实验动物学的概念范文

导语：如何才能写好一篇实验动物学的概念，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。

篇1

关键词：锆石；U－Pb年代学；f同位素；麻粒岩相变质作用；下地壳；幕式生长；前寒武纪；华北克拉通

中图分类号：P5883 文献标志码：A

文章编号：672－656（202）04－000－11

0引言

大陆地壳的形成一般归结为2个典型的板块构造位置，即活动大陆边缘和板内［］。其中，板内的大陆生长与地幔柱的岩浆板底垫托作用或岩浆底侵作用（magmatic underplating）有关，而板缘的大陆生长则主要通过俯冲增生和弧陆碰撞来实现的。而且，会聚大陆边缘通常被认为是下地壳增生（包括幔源岩浆板底垫托作用和俯冲增生）的主要场所［2］。然而，很少有实例是来自活动大陆边缘的下地壳包体［2－3］。

麻粒岩包体和麻粒岩地体（尤其是高压麻粒岩）通常被认为是透视下地壳的窗口［2］。高压麻粒岩通常被认为代表高级的变基性岩，并以单斜辉石+斜长石+石榴子石+石英等矿物组合为主要特征［4－6］， 至于其他次要矿物如角闪石和蓝晶石等是否出现，取决于水活度和全岩成分［7］。高压麻粒岩不同于榴辉岩的是其矿物组合中含有斜长石和（或）贫硬玉分子的单斜辉石，而中压麻粒岩不同于高压麻粒岩的主要特征是其矿物组合中含有斜方辉石，但是高压麻粒岩在峰期之后减压过程中可能会形成以后成合晶冠状体形式存在的斜方辉石［7］。高压麻粒岩出露相当广泛，从古元古代（如华北恒山杂岩［8］）到新生代（如喜马拉雅山脉）的诸多大陆碰撞造山带中均有报道。前人研究结果显示，当变质温度超过800 ℃时，变质压力可能超过4 GPa［5］，这意味着加厚地壳（或俯冲地壳）的下部经历了高温作用。另外，高压麻粒岩有时也与中温榴辉岩共生，如华力西造山带［9］。在特定地带鉴定出高压麻粒岩有助于对涉及大陆碰撞及相关过程中下地壳演化的认识，而对高压麻粒岩相变质作用的岩石学观察和年代学测定对理解变质作用和下地壳演化之间的关系至关重要。但是，获得精确的高压麻粒岩相变质作用的时代往往比较困难。这种困难主要来自于后期多阶段变质作用叠加以及相关过程导致的矿物间同位素体系（尤其是Sm－Nd和Rb－Sr）的重置或不平衡，因此影响了对岩石的形成过程和构造背景的认识。

在过去的20年里，众多研究者对华北克拉通前寒武纪变质基底和下地壳包体岩石开展了大量的岩石学、构造地质学、地球化学和地质年代学研究，并在其形成和演化上获得了若干重要进展，进一步将华北克拉通变质基底划分为东部陆块、西部陆块及分割东部和西部陆块的中部造山带［0－］。目前就东、西部陆块沿中部造山带在大约85 Ga完成克拉通拼合已经达成共识［0－7］。拼合完成之后，在6～85 Ga期间，克拉通内部和边缘经历了一系列的拉张和裂谷事件，形成了伴随有镁铁质岩浆群侵位的拗拉槽和边缘裂谷盆地，发育有斜长岩辉长岩纹长二长岩环斑花岗岩套和A型花岗岩，以及超钾火山岩的喷发［7－22］。值得注意的是，目前已报道的古元古代高压麻粒岩相变质作用主要来自于中部造山带［8，0－3，23］，而东部陆块仅在胶东和信阳地区见有零星报道［24］。此外，对华北克拉通古元古代高压麻粒岩相变质作用的构造背景还存在2种不同的解释：一种观点认为这些高压麻粒岩形成于东、西部陆块拼合的碰撞造山环境中［8，－4］；另一种观点则认为它们是古元古代地幔柱活动的产物［8－20，24］。存在争议的一个重要原因是对高压麻粒岩相变质作用缺少直接的岩石学和年代学观察，尤其是在华北克拉通东南缘或东部陆块的南部。目前，在所研究的区域，仅见高压麻粒岩相变质作用的岩石学证据和模糊的（晚）古元古代年龄的分开报道。最近，Xu等在徐州—宿州地区发现了榴辉岩（类）捕虏体，认为它们是华北克拉通镁铁质下地壳在大约220 Ma时构造加厚形成的［25－27］。

关于华北克拉通的形成与演化，虽然受到广泛关注并日益引起国内外研究者的兴趣，但是大部分研究都集中于华北克拉通内部、北部和东、西陆块结合带或中部造山带，而东南缘下地壳的形成与演化研究则显得较薄弱。华北克拉通东南缘出露的变质基底（五河变质杂岩）和下地壳包体岩石无疑为这一研究提供了极好的天然实验室。最近的研究结果显示，五河变质杂岩中的变基性岩经历了80～90 Ga的高压麻粒岩相变质作用［28－29］。徐州—宿州一带中生代侵入体中包体的岩石学、年代学和岩石地球化学研究也表明，这些包体大部分形成于24～25 Ga并经过大约8 Ga高压麻粒岩相变质作用［25－29］。但是，有关研究区下地壳岩石的成因、形成与演化仍是亟待解决的重要科学问题。

为了更好地了解华北克拉通东南缘前寒武纪地壳（尤其是下地壳）的形成和演化过程，笔者根据近年来对蚌埠地区出露的前寒武纪变质基底和宿州附近夹沟中生代闪长斑岩中捕虏体的研究成果和进展，结合研究区已发表的相关资料，总结了华北克拉通东南缘前寒武纪幕式地壳生长和多期变质作用与改造的岩石学和年代学证据。

地质背景

华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一，保留有大于36 Ga的古老地壳物质残留［30］。地理位置上，华北克拉通西接祁连造山带，北邻天山—内蒙—大兴安岭造山带；在南端，秦岭—大别—苏鲁造山带把华北克拉通和扬子克拉通分开（图［26］）。基于年代学、岩石组合、构造演化和P－T－t轨迹的不同，将华北克拉通划分为东部陆块、西部陆块及夹于其中的中部造山带［8，0，9，3］。笔者研究的蚌埠和徐州—宿州地区位于华北克拉通东部陆块的东南缘，距苏鲁造山带西端的郯—庐断裂带以西约00 km，距大别造山带北端约300 km （图）。区内变形的新元古代和古生代盖层，以及晚太古代到古元古代的变质基底侵入有大量小的中生代侵入体（如夹沟、班井和利国岩体；图）。这些中生代侵入体主要由闪长质和二长闪长质斑岩组成。研究区的前寒武纪变质基底主要出露在蚌埠地区（常称为“五河变质杂岩”或“五河群”［32］），并且被中生代含石榴子石花岗岩所侵入［图2（a）］；而中生代侵入体中含有大量下地壳或幔源包体或捕虏体［25－26，29，33－34］ ［图2（b）］的徐州—宿州地区则无变质基底出露。近期研究表明，变质基底出露区（荆山、怀远和凤阳等地）发育的含石榴子石花岗岩主要是由华南三叠纪俯冲陆壳岩石在59 Ma左右发生部分熔融形成的［35－36］。

研究区变质基底的岩石类型主要有（含石榴）斜长角闪岩、榴闪岩、石榴麻粒岩和片麻岩等；下地壳包体的岩石类型主要有（含石榴）斜长角闪岩、榴闪岩、石榴角闪石岩、石榴麻粒岩、含石榴角闪斜长片麻岩和花岗片麻岩等。此外，包体中还有含尖晶石石榴单斜辉石岩、含金云母单斜辉石岩和含尖晶石二辉石岩等形成于古生代（（393SymbolqB@ 7）Ma）的幔源岩石，指示北秦岭向东延伸到华北克拉通东南缘（至少到安徽宿州地区）以及在华北克拉通与扬子克拉通之间存在一个已消失的新元古代洋壳［33］。

研究区前寒武纪变质基底岩石（五河变质杂岩），主要出露于“蚌埠隆起”区（如荆山、怀远和凤阳等地），岩石类型主要有含石榴斜长角闪岩、榴闪岩、石榴麻粒岩和片麻岩等。石榴斜长角闪岩呈构造岩块或条带状产于不纯的大理岩中［29，34－36］，两者之间呈构造接触关系，反映了它们原岩的不同以及可能具有不同的演化历史，它们的原岩分别为岩浆岩和沉积岩。石榴斜长角闪岩（如样品07FY0）主要由石榴子石、斜长石和角闪石以及少量单斜辉石、榍石和微量金红石等矿物组成（图3（a）、（c）［29］）。石榴子石在成分上是均一的，为铁铝榴石镁铝榴石钙铝榴石固溶体，锰含量较低。斜长石有3种产出形式：以包裹体形式产于石榴子石中；以后成合晶形式与绿角闪石共生；以基质形式产出。富钛的棕色角闪石通常以包裹体形式产于斜长石［图3（b）［29］］或基质中，TiO2含量（质量分数，后文同）高达

382%；而产于基质中或与斜长石共生产于后成合晶中［图3（c）］的绿色角闪石几乎不含Ti。基质中残留的单斜辉石为透辉石。榴闪岩［图3（d）、（e）］主要由石榴子石、角闪石、斜长石和石英等组成，石榴子石在成分上相对均一，类似于样品07FY0的石榴子石组成；角闪石有2期，分别为早期的棕色高钛角闪石和晚期的绿色低钛角闪石，这些特征暗示榴闪岩样品也经历了类似的高压麻粒岩相变质作用及后期变质作用叠加。石榴麻粒岩的主要矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石［图3（f）］，这种矿物组合指示其经历了高压麻粒岩相变质作用［4－6］。

研究区下地壳包体的岩石类型很丰富，如（含石榴）斜长角闪岩、榴闪岩、石榴角闪石岩、石榴麻粒岩、含石榴角闪斜长片麻岩和花岗片麻岩等（图4［29，33］）。其中，石榴斜长角闪岩（如样品07JG2）主要组成矿物为石榴子石、斜长石、角闪石、金红石、石英以及少量单斜辉石［图4（b）、（d）、（e）］。石榴子石晶体在尺度上为毫米级别，成分相对均一，为铁铝榴石镁铝榴石钙铝榴石固溶体。斜长石有3种产出形式：以包裹体形式产于石榴子石中；以后成合晶形式与单斜辉石和（或）角闪石共生；以基质形式产出。大部分金红石已退变为钛铁矿，单斜辉石被以角闪石+斜长石组成的后成合晶结构所替代［图4（d）、（e）］。有时可见裂隙中钾长石等矿物的分布［图4（b）］，可能指示晚期的溶体交代作用结果。

石榴麻粒岩（如样品07JG4、08JG5）主要组成矿物为石榴子石、斜长石、角闪石、单斜辉石、石英、金红石、榍石和少量绿泥石［图4（a）、（f）～（h）］。单斜辉石为透辉石，有2种产出形式：与金红石和石英共生，以包裹体的形式产出于石榴子石和榍石中；以残晶形式与斜长石和角闪石共生产于后成合晶中。透辉石局部被绿泥石所交代［图4（f）］。含有金红石和角闪石针状出溶体的单斜辉石有时含有角闪石退变边［图4（g）］。石榴子石的典型特征是含有定向的针状金红石出溶体［图4（g）］，成分上类似于样品07JG2的石榴子石。长石主要以基质或后成合晶形式存在［图4（f）］。基质中的金红石部分被钛铁矿所替代。

含石榴角闪斜长片麻岩（如样品07JG32）［图4（c）］主要矿物组合为石榴子石+斜长石+角闪石+金红石，金红石部分退变为钛铁矿，石榴子石被斜长石+角闪石后成合晶所环绕。此外，石榴角闪石岩的主要组成矿物为石榴子石、角闪石、金红石［图4（i）］：石榴子石有2期，包括具有针状金红石出溶体的早期石榴子石和晚期深色石榴子石；角闪石也有2期，分别为早期的褐色富铁、高钛角闪石和晚期的绿色低钛角闪石。

不同样品中的角闪石是按照Leake等的分类方案［37］来命名的。棕褐色、富TiO2角闪石为韭闪石和铁质韭闪石，而绿色、低TiO2的角闪石为镁质绿钠闪石和浅闪石［图3（b）、（e），图4（i）］。表明这2类角闪石分别形成于不同的变质条件下，如麻粒岩相和角闪岩相条件下，因为前人研究已证明角闪石中Ti含量随变质程度的增加而升高［6，38］。这种差别也得到了岩相学证据的支持：绿角闪石产出于后成合晶中，而棕褐色角闪石以包裹体形式产出。有些样品中含有较多的富钛角闪石，可能反映了它们不同的原岩成分。根据电子探针成分分析，不同类型的角闪石可能形成于不同的变质条件下（图5［39］），`这进一步证明本区下地壳岩石经历了多期变质叠加与改造过程。

综上所述，无论是变质基底还是下地壳包体岩石，它们大多数（除下地壳上部的岩石以外）都含有石榴子石、单斜辉石、金红石、斜长石和石英等峰期矿物组合，指示形成于高压（大约 GPa）麻粒岩相条件下［40］。另外，这些样品缺少诸如蓝晶石和硅线石之类的富铝矿物相，表明其原岩为岩浆岩而非沉积岩成因［4］。基于上述显微结构观察和矿物之间的关系，至少可以区分出峰期高压麻粒岩相（石榴子石+斜长石+单斜辉石+石英+金红石±富钛角闪石）变质矿物组合，以及后期角闪岩相（斜长石+绿角闪石+钛铁矿+榍石）和绿片岩相（绿泥石+方解石+磁铁矿）等退变质矿物组合。因此，研究区前寒武纪变质基底岩石以及大多数下地壳包体岩石所经历的最高变质条件为高压麻粒岩相。矿物组合与初步的温压计算结果表明，高压麻粒岩相变质阶段温度和压力分别为800 ℃～860 ℃和0～2 GPa［29］。但是，由于缓慢冷却，尤其是可能经历了缓慢折返作用的岩石（如样品07FY0），而导致矿物的Fe－Mg交换或重置［42］，所计算的温度有可能代表高压麻粒岩相变质阶段的最小估计值［43］。

3幕式地壳生长与多期改造的年代学和f同位素证据

由于受到后期多阶段变质作用叠加的影响，Sm－Nd和Rb－Sr同位素体系发生了重置和（或）矿物之间的同位素不平衡，往往难以准确测定不同变质阶段的时代，而锆石无疑是理想的定年矿物。锆石是一种难熔矿物，具有很低的Pb扩散速率［44］，因而高级变质岩中锆石常常能保留多期次的岩浆作用和变质作用记录［45－49］。因此，锆石的原位U－Pb定年是获得经历过复杂演化过程和多期变质作用岩石可靠时代的有效方法。但是，由于物理化学条件变化和每期变质时间长短的不同，导致早期的锆石结构发生改变和（或）新的锆石生长，从而造成高级变质岩中的锆石结构显示较大的变化性和复杂性［50］。锆石中的变质矿物包裹体能把年代学结果和变质作用直接联系起来，而对于那些反映岩石复杂的岩浆和变质作用历史的环带锆石所表现出的诸如不规则边界、不同的核幔边区域之类的复杂结构可以通过阴极发光（CL）图像揭示出来［5－52］。此外，锆石的Lu－f同位素体系优于其U－Pb体系，通常能抵抗后期蚀变和改造作用的影响［44，53－54］，能保存近于初始的f同位素比值，并可以用来示踪岩石成因和源区研究［55－56］。

因此，单颗粒锆石U－Pb和Lu－f 同位素的联合分析数据已被证明能提供有关岩浆和变质事件以及岩石成因和壳幔演化的可靠详细信息［53－55，57－65］。正如前文所述，华北克拉通是一个古老的克拉通并经历了复杂的演化过程，为此，笔者根据最新研究成果以及已发表的有关华北克拉通东南缘变质基底和下地壳包体的锆石U－Pb年代学和Lu－f 同位素数据，探讨了研究区前寒武纪下地壳的形成和演化过程。

根据锆石阴极发光图像（图6［29，33－34］）可以看出，研究区前寒武纪下地壳包体岩石经历了复杂的岩浆热事件和多期变质作用，大多数锆石显示核幔边结构，包括典型的岩浆锆石核和具有石榴子石+单斜辉石+金红石+斜长石等高压麻粒岩相矿物组合的8～9 Ga变质锆石［29，33］以及具有高的Ti温度（大于800 ℃）的248～249 Ga麻粒岩相变质锆石［34］。锆石U－Pb年龄结果统计（图7）显示，研究区经历了25～26、2 Ga的岩浆热事件以及25～26、2、8～9 Ga以及390、76 Ma的变质事件。其中，形成于25～26 Ga的下地壳岩石包括2类：一类是经历了2 Ga和（或）8～9 Ga高压麻粒岩相变质作用以及390、76 Ma的变质改造，而且可能是因为这类岩石位于下地壳下部，在2 Ga时靠近俯冲带，因而遭受大洋俯冲与变质作用的强烈影响而造成Pb同位素均一化，形成了具有与约2 Ga岛弧岩石一致的高放射成因Pb同位素组成；另一类岩石则形成于255～264 Ga，可能因处于下地壳上部而仅遭受了248～249 Ga麻粒岩相变质作用，但没有2 Ga和（或）8～9 Ga变质叠加的岩石学和年代学记录，表现为典型的前寒武纪下地壳岩石特点的低放射成因Pb同位素组成［34］。此外，强烈的约8 Ga高压麻粒岩相变质作用可能是由于幔源岩浆底侵于下地壳底部而导致大规模地壳加热和增厚引起的，这也与该时期华北克拉通存在广泛的拉张、裂谷作用以及相关的镁铁质岩浆侵位等相吻合［8，20－2，29］。

锆石的f同位素分析（图8［33］）指示，研究区前寒武纪下地壳经历了25 Ga和2 Ga的岩浆热事件。鉴于这2期锆石的ε-f（t）中有一部分样品为明显的正值（如5～2），反映它们的原岩来自于新生地壳，结合其原岩性质和地球化学特点，指示它们的岩石成因与2期俯冲增生事件有关［33］。此外，27～28 Ga的继承锆石U－Pb年龄（图7）和锆石f模式年龄［33－34］暗示研究区可能还存在更老的地壳物质或更早的地壳生长时期，这尚需进一步的研究。

4结语

（）华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的岩石组成复杂，反映一个不同形成时代和不同成因并经过多期不同程度变质作用与改造的形成、演化过程。

（2）华北克拉通东南缘在前寒武纪发生过幕式地壳生长，至少包括25～26 Ga和2 Ga这2期俯冲增生和约8 Ga的垂向增生过程。由f模式年龄和继承锆石限定的27～28 Ga可能代表另一期地壳生长时间。

（3）华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳岩石至少经历过25～26、2、8～9 Ga以及390、76 Ma等多期构造热事件和不同程度的变质交代与改造，造成岩石中某些元素和同位素特征发生变异。

篇2

【关键词】

医学生；实验动物福利；教育

作者单位：510515南方医科大学实验动物中心

通讯作者：顾为望 E-mail:

1 实验动物福利的提出与发展

19世纪末，随着生物医学的发展和社会文明的进步，动物越来越多地用于生物医学研究的实验中，实验动物的福利成了人们关注的焦点。实验动物的福利就是在以科学研究为目的的实验动物的生产和使用中最大限度地保证动物健康、安乐、舒适，从而获得客观、科学、准确的科研数据［1］。

近几年实验动物福利问题受到了国际关注，2008年11月，欧洲实验动物科学协会联盟称，它希望更新法规以更好地保护整个欧洲的实验动物；2010年4月，新闻报道称，欧盟将实施动物实验新法规，新的欧盟条约中有条款提到，“联盟国应该给足动物应有的福利，因为动物是有感知的生物［2］。”

落实和贯彻实验动物福利已成为国际趋势，是社会文明和经济发展到一定阶段的必然产物，在未来建立一个国际通用的实验动物福利标准已成为共识。

2 我国实验动物福利的现状

中国实验动物科学的起步很晚，基础很差，但自80年代以来发展迅速，前国际实验动物科学委员会主席罗塞尔曾感慨道：“我亲眼看到中国的实验动物科技事业在不到十年的时间里，走完了西方国家半个世纪的路程。”尽管我国的实验动物科学突飞猛进，有关政策及标准不断完善，实验动物福利问题引起越来越多的重视，但在维护实验动物福利方面，我国与国外相比有很大的差距。

我国的实验动物福利只有相关的管理办法和部分条款，可操作性不强，缺乏明确具体的处罚规定，导致人们普遍漠视实验动物福利；在教学中，由于施教者动物福利意识的淡漠，并不会在涉及到动物实验的实际操作和演示中向学生传达有关维护动物福利的信息，而给学生造成实验动物只是一种资源和工具的印象：动物在清醒的状态下或未麻醉彻底就进行操作、实验结束后不给予人道处死使动物在巨大的痛苦中逐渐死亡、在垃圾堆中也时常会看到奄奄一息的实验动物，这些场面令人极为难受；只有少数实验性专业和研究生教学中开设实验动物学课程，导致医学生对实验动物福利缺乏认识，甚至毫无概念，在实际操作中不能切实维护实验动物福利，其中有些人甚至无视实验动物的痛苦，戏弄甚至伤害它们。目前情况，因为没有受到正规的实验动物福利教育，大部分医学生在设计实验和实际操作时根本不会顾及到实验动物的感受。

3 重视医学生实验动物福利教育的意义

3.1 培养术德兼备的合格人才的需要

“大医精诚”，“精”指专业熟练，“诚”指品德高尚。所谓“大医”，除了高超精湛的医术，还要仁慈博爱，悲天悯人。仁慈博爱方能做到“以天地之心为己心，视人之子犹己之子，勿以势利之心易之”，悲天悯人方能做到深切同情，感同身受，以人为本，尊重生命。医学生在学习阶段，生理、病理、毒理、解剖、外科手术等多门课程都要涉及实验动物，毕业后无论从事科研还是临床，依然离不开实验动物，如果对动物的痛苦和福利漠视，纵使可以“精术”，却很难“立德”，更难以确保对病患“一视同仁，贵义贱利”、“一心赴救，视病犹亲”、“廉洁淳良，不唯名利”、“宽厚仁和，倾诚无忌”，有“术”无“德”是教育的失败，更是社会的损失。

3.2 有助于医学生道德上的自我完善

残忍的对待实验动物会使人堕落。同情和怜悯是人性的组成部分，人类如果对动物残忍，就会钝化和减弱他们对动物的痛苦的恻隐之情，进而在与别人交往的过程中，弱化甚至泯灭自身可以助人的本性。对动物残忍实际上是“恃强凌弱”，长期如此，这种心理和行为会投射到人类内部，演变成强势个体虐待弱势个体，丧失良知、爱心和同情心。

3.3 提高医学生的思辨能力

加强医学生的实验动物福利教育，还有助于他们学会辩证地、科学地思考问题。动物福利和动物利用是对立统一的两个方面。提倡动物福利，不等于人类不能利用动物，不能做任何的动物实验，重要的是应该怎么合理、人道地利用动物，怎样科学地设计实验使实现研究目的所使用的实验动物数量降低到最少，怎样改善条件使饲养和使用过程中实验动物受到的损伤和痛苦最小，著名的“3R”原则就是在平衡科研欲求与动物痛苦的基础上产生的。

3.4 获得准确、真实、可靠的实验结果的需要

动物实验能够在医学科学研究中发挥重要作用，前提是必须选择符合标准的、健康的、遗传背景清楚的实验动物，同时还要排除各种干扰因素，消除不利影响。受污染、受虐待以及发育不良、营养欠佳的实验动物用于实验，其结果必然失去准确性、真实性和可靠性，甚至得出错误的结论。此外，实验实施之前，如果对动物进行温柔地抚慰，动物会显得比较平和、温顺，有的甚至能配合操作者进行实验；反之，如果操作者态度恶劣、动作野蛮粗暴，动物也会产生反抗情绪，有时动物会有意与人作对，拒不配合，实验很难继续进行，即使勉强进行下去，也得不到真实、准确的实验结果［3］。

3.5 发表学术文章的角度

为了保证实验结果的准确性和可重复性，以及符合一定的社会伦理原则，严谨的科学刊物在接受和发表涉及实验动物的文章时，都要求动物的来源、饲养和操作等遵循相应的法律、法规或条例［3］，比如《CELL》的投稿规定，当实验动物是脊椎动物或更高级的动物时，在实验操作部分中要有明确的实验方案得到专门委员会认可的陈述；《NATURE》杂志对作者的要求与《CELL》的基本一致；《Biology of Reproduction》的投稿须知更详细，其中提及了美国三个部门对受试动物管理和爱护等方面的规章。因此，从发表学术文章的角度也应该加强医学院校学生的实验动物福利教育。

3.6 打破贸易壁垒的制约

目前中国的医药产业蓬勃发展，中国成为新药研发中心的必备因素都已具备［4］，需要大量的医学生从事生物技术研究和承接生物医药合同外包服务，而药品的检定中实验动物的质量以及福利状况都会影响对外贸易。因此，我国加入WTO后，必须重视实验动物福利，加强医学生的实验动物福利教育，否则这将成为制约我国对外贸易的技术壁垒［5］。

3.7 人类有善待实验动物的责任

实验动物作为特殊的动物群体是生物医学研究不可缺少的基础和支撑条件，实验动物以及较早的普通动物对生命科学特别是医学的发展做出了巨大的贡献，从1901年到2006年总共106年的诺贝尔生理学或医学奖中，70年的获奖直接涉及25种动物，其中常规实验动物如小鼠、大鼠、兔、犬、豚鼠、地鼠、猫、猪、猴、鸡、蛙的使用频率是91次，非常规实验动物如鸟类、马、鱼、蛇、果蝇、蜜蜂、线虫等是27次。过去半个世纪的医学与兽医学的进步大于人类历史上的任何时期，假如没有进行涉及动物的实验工作，这种进步是不可能的［3］。

3.8 体现社会文明的进步

一个国家的国民对待动物的态度如何，是衡量一个社会文明程度的重要标志。人类是地球上最具智慧和潜能的生命，但人类也归属于动物大家庭，与其他动物共享这个星球，而没有“主宰”其他动物的权利。随着社会文明的进步，人类应当扩大关怀的范围，设身处地考虑动物的处境，善待动物，尤其应善待对人类有着巨大贡献的实验动物，尊重生命，尽量减少动物不必要的痛苦。爱因斯坦说：“我们的任务是一定要解放我们自己，这需要扩大我们同情的圈子，包容所有的生灵，拥抱美妙的大自然。”加强医学生的实验动物福利教育，是社会文明进步的需求。

4 如何加强医学生的实验动物福利教育

4.1 普遍开设实验动物学课程，加大实验动物福利教学比例

实验动物福利的内容作为实验动物学这门课程的重要组成部分，可以贯穿实验动物学的各个方面予以强调突出，生物学、医学、药学、护理学专业以及其他有关生命科学的在校生，包括专科生、本科生、研究生，都应把实验动物学和实验动物福利的内容作为必修的课程；各门学科的教学中凡涉及到动物实验部分，始终贯彻“3R”原则：即替代、减少、优化，将科学发展的需要与实验动物福利相结合，阐明如何科学合理地使用实验动物。

4.2 发挥教师的主导作用，加强实验动物福利教学

切实保障实验动物福利，要做到知行合一。这要求培训教师本身具有较高的素质，师资队伍比较稳定，身教胜于言教，首先教师要加强自身对动物福利内涵的认识，定期接受以实验动物福利规章制度、相关技术为主的培训，在实际的教学工作中以身作则，通过言传身教对学生产生影响，潜移默化中使动物福利的观念和意识深入人心；涉及到动物实验时，在实验的设计和实验动物的使用上做到最大程度的科学、合理并兼顾仁爱，同时依据自身条件并参照相关法规建立符合实际情况的、切实可行的实验动物福利制度，遵照执行。

4.3 定期开展讲座，广泛宣传教育

医学院校成立实验动物保护协会，定期宣讲实验动物福利理念，对本校教师和学生以及社会民众普及实验动物福利知识，举行祭奠实验动物的仪式等，以促进培养医学生、科研工作者和全体教职员工善待动物、尊重生命的观念，同时近一步敦促全社会推动实验动物福利事业的发展［6］。

综上，重视并保障实验动物福利是科学文明社会发展的必然结果，对医学生进行实验动物福利教育意义重大，无论是从高校培养高素质合格人才的角度，还是为了医学生自身的完善和发展，加强实验动物福利教育都势在必行，刻不容缓。

参 考 文 献

［1］ 贺争鸣，李根平，李冠民，等.实验动物福利与动物实验科学.北京：科学出版社，2011：13.

［2］ 王宁，王萧，王金林.基于动物福利的实验动物管理.第九届中国实验动物科学年会论文集，2010：522.

［3］ 秦川.医学实验动物学.北京：人民卫生出版社，2008：152-153，13，8.

［4］ 卢胜明，赵德明.中国实验动物产业化发展现状及方向研究. 实验动物科学，2008，25(4)：33-44.

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[关键词] 实验动物；动物实验方法；教学改革

[中图分类号] G420 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210（2012）04（a）-0171-02

Practice and experience of teaching reform of experimental animals and animal experiment methods course

LU Ping SHI Jingjing

School of Pharmacy, TCM of He′nan University, He′nan Province, Zhengzhou 450008, China

[Abstract] In accordance with the actual needs of postgraduate cultivation in higher colleges and universities of traditional Chinese medicine, teaching of the experimental Animals and Animal Experiment Methods course was reformed in order to improve the teaching effectiveness and ensure the quality of postgraduate cultivation. This paper introduces the teaching reform practice and experience of the course from the choice of teaching content, teaching methods, assessment methods, teaching effectiveness analysis and evaluation and other aspects.

[Key words] Experimental animal; Animal experiment methods; Teaching reform

实验动物与动物实验方法是研究实验动物与动物实验的理论及实践知识的一门课程。其主要任务是使学生学习实验动物和动物实验的基本知识和技能；其目的是使学生接受动物实验中基本技能的训练，熟悉和掌握一些常用动物实验的知识和技能，为今后独立开展科研课题的研究奠定基础。随着时代的进展，实验动物科学为生命科学的发展起着很大的推进作用，其重要性愈来愈为人们所认识[1]。但是，与西医院校相比，在中医药院校对学生动物实验等方面动手能力的培养，还远远不够。在多数中医药院校本科阶段的专业都没有开设相关课程，而只在药理学、生理学等课程中分散学习了动物实验的相关内容，因此造成学生们在实验动物和动物实验的方面基础知识相对薄弱，动手能力较差，也使部分高层次学生（硕士生、博士生）科研水平难以在短期内提高，以至于与现代中医药科研工作的要求形成反差[2]。因此，实验动物与动物实验方法课程在高等中医药院校研究生培养中的作用也越来越受到重视。而如何开展好实验动物与动物实验方法课程的教学，满足培养中医药院校研究生的需要，一直是从事该课程教学的教师思考的问题，自我校开设实验动物与动物实验方法课程以来，结合教学实践，从教学内容、教学方法、考核方法等方面对该课程教学进行了改革。

1 关于课程的教学内容

1.1 根据教学对象的实际需求选择适当的教学内容

通过教学发现，虽然中医药院校的研究生大多是中医药专业的毕业生，本科阶段通过一些课程的学习也多少做过动物实验，但大部分学生动物实验基本操作能力很差，许多学生连大、小鼠如何保定都不会正确操作，对实验动物的知识更是知之甚少，急需提高在实验动物和动物实验操作方面的能力。因此，虽然在本校该课程是硕士研究生的一门选修课，但很多研究生导师都要求学生选修这门课程，以便为之后的科研工作做好准备。

基于所培养研究生的实际需求，加上课程学时的限制，实验动物与动物实验方法课程在教学内容的选择上以动物实验方法为主，主要向学生介绍动物实验基本操作技术、科学研究中的动物实验方法及动物外科实验操作方法等内容，同时结合课程内容尽量多地安排不同类型的动物实验项目，在实践中培养和提高学生的动手能力；而实验动物的相关知识为辅，主要向学生介绍实验动物的概念、分类、选择，动物模型、常见实验动物品系的生物学特性及应用、影响动物实验结果的因素等内容，从而使学生们在今后从事动物实验时，能够从实验目的和需要出发，合理地选择和应用各种实验动物。而对与研究生以后科研工作关系相对较小的实验动物育种学和生态学方面的内容进行了适当的删减。

1.2 适当增加科研方法方面的内容

根据学生以后进行科研实验的需要，在教学过程中适当增加科研方法方面的内容。对于医药院校的研究生，今后的科研实验很多都与药物有关，药物的配制以及剂量的确定对获得准确、可靠的实验结果十分重要。因此，增加了常用中西药物或试剂浓度的表示方法、给药溶液的配制与换算、不同种属动物间剂量的换算、人与动物用药量的比例换算等内容。另外，对于研究生来说，学位论文是检验研究生科研能力、创新能力、理论基础、专业知识、学术水平的重要手段，是其培养质量的重要标志[3]。而在本科生阶段，学生缺乏科研论文写作方面的训练，有的同学甚至连实验记录和实验报告都不会写，或者很不规范，因此，该课程还增加了动物实验数据的收集整理、描述和运算，常用统计学方法的选择及应用，实验报告与论文的撰写及注意事项等内容，并结合相关实验项目让学生及时进行练习，使学生在进入实际科研工作之前，对相应的科学研究方法有所了解，为以后能够迅速准确地开展相关工作打下基础。

1.3 介绍实验动物和动物实验技术方面发展前沿内容

当今科技发展日新月异，在进行教学的过程中，也要注意不断补充和课程有关的一些开拓性、前沿性和应用性较强的内容。例如：讲解传统屏障系统特点的同时，介绍近年来倍受关注的独立通气笼具设备（IVC）的特点以及在清洁级以上实验动物饲养和饲养中的应用情况；讲授传统动物实验操作技术的过程中，介绍基因导入技术、克隆技术、胚胎移植技术、胚胎干细胞技术等知识在实验动物和动物实验当中的应用。通过这些内容的学习，让学生了解当前生物医学发展前沿的这些最新技术，扩大学生的视野，激发他们学习的热情，为今后的科学研究工作打下基础。

2 教学方法

实验动物与动物实验方法对于今后从事科研实验研究的研究生们来说是一门重要的基础课程。然而该课程涉及的内容较多、实践性强，而课时有限，为了满足教学需要，理论教学以多媒体教学为主，利用多媒体教学可视性强的特点，在课件中尽量补充大量的有关实验动物和动物实验方法等方面的图片及影像资料，以丰富教学内容增强学生的感性认识；而多媒体教学信息量大的特点也可以一定程度上缓解教学内容多而课时有限的矛盾。但是，多媒体教学能够指导学生的实验操作，而学生的实验能力的形成，只能通过实际训练才能获得[4]。因此，该课程的教学非常重视学生的实验操作练习，在每次理论教学完成后，都会安排与之相关的具体实验项目由学生独立完成，及时将理论和实践结合在一起，促进学生对理论知识的理解和掌握。在课程安排上，理论和实验课时比为1∶2，大大增加了实验课的比例，增加了学生动手实践的时间，有效提高了学生的实验操作能力。并且，在以后的教学过程中，将在部分章节中尝试引入自主授课式教学[5]或PBL教学[6]等多种教学方式，使课程教学手段更加多元化，提高学生学习的主动性，培养学生的创新思维。

3 考核方法

本课程的考核由三部分组成：①平时成绩。主要以实验报告为主，占总评成绩的30％。②期末实验操作考试。实行一对一考试，试题由相关理论知识和实验操作技能两部分内容组成，其中实验操作由学生独立动手完成，指导教师根据完成的情况评分。占总评成绩的60％。③撰写相关综述或小论文。要求学生查阅与动物实验或实验动物相关的文献资料，可以从不同方面进行论述，同时独立完成小论文。如果在批改过程中发现互相抄袭、内容雷同的，成绩均为零，并令其重做。该部分占总评成绩的10％。通过这些考核，一方面要求学生认真对待每一次课堂学习和实验操作训练，另一方面培养学生查阅文献、独立思考的能力，为以后独立撰写实验报告和科研论文打下基础。

4 教学效果分析与评价

通过这几年的实践，对我院2006～2010级选修该课程的研究生进行调查后发现，该课程得到了导师和学生们的认可。通过课后反馈了解到，课程中加强动物实验操作技术方面的内容有利于提高学生的实验操作能力，而对实验动物相关知识的讲解加深了学生对实验动物的认识，有助于今后科研工作中对于实验动物的有效利用。同时，学生们普遍认为，理论课与实验课的有机结合，特别是讲授完相关理论内容随后就进行实验操作的教学安排对强化理论内容的理解和操作技术的掌握非常有效，学生的问卷调查满意度达95％以上，取得了良好的教学效果。但目前还存在着教学课时不足，实验场地偏小，实验教学仪器台件数不足等情况[7-9]。今后，对于该课程的教学，还需继续努力改进、扩大知识面、改进教学方法，对教学安排和教学条件还要进一步完善，提高该课程的教学质量，促进中医药院校研究生科研能力的不断提升。

[参考文献]

[1] 李凤奎，王纯耀.实验动物与动物实验方法学[M].郑州：郑州大学出版社，2007：3-4.

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[3] 蔡红兵.研究生论文撰写及答辩中存在的问题及质量管理的措施[J].中国高等医学教育，2010，（10）：104-105.

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[5] 何惠宇，满云娜，王星.自主授课式教学在成人口腔材料学教学中的应用[J].中国高等医学教育，2010，（8）：110-111.

[6] 姚领爱.关于开展PBL教学的几点思考[J].中国教育科研杂志，2009， 21（7）：34.

[7] 陈树君，张秀夯，陈玲，等.病例情境模拟考核在临床医学专业的应用[J].中国现代医生，2010，48（31）：106，114.

[8] 陈运英.论加强中等护理教育教学改革 注重学生综合职业能力的培养[J].广西医学，2009，31（1）：124-126.

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那么，如何让学生的思维在课堂教学中真正活跃起来呢？下面，我通过《探究动物的绕道取食行为》实验课这个课例，谈谈个人的体会。

该实验是初中生物课程标准第六大主题“动物的运动和行为”的重要内容。关于这个实验，如果按照教材的规定选用鸡来做实验，短时间内不容易出现实验结果，所以多数老师不做这个实验。但是，课标中关于这方面的活动建议是“观察动物的不同行为”“并注意引导学生到周围环境中去观察动物的运动和行为，培养学生的观察能力和学习兴趣”。而且，此主题下的重要概念包括知识方面和科学方法方面。知识方面：动物的绕道取食行为使其能适应环境的变化，提高其存活的机会；动物的绕道取食行为由后天学习获得。科学方法方面：探究动物是否能够绕道取食，需要通过观察和实验等多种途径来获得事实证据，还需要对证据、数据等进行分析和判断；探究动物的绕道取食的实验结果，需要利用多种方式来呈现，比如采用文字、图表等，还需要与他人交流和合作。

可见，本探究实验承载着的内容非常重要，所以，我们需要转变观念，基于课标，创造性地使用教材。因此，在教学设计时，我们要以重要概念为明线，以学生思维活动为暗线，把此实验当作学生创造性思维培养的一个平台。

由于此探究活动难以全部在课堂上进行，我分三步进行：第一步，在学生学习了动物的先天和学习行为后，让学生完成探究实验的前半部分：提出问题、作出假设、设计实验方案；第二步，在课后分小组实施方案，进行探究；第三步，交流实验现象，讨论、分析实验结果，得出结论后让学生找出失败的原因，谈成功的体会。

设计以学生思维活动为主线的课堂教学

第一，感知，思维原点。由于动物行为的知识与学生的生活联系密切，学生对这部分的内容非常感兴趣。因此，教师先让学生饲养动物，观察动物的行为，以获得对动物的感性认识。这样的教学设计，极大地调动了学生的积极性。在实验过程中，学生获得关于动物取食的感性认识，即将一份食物放在动物面前，动物会直奔食物而去。同时给予学生引导，让他们知道动物的这种行为是先天，在此为动物的后天学习行为打下铺垫。

第二，激疑，思维碰撞。设置有意义的问题情境，使学生产生思维碰撞，激发探究热情。例如：如果在动物和食物之间有某种障碍，使动物不能径直走近食物，动物会不会先向远离食物的方向走，然后绕到食物跟前呢？如果会，可能经过多少次尝试才能获取食物？不同动物学会绕道取食的快慢有差别吗？

第三，自主，思维解放。在教学设计时，让学生自主地进行实验方案的设计，鼓励他们发散思维，大胆创新。

培养学生良好创造性的第一步是训练学生合理猜测。合理猜测是发明创造的基础，在教学中我们不妨鼓励学生大胆进行符合生物学规律的合理猜测。例如，有学生提出“不同动物的学习能力不同”“仓鼠的学习速度快于乌龟”“越高等的动物学习能力越强”等。在此基础上，教师提出探究问题：“应该如何验证你的假说？”此问题引导学生思维活动的继续深入，不少学生提出要通过实验来进行验证。教师继续提问：“实验应如何设计才能排除无关变量的影响？”引导学生从实验选材、变量确定、无关变量的排除、实验步骤、记录表的设计、结果预测等方面进行探讨，在逐步深化中增强学生思维活动的严谨性。学生的想象力非常丰富，他们设计出的实验方案多种多样，体现在实验材料的多样，如选择的实验动物有鱼、兔、猫、仓鼠、小白鼠、蚯蚓等；设置迷宫障碍的多样；提供解决方法的多样等。同时，他们的实验方案还非常独特，很有新意。

有一组学生对蚯蚓走“T”形迷宫的实验产生怀疑，他们认为蚯蚓本身就喜欢阴暗潮湿的地方，它不可能向电极处爬，因为电极处干燥不适合它生活。于是，他们重新设计了实验装置，进行实验。尽管目前他们的实验还不能说明问题，但是他们敢于怀疑真理的精神和批判性思维能力都值得我们学习。

第四，质疑，思维批判。学生通过对实验现象的细致观察，收集证据，分析推理，最终得出科学的结论。

教师要为学生的学习成果提供交流展示的空间，为他们创设真实情境，引导他们讨论，进行思维交流和碰撞。这就要求学生必须集中展示交流实验结果，并要求教师引导他们对其他小组的实验提出质疑，开展评价，培养学生的质疑能力和批判思维精神。

学生思想交流的过程，往往也是个体思维活动转化为语言表达的过程。在这个过程中，学生的思维活动被不断引向深入，智慧的火花也不断闪现，真正体现了交流的有效性。在这一过程中，教师需关注并及时捕捉学生交流中产生的有价值的信息和问题，引导学生重组、整合各类信息。

明确重要概念明线与学生思维活动暗线的关系

教学设计时，在处理重要概念明线与学生思维活动的暗线的关系时，如何结合这个年龄段的学生思维特征，是我思考的主要问题。从教学设计思路上讲，我认为最根本的是要把教材活用，从教材中找到概念上的核心点，用这个核心点作为支撑，与学生思维建立关联，用关键点来撬动学生的思维、激发学生的兴趣，以达到教学效果的最优化。

我主要采取的方法是：第一，分析课程标准和教材内容，找出一个关键性概念或原理或方法作为核心点――“动物的绕道取食行为由后天学习而获得”，为学生思维过程指明方向；第二，把核心点转化成基本原理――“当动物和它所发现的食物之间设有障碍时，它可能会经过若干次尝试与错误学会绕道取食”，为学生思维过程提供方法；第三，把基本原理以问题的形式呈现，构建思维活动的路径图，为学生思维过程提供框架；第四，根据思维活动的路径图设计教学活动、学习活动、评价活动，从而使学生主动参与学习过程，培养学生自主学习意识及行为，最终完成知识建构，促进思维的发展。

构建以学生思维活动为主线的课堂教学模式

在若干课例的实践基础上，我结合课堂教学模式的理论知识，尝试构建了以学生的思维活动为主线的课堂教学模式。本模式一方面遵循了感知、激疑、自主、质疑这四条核心的教学方法，强调了重要概念明线和学生思维活动暗线的积极意义；另一方面遵循了学生“感性认识―理性认识―实践”的认知规律，同时体现了教师引导下的学生自主学习思想。

这种教学模式多为通过分析推理，引导学生自主探索而得出结论，体现以教师为主导、以学生为主体的教学原则。

设计课堂教学时，教师还应注意的事项

尊重学生的认知特点。教师要注重学生的年龄特征及其认知规律，把握学生的最近发展区，让每个学生的思维在他们可以跳一跳就够得着的区间内“动”起来，并让学生在主动参与活动的过程中形成对新知识的构建，体验到知识的形成过程就是发现知识的过程。

基于学生的学习经验。原苏联心理学家鲁宾斯坦说：“任何思维，不论它是多么抽象多么理论的，都是从分析经验材料开始，而不可能是从任何其他东西开始的。”学生学习是从经验材料获得感性认知，在感性认识基础上通过“假设―论证―结论”的推理过程获得理性认识上的提升。达到理性认识并不是认知活动的归宿，理性回归实践，把知识还原到学习及生活经验中，以此丰富学生完整的认知结构才是认知活动的回归点。

创设合理的问题情境。法国伟大作家巴尔扎克说：“打开一切科学的钥匙毫无疑问的是问号。”学习作为一个思维过程，在教学中需要借助问题来促进思维的推进，引领学生从最初的经验、原有思维出发，层层推进，最终形成新的科学概念。因此，创设合理的问题情境，是教学设计的一个重点。

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1优化课程体系整合教学内容设置课程模块

以学科为中心的课程体系，过分强调学科自身的系统性，忽视了学科之间的联系，难以使学生对生命现象形成综合、整体的概念。课程门数繁多、课程内容交叉、重复、脱节，学生负担过重，知识陈旧。优化课程体系，是从学生的角度出发，把整个课程体系分为五大模块:公共基础、医学基础、专业基础、口腔临床专业、预防医学。其中公共基础模块又可细分为人文科学、社会科学、自然科学、窗口课程(英语、计算机)模块［2］。这种课程体系，充实了基础，强调人文社会科学、自然科学和临床专业知识的三维知识结构的统一、协调，把预防医学教育贯穿于医学教育的全过程，适应了社会－心理－生物医学模式的发展，符合现代医学的重点从个体疾病的治疗向群体疾病防治、健康促进转移的特点，体现了医学的服务性、社会性。同时人文社会科学和自然科学知识的加强有利于学生思维的拓展，创新灵感的激发。对每一模块中的学科教学内容进行整合，删减重复，合理安排交叉内容，注意课程之间的衔接，及时补充学科发展中的最新动态，从而让学生能跟上医学发展的脚步。

2开设大量选修课

世界上一些著名的大学，在整个课程设置中，选修课比重大都在80%以上。选修课作为课程设置中的重要组成部分，可以进一步完善学生的知识结构，培养学生多方面的素质，有利于学生个性的发展，给学生以自由成长的空间。结合口腔医学教育和创新人才培养的要求，需要设置三大类选修课:第一类是早期的人文社会科学、自然科学类选修课，如文学艺术、心理学、摄影、法学类;第二类是科研类选修课，主要包括:临床科研设计、实验动物学、循证医学等;第三类是专业选修课，如牙合学、口腔生物学、美容与整形、组织工程学等。

3加强实验、实践环节的教学促进学生知识、能力、素质的协调发展

口腔医学是一门实践性、服务性很强的学科，它对于学生能力和素质的培养起了关键性的作用。在实验环节中开设一些具有综合性和设计性的实验，提高学生对知识的综合运用能力。鼓励学生早期接触临床，增加见习时间。对实习的考核，做到理论和实践相结合，考核知识能力和伦理道德素质并重，强调与同事之间的团结协作、与病人的有效沟通，加强对医生责任感的感悟［3］。

4改革教学方法丰富教学手段

传统的“灌输式”的教学方法，学生处于被动接受的地位，学生对知识只是机械性记忆，不利于创新思维的培养。改革教学方法，首先应强调学生的主体地位、老师的主导作用，通过启发式教学，学生参与到教学过程中，实现老师和学生的双向交流，这也符合学生的认知特点，有利于调动学生的积极性。启发式教学法常见的有:PBL(以问题为中心)法、案例式教学法、参与式教学法、情景教学法、标准病人教学法等。我院2009年起尝试在临床教学中鼓励老师运用启发式教学法，取得了良好的教学效果。这些方法在教学过程中打破了学科界限、基础和临床的界限，有助于学生将所学知识综合运用，形成科学概念，获得完整的知识体系，符合口腔医学的整体性原则。更重要的是培养学生的问题意识，通过教师的引导，利用各种资源和途径，学会解决问题，完成一个创新的过程。