赵德成. 教学中的形成性评价：是什么及如何推进[J]. 教育科学研究， 2013， 3：47-51.

[4] 邢发国， 米海敏.形成性评价在高校教育改革中的作用 [J].河北广播电视大学学报， 2008， 13（6）：86-88.

[5] 李风.《医学细胞生物学》教学的几点体会 [J]. 时代教育， 2013， 20： 6-7.

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【关键词】创新型人才 细胞生物学 课程体系 教学模式

【中图分类号】Q2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）12-0009-02

生物技术是推动21世纪科技进步的最重要的技术之一，是实现我国经济社会全面协调可持续发展的重要产业。围绕生物技术核心的“着力提升生物医药研发能力，开发医药新产品，加快发展生物医学工程技术和产品，大力发展生物育种，推进生物制造规模化发展，加速构建具有国际先进水平的现代生物产业体系，加快海洋生物技术及产品的研发和产业化”，已成为“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中的重要内容。

总书记在清华大学百年校庆大会上的重要讲话中提出“着力推动‘中国制造’向‘中国创造’转变”，建立创新性国家已成为国家战略任务。在创新已成为经济社会发展的主要驱动力的今天，具有创新知识的人才是实现“中国创造”的核心要素。高等教育的根本任务是人才培养，因此，面对建设创新型国家对人才的重大需求，探索高等学校创新性人才培养的教育模型和教育机制，培养更多符合时代需求的创新性人才，是落在广大教育工作者肩上的重要任务。

西南大学生物技术专业本科首批招生于1999年秋季，是国内较早设置该专业的高校之一。作者一直致力于生物技术（工程）专业细胞生物学课程教学，对课程建设与实践颇有一些心得体会，本文就培养创新型生物技术（工程）人才的细胞生物学课程建设和实践进行探讨。

1. 细胞生物学理论内容的优化

作为生物技术专业重要的专业基础课程，细胞生物学既具理论的抽象性，同时又富有技术的实践性。从理论角度，细胞生物学与生物化学、分子生物学、遗传学等其它专业课程互相联系、渗透，密不可分，同时又是细胞工程等生物技术其它专业课程的基础，在生物技术课程体系中起着承上启下的枢纽作用。

分析当前高等本科教育的国内细胞生物学教材不难发现，教材的组织架构基本是依循在介绍细胞基本成分之后，从细胞膜、细胞质、细胞核这种像剥蛋壳式的由外向内的机械式线条，显得呆滞和孤立，缺乏与其它课程的有机联系。从内容的组织上诸多内容与生物化学、分子生物学、遗传学等课程内容重复，如细胞的成分与结构、细胞核结构与功能（染色体结构与功能）等。科学设置细胞生物学课程体系，对学生牢固掌握基础理论、引导学生从基础理论原理中衍生创新设计能力、综合培养学生科学思维能力、提升学生综合素质至关重要。

1.1形成 以“细胞结构和功能-细胞生命活动原理-细胞的分子、遗传改造原理”的理论课程体系

即在理论的组织架构上以细胞功能结构为基础，贯穿细胞活动的基本原理，衍生现代新理论、新技术和领域发展新趋势。内容上主要表现于

①以“细胞结构和功能-细胞生命活动原理-细胞的分子、遗传改造原理”为模块设置理论课程，围绕细胞基本结构和功能系统阐述细胞生物学基本概念、基础理论和基本方法原理。②在现有基础理论课群中，增设以现代生物技术为基础的细胞生物技术基本原理理论课程，课程内容注重以原核细胞与真核细胞为表达系统的生物技术发展过程和技术原理的阐述，让学生能从技术原理和历史技术创新角度对现代生物技术进行系统了解，更能将生物化学理论、分子与遗传技术原理在细胞层次统一结合起来，在理论教学中阐述细胞内生命活动的基本原理，以及生物技术改造的理论基础。③19世纪年代末，显微镜的发明缔造了细胞生物学的根基，近代物理学的发展更是促进了细胞生物学的突飞猛进。在新技术、新发明层出不穷的现代社会的教育过程中，将现代科学信息、现代科学理念、科学技术实时引入教学中，不仅是对细胞生物学的扩充，更是培养学生创新性思维的重要内容。因此，跟踪物理理论技术发展，结合生物技术及其它交叉领域的新理论、新技术的创新，培养学生创新意识的理论内容显得必不可少。

1.2建立“活化”的理论教学模式

①活化——教学理念要以活细胞为根基：细胞不仅仅是物理或化学上的纯结构组成，或是无机小分子及有机大分子的无生命的随机组合。细胞是有生命的，它不仅表现在它是生命结构和功能的基本单位，更重要的是细胞是生命的连续体系，从结构和功能都表现为基本物质在时空上的动态组合和生命代谢活动的有序性。因此，理论教学中，以细胞内蛋白质的合成、运输与分泌为主线索，设置细胞结构和功能的课程内容，表现细胞结构与功能的联系和细胞生命活动的时空表达。

②活化——课堂教学要有活跃的氛围：摒弃传统的理论教条式的灌输模式，采用现代多媒体技术和丰富的网络资源，将死板的文字描述转变为形象影像、动画，启动学生想象力。课堂教学中采用问题式、讨论式的教学方法，围绕一个理论主题问题，在讨论过程中“教”与“学”互动、“师”与“生”角色互换，以培养学生主动学习和以问题为基础的探索理论的能力，学生的科学思维能力在自然中养成，创新之火在自然中点燃。

2. 实验课程

实验课程的内涵并不是理论课程简单的实验验证，而应该把它看作是创新型人才苗子孵育的第一基地。

2.1形成层次化的实验课程体系

整合现有细胞生物学实验课程，根据现代生物技术的产业特点和发展趋势，扩充与现代生物技术方法和措施相关的细胞生物技术基础实践，沿“细胞结构基础-细胞综合技术-创新研究”递进式内容，融合现有分散的专业、专业基础实验课，创新性构建一个系统的、层次化的生物技术本科专业的细胞生物学实验课程内容：

①细胞结构基础内容：一对一的细胞结构印证，组合经典细胞生物学实验内容，从细胞基本结构、细胞组分的分析、到细胞拆合和重组，利用基本技术和方法验证理论知识，完整认识细胞基本结构和基本方法，建立运用科学原理解决具体问题的实验基础。此部分内容为细胞及其技术手段和方法的认识和专业基础技能实验训练内容。除必要的经典实验外，增设生物技术领域前沿技术和方法，保持实验内容的先进性。

②细胞综合培育内容：一主题多技术的综合运用。以细胞培养为主线条，按细胞融合、细胞转染及细胞基因重组、重组细胞遗传表达产物的分离纯化内容进行模块设置实验内容。

③创新研究内容：多知识、多技术、生物技术多领域的发散式的自主实验性研究内容。“细胞结构基础-细胞综合技术-创新研究”的实验课程体系。

2.2建立“4+3+2+1”制式的实验教学模式

①40%基础指令性实验教学：教师决定实验内容，设定实验程序，学生进行验证性操作。对于前沿技术手段，采用网络资源和多媒体技术进行系统介绍。强化学生对细胞基本结构的认识，培养学生对现代细胞生物学方法的认识和应用、对细胞生物学基本技能的熟练掌握。

②30%综合指导性实验教学：教师命题，教师主导性设计，以一个实验内容使学生了解多种实验技术和方法的综合运用。培养学生综合运用实验技能能力和团队合作能力。

③20%综合研究性实验教学：教师命题，教师指导学生设计，综合应用多种实验技术和方法在一个实验主题中。培养学生的科学思维能力和综合设计能力。

④10%自主创新性实验教学：学生自由选题，自主设计，教师辅地帮助学生创新性实践。对可能的学生创新性研究成果，适时地进行成果转化或专利保护，认识知识产权保护的重要性。培养学生的创新精神和创新实践能力。

以上内容思考意旨是通过系统化内容的细胞生物学课程设置，建立集基本（础）知识、基本技能、实践能力、科学创新思维培植为一体、适合以培养生物技术专业学生综合素质、实践能力和创新能力的细胞生物学课程体系。

参考文献：

[1]国务院.“十二五”国家战略性新兴产业发展规划.2012

[2].清华大学百年校庆讲话.2011

[3]翟中和.细胞生物学【M】.2011

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    1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题

    生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。

    2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义

    细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。

    3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养

    细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。

    3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合

    细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。

    3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性

    细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。

    3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例

    综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。

    3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神

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关键词：医科大学;交叉学科;建设;独立

中图分类号：G 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-11-00-01

从概念上讲，学科交叉逐渐形成一批交叉学科。交叉学科的不断发展，推动了科学领域的进步，交叉学科正在逐步向综合科学发展。在医科大学中，独立学科的研究已经进入到了一个理想的高度，要想在今后获得更大的突破，应该独立设置医科大学交叉学科，而不是仅仅作为单一的课程来对待。本研究主要对独立设置医科大学交叉学科建设展开分析，现做如下综述。

一、独立设置医科大学交叉学科建设方案

（一）交叉学科的形式

就交叉学科本身而言，其独立设置的目的在于提高医科大学的研究水平，并且扩大医学领域的研究范围，输送更多的人才。基于现实需要的考虑，交叉学科的形式可分为3个层次：核心学科、紧密层学科、外延层学科。核心学科作为我国的重点培养项目，必须是具有博士学位授予的学科。以分子生物学为例，该学科主要是在分子水平上研究生命现象的科学，属于典型的交叉学科。在医科大学中，分子生物学主要是研究生物大分子（核算、蛋白质）的结构、功能以及生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。分子生物学在现代医学中，突出表现为对人体神经活动的机理探索，对癌的发生研究等等[1]。紧密层学科主要是由核心学科的内涵联系紧密的若干学科组成，该形式主要是为了让学生了解更多的医学知识，并自主探究其中的联系。外延层学科主要是核心学科与紧密层学科联系松散的外周学科。

（二）交叉学科的内容

独立设置医科大学交叉学科，应从多方面入手，而不是仅仅局限在医学学科的内部，应向多种学科进行拓展，深入研究，将各个领域的相关联系摸清楚，为将来的医学发展和国家发展做出更大的贡献。本研究认为，交叉学科的内容应包括以下几个方面：第一，医学与自然学科的融合。以细胞生物学为例，该项交叉学科体现在显微、亚显微、分子水平三个层次上，主要是研究细胞的结构、功能、各种生命规律[2]。从客观的角度来说，细胞生物学有利于研究人类的起源，并且在发现新物种和探究古老物种方面，都做出了非常突出的成就。值得注意的是，细胞生物学还能够对细胞结构与功能进行研究，特别是染色体，这对临床医学的发展和各种先天疾病的治愈都具有较大的积极意义。第二，医学内部学科之间的融合。交叉学科的核心目的之一就是促进当代医学的发展，将医学内部学科进行融合，不仅健全了交叉学科的研究体系，同时可将最新研究成果应用到临床治疗中，提高治疗水平，促进患者早日康复。第三，医学与人文社会科学的融合。以生态学为例，该项交叉学科主要研究生物体与其周围环境相互关系的科学，属于医学与人文社会科学的典型结合。随着人类活动范围的扩大与多样化，人类与环境的关系问题越来越突出。因此近代生态学研究的范围，除生物个体、种群和生物群落外，已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统。人类面临的人口、资源、环境等几大问题都是生态学的研究内容[3]。

二、独立设置医科大学交叉学科建设成效

（一）通过实施重点建设工程，学科层次和水平得到全面提升

现实工作中，独立设置医科大学交叉学科并不是一件容易的事情，但最终的成果却是被社会广泛关注的。从我国的情况来分析，通过实施重点建设工程，学科层次和水平获得了全面提升，我国的医疗水平和技术也有较大前进。例如，2003年，复旦大学与上海医科大学合并以来，积极致力于医学与诸多学科的融合。学校特设了Med-X基金，以此为纽带，通过项目合作，实现了两校技术平台和科技资源的共享，大幅提升了科研实力，拓宽了科研领域。“环境化学污染物致机体损伤及其防御的基础研究”项目，是复旦与中国预防医学科学院联合申报成功的2002年“973计划”项目[4]。中国预防医学科学院之所以选择复旦作为合作伙伴，就是因为看中复旦大学生命科学院与医学院结合后的研发实力居于国内前列。枫林校区宋后燕教授的分子医学实验室就是在两校合并后，得到科技资源的支持，成功建成教育部重点实验室。

（二）通过扶持新兴交叉学科，学科专业覆盖面进一步拓宽

除了上述的成效外，我国还通过扶持新兴的交叉学科，促使学科专业覆盖面有了更大的拓宽。以四川大学华西药学院为例，该学校的新型交叉学科――创新药物与中药现代化研究，属于一种全新的研究领域。近五年来，在创新药物与中药现代化研究方向，负责863项目1项，国家杰出青年基金1项，国家自然科学基金重点项目1项，国家科技部重点攻关课题3项，获部、省级等各类奖50余项，专利10项（其中有2项为美国发明专利）。发表相关研究论文累计达700余篇，综述性文章100余篇，编写各类专著、教科书和参考书20余部，其中主编的《物理药学》、《靶向给药制剂》属填补国内空白的专著。主编的《药物化学》等教材为全国规划教材。

三、总结

独立设置医科大学交叉学科在理论上、实践中都获得了非常大的积极成果，在经济效益、社会效益上也得到了广泛的肯定。在今后的工作中，应进一步独立设置医科大学交叉学科，提高各方面的工作水平，促进医疗技术的提升，为我国的社会发展和国家进步，做出更大的贡献。

参考文献：

[1]马廷奇.交叉学科建设与拔尖创新人才培养[J].高等教育研究，2011，06（05）：73-77

[2]陈君，彭成华，赵智涛，夏旭.独立医科大学多科性发展的实践与策略研究[J].中国高等医学教育，2012，04（03）：42-44

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【关键词】 中医学教育；现代生物学；教学

随着中医学教育的迅速发展，现代生物学内容课程在中医学教育体系的地位日益加强。但是，现代生物学课程开设的历史相对较短，与中医药学知识体系尚待进一步的融合。本文对于现代生物学教学在中医学教育中的地位、教学内容完善的思路和方法进行了思考。

1 明析中医之体，明确教学目的

明确中医学与生物学的关系是理解现代生物学在中医学教学中地位的必要条件。生物学是中医学的主要科学理论基础。中医学作为一门医学科学与西医学相同，其对象为作为生物学存在的人类。中医学在对人体解剖学、生理学等生物学范畴之历史认识基础上，巧妙地以古代哲学思想为工具，经过数千年的临床实践，不断完善其独特的理论体系。生物科学为中医之体。

生物科学为中医之体，这决定了现代生物学在中医教学中不可或缺的地位。医学的形成和发展是生物科学成就运用的结果。中医学在产生和历史沿革的过程中着眼于古典生物学，同时又借鉴了古代哲学对生物体人的认识，有着当时历史阶段的先进性，并在当今临床医疗的某些方面较西医仍有一定的优势。然而，中医学与现代生物学的衔接却有些差强人意。与之形成鲜明对比的是，近代西医密切跟踪现代生物学的迅速发展，因之取得了相当的优势。因此，从现代生物学角度完善对中医学理论的诠释，进而为中医学理论发展提供更多思路，可以更好地说明中医学“源”和“流”的问题，为中医学的继往开来铺平道路。中医学与现代生物学的有机融合是时代的要求，而在中医学教学中加强现代生物学教学是必要的实现途径。

社会的发展和人类对健康的追求是医学进步的源动力，而生物科学知识的发展及其在医学科学的应用是实现这一要求的必经途径。从而，人类对医学进步的需求为生物学发展提供了巨大生命力。医学科学扎根于生物科学，并从中获取营养；二者又休戚相关地伴随时代进步。在现代生物学的带动下，西医学的发展为人类健康做出了巨大贡献；中医学饱含了丰富中国传统文化底蕴，如何借力于现代生物学而承前启后，是亟待解决的问题。在遵循经典中医学理论框架的基础上，合理运用现代生物学的知识体系，适当地对中医学理论增添现代生物学范畴的诠释，“古为今用”与“今为古用”并举，是中医发展的历史必然。现代生物学在中医学教学中的加强遵循了中医学发展的必然和人类社会发展的规律。

当今生物学的进步为中医学和西医学均提供了广大的发展空间。中医学必将在现代生物学平台上发扬光大--不要局限于历史渊源的角度，习惯性地将生物学只划归西医学的范畴，无意中将生物学与中医学剥离开来。割裂中医学与生物学的关系，就使得中医学丧失了其科学性的基础。

明确了生物学为中医之体，在中医学教育体系中完善现代生物学教学的目的和迫切性则是不言而喻的。学生在掌握现代生物学知识后将获得更大的中医学研究潜能，并会自觉地从生物学知识理论源泉中为中医学发展汲取营养。为了顺应中医学教育发展的这一趋势，既需要加强现代生物学课程建设，也有必要结合中医学专业特点创新现代生物学教学方法。

2 服务中医之本，精选教学内容

现代生物学课程的开设是对中医学教育的有益补充，但要考虑不能过分加重学生负担。在中医药院校现行五年学制的时间内，中医学专业学生需要完成中医学课程和西医学课程，任务之重已不言而喻。学制改革为七年制是一条有研究价值的途径，但短期内不会成为现实。我们当然也不能照搬其它一些国家的做法，即以完成生物学专业的本科教育作为进入医学院的前提要求。但是，我们还是可以将其作为借鉴，探索有选择地将精华版的普通高等院校生物学专业的相关专业课程列入教学内容。结合中医学专业的特点，本着学以致用的精神，有目的地筛选内容，在不过分增加于学生学习负担的前提下，将部分重要的有关课程列入教学计划；其它课程或者学生们已有必要的了解，或者与中医学的发展关系不是很密切，在目前情况下可暂不考虑。

现代生物学课程开设的目的是系统性地为学生引入现代生物学概念，介绍理论，使之服务于中医药学的发展。综合考虑上述因素，现阶段课程内容的设置有必要包括以下几个方面。

其一，化学在一定程度上是现代生物学的基础，是生物学的语言。学生在高中阶段积累了一些化学知识，但仍需要有系统地提高，以便为更好地学习现代生物学知识奠定基础。可以将有机化学、物理化学和胶体化学的重点内容进行综合，合并开设一门课程。在兼顾基础内容的全面性的同时，结合现代生物学教学的需要，精选重点教学内容。例如，物理化学中的热力学内容与生物学中细胞膜脂双层的形成、分子生物学中蛋白质疏水作用的原理有密切联系，则应当作为课程的一级内容。

其二，实验动物学是近代生物学乃至医学的重要支柱，是中医学证候模型研究的基础。掌握实验动物学的基本原理，掌握实验动物的背景材料，充分考量实验动物与人体在行为学等方面的差异，遵循正确的操作规程，是建立中医学证候模型并正确评价结果的要求。同时，学习实验动物学的知识也勿庸置疑地可以开拓中医学证候模型设计的思路。

其三，分子生物学和细胞生物学已成为现代生物学研究的平台，作为中医药研究的新兴手段。这两门学科已经与现代生物学的许多领域联系密切，知识体系形成交叉，内容非常丰富。通过课程的学习，学生将领悟从微观角度阐释中医学知识体系的思路和方法。例如，在现代生物学中的信号传递体系中，生理、病理或药理等信号沿相应的通路传递，经过细胞内复杂的网络系统的精密调制，而最终发挥效应，即代谢改变、基因表达水平变化等，反映在中医学临床的观察，则为人整体的气血阴阳的变化。

3. 遵循中医之道，创新教学思路

中医药学根据古代生物学对人体的认识以及临床观察的积累，成功总结并应用了整体观和阴阳平衡等理论。经典中医理论经受了历史考验，在当代医疗体系中发挥着举足轻重的作用，并正在被更深入地研究和发掘。中医学久经临床检验的思想理论是中医学的根本，中医理论拥抱现代生物学是中医传承和发展的必经途径。在现代生物学有关内容的教学过程中，教师要强调中医学与生物学的血肉至亲关系，结合自己对中医现状的了解和在教学科研中的心得体会，适当提示从生物学角度考察中医学的线索，在潜移默化中培养学生学以致用的能力。同时，教师有必要根据有关中医药研究的现状和发展趋势适当调整授

课内容，以更好地为发扬传统中医药学理论服务。

在中医学教育体系中，中医药类专业课程自然占据主导地位，因而学生养成了吸收和消化知识的相对固定的思维模式。为了使现代生物学的教学适应这种思维模式，教学思路需要创新。在科研和教学实践中，我们注意到中医理论与现代生物学的逻辑思路包含内在的相似之处。我们可以据此在教学中将现代生物学的知识与古典的中医学内容进行类比，从而既有助于学生接受现代生物学知识，又便于学生将来学以致用，利用生物学的知识中去思考和解决中医学的“源”和“流”的有关问题。这种创新的教学思路在下面的两个例子中有所体现。

在考察某个信号对生物体系的影响时，需要整体地研究复杂的信号传递网络系统，分析系统的平衡状况的变化；而整体观念和平衡思想是中医理论的重要原则。有鉴于此，在教学中

则可先行回顾宏观中医学的有关理论，再转而引导学生进入微观领域学习信号传递网络中的多种信号传导分子如何精密调制信号，实现整体平衡的。

在介绍基因组和蛋白质组的知识内容时，可以将基因组视为静态的阴，蛋白质组为动态的阳，基因携带的遗传信息为蛋白质编码，而基因的功能需要蛋白质表现出来，这样就形成了阴阳互生的关系；二者功能正常，则阴平阳秘，生理状态正常。这样，基因组和蛋白质组二者的生物功能及其联系就可呈现在学生面前。

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距今大约350年前，英国博物学家胡克利用显微镜惊奇地观察到了植物的细胞壁，这是科学家首次提出“细胞”的概念。此后，这一领域吸引了一代又一代的科学家不断地探索，并由此揭开了许多细胞奥秘的面纱，对细胞“物流系统”的解析便是其中重要的一例。

作为生物体结构和功能的基本单位，单个细胞的个头很小，在显微镜下才能观察到，但其结构复杂，包罗万象，是一个微型的大千世界。细胞内部不但有细胞核、细胞质、内质网、高尔基体等功能不同的细胞器，更重要的是，细胞是动态的，它在不断的运动之中。细胞中制造的大量蛋白质、激素、神经递质等“货物”需要在各种细胞器之间运转，有的甚至要运送到细胞外去。例如，胰腺分泌的胰岛素产生后，就需要运送到细胞外，释放到血液中发挥降低血糖的作用。细胞内部就是如此的复杂而精确，只有当合适的蛋白质在正确的时间出现在正确的位置上，人体细胞的正常功能才能得以实现，人的身体也才能健康。

细胞如何组织它的“物流运输系统”，是个复杂的生物学基本问题。所谓囊泡运输就是指由于大分子物质及颗粒性物质不能直接穿过细胞膜，于是囊泡以出芽的方式，从一种细胞器中产生、断离后又与另一种细胞器膜融合的过程。这样一来，囊泡好比装载货物的“集装箱”。所以囊泡运输也被称为细胞的“物流系统”。多年来科学家也在孜孜不倦地探索其中的奥秘，2013年诺贝尔生理学或医学奖即授予“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”的三位科学家：来自耶鲁大学的詹姆斯·罗斯曼，加州大学伯克利分校的兰迪·谢克曼，以及斯坦福大学的托马斯·苏德霍夫。

这三位科学家的研究成果即是对囊泡运输如何在正确的时间抵达正确位置的机制的解答。简单来说，他们的主要贡献分别是：谢克曼发现了囊泡运输所需要的一系列基因；罗斯曼阐明了在囊泡与靶膜融合过程中发挥作用的蛋白质复合物；苏德霍夫则揭示了大脑中的信号如何从一个神经细胞传递到另一个细胞，并且钙信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。本文就分别介绍一下三位获奖者的科研经历及其主要成就。

谢克曼——“物流系统”的提出者

谢克曼1948年出生于美国，现年66岁，是三位获奖者中年龄最大的一位。他是毕业于名校的高才生。1974年谢克曼博士毕业于斯坦福大学，导师是著名的生物化学家科恩伯格（1959年诺贝尔生理学或医学奖获得者）。1976年，谢克曼加入加州大学伯克利分校，目前为该校分子与细胞生物学系主任。他同时也是霍华德·休斯医学研究院的研究员。谢克曼于1992年当选美国科学院院士。2006—2011年，谢克曼担任著名学术期刊《美国国家科学院院刊》的主编。

谢克曼从小就表现出对科学的极大热情。高中时，他就不断地准备科学项目，参加学校以及加州的各种科学竞赛。谢克曼着迷于在水里生活的各种微生物，因此当他得到了一个玩具显微镜时，便在自己的房间里，将所有的时间都用于追逐水里的各种能游泳的原始动物。他的父亲指出这只不过是一个“玩具”显微镜，谢克曼对他第一台科学仪器的热情受到了打击，父亲的“诋毁”令他沮丧，因此当时他下定决心要买一个专业的显微镜。他通过割草和做家务来挣钱、存钱，但由于他父母总是不断地从他这里“借钱”，导致他一直存不够买显微镜的钱。有一天，他实在是受够了，便骑着直行车来到警察局，告诉警察说，因为他的父母老是阻止他得到一台好的显微镜，他从家里跑出来了。从警察局将离家出走的儿子接回来之后，谢克曼的父亲一脸严肃。但是就在那个下午，谢克曼得到了一台博士伦显微镜，这使得他能以更专业的方式研究那些会游泳的微生物。

谢克曼对会游泳的微生物的“偏爱”也体现在他的科研工作中。在确立了研究细胞膜转运系统的研究方向后，考虑到哺乳动物的细胞过于复杂，谢克曼于是以非凡的勇气和智慧选择酵母作为实验材料。当时大多数科学家都认为酵母太低等，与动物细胞差别太大，不适合用来研究分泌机制，他的研究资助申请最初也因此被驳回。然而，由于他不懈的坚持，终于在这一领域获得了重大发现。因此，从这个意义上，可以说谢克曼是一位善于独辟蹊径，并最终闯出一片新天地的学者典范。

通过对这些突变体的遗传学和形态学上的研究，谢克曼发现是囊泡介导了内质网和高尔基体之间的交通运输。囊泡运输系统也就是细胞的“物流系统”。谢克曼研究组以酵母为实验材料，首先筛选了影响蛋白质分泌的酵母突变体。如果分泌蛋白的基因发生突变，酵母细胞内的分子运输就会发生障碍，而且不同类型的基因缺陷会导致蛋白运输被阻碍在分泌途径的不同阶段上。谢克曼对酵母突变体进行大规模筛选，最终获得一系列参与蛋白质分泌的基因，根据它们交通阻断出现的位置是在内质网、高尔基体还是细胞表面，可将其分为三大类。

利用无细胞体系，谢克曼纯化出来的第一个蛋白质是sec23基因的产物，该基因是内质网和高尔基体间物质运输所必需的。这个蛋白并不能独立发挥作用，囊泡从内质网中出芽还需其他六种蛋白质（Sec23， Sec24， Sec12， Sec13， Sec31和Sar1）。谢克曼将这几个蛋白质的复合物命名为COPII复合体。囊泡的外表面由蛋白包被，根据包被蛋白的不同，囊泡可以分为网格蛋白包被囊泡、COPI包被小泡以及COPII包被小泡等类型。其中，COPII包被小泡介导了物质由内质网向高尔基体的顺向运输，COPI包被小泡介导物质由高尔基体向内质网的反向运输。

发现COPII复合物之后，谢克曼又用了十几年对此进行深入研究。进一步研究表明，COPII不仅能帮助囊泡从内质网上出芽，而且能够招集正确的蛋白质货物。谢克曼系统地揭示了在囊泡运输所参与的分泌途径和囊泡与靶膜融合过程中所发生的事件。在此基础上，谢克曼提出了运输系统的概念，从而开创了囊泡运输分子机制研究的新领域。在谢克曼研究的基础上，科学家陆续发现了运输“集装箱”的各种“交通工具”。

罗斯曼——囊泡识别目的地机制的揭秘者

罗斯曼1950年出生于美国，在耶鲁大学获得硕士学位，1976年从哈佛医学院获得博士学位。1978年他进入斯坦福大学，开始了对细胞“物流系统”的研究探索。2008年，罗斯曼加入耶鲁大学，目前为该校细胞生物学系系主任。

罗斯曼探索了囊泡运输和靶膜融合的机制，并且通过生化研究提出了重要的SNARE模型，解释了囊泡融合是如何实现专一性识别，即“物流”运输过程中，“交通工具”是如果准确抵达并识别“目的地”的。

罗斯曼用生物化学的方法鉴定出了N-乙酰马来酰胺敏感因子（NSF）和可溶性NSF附着蛋白（SNAP），这两种蛋白相当于哺乳动物囊泡运输所用的“交通工具”。

有了“集装箱”，也有了“交通工具”，剩下的问题，就是将货物准确地送到目的地了。细胞物流的精髓便在于精确地转运和投放货物。要实现这一点，膜融合的过程就不能出现半点差错。囊泡与靶位点膜结构的融合过程包括两个事件：首先，囊泡必须特异性地识别目标膜；其次，囊泡必须与目标膜发生融合，从而释放内容物。

罗斯曼从牛脑组织中分离了SNAP的受体蛋白，即SNARE。SNARE是一种主要由α-螺旋形成的单跨膜蛋白，这种蛋白在囊泡和靶膜上均存在，囊泡和靶膜上的SNARE分别被称为v-SNARE和t-SNARE。罗斯曼发现，非常有趣的是，两种不同种类的SNARE存在着非常明确的数量关系。在此基础上，罗斯曼提出了囊泡融合的SNARE假说：囊泡和靶膜上的SNARE通过顺次发生的突触对接、激活和融合步骤，实现囊泡和靶膜的融合。该假说最本质的内容在于v-SNARE和t-SNARE蛋白之间的相互作用，只有当v-SNARE和t-SNARE两者特异性识别，才可形成拉链状的SNARE复合物，从而促进靠近的囊泡和靶膜实现融合。

罗斯曼的成就在于发现了细胞囊泡是如何在正确的地点进行释放的，正如现实生活中的物流，货物到了一个正确的目的地需要卸货一样。罗斯曼在获奖后表示，这个成就并非一夜的时间就可以获得，他在这方面的研究已经花费了数十年的心血。

现年60多岁的罗斯曼身材高大，是一位具有亲和力的“大块头”。 中国科学院遗传与发育生物学研究所的一位研究员就曾介绍了这么一件趣事，他说：“2009年，我们曾邀请他来中国参加研讨会，因为他的‘大块头’，专门在预算之外为他买了一张头等舱的机票。”

谢克曼与罗斯曼：花开两朵，殊途同归

早在2002年，谢克曼和罗斯曼就因为在囊泡运输机制方面的研究而共同获拉斯克医学奖，该奖项为美国最具声望的生物医学奖项，被誉为诺贝尔奖的“风向标”。如今两人又共同获得诺贝尔奖，实在是颇有渊源。

细看两人的研究经历，可以发现有些差异是如此的鲜明。两人所用实验材料和研究方法不尽相同。谢克曼研究单细胞的酵母，罗斯曼用的实验材料是动物细胞；谢克曼通过筛选突变基因，即用遗传学的研究方法来研究问题；罗斯曼则是通过体外分离蛋白质组分，即用经典生物化学的实验方法研究问题。

谢克曼与罗斯曼的相同之处在于：首先，两人都与斯坦福大学结缘，谢克曼1974年于斯坦福大学获得博士学位，几年后，罗斯曼加入了这所学校并确立了细胞囊泡的研究方向。其次，两人都受大名鼎鼎的生化学家科恩伯格影响深远。科恩伯格是谢克曼在斯坦福大学读书时的恩师，几年之后他又成了罗斯曼工作时的系主任，并且给了罗斯曼重要的指导。再者，两人均揭示了囊泡运输机制的秘密，并同时获得科学界的最高荣誉，不得不让人感慨两人在事业上的异曲同工，在人生上的殊途同归。

苏德霍夫——囊泡融合时机奥秘的发现者

苏德霍夫是一位德裔美籍科学家，1955年出生于德国，曾就学于世界著名学府哥廷根大学。1982年他从该校获得医学博士学位，并于同年获得该校神经化学博士学位。1983年，苏德霍夫加入美国德州大学西南医学中心，在布朗和戈尔茨坦的指导下进行博士后研究，针对低密度脂蛋白受体在胆固醇代谢里的作用进行了研究。1985年，他的两位导师由于发现胆固醇代谢调节机理，获得诺贝尔生理学或医学奖。1986年，苏德霍夫在结束了博士后研究后，曾一度犹豫是继续做研究还是从事临床工作做医生。两位导师建议他继续从事研究工作，他听从了导师的建议并在西南医学中心有了自己的实验室。苏德霍夫于1991年成为霍华德·休斯医学研究院研究人员，2008年成为斯坦福大学分子与细胞生理学教授。2013年，苏德霍夫因在神经递质快速释放调控机制方面的发现而获拉斯克奖，因此也成为诺奖的热门候选人。果然，作为诺奖风向标的拉斯克奖再次言中，苏德霍夫获2013年诺贝尔奖。

苏德霍夫一直致力于对神经突触的研究。囊泡运输是所有细胞都具有的物质运输方式，但是神经细胞在囊泡运输研究中最具代表性，这主要是因为神经细胞内存在着一种特殊类型的囊泡——突触囊泡，它参与了神经递质的释放。钙离子能调控突触囊泡与细胞膜的快速的瞬时融合，其机制令苏德霍夫着迷。经过近30年的研究，苏德霍夫所取得的研究成果，使人们理解了信息如何在突触之间快速启动和精确控制。

苏德霍夫发现了在钙介导的囊泡融合中发挥关键作用的两个蛋白——complexin和钙结合蛋白，并解释了神经元中钙是如何调控神经递质释放的。钙结合蛋白，是一类进化上比较保守的单跨膜囊泡蛋白，拥有两个钙离子结合域，是钙离子感受器，细胞内游离钙离子可以与钙结合蛋白结合。在Complexin和钙结合蛋白的共同作用下，SNARE复合物得以形成，而且囊泡融合可以按照要求或快或慢地发生，神经递质得以释放。

在苏德霍夫获诺贝尔奖之后，其华裔科学家的妻子陈路同样受到了关注。陈路于1989年从无锡市辅仁中学考入中国科技大学生物系，2003年受聘于加州大学伯克利，现已是神经外科和行为科学的副教授。陈路同样在生命科学领域取得了杰出成就，2005年，她荣获“麦克阿瑟天才奖”，这也是极为难得的奖项。她和苏德霍夫育有两个孩子。

也许正是因为妻子是华裔，苏德霍夫曾多次来中国，对中国很有感情。苏德霍夫是2010年中国科学院爱因斯坦讲习教授获得者，曾于2011年参加中国科学院健康科学研究所第七届国际精英论坛等。他也为中国的囊泡转运机制研究培养了很多人才，北京大学的张晨、同济大学的徐俊、中国科学院生物物理所曹鹏等都曾是他的博士后。

“为了跳出框框思考，你必须首先有一个框框。”苏德霍夫如是说。他谈到科学训练的重要性，同时也强调必须以创造性的方式来利用知识。苏德霍夫是一位勤勉的人，像一个工作狂，工作到三更半夜是家常便饭。他也秉承德国人一贯的严谨认真，是一位勤恳执着探索的真正的科学家。

“物流系统”与人类健康

细胞生命活动依赖于细胞内的“物流运输系统”。没有囊泡运输的精确组织，细胞将陷入混乱状态。囊泡运输障碍可导致发育缺陷、免疫缺陷、阿尔兹海默病、自闭症、糖尿病、高脂血症等多种疾病的发生。例如，在对阿尔兹海默病发病机理的研究过程中，越来越多的证据证实，这种神经退行性疾病的发生与细胞囊泡运输系统相关。这些患者的神经细胞内的囊泡运输系统崩解，造成神经细胞间的通信障碍，并最终导致神经细胞的死亡，显现为患者的神经系统退行。

谢克曼、罗斯曼和苏德霍夫三位科学家的研究，从不同的角度为我们揭示了细胞内部复杂而又被精确调控的“物流运输系统”。这为我们了解细胞生物学的奥秘打开了又一扇窗户。他们的研究使我们了解了“物流运输系统”的奥秘，为准确清楚地认识相关疾病的发病机理提供了理论支持，有助于寻找相对应的药物，从而使人类能更好地战胜相关疾病。在他们研究成果的基础上，其他许多科学家进一步探索，使得我们对这一“物流系统”的了解更为深入。例如，最新研究表明，载有“货物”的囊泡也是有轨道的，囊泡在微管或微丝细胞骨架轨道上移动，可以高效精确地将各种货物定向运输。当然，三位诺奖获得者的研究工作也依然在继续，在细胞“物流系统”方面，尚有很多奥秘等待着他们去探索和揭示。

钙对囊泡融合时机的调控

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关键词 MeSH；Emtree；主题词；主题词表；主题词检索法

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0211-02

医学主题词检索法是医药文献作息检索的重要手段，即使信息技术不断发展，在医药文献信息检索领域，主题词检索法都仍在继续使用，并且与时俱进，持续发展。医学主题词表是情报检索语言（通常是主题词语言）的具体体现形式，规范的医学主题词表是二次文献标引的重要依据，根据信息检索原理，标引与检索是信息存储与获取的两个方面，标引从一定程度上决定了信息检索。因此，医学主题词表是用户与标引人员间的“指南”。在医学文献信息检索课程中，医学主题词检索法是医学文献信息的重要方法。PubMed与Embase是医药领域最常用的二次文献检索系统，都包含MEDLINE资源，且都具有医学主题词表，本文以这两个检索系统为例，对医学主题词检索法进行研究。

1 PubMed与Embase

根据2012年最新数据表明，PubMed中经过MeSH标引的MEDLINE期刊有5627种，Embase包括MEDLINE在内的期刊有7961种，这些期刊全部经过Emtree标引。PubMed是世界上使用最广泛的免费检索MEDLINE文献的检索系统，它的学科范围包括生物医学和生命科学，覆盖护理学、药学、牙科学、生化学、细胞生物学、卫生保健和兽医学等学科。Embase是全球最大最具权威性的生物医学与药理学文献数据库，包括各种药物和疾病信息，除基础医学和临床医学外，还覆盖如药物研究、药理学、配药学、药剂学、药物副作用、毒物学人体医学（临床与实验）基础生物医学、生物工艺学、生物医学工程与仪器、保健策略与管理、药物经济学、医疗公共政策管理、公共职业与环境卫生、药物依赖性及滥用、精神科学、替代与补充医学、法医学和生物医学工程等学科。

2 MeSH与Emtree

医学词表编制的质量决定了对检索系统的检索效率。PubMed系统所用词表为MeSH，Embase系统所用词表为EMTREE，因Embase工作人员参照MeSH于1988年编制了Emtree，这两个著名的医学词表有共同之处，但区别非常明显。对医学词表的比较研究，有益于深入了解检索系统，而且可以加深对情报检索语言的理论研究。

MeSH与Emtree这两个词表最大的不同是专指度的差异。专指度是指主题词与文献主题概念的切合程度，揭示主题词在表达文献主题的深度和精度方面的能力。词表的专指度直接影响检索系统的查准率，较高专指度的词表能够帮助用户获得更高查准率的检索结果。而专指度的高低与词表的主题词数量直接相关，主题词越多说明词表的专指度越高。如表1所示的收词量上来看，Emtree收录的主题词是MeSH的2.4倍，同义词也多出了七万多条，从这一角度能够反应出利用Emtree检索比利用MeSH检索会获得更高的查准率。

同一个生物学或医学概念、术语，在两个词表中的地位有较大区别。通常，Emtree使用更多的词语做主题词，而有可能这些词语被MeSH当作入口词来使用，这样MeSH的概念体系可能更加清晰，同时可以防止相关文献在彼此同义或近义的各个词下的分散。但从总词汇量方面来讲，Emtree的词汇数量远远多于MeSH词汇数量，对于用户来讲，更多的词汇意味着易用性更好。而且Emtree针对药物主题词专门设置了17 个核心的药物副主题词和47 种给药途径，如药物副作用反应、临床试验或药物分析等，增强索引的深度。针对疾病主题词专门设置了14个疾病副主题词，包括恢复、副作用、外科手术、治疗等，帮助用户精确地检索疾病的某一类或几类分支的相关文献， 提高相关性。这些在Embase数据库中的文献记录可以清晰地体现，文献被标引时使用的主题词被分成了药物、疾病和其他三种类型。

3检索效果比较

本文通过对两个检索系统中主题词扩展检索（即包括被检索词及其所有下位词的检索）进行测试，比较分析其检出量之间的差异，进而评价其检索效率，为教学过程中学员理解和掌握主题词检索法示范，最终为用户选取最佳检索平台提供理论依据和参考。

3.1常见疾病、药物或研究方向等医药概念检索

因PubMed与Embase的基本检索都具有检索词自动转换或匹配主题词功能，故检索结果也同时对比给出基本检索命中文献数。

从表2中我们可以看到，常见疾病如心脏病和糖尿病的检索文献命中率Embase都好于PubMed；常见药物使用商品名芬必得，Embase能够通过商品名匹配到主题词布洛芬，命中文献，PubMed几乎不能识别芬必得，只有使用布洛芬才能命中约为Embase五分之一的文献。生物学领域的转基因动物研究，Embase的命中文献数远远少于PubMed，可以推见PubMed的生物学领域的文献较多。而2012年诺贝尔医学奖的研究领域“诱导多功能干细胞”，在Embase中收录的文献数量可观，而PubMed主题词检索的命中文献仅为它的七分之一多。

3.2专题检索

例：查找相关病毒性胃肠炎（viral gastroenteritis）的药物经济学（pharmacoeconomics）方面的文献。为查找到较为准确全面的文献，我们尽量使用主题词检索法和关键词词组相结合的方式。经分析与实际操作。PubMed中“病毒性胃肠炎”没有主题词，但上位词“胃肠炎”有主题词，且它有一个“病毒学virology”的副主题词，故检索式为（"Gastroenteritis/virology"[Mesh] OR “viral gastroenteritis”） AND pharmacoeconomics，命中文献数为3。为了扩大检索结果范围，使用“病毒性胃肠炎”的上位词“胃肠炎”，检索式为gastroenteritis AND pharmacoeconomics，命中文献数为62。Embase中“病毒性胃肠炎”这一概念有对应的主题词，故检索式非常简单：pharmacoeconomics AND 'viral gastroenteritis'，检索效率也高，命中文献数为77条。

在医药文献信息检索课程中通过对MeSH与Emtree 两个著名医学主题词表的对比分析与研究，并结合PubMed与Embase中的主题词检索途径的实例检索，帮助学员理解医学主题词掌握主题词检索法，并能够通过结合主题词表来判断检索系统优劣，最终达到选择合适的检索系统与检索方法的目的。

参考文献

[1]周晓政的检索特色[J].图书情报工作，2005，49（5）：136-139.

[2]于双成.逢大欣与李占兵， MEDLARS与EMBASE所用词表的比较研究[J].情报理论与实践， 1996，19（5）：38-40.

篇10

【关键词】显微镜使用 常见问题 原因分析 实验教学

【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）16-0062-01

显微镜是生命科学研究中的一个常用设备，也广泛应用于病理学、临床医学、药理学、中药鉴定、化学以及纳米材料制备等科研和生产实践活动中。让学生理解显微镜的相关概念、规范并熟练操作显微镜是相关专业实验教学中的一项重要教学内容和目标。随着我国经济实力的提升和科学技术的发展，许多高端的显微技术和设备，如荧光显微镜、双光子显微镜也日渐频繁地出现在相关科研和生产领域。这些高端的技术和设备也是以普通显微镜的操作为基础的，显微镜使用的实验教学虽然非常普通，但对于相关专业的学生来说确实有非常重要的实践意义，需要认真学习并掌握。

在使用显微镜的实验教学中，笔者发现许多学生对有些概念不能正确理解，不规范甚至错误操作显微镜，这些问题如不及时纠正，必将影响到他们后续的工作和学习，有的甚至可能产生安全事故。本文结合教学实践，对学生学习中出现的具有代表性的问题进行总结和分析，以进一步提高教学效果。

一 对分辨率的理解和认识

分辨率是显微镜的一个基本概念。在许多教材中，分辨率定义为显微镜区分相近两个质点间的最小距离，显微镜分辨率越大，分辨能力越强。有的认为分辨率计算公式为R=0.61λ/n﹒sinθ；有的认为分辨率就是最小距离，计算公式为D=0.61λ/N﹒sinα/2。这一定义大多数学生都难以理解。根据该公式计算，分辨率数值越小，显微镜分辨能力越强，这不符合一般的逻辑思维。笔者查阅了早期的教材和实验讲义，发现有些教材中存在另外一个概念分辨距离，并提出分辨率是分辨距离的倒数。如果按照早期教材中的概念和定义向学生讲解，就比较容易为学生接受和理解。

有关分辨率另外一个问题就是如何向学生解释分辨率和放大倍数两个概念的区别。我们强调，放大倍数是使物体能够看得见，而分辨率描述的是使物体能被看得清楚的问题。如观察显微镜下的两个细菌，一定的放大倍数可以使其被观察到，但要清晰观察到两个细菌并区别开来，需要这两个细菌间隔一定的距离。

二 找不到清晰视野

在教学中，最常见的问题是学生找不到清晰的观察视野，许多学生向指导老师求助，如果仅仅帮学生找到视野，显然不能达到教学目的，因为下次学生肯定仍然找不到。找不到清晰视野的原因有很多，有的是学生根本没有把观察的物体移至光源下；还有的是学生忘记调整光圈的大小等。但有一个许多学生都会遇到的重要问题必须向学生讲清楚，就是调整细螺旋要有足够的耐心。显微镜是精密仪器，操作中要求学生先用粗螺旋调整焦距，然后再用细螺旋调整，当用细螺旋调整时，如果细螺旋旋转较快，清晰的视野转瞬即逝，学生不易发现，直至把载物台移至最低处，然后不得不重新移动载物台，重新调整，3次找不到，有的学生就失去信心和耐心了。让学生理解显微镜使用要有足够耐心，尤其是在学生刚接触显微镜的时候，这是达到教学目的、完成教学任务的重要保证。耐心是一个人成功的一项基本素质，所以通过本实验内容的教学也能达到提高学生素质的目的。与掌握实验技能相比，培养学生的耐心可能具有更重要的意义。

三 “跪式”操作

在显微镜使用的教学中，经常发现一些学生跪在凳子上操作显微镜，这显然是不规范的，长期观察，也会影响到操作人员的身体健康。有的老师认为这仅是学生操作不认真所致。我们经过观察以及和学生交流发现，真实原因并非如此。如果老师没有明确指出显微镜在实验台上所放位置距离实验台边缘的距离应根据实验人员的身高适当调整，或者学生没有掌握这一注意事项，当显微镜距离试验台边缘较远时，身高较低的学生就会不自然地跪在凳子上操作，以使眼睛能够接触到目镜并顺利观察。

四 “木匠掉线式”观察

在使用显微镜时，不论是单筒或是双筒显微镜，为了减少眼睛疲劳，要求双眼同时睁开。如果需要作图时，一只眼睛观察，一只眼睛作图。在学生操作时常见学生采用“木匠掉线式”观察。这种现象的产生并非仅仅因为学生的不良习惯，更重要的原因在于学生不知道根据自己眼睛的距离调节目镜的距离。尤其是在学生换用显微镜时，更容易出现这种问题。

熟练操作显微镜是相关专业学生必须掌握的基本技能，更为重要的是显微镜操作是共聚焦、电镜等高端设备使用的基础。显微镜使用技术虽然简单，但学生要熟练掌握并能正确应用并非易事。只有老师在学生实验前细致全面地讲解有关操作要领，并认真指导学生操作，才能保证教学效果，达到教学目的。

参考文献

[1]陈誉华.医学细胞生物学（第四版）[M].北京：人民卫生出版社，2008：32