生命科學領域的研究范文
時間:2023-08-16 17:41:02
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[關鍵詞]生命科學、本質、發展、應用、社會、生活
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)29-0132-01
一、對生命科學的認識和思考
現代社會科學技術的飛速發展,極大地推進了人類社會的進步,而生命科學領域更是尤為突出,生命科學的進展給我們的生活帶來了天翻地覆的變化。生命科學與生物技術早已成為當今最為活躍的科技領域之一,人類對生命活動基本規律的認知水平達到前所未有的程度,其地位和作為是不言而喻的,它是當今在全球范圍內最受關注的基礎自然科學。
大千?生命世界,數以百萬計的不同物種雖然在形態結構和行為活動上表現得千差萬別,但生物世界中最本質的東西卻是高度一致的。構成生命的化學元素和生命大分子在化學組成都是由C、H、O、N、P、S等化學元素和4種核苷酸、20種氨基酸、糖類、脂肪等基礎生物大分子組成,這些成分是生命構建和一切生命活動得以進行的基礎;所有生物體都能夠進行新陳代謝,并在新陳代謝過程中不斷的生長;所有生物體都能夠進行繁殖產生后代,由于受基因控制和基因改變的影響,生命的繁殖表現出高度的遺傳和變異特性。
細胞是生命存在的最基本形式,是一切生命活動的基礎,被稱為生命的基本結構單位和功能單位。
從宏觀角度看,地球上的生物構成了一個復雜的生態系統,在這個系統中,生物之間相互依賴、相互制約。生命科學是一門歷史悠久的學科。在人類文明的初期,人們就注意到了生命與非生命的區別,并對生物進行觀察、描述,收集整理了大量的材料。17世紀前,由于科學技術水平的限制和神學對人們思想的影響,古老的生物學始終停留在觀察和描述階段。直至20世紀以來伴隨物理化學等有關學科的發展生命科學的一些基本概念和理論建立起來了。20世紀后半葉,隨著分子生物學的興起,生命科學的發展獲得了前所未有的速度,一方面傳統生物學的學科分支進一步深化、細化,另一方面學科間的交叉進一步加強。20世紀70年代以后,以生物工程、克隆技術、PRC技術等為主要內容的現代生物技術取得突飛猛進的發展
二、生命科學與社會發展
生命科學是一門神圣的學科,社會的發展離不開生命科學。
醫學領域:1929-1943年,青霉素的發現,拯救了二戰后期幾百萬人的生命,抗生素的廣泛使用。
遺傳學領域:1953年,沃森和克里克首次提出DNA雙螺旋結構,揭開了遺傳的神秘面紗。
生命科學領域:1997年2月,首例哺乳動物――克隆綿羊“多莉”的誕生;農業領域:轉基因棉的研制成功,害蟲防治的突破發展。
環境領域:“超級菌”的研制成功,極大程度上解決了海上石油污染的問題。
目前,社會上出現了很多種復雜的疾病,例如糖尿病、心臟病等,光靠有限的醫學藥物是遠遠不夠的,好多人因此丟失了生命,基因工程的出現給醫學領域帶來了曙光,科學家們利用基因工程生產出某些特殊的基因和世界上難找的蛋白質,比如說,科學家利用轉入轉胰島素基因的大腸桿菌來生產人們所需要的大量胰島素,大大縮短了胰島素的生產周期,治愈了更多的胰島素病人。基因工程還生產出了大量的基因產品,如人的生長激素、干擾素、白細胞介素-2等,對人類的發展起到至關重要的作用。
三、生命科學與我們的生活
進入二十世紀八十年代,生命科學更使勢不可擋,雄居影響當代人生活的四大科學之首,目前,生命科學已經成為21世紀當之無愧的帶頭學科。國際核心期刊生物學占著越來越多的比例,世界優秀科技成果評選總不會離開生物學的最新成果,無論從這些還是從對人類生活及思想的影響來看,生命科學都是當今世界科學研究的核心,最為炙手可熱的領域
以下一些生活中的案例來說明生命科學對我們生活的影響:
在山東,醫學專家為60歲的劉為榮換了心臟。我國自上世紀80年代末開始做心臟移植手術以來,劉為榮是年齡最大的“換心人”,現在他像正常人一樣安排起居。
在上海,上海生物制品研究所生產出第一批高質量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不僅接種保護效果好,而且臨床副反應極少,適合各種年齡段的人群接種,最受市場青睞。
在日本,東京齒科醫科大學和大日本印刷公司借助特殊的印刷技術,成功培育出與人體血管原來形狀相同的毛細血管,有望用于治療心肌梗塞。
在美國,其國家人類基因研究所宣布,他們已繪制成功首張狗基因測序草圖,顯示狗與人類的基因數量大致相同。這一成果有助于人類對與基因相關的疑難病癥的研究。
在新加坡,科研人員發現經高溫和超聲波加工處理后的動物骨骼植入人體后,可能不會發生感染或排斥反應,這為異體骨骼移植帶來了新希望。
在韓國,研究人員首次培育成功轉基因熒光雞,使轉基因雞蛋在食品、制藥等領域的大規模應用進了一步。
以上這些告訴我們,生命科學就是為我們的生活服務的,它的出現和發展就是為了使我們的生活更加美好。
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在科學研究方面,政府每年也投入大量經費,對生物及農業技術、醫藥、環境、能源、信息技術、水利工程等多個領域的研究進行支持。一直以來,被視為歐洲門戶的荷蘭都享有與歐洲其他主要生命科學園地聯系的地理優勢。生物技術的發展被視為荷蘭社會可持續發展和經濟繁榮昌盛的重要決定性因素。目前荷蘭擁有300多家生命科學企業,18所擁有生物技術專業的高等院校,以及政府及公共或私人成立的生命科學研究單位。在生物學、血液技術、心血管疾病、免疫與疫苗等領域的研究開發和產業化都取得了令人矚目的成就。農業方面,研究人員致力于改良畜牧方法和動物分子生物技術的研究開發,尤其是動物和植物基因組學的研究已成為熱點。荷蘭憑借畜牧和種植業方面所擁有的豐富專業經驗和技術已成為世界第三大農業出口國。在清潔高能效的流程的應用以及再循環材料的使用研究中所取得的成就,使荷蘭在環境生物技術界也享有盛名。
近年來,荷蘭已成為中國學生出國深造的優選國家之一,來荷留學人員日益增加,目前已達8000余人。其中很大比例的留學人員在生命科學相關專業領域深造、學習。荷蘭華人生命科學協會也在這一過程中逐漸發展壯大。
協會歷史
1995年7月,近40名從事生命科學研究的旅荷中國學者聚集在荷蘭生命科學之城瓦赫寧根(Wageningen)召開了“首屆旅荷中國學者生命科學學術討論會”,旨在促進旅荷中國學者的學術交流,增進相互間的聯系與合作。并于會后成立了“旅荷中國學者生命科學學會”,推選鐘筱波(現為美國堪薩斯大學醫療中心教授)、黨志超(現為荷蘭國家公共衛生與環境研究院物質評估中心的高級評估師和工程師)、漆小泉(現為中科院植物研究所研究員)、徐超(現為沈陽醫學院公共衛生學院院長)等留學生為第一屆理事會成員,并招募會員,為促進旅荷中國學者和國內學者之間的學術交流積極工作。
2010年,學會更名為荷蘭華人生命科學協會(英文名稱為Chinese Association of Life-Sciences in the Netherlands,英文簡稱為CALN,以下簡稱“協會”),并于2011年8月25日在荷蘭工商局(Kamer van Koophandel, KvK)成功注冊。
協會是一個獨立自主的、自發性的學術性非營利組織,為全歐華人專業協會聯合會(Federation of Chinese Professional Associations in Europe,FCPAE)成員。協會的各項活動得到中國駐荷蘭使館教育處的指導與大力支持,與荷蘭境內主要的中國學聯、其他學術團體、高校科研機構以及國內相關單位保持密切聯系,開展相關學術交流活動,為在荷生命科學領域學習、工作人員提供交流平臺,為中荷科學合作搭建橋梁。近年來,協會也在積極與歐洲其他專業協會,尤其是生物醫藥領域的專業協會開展密切合作,共謀發展,為國服務。
組織結構
為更好地為會員服務,協會根據多年發展經驗,編寫并完善了《荷蘭華人生命科學協會章程》。章程規定協會實行會長負責的理事會制度。協會設會長1名,負責統籌各部門工作;榮譽會長1名,作為顧問,為協會健康發展提供建議;理事會成員6名,分別負責辦公室、學術部、宣傳部、聯絡部、信息部和財務部工作;每個部門具有2~5名干事協助部門負責人開展具體工作。
近年來,隨著留荷中國學生人數的上升,以及協會影響力的擴大,目前協會登記注冊會員已達300余人,分別來自荷蘭各大高校、科研院所的學生和學者,以及生命科學領域的企業單位工作人員。計算機科學、物理科學和社會科學等大量學者也有加盟。眾多會員已成為行業專家甚至領軍人物,活躍在荷蘭或中國的科研機構、政府機關或企業界。
宗旨及主要職能
自成立之初,協會一貫秉承“為在荷華人科學工作者專業交流、尋找合作契機提供平臺”的工作宗旨,團結集體力量。目前,協會通過組織開展多種學術交流活動,為會員提供工作信息,接待國內來荷訪問團,組織“春暉計劃”回國訪問創業團隊,引薦各種高層次人才(不限于生命科學領域)回國工作等。希望通過這個平臺,增強會員之間的了解,并促進合作,為廣大海歸提供更多的發展空間,構建起海外華人與中國生命科學發展的橋梁。
協會擁有自己的網站caln.nl,定期新聞、學術交流活動信息、回國發展或為國服務信息等。從2012年開始,協會定期在網上通訊,并通過郵件系統為會員提供信息服務。
主要活動
2011 春季論壇
2011年2月26日,協會攜手華大基因(BGI)在荷蘭萊頓大學共同舉辦“荷蘭華人生命科學暨華大基因2011春季論壇”。萊頓大學醫學中心(LUMC)、荷蘭國家生物信息學中心(NBIC)、中國科學院蘇州生物醫學工程所(SIBET)等中荷多個科研機構的專家和代表,與來自華大基因,帝斯曼(DSM)及億派國際(INSPIREES)等企業界人士,圍繞“人類健康、基因技術及其產業化”的主題,作了精彩演講,使聽眾了解測序技術和基因組學方面的最新科研動態,并就“個人職業規劃與國家發展”等話題,同與會人員展開熱烈的開放式討論,顯身說法,使青年學生學者頗受啟發。
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進展突出表現在:(1)一大批生物基因組測序,2003年完成的人類基因組計劃之后,其他4000多種生物的基因組作圖和測序也陸續完成。形成了結構基因組學、功能基因組學、比較基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、表型組學和代謝組學、RNA組學等新興領域。(2)生物信息學迅速發展。(3)發育生物學研究不斷深入。發育生物學一直是生命科學中的前沿學科之一。(4)干細胞研究的快速發展。干細胞具有在體外大量增殖和分化為多種細胞的潛能,目前干細胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基礎研究。(5)小分子RNA的發現和對其功能研究是近10年來分子生物學領域最突出的熱點之一。(6)從研究神經網絡的結構和神經信息處理機制入手。(7)全球變化、生物多樣性和生態系統可持續發展成為宏觀生物學研究的熱點和前沿問題之一。(8)生命科學基礎研究已成為農業科技創新的源頭動力,動植物育種進入一個嶄新的時期。(9)生物科學與其他學科的交叉和滲透更加廣泛與深入。
高校生命科學課程改革發展趨勢
(一)課程、教材內容的更新和現代化
1.課程、教材內容的更新和現代化
課程改革的實質是課程的現代化。我們要根據現代生命科學發展趨勢、前沿、熱點,實現生命科學課程、教材內容與結構的更新和現代化,不斷容納生命科學的前沿與新興領域,更加側重前沿,更加側重基礎,尤其是學科發展的前沿以及對學科的發展具有重要作用的領域。新的前沿領域或新的學科生長點,要堅持反映現代、融入前沿的原則,課程內容更新、更現代化主要是通過教材更新來實現的,所以我們要把編制新教材(或外文原版)放在核心位置,創新現代化的課程、教材新內容和新體系。北京大學生命科學院完成編寫了高水平的《生物化學》《分子生物學》《細胞生物學》《遺傳學》《植物生理學》《動物生物學》《植物生物學》等教材,其中《生物化學》《細胞生物學》《植物生理學》當時被列入國家教委生物學科重點教材,另編寫有國家級生物學教材3種,規劃編寫45本教材。清華大學將培養學生影響最大、最重要的課程納入精品課建設計劃,2005年就已立項建設精品課共105項。
2.課程內容國際化
積極開展國際合作與交流。在生命科學的前沿、新興領域、生物多樣性以及生態學與國際組織開展農業科學合作研究[1]。清華大學為使教學內容與國際先進水平接軌,教學內容處于國際先進水平,早在2000年以前,生物化學課程選定A.L.Leeehnig的Principle-ofBiochemistry作為基本教材,這門課程的教材與課堂板書全部采用英文。其他的幾門必修骨干課和部分選修課也采用了國際上最新的教材作為參考書并隨時更新。清華大學大四開設高水平的選修課10門:生物工程導論、基因分子生物學、膜生物學、分子酶學、神經生物學、分子免疫學、發育生物學等。以下是北京大學生命科學學院大三、大四現在開設的課程,體現了課程的專業性和現代化。
大三:生物化學(下),生物化學實驗,基礎分子生物學,基礎分子生物學實驗,微生物學,微生物學實驗,普通生態學,細胞生物學,細胞生物學實驗,遺傳學,遺傳學實驗,免疫學,文獻強化閱讀與學術報告。大四:生物技術制藥基礎,現代生物技術導論,生物學綜合實驗。還開設選修課為:生理學實驗,免疫學,文獻強化閱讀與學術報告,生物技術制藥基礎,現代生物技術導論。
(二)基礎科學知識居重要地位
基礎科學的知識在科學和技術的發展中起著很重要的作用。我國“863”計劃的八個領域,大都是從基礎科學實驗室里發展起來的,上世紀50年代初的遺傳密碼研究出來了,分子生物學研究出來了,遺傳工程研究出來了,這些都是在原子、分子的結構研究得比較清楚的基礎上,掌握了規律。我們必須加強基礎、素質教育。使學生掌握具有普遍意義的科學思維方法,提高他們的綜合素質。北京大學始終把加強基礎課程建設作為教學改革的重點,把學科體系中處于基礎地位的重要專業必修課定為主干基礎課。課程改革要加強增大基礎課的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加強基礎科學知識的教育:開設公共必修基礎課、理科必修基礎課、專業必修基礎課。
(1)早在九五期間,北京大學生命科學學院開設了8門專業基礎課:生物化學、分子生物學、細胞生物學、遺傳學、植物生物學、動物生物學、植物生理學、基礎分子生物學。并確立了15門核心課程,要求學生用兩年時間完成這些課程的學習。(2)清華大學生命科學學院則是在低段開設專業基礎必修骨干課程7門:普通生物學、生物化學、細胞生物學、微生物學、分子生物學、生理學、生物物理學。開設基地班重點建設課程:生物化學、生物化學實驗。(3)經十多年的發展、改革與創新,北京大學生命科學學院的課程在大一、大二更加強化了課程的基礎性。大一開設:高等數學(一、二),普通化學,普通化學實驗,植物生物學,植物生物學實驗,物理學(一),分析化學,分析化學實驗,動物生物學,動物生物學實驗,生物學野外實習。大二開設:物理學(二),有機化學,有機化學實驗,物理化學,物理化學實驗,計算概論及上機,算法與數據結構及上機,普通物理實驗,生物化學(上),生理學,生理學實驗,生物統計學。
(三)課程、教材綜合交叉
科學發展一方面不斷分化和更加專門化,分支學科層出不窮,又高度交叉綜合,以高度綜合為主的整體化趨勢。許多高科技的研究開發,需要多方面的綜合知識才能突破而出成果。
1.學科之間交叉融合和滲透
前沿科技領域呈現群體突破的態勢,導致新學科誕生。生命科學多學科交叉的研究、多學科的交叉與融合,新的交叉、邊緣學科的興起和發展。這些科學往往代表了生命科學研究的前沿和熱點。
2.多種方法、思維研究
自然科學學科間的交叉滲透促進了生命科學的發展,生命的現象與規律是多維的、復雜的,僅靠現有的生命科學的知識與方法來開展研究,很難系統地、全面地、準確地揭示真正的生命本質。因此,未來生命科學要將手段、技術和方法的創新納入重要的領域,予以優先發展,大力提倡學科交叉,用其他學科的理論思考生命活動的規律,鼓勵發展原創性方法和技術。主要涉及的學科如認知科學、心理學、生物力學、組織工程學等。要注意不同學科的思想、方法的碰撞與融合。
3.課程和教材交叉融合和滲透
我們必須根據生命科學綜合交叉化趨勢,創新交叉綜合的科學知識、課程和教材,不僅在學科內、還要在學科間構建相互交叉融合、相互聯系滲透、綜合的課程。如北京大學生命科學學院,原來設置的植物學,由植物分類、形態、生理、生態的知識聯系起來,綜合重新編制改為植物生物學;同樣動物學也改動物生物學;北京大學生命科學學院“生物基地班”將生物化學中信息及調控部分放入分子生物學,將內容擴展后開設了基礎分子生物學。
(四)課程、教材、教學計劃多元化
各高校生命科學院可根據自己的具體情況科學的、靈活的設置課程。1.必修計劃大一、大二開設公共必修基礎課、理科必修基礎課、專業必修基礎課。例如:北京大學生命科學院現在本科四年開設的課程:(1)基礎課大一、大二開設公共必修基礎課,理科必修基礎課和專業必修基礎課。
大一:高等數學(一、二),普通化學,普通化學實驗,植物生物學,植物生物學實驗,物理學(一),分析化學,分析化學實驗,動物生物學,動物生物學實驗,生物學野外實習。
大二:物理學(二),有機化學,有機化學實驗,物理化學,物理化學實驗,計算概論及上機,算法與數據結構及上機,普通物理實驗,生物化學(上),生理學,生理學實驗,生物統計學。(2)專業課大三、大四開設必修專業課。
大三:生物化學(下),生物化學實驗,基礎分子生物學,基礎分子生物學實驗,微生物學,微生物學實驗,普通生態學,細胞生物學,細胞生物學實驗,遺傳學,遺傳學實驗,免疫學,文獻強化閱讀與學術報告。大四:生物技術制藥基礎,現代生物技術導論,生物學綜合實驗。2.選修計劃低段開設通識選修課。
北京大學對必修課作了一定的壓縮。增大選修課的比例。許多高校突破專業選修課的范圍,開設跨學科、跨年級、跨系別的選修課程。大三普遍增大專業任選修課的比例。大四還開設選修課:生理學實驗,免疫學,文獻強化閱讀與學術報告,生物技術制藥基礎,現代生物技術導論。3.特色優勢計劃教材多樣化、教學方法多樣化、教學模式多樣化等。
(五)課程、教材知識應用性
進入知識經濟時代,必修課和選修課的教學中,尤其是選修課中我們要滲入高科技的教育和研究。
(六)課程、教材個性化
北京大學實行靈活的自由選課制度和轉系、轉專業制度。謀求學力水準、速度的個別化,尤其電腦、網絡的運用,學分制及教學計劃的多樣化,加大選修課比重,增大了課程的靈活化、彈性化,發展、培養學生的自學能力,發展個性。還有科學與人文整合的趨勢,課程設置在價值體系上的整體融合趨勢。
確立課程、教學內容和結構編制原則、教學培養模式
理科本科學制四年,要著力加強素質教育。許多大學本科教育修訂了新的教學計劃,要堅持培養知識面寬,基礎扎實,能力強,素質高的專門人才的專業口徑要進一步拓寬,專業目錄中的專業種數要進一步精簡。
(1)北京大學提出了“加強基礎,淡化專業,因材施教,分流培養”的16字教學改革方針。專業基礎和通識教育并重。要按科學性原則、高校生命科學課程發展趨勢及生命科學、科學技術發展趨勢改革,科學創新高校現代生命科學課程。即要按專業基礎和通識教育并重;課程、教材要融入、體現先進的內容和結構,現代教學方法、教材的可讀性,即反應現代,融入前沿的課程現代化原則;“綜合交叉”的知識結構即綜合化原則;課程多樣化原則;應用化原則;增加選修課比例,增大課程的靈活性、彈性化原則;“因材施教,分流培養”
即個性化原則;還要求課程設置在價值體系上的整體融合;科學與人文的結合;重視思想性;實踐性,加強動手能力、科研能力的能力培養原則。我們本科階段的課程、教材、教師要注意在系統和重點的基礎上劃分授課范圍,減少重疊內容,特別就課程間教學內容的重復問題和銜接問題。
(2)教學模式多樣化。本科教育,要確立“課堂教學、學術活動、科學實驗”為主體的教學模式,融課堂教學、實踐教學、科學研究為一體,把義務教育與素質教育相結合,知識傳授與能力培養相融合。
教學模式多樣化:有條件的學校,學生進校就定向,確定直讀碩士、直讀博士人選;實行聯合培養,跨學校、中國科學院、外國大學交流培養等辦學制度
。北京大學全面推行雙學位和輔修制度,還設立“暑期學校”(小學期)
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1.1中國生命科學技術倫理研究現狀
生命倫理學在中國經過30余年的發展,已逐漸成為倫理學研究領域的熱門話題和最活躍的學科之一,在學科建設、理論研究、人才培養等方面取得了卓著的成就。其中,對生命科學技術倫理的關注尤其是高新生命科學技術相關倫理問題的討論一直是生命倫理學的重要旨歸。近年來,我國越來越多的學者開始關注各種高新生命科學技術的倫理問題,從多重領域和視角出發進行了深入而審慎地探討,不同領域學者觀點的碰撞和交流為我國生命技術倫理研究提供了優秀的思想和學術資源。例如,邱仁宗集中討論了異種移植和基因治療中的倫理問題,認為在沒有確切證據證明某些高新生命技術不會給人類帶來嚴重危害前,應該對這些高新生命技術采取“有罪推定”,暫停人體試驗,而用動物實驗和體外實驗代替。姚大志和陸樹程對克隆人的合理性以及相關的道德倫理問題進行了有針對性的商榷和探討。姚大志從沒有生育能力的人有權要求借助生殖性克隆享受生育繁衍后代的權利和人們的道德觀念會隨著歷史發展、技術進步而改變兩個角度切入,分析總結了人們反對克隆人類的三個道德理由:
(1)克隆人類破壞了人的尊嚴和神圣性;
(2)克隆人是否能夠健康成長;
(3)以“非自然”的方式創造人挑戰了上帝的權威。陸樹程對姚大志的觀點進行了回應,他認為人們對應用于優生優育、診斷和治療疾病及器官組織移植的治療性克隆,在倫理上是寬容的;人的生殖性克隆即使有很高的技術可行性,仍然會引發侵犯人權等嚴重的社會倫理問題,違背目前的生命價值論和道義論等倫理原則。張明國認為生命技術是一種風險技術,在其應用過程中會產生一定的安全和倫理風險,進而導致相應的倫理問題;分析和研究了生命技術風險的本質、特征、存在方式和成因,提出應建立和完善有效規避和控制生命技術風險的制度和倫理原則規范。方興著眼于高新生命科學技術發展中的倫理委員會建設,分析了我國倫理委員會發展受制約的原因:隸屬關系混亂、組織形式和人員構成不規范、審查依據的法律規范不統一和法律定位模糊等,認為應在一定范圍內授予倫理委員會行使部分行政職權的權限,建立獨立的審查系統,充分發揮倫理審查委員會的有效作用。除了生命倫理學學術界的熱烈討論,在法律法規方面,近年來,為了更有效地管理和引導生命科學技術的發展和應用,填補我國生命科學技術相關政策領域的空白,我國在重要的生命科學技術領域制定和出臺了一系列政策法規。例如,原衛生部1993年頒布的《人的體細胞治療及基因治療臨床研究質控要點》、原國家藥品監督管理局1999年的《新生物制品審批辦法》附錄九“人基因治療申報臨床試驗指導原則”和2003年的《人基因治療研究和制劑質量控制技術指導原則》。這些政策法規的內容仍是主要側重于技術標準和操作規范,對相關的倫理問題關注度不夠,缺乏倫理道德規范方面的詳細內容和規定,還需要不斷改進和完善。2009年3月2日,原衛生部出臺《醫療技術臨床應用管理辦法》(以下簡稱《管理辦法》),對我國醫療技術創新和醫療抉擇等方面起到了一定的指導作用,從國家政策層面對現代醫療技術帶來的各種問題,尤其是倫理和法律問題的界定和解決給予了官方解釋。然而,現代醫療技術發展面臨的法律和倫理問題往往十分復雜,《管理辦法》并不能有效解決和消除現代醫療技術的倫理和法律困境。
1.2生命技術倫理研究的中西差異
作為順應生命科學技術發展而出現的新興學科,生命倫理學于1971年在美國出現,20世紀80年代末在美國得到廣泛應用,并逐步影響到歐洲、亞洲等其他地區。以美國為代表的西方生命技術倫理研究在認識“人”的問題時,往往局限于“人是目的,而非工具”和“人是道德的主體”等以人為中心的思想基礎上,認為應該充分尊崇個人的自由意志,并要求對個體自的尊重。“以人為中心”的極端后果是在思維里刻上了“人之外的萬物皆為工具”的烙印,造成對非人類生命主體的輕視和不尊重,將其視為實現人的目的而可被利用的工具。例如,恩格爾哈特在其論著《生命倫理學基礎》中論述“行善原則”時,區分了“尊重”與“行善”,認為人不應理所應當地對動物進行利用和索取,提出了人對動物負有行善義務的觀點,但仍是基于“人是道德的主體”的前提。中國傳統文化中的儒、道、佛、墨家學說中的哲學和宗教思想中蘊含著人類行為不應只考慮人類自身的利益,還應尊重和關照動物的生存權利的先進理念,如“天地好生”、“天地與我共生,而萬物與我合一”,表達了愛護尊重除人之外的天地萬物的觀念,提倡人與天地萬物和諧發展,比西方傳統的以人為主體的生命倫理思想更具有關懷性。另外,中國傳統倫理中有很多與西方類似的原則或價值,如不傷害、有利、尊重、公正等,這些價值根源于中國本土的哲學和文化傳統,其哲學文化基礎和實現方式與西方不盡相同。值得注意的是,中國某些落后傳統思想與當今生命倫理思想存在矛盾甚至激烈沖突,會對生命科學技術研究進步造成一定的阻礙,應予以摒棄和改革。例如,清代名醫王清任歷時40余年通過觀察和剖視亂葬崗瘟疫致死兒童和行刑場死囚的尸體,繪成和刊行《親見改正臟腑圖》和《醫林改錯識要》,為中國解剖醫學做出了重大貢獻,卻因質疑中國傳統中醫的臟腑理論而遭到眾多中醫名家的批判,被視為“離經叛道”、“毀壞祖制”和“嘩眾取寵”的異類,認為他解剖、毀傷他人身體“極其不仁”、是“教人于胔骼堆中殺人場上學醫”。中國解剖醫學進步的腳步也因此停滯不前,大大落后于西方。中國的生命技術倫理研究應該辯證地看待傳統思想文化,繼承和弘揚其中的優良資源,如儒家以“仁”為核心的道德思想和以“禮”為核心的道德規范體系,道教“重人貴生”的生命觀,佛教“因果”、“輪回”、“慈悲”、“福報”等宗教思想,更加注重結合中國的現實情境,實現生命技術倫理學研究的本土化。例如,在深受儒家文化熏陶的許多亞洲國家和地區,個人與家庭、社會群體的關系要比某些崇尚個性與自主的西方國家緊密得多。因此,在中國等亞洲國家地區推進和實施知情同意等原則時必須重視和考慮家庭和社會群體因素。
1.3中國傳統儒家倫理對當代生命技術倫理困境的疏解
恩格爾哈特認為,當今西方世俗社會面臨著經濟與文化雙重危機,主要指“由于西方社會—民主制福利政策所引發的經濟危機以及西方文化由于家庭解體所引發的社會危機。”以恩格爾哈特為代表的眾多西方生命倫理學家認為儒家智慧能為這雙重危機的疏解提供強有力的幫助。儒家思想既有根植于中國歷史文化傳統的獨特道德意識和道德主張,也有隨著歷史沿革和社會進步歷久彌新的普世道德考量。儒家思想和學說作為中國傳統道德文化資源,其倫理觀念和規范影響深遠,在中國等亞洲國家的現代社會倫理生活中仍然有著持久影響,尤其是在家庭、社會群體、人際交往和個人道德生活中起著不可替代的作用。儒家學說對現實生活和人事的關注及其獨特的倫理道德規范體系等,符合我國當代生命倫理學發展的客觀現實需求。當代中國的道德觀應該與儒家的優良傳統有機結合起來。生命倫理學具有人文性和人文精神,它不僅解決現實的生命技術與人的需求、人與社會、人與自然、人與人之間的關系問題,還研究人和其他生命體的生命倫理問題。而儒學在本質上也是關于人的學問,如天人合一、仁者愛人等思想,蘊含著對天理與人性的透徹看法和對生命意義、人性價值的終極思考,以及人與天地自然萬物之間關系的深刻認識。臺灣學者李瑞全嘗試建立了一種儒家生命倫理學,分析生命生殖和基因技術等生命倫理問題,對我國當代生命技術倫理研究具有十分有益的參照作用。其理論框架如下:以“不忍人之心”作為道德根源和動力;在此基礎上闡發出以“仁”為核心的自律(自主)、不傷害、仁愛(有利)、公義(公正)四個基本原則;由以具體化為咨詢同意(知情同意)、保護主義、保密、隱私權、誠實、忠誠等規則;當原則或規則在具體情境中發生沖突時,以儒家的“經權原則”來尋求反思的平衡,作出道德判斷。
2加強我國生命科學技術倫理規制的設想
我國若想在生命科學技術研究中取得先機,應靈活采納和融合我國傳統文化中的倫理觀念等重要思想文化資源,如“以道馭術”,從我國的實際問題出發,積極應對生命科學技術發展帶來的各種倫理難題。
2.1“以道馭術”的生命科學技術倫理實踐
盡管“道”與“術”在我國古代有著豐富的內涵和引申意義,但從技術倫理學層面看,我國古代從一般意義上對技術與道德關系的討論,可以概括為“以道馭術”,其中“馭”的意思是駕馭、節制,“以道馭術”指的是“技術行為和技術應用要受倫理道德的駕馭和制約”。“以道馭術”強調人與技術、人與世界多方面關系的協調解決,已經成為解決當代技術社會各種問題的一個有效方法。“以道馭術”注重技術應用的正負效應,主張技術要合乎“道”和“利人”的標準,技術活動各要素和利益相關者之間和諧發展,以技術道德規范約束技術相關人員的技術活動,通過對技術的有效道德控制,消除和限制不適當的技術應用帶來的消極影響。上述理念同樣適用于生命科學技術的倫理規制:生命科學技術研究人員從事科研活動合乎于“道”,追求崇高的道德精神境界,遵循科技倫理規則和生命科學技術研究道德規范,而不是迷失和屈從于追逐經濟利益和社會地位;生命科學技術的發展應用服從于“道”,以造福人類、保護生態環境為目的,避免和消解生命科學技術發展所帶來的道德滑坡和倫理困境;人們看待高速發展的生命科學技術要順應于“道”,改變嚴重阻礙生命科學技術進步的落后錯誤的倫理規范和價值理念,增強反思,建立和完善引導生命科學技術健康有序發展的法律法規和倫理規范。
2.2構建生命倫理治理機制
篇5
關鍵詞:生命科學史;教育價值;生物學素養;探究性學習
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
最近幾年來,有關生命科學史的譯本以及著作開始出現。有的師范院校已將生命科學史納入課程計劃并開始實施,一些中學生物教師也開始認識到生命科學史在中學生物教學中的作用(展示知識發生過程,展現科學精神,展示科學研究方法),并且提出具體做法(創設情境,引入課題;介紹方法,啟迪思維;突破教學難點)。[1]然而,生命科學史中蘊涵的教育價值遠不止這些。新一輪基礎教育課程確立了“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”三位一體的課程目標,生命科學史中蘊涵的教育價值對于實現這樣的課程目標具有積極的意義,對于教師教育也具有積極的意義,本文的目的就在于進一步挖掘生命科學史的教育價值。
一、生命科學史揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程
生命科學史是一部思想史,它揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程。這些思想是受當時的文化背景和科學技術水平制約的,生物學新知識的產生,都需要首先從思想方法上有所突破。
“物種是演變的”思想的確立就是對“物種是不變的”思想的突破。[2](475—549),[3](236—267)人類對生命個體發育的探究歷程也體現了思想方法上的突破。[2](253—297),[3](125—152),[4](37—56,134—148)這些事實反映了思想氛圍影響著人們對事物的認識,如果當時的思想氛圍是不科學的,就會導致人們對事物的錯誤認識。反過來,人們通過對事物的科學探究,獲得對事物的正確認識,又會改變人的思想,進而改變思想氛圍,使人們對事物的認識產生一次飛躍。
生命科學史展示了科學家所處的時代背景,記錄著科學家的思想以及思想轉變,而科學家的思想以及思想轉變與他們從事的科學探究是密切相關的。這對學習者形成正確的思想具有積極的教育意義。
二、生命科學史展示了生命科學各個學科形成的歷史
生命科學史展示了生命科學各個學科形成的歷史,它能夠從整體上告訴我們各個學科是在解決什么問題的過程中發展起來的,還能告訴我們各個學科之間的聯系。這有助于研究者發現尚未解決的問題和需要進一步解決的問題,有助于學習者建立知識點之間的聯系,建構完整的知識結構。
遺傳學的建立和發展經歷了細胞遺傳學、群體遺傳學、微生物遺傳學和分子遺傳學等階段的發展。[2](565—655),[3](280—335),[4](149—168,213—259)如果孟德爾不運用數學知識對數據進行統計分析,就不能發現遺傳規律;如果沒有細胞學的發展,薩頓和鮑維里就不能認識到遺傳因子與染色體之間的聯系;如果塔特姆不精通微生物知識,基因與酶之間的關系就不能建立起來。總之,如果不依靠各方面的知識,就不可能打開解決問題的思路。
遺傳學是在解決遺傳的規律是什么、遺傳物質是什么、遺傳物質具有什么結構、遺傳物質如何復制和如何控制多肽鏈的生成等一系列問題的過程中發展起來的,環環相扣,知識體系相當清楚。如果我們在學習中能夠循著這樣的線索展開,了解這一系列問題的解決過程,那么這一部分的知識結構就建構起來了,而且還可能聯系到新的問題上去。
三、生命科學史揭示了自然科學的本質
生命科學史揭示了自然科學的本質。自然科學從本質上表現出以下特征:定量化、觀察、實驗、科學過程、在自我更正中完善和積累。[5]
定量化的特點是將生命科學和數學結合在一起。孟德爾就是運用數學統計方法對實驗數據進行統計分析,才發現分離和自由組合規律的;如果沒有群體遺傳學家對群體進行研究,建立數學模型,那么自然選擇學說的機制也許就不會被揭示。只有對不同環境下獲得的大范圍的樣品進行遺傳方差的統計分析,才能將遺傳引起的變異與環境引起的變異區分開。[4](160)精確的定量化使生命科學成為人們公認的真正意義上的科學。
觀察與實驗是生命科學的基石。通過實驗來研究事物,特別是通過精確的對照實驗來研究問題是自然科學的又一突出特征。在自然科學領域,實驗是向自然界提出真正的、必須解決的問題,并且尋找答案的方法。實驗方法首先在生理學領域得到運用。19世紀70、80年代,薩克斯(1832—1897)領導的植物學派,對于生物學中實驗方法的運用起了特別重要的作用。[4](94)19世紀80年代,魯(1850—1924)將實驗方法引入原先注重描述性工作的胚胎學領域。[2](291),[3](149-153),[4](41)通過胚胎學,實驗方法又擴展到細胞學和遺傳學,最后又擴展到進化論的研究中。到了20世紀30年代,大多數生物學領域,除了古生物學和系統分類學,都采用了實驗分析和物理、化學方法而取得新進展。
生命科學史顯示了產生每個知識點的科學過程。例如,20世紀初,薩頓和鮑維里在孟德爾遺傳學以及19世紀末在染色體的變化、體細胞與生殖細胞的分裂等方面的成果上,提出了染色體學說,即(孟德爾所說的)遺傳因子可能就在染色體上。但是當時拿不出證據證明他們的觀點。直到1910年,摩爾根通過一系列實驗發現,控制果蠅眼色的基因位于性染色體上,才證明了薩頓、鮑維里的假說。從“基因位于染色體上”這一知識點的形成過程,可以看到科學過程的步驟。
生命科學也是在自我更正的過程中積累和進步的。達爾文建立了以自然選擇為核心的進化論,可人們在承認生物進化論的同時,卻不愿意接受達爾文對進化原因進行臆想的方法,不滿意達爾文對進化機制的解釋。德弗里斯將實驗方法引入對進化論的研究中,提出了“突變學說”,以此來解釋達爾文的自然選擇學說。在20世紀的頭十年,得到生物學界的廣泛接受。然而,1910年,果蠅遺傳學的發展表明,果蠅群體中不斷發生著突變,卻沒有產生物種的變化。1912~1915年細胞學的精確研究,沉重地打擊了德弗里斯的學說,他所認為的大規模突變產生的性狀實際上是已有性狀的復雜重組。[4](26-32)細胞遺傳學,尤其是群體遺傳學的建立,才闡明了自然選擇的機制。40年代,在達爾文進化論的基礎上,提出了綜合進化論。在綜合進化論盛行了多年之后,1968年,木村資生提出了“分子進化的中性學說”。1972年,埃爾德雷奇和S.J.古爾德提出了間斷平衡論,引起了科學界的重視和研究。進化理論還在發展之中。
從進化論的發展可以看出,生命科學知識是在科學家對前人的結論不斷質疑、不斷證實的基礎上進行自我更正的過程中積累起來的。了解生命科學史,對培養研究者和學習者的批判性思維是有積極意義的,同時也能加深學習者正確認識絕對真理和相對真理的關系,從事實中提高哲學素養。
轉貼于 四、生命科學史是前人探究生物學知識的科學過程史
每一個知識點的產生過程,就是一個探究的過程。生命科學史就是前人探究生物學知識的科學過程史。這一點已有論述(王薦,2002),這里不再贅述。總之,生命科學史中蘊涵了知識與過程的統一。(過程中包含著思維方式,如好奇心、求知欲、質疑、推理等;過程中包含著研究方法。)創造科學知識的科學家,哪一個不具備廣博的知識呢?DNA雙螺旋結構模型的建立,匯集了許多不同學科背景科學家的智慧,顯示出知識是非常重要的,僅有沃森和克里克的知識也是辦不到的。知識和過程是自然科學的兩個維度,二者是統一的,不能割裂開來。沒有知識基礎怎么創新呢?
值得注意的是,新課程改革以來,已經指出了重結論輕過程的弊端,并且提出“新課程把過程方法本身作為課程目標的重要組成部分,從而從課程目標的高度突出了過程方法的地位”。[6](116-118)然而如果把“突出了過程方法的地位”理解為重過程而輕結論,也是極端錯誤的,因為過程與結論不是對立的。在生物教學中二者必須兼顧并且統一起來。學習生命科學史是能夠把結論和過程方法兼顧統一起來的有效途徑之一,這樣做不僅有助于了解每個知識點的來龍去脈,而且從其中的一些典型事件中可以學習到前人的科學探究方法。
五、生命科學史展示了人們的合作過程
生命科學史展示了在探究知識的過程中,有相同研究方向的人們之間和有不同研究方向的人們之間的合作。
DNA雙螺旋結構的問世充分說明了這一點。這個事實表明從事不同學科研究的人,掌握的知識和技術是不同的,而且不同學科背景的人帶來了不同的思維方式(尤其是玻爾、德爾布呂克和薛定諤的思想為遺傳學研究注入了新的活力,他們的思想極大地影響了沃森和克里克),他們的合作為解決問題提供了不同的思路,他們在解決問題中相互啟發,相互補充,相互促進,同時共享了研究成果。
不同的教師也存在知識體系和經驗的不同。尤其在知識爆炸的時代,知識更新的速度很快,老中青各層次的教師的知識結構差別會更大,而教師之間的合作可以彌補這種差別。因此,在生物學教學過程中,生物學教師要與同行合作,也要與其他學科的教師合作。這也啟發學生必須重視每一科的學習,只有這樣才能為終身學習、生活和工作奠定良好的基礎。
六、生命科學史展示了各種觀點的碰撞和論爭過程
生命科學史展示了在探究知識的過程中科學家所持觀點之間的碰撞和論爭,在碰撞與論爭中,知識得到不斷的澄清。
達爾文的自然選擇學說發表不久,有人提出了“自然選擇作用于哪一種變異”的問題,成為當時爭論的焦點。達爾文認為選擇主要作用于連續的變異類型上。早期的生物統計學家高爾頓(1822—1911)、皮爾遜(1857—1936),與達爾文的判斷一致。到了19世紀末,貝特森用事實證明了環境雖呈現連續的變化,而生物的變異卻是不連續的,這種不連續性受遺傳的控制,而不受環境控制。1904年,在英國科學促進協會的會議上,貝特森與韋爾登進行了最后的爭論,貝特森取得了勝利。[3](302-304),[4](66-67)針對由什么物質引起發酵的問題,李比希和巴斯德展開了爭論。巴斯德提出釀酒中發酵是由于酵母細胞的存在,沒有活細胞的存在,糖類是不可能變成酒清的;[2](338)李比希堅持認為引起發酵的是酵母細胞中的某些物質,這些物質只有在酵母細胞死亡并且裂解之后才能發揮作用。1897年畢希納用實驗證明了李比希認為引起發酵的是酵母細胞中的某些物質的觀點是對的,[4](182-183)即使是偉大的巴斯德也有發生錯誤的時候。
這些事實給予我們啟示:在教學,尤其在生物學探究教學中,生生之間、師生之間和教師之間發生爭論是正常的交流。新課程教學提倡這種交流,允許發表各自的觀點,即便有錯誤也是正常的,關鍵是拿出證據去證實。
七、生命科學史展示了成功的實驗與選擇合適的實驗對象是分不開的
孟德爾選擇了豌豆;摩爾根選擇了果蠅;細胞學說的創始人施旺選用具有相似于植物細胞壁的動物脊索細胞和軟骨細胞;[3](160)貝爾登和鮑維里在研究細胞分裂時,選擇了馬蛔蟲細胞;[3](168-170)沃爾弗(1733—1794)采用植物組織做研究材料研究生物的生長發育,由植物向動物推廣;[2](278-283)比德爾和塔特姆最終選擇了紅色面包霉做生化遺傳學研究的材料;[4](231)德爾布呂克、盧利亞和赫爾希組成著名的“噬菌體小組”,最終選擇了病毒作為研究對象;[4](234-236)瓦爾堡選擇了正在進行細胞分裂的海膽卵進行呼吸速度的研究;[4](148)悉尼·布雷內、羅伯特·霍維茨和約翰·蘇爾斯頓(這三人是2002年諾貝爾生理醫學獎獲得者)最終選擇了線蟲來探索“程序性細胞死亡”的奧秘;科學家選擇了擬南芥作為植物遺傳研究的模式植物。
由以上事例說明了選擇合適的研究對象對解決問題非常關鍵。這些事實給予我們的啟示是:1.基礎教育階段生物新課程中的探究教學,也涉及選擇探究對象的問題,要解決好探究問題,必須先選擇好探究對象;2.培養師資的師范院校開設的生物實驗課,實驗內容都是計劃好的,實驗對象也是預先規定好的,只要照著做就可以,這是標準式的“食譜式”的實驗,做實驗僅僅是為了驗證已被肯定了的現象或者是學習一種標準的實驗程序。在這種模式下,學生對“實驗”會有興趣呢?培養的師資能夠適應新課程的教學嗎?關注科學家篩選研究對象的做法,對于師資培養和進行生物學探究教學應該是有幫助的。
八、生命科學史呈現著科學家的科學態度、科學精神和科學世界觀
科學態度就是實事求是;科學精神就是敢于懷疑、敢于求真、敢于創新;科學世界觀就是要認識到世界是可知的,同時還要關注科技發展對社會的影響,養成負責任的態度。巴斯德(1822—1895)和伯格(1926—,DNA序列專家,1980年諾貝爾化學獎得主)[7](21-23)的事跡充分體現了科學家的科學素養。
20世紀的許多重大事件,證明了科技對社會具有兩面性的作用越來越明顯,生命科學的研究成果,可以造福人類,也可以制造生物武器給人類帶來災難。實際上,在日常生活中也是一樣,我們每做一件事,不光要想到給自己帶來的好處,還要想到會給他人和社會帶來什么不便,甚至災難。只有依靠科學的世界觀,才能對事物作出判斷并采取適當的個人行為。生命科學史中記載著科學家的生平事跡,從中挖掘科學家的科學態度、科學精神和科學世界觀,把它們滲透到生物學教學中,對于培養學生的生物學素養乃至科學素養和人文素養都具有積極的教育意義。
重視生命科學史的教育價值是時代的呼喚。2001年頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》提出“提高學生的科學素養”的理念。《普通高中生物課程標準(實驗)》(簡稱《標準》)在課程目標中也明確提出,“獲得生物學基礎事實、概念、原理、規律和模型等方面的基礎知識,知道生物科學和技術的主要發展方向和成就,知道生物科學發展史上的重要事件”。[8](7)在實施建議的教學建議一欄中,第七個專題“注重生物科學史的學習”中舉實例專門強調了“科學是一個發展的過程。學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路,理解科學的本質和科學研究的方法,學習科學家獻身科學的精神。這對提高學生的科學素養是很有意義的”。并特別說明“對于《標準》中沒有列出的其他生物科學史實也應注意引用”。[8](36)《標準》已經向生物學教師提出了要求,生物學教師必須具備生命科學史方面的素養。加強這方面的素養主要依靠兩條途徑來實現。其一,高師院校在本科生、教育碩士、研究生中設置相應課程;其二,可通過新課標培訓、新教材培訓以及教師培訓等繼續教育的各個環節來實現。同時呼吁從事生命科學史編撰工作的學者,不斷把生命科學發展的最新進展納入生命科學史的體系中。
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篇6
隨著生物科學的不斷發展,研究生命的一般規律的有著一定成熟的方式方法,模式生物就是常用的研究方法。現在的生物學家有著一個普遍的共識,即一般性的、基礎性的生物現象在較為高級的生物身上很難找出相應的規律,但是在相對比較低級的生物體中也在相應的規律可循,這就為我們研究提供了有效的手段和方法———在生物結構較為低級的物種體中研究生物的一般規律,這些規律在生物結構比較高級的物種身上是比較難尋找的。生物科學中將這種拿來研究的較為低級的生物稱之為常用的模式生物。它們為我們發現現代生物的各種規律和原理提供了很多幫助。
二、優勢
這些模式生物在生命科學的研究中有著不可替代的作用,在生命科學的研究領域,它們的優勢是其他動植物無法取代的。首先,這些模式生物的研究相對比較簡單。研究過程中受到的干擾因素較少,不需要進一步設置一些排除項,大大降低了研究的成本和工作量;其次,這些模式生物具有一定代表性。很多模式生物的研究可以代表相對比較高級生物的一般規律。例如我們可以就大腦的不同反射區功能研究基于實驗小白鼠,它們可以代表人類大腦反射區的一般規律。最后,這些模式生物相對比較好培養,它們在實驗室中的生殖速度相對比較快,種群數量相對比較多,由于各代之間的時間間隔較短,它們的遺傳性質相對比較清楚,這些對生物研究都是十分有利的,因此,在生命科學中,它們的優勢是無人能及的。
三、具體的模式生物
(一)病毒類
噬菌體是一種細菌類的病毒,它的種類很多,其中還有一些現在醫學無法抑制的種類。但是作為一種生物科學研究使用的模式生物,必須具有安全性,我們常選擇噬菌體有對大腸桿菌有侵蝕作用的T和λ噬菌體,這些噬菌體具有體積小,浸入寄主體內繁殖迅速,它是模式生物中最為簡單的一類。由于倫理或是一些其他因素的影響,在基因重組,復制等方面的研究一直只是局限于噬菌體的身上。上個世紀五十年代,兩個生物學家將將T類噬菌體的DNA及核酸用硫35和磷32進行標注,研究DNA及核酸在生殖過程中的去向問題,最后再后代的噬菌體中發現了被硫35和磷32標記的DNA及核酸,由此發現了DNA的是一種具有遺傳的物質,由此可見,噬菌體在生命科學的研究中具有舉足輕重的作用。
(二)昆蟲類
果蠅是常見的昆蟲類的模式生物。這種生物在上個世紀初就作為生物遺傳學的研究對象了。一項實驗成功的基礎和關鍵第一步在選擇相應的研究對象即模式生物。模式生物選擇的好壞將直接影響整個實驗的進程,甚至整個領域的發展和突破。果蠅是一種較常見的模式生物,作為模式生物,它的優勢在于其個頭小,生活規律較簡單、發育速度快、具有完全變態等特征,另外它的生物形狀較多,容易出現遺傳的變化,例如它的眼睛有白、朱、黑、紅等顏色,其翅膀有長、殘、小卷等形狀,這些豐富的形狀特征也生物遺傳學帶來了很多研究的便利性。另外果蠅的神經雖然相比簡單,但是很多時候表現出與人們一樣的特征,例如睡覺,吃食等。果蠅為遺傳學提出的很多理論作出了重大的貢獻,上個世紀九十年代,一組科學家將一個果蠅胚胎細胞培養成一個特定的器官。這也在當時震驚的世界,獲得了當年的諾貝爾獎。
(三)哺乳類
小白鼠是一種哺乳類生物,在生命科學的研究中,這種生物也是較為常見的模式生物。雖然小白鼠的生殖周期相對較長一些,生長發育也相比較為緩慢,但是由于它是哺乳類的生物,在模式生物中,與人類的關系相比更加親密。小白鼠的研究就是從其皮毛開始的,現代對小白鼠的研究主要集中在其生化指標領域,例如小白鼠的新陳代謝、呼吸、血常規指標等,由于小白鼠與人類有著相比較緊的關系,對它的生化指標的研究對人類認識自己有著很好的幫助。
四、結語
篇7
關鍵詞:中學教學;生物課程;學習興趣
【中圖分類號】G420
從教育心理學的角度來說,興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征,是推動人們求知的一種自發的力量。對高中生而言,興趣的濃淡,心情的好壞,產生的學習效果截然不同。高考填報志愿直接面臨專業抉擇的問題,如果僅僅從就業角度選擇專業的話,可能由于興趣不高,未必能獲得長足的發展。生命科學是研究生命現象、生命活動的本質、特征和發生、發展規律,以及各種生物之間和生物與環境之間相互關系的科學。它是一門具有極強探索性的科學,對學生的興趣要求很高,只有持續的興趣,才能成為這個領域的高精尖人才,才能做出類拔萃的成果。
如何學好高中生物這門課程,有很多學習方式方法需要注意。要學會“看”“聽”、“說”、“憶”、“練”、“糾”。說到底,學習生物學知識要重在理解、勤于思考。然而,這只是針對課本知識的學習方法,是從考試角度出發的。對于真正想要在生命科學領域有所發展的學生來說,有幾點是要特別注意的:一是會探究,通過課本知識的學習和自己的細微觀察,能洞察秋毫,并通過設計實驗來探索;二是會講,跟同學和老師交流以及做各種報告,這是對自己所學知識及思考的凝練,不會通過交流來提高自己的學生其能力很難有快速提高的;三是會寫,學會把自己的研究成果總結報道出來,這樣才能為人認識,獲得承認,這也是對社會的一種貢獻。所以,高中生在學習生命科學基礎知識的過程中,既要立足于課本,也要跳出課本、考試的限制,從更長遠角度,來引導、培養和保護學生的生物學習興趣。
為了解高中生對生物的學習興趣,我們對武漢市部分高中的學生進行了一個生物學習興趣的調查,總計調查了120名學生。從這份調查問卷中,可以了解到學生的真實想法,也對目前的教育教學方式提供了改進方向。有以下幾點是值得注意的:
一、學生對生命科學具有濃厚的興趣。具體表現在:喜歡生物這門學科的學生占到68%,不喜歡的僅有2%;就興趣而言,希望把生物排在所有學科1-4位的占到50%;如果生物課考試成績不理想,55%的學生會感到難過。這正反映出生物學是一門與生產和生活聯系非常緊密的科學,生命科學正潛移默化地影響著學生的學習興趣。當然,隨著人類對生命活動規律的認識加深,掌握更多的基礎知識也是一種社會需要。對于教師而言,怎樣利用好這樣一種良好的社會氛圍和環境,引導學生鉆研進去,使學習興趣轉化為內在學習的動力,就顯得十分關鍵。
二、就重視程度而言,多數高中生把生物課排在了第二梯隊。具體表現在:所有功課中,認為生物課學習一般的同學占78%,平時每周用在學習生物的時間在2小時以內的占94%,并且認為每周上2節生物課是合理的占57%。從中可以看出,學生對生物課程的學習是在應試教育――高考指揮棒為主導的課程設置體制下進行的,是一種“被動”的學習。因而對未來從事生命科學方面的工作沒有明確的信念,愿意從事這份工作的僅占41%,不愿意的也有17%,其它的無所謂。目前,我國的高考分數中數、理、化、英所占比例還是大頭,因此導致學生對有興趣的生物課程反而不夠重視的情況是可以理解的。在現有的特殊高考環境下,提高教學效果,加強課外學習,或開展研究性學習就顯得非常重要。目前,正在實施的新課程改革,將研究性學習作為必修,是很有意義的,生物教師引導學生進行自主探究式的研究性學習將使學生對生命科學產生濃厚的學習愿望。
三、媒體報道、社會關注的話題對學生的興趣方向產生了明顯影響。如生物課學生最想了解的內容為環境保護的占40%、生物技術占40%。環境污染、食品安全、疾病醫療等與日常生活密切相關,時刻對學生的關注方向有所影響。為保護學生的學習興趣,及時的補充這些“課外”知識可以激發學生的學習熱情。
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北核就是北京大學目錄的簡稱,而北大中文核心期刊是每3年出版一次,通常北大核心期刊的版面費較高,由于核心期刊的競爭力也比較大,所以發表核心期刊價格也都在上萬元,具體需要多少錢,要根據具體發表在什么刊物上,文章篇幅的長短等情況來確定,如果想了解詳情的,請針對某個具體的期刊咨詢本平臺的編輯,根據您的評職文件,為您推薦合適的核心期刊,并給出具體的價格。
一般北大核心刊物價格跟刊物的級別、頁碼、發行周期都是密切相關的,如果是在國際上有影響力的SCI、EI目錄期刊上發表文章,版面費也是上萬,這種核心期刊為保持刊物在行業內的影響力,所花費的精力、財力、物力是一般普通期刊無法相比的。接下來小編推薦幾本比較好發,費用又合理的核心期刊。
《北華大學學報(自然科學版)》是吉林省教育廳主辦,北華大學承辦的吉林一級學報,為中國科技核心期刊。主要反映北華大學自然科學研究成果,主要發表數理科學、生物科學、醫藥學、工業交通最新成果。我刊秉承“學術立刊,特色強刊”理念,堅持“兼容、推新、求精”的編輯出版方針。以反映與北華大學學科建設相關的學術研究成果為主,以培養人才、推介科研成果、服務社會為宗旨。
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重視基礎不拔高
任教科學的生命科學教師往往習慣于在自己專長的領域中發揮,由于教生命科學課程比較得心應手,可發揮的余地較大,他們可能會對這部分內容上有所偏重,從而造成超綱、偏多偏難等情況。那么,該如何處理好這個問題呢?首先,科學教師必須樹立一個基本思想:科學課程是為生命科學的學習做好知識鋪墊的,于是它必須是基礎,在內容上、難度上都不能超越生命科學的范疇,這個基礎必須全面、扎實、深入、有效。其次,科學教師也要研究生命科學教材,對于在初二、初三還要繼續學習的生命科學內容,嚴格按照課程標準進行教學,在科學教學階段不拔高、不超越。例如,第十五章“人與自然的協調發展”中關于生態系統的內容,著重點可以落實在生態系統中生物與環境的關系上,而對于生物與生物的關系(食物鏈、食物網等),由于在初二生命科學教學中會繼續深入,講清楚即可。自然科學各學科之間是相互滲透的,生命科學與物理、化學之間是相互滲透、相互融合的,科學學科的基礎打好,今后對于物理、化學、生命科學的分科學習也是大有裨益的。
聯系生活學科學
大多數情況下,學生總是對自己熟悉的生活現象中所蘊含的科學知識感興趣,科學教師要從學生的生活實際出發,在他們所熟悉的生活過程中找尋素材,教學生學會用科學知識來解釋現象,并能讓自己所學的知識在日常生活中得到應用。牛津上海版《科學》教材與生活實際緊密相關,但教師在具體教學中還要努力開發生活性知識,例如在“眼的結構”中增加各種眼病的分析,對“耳”通過助聽器的使用來引入主題等等,特別要在內容中體現中國特色,上海特點,例如,2010年上海世博會中各個場館都有不少的科學技術成果展示,要求學生在參觀時予以觀察和記錄,探究它的科學原理并在課堂上加以展示。
綜合全面不偏頗
科學畢竟是一門綜合的學科,這也是科學學科的特色和魅力所在,在進行有關科學內容的教學時決不要把它上成一節單純的生命科學課,在每一個知識點中,努力滲透其他學科知識,在一個大的知識點中至少需要有兩門不同學科知識的融合,通過這種方式,在潛移默化中讓學生認識生活中無處不蘊含著科學知識,在無形中接受物理、化學、地理等知識的滲透,體驗科學是綜合性的。例如,在以生命科學知識為主體的“人體的健康”一章中,注意融合有關食物中主要營養成分(葡萄糖、蛋白質和脂肪)的作用和檢驗等化學知識;
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而在8月15日中國青年報也報道了上海交通大學世界一流大學研究中心的2011年“世界大學學術排名”(簡稱ARWU)。該排名列出了全球領先的500所大學,中國內地共23所大學榜上有名,清華大學再次進入世界前200名,北京大學、復旦大學、南京大學、上海交通大學、中國科學技術大學、浙江大學6所大學排在第201-300名。
2000年香港大學開始在內地招生,內地與香港名校的生源之爭就此拉開了序幕,此后香港中文大學等其他港校的加入,更是使這場生源之爭不斷升級。而最近連續的兩個大學排行榜,再一次把內地與香港名校推到了風口浪尖。雖然參考指標不盡相同,ARWU更注重學術性而QSWUR的指標更多樣化,但QSWUR和ARWU兩個排行榜中排名較前的名校卻驚人的一致,即內地的北京大學、清華大學、復旦大學、上海交通大學、南京大學、中國科學技術大學和浙江大學,和香港的香港大學、香港中文大學、香港科技大學、香港理工大學、香港城市大學。這12所名校基本上都是綜合性大學,可以說各領域學科都有一定的實力,但根據兩個排行榜的學科領域排行來看,各個名校又都有自己的一些優勢學科和特色專業,下面,就讓小編為你一一道來。
北京大學
在ARWU的學科領域排名中,北大在數學與自然科學(簡稱理科)、工程/技術與計算機科學(簡稱工科)、生命科學與農學(簡稱生命)、臨床醫學與藥學(簡稱醫科)和社會科學(簡稱社科)五大領域均未能進入100強,但在學科排名中北大的數學、化學、計算機和經濟學/商學均位列76-100名,物理學科的排名也接近100名,實力毋容置疑。而在QSWUR的學科領域排名中,北大在藝術人文(第18名)、工程技術(第34名)、生命科學與醫藥(第24名)、自然科學(第17名)和社會科學/管理(第21名)均進入了50強,除工程技術外其余領域均為內地高校第一,展現了非常強大的綜合實力。
在教育部組織的國家重點學科評估中,北大有18個一級學科為國家重點學科:哲學、理論經濟學、法學、政治學、社會學、中國語言文學、歷史學、數學、物理學、化學、地理學、大氣科學、生物學、力學、電子科學與技術、計算機科學與技術、口腔醫學、藥學。北大的師資力量也很雄厚,在這些重點學科中還有16名國家級教學名師:趙敦華(哲學與宗教學)、蔣紹愚(中文)、陸儉明(中文)、溫儒敏(中文)、閻步克(歷史)、鄧小南(歷史)、高毅(歷史)、姜伯駒(數學)、丘維聲(數學)、張恭慶(數學)、王稼軍(物理)、吳思誠(物理)、段連運(化學)、許崇任(生命科學)、祝學光(醫學)、王杉(醫學)。此外,還有北京市教學名師和校級教學名師,他們主講的課程也多為精品課程。北大的國家級精品課程有90門,其中數學科學學院(6門)、物理學院(9門)、信息科學技術學院(5門)、中國語言文學系(8門)和醫學部(19門)較多。
優勢學科:哲學、理論經濟學、法學、政治學、社會學、中國語言文學、歷史學、數學、物理學、化學、地理學、大氣科學、生物學、力學、電子科學與技術、計算機科學與技術、口腔醫學、藥學
清華大學
眾所周知,清華的工科是最強的,兩個大學排行榜也印證了這一點。在ARWU的學科領域排名中,清華的工科進入了50強(第45名),而理科、生命、醫科和社科均未進入百強。學科排名中,計算機學科也進入了學科排名50強(第46名),而數學、物理、化學和經濟學/商學未進入百強。在QSWUR的學科領域排名中,清華的工程技術排名第十,是內地和香港這12所名校中唯一排在前十位的學科領域。在清華的21個一級重點學科中,清華工科獨占16項,包括:機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、電子科學與技術、信息與通信工程、控制科學與工程、計算機科學與技術、建筑學、土木工程、水利工程、化學工程與技術、核科學與技術、生物醫學工程、管理科學與工程。清華工科的國家級教學名師也是最多的,共有11名,他們是:申永勝(精密儀器與機械學系)、華成英(自動化系)、孫宏斌(電機工程與應用電子技術系)、李俊峰(航天航空學院)、范欽珊(航天航空學院)、李俊峰(航天航空學院)、錢易(環境學院)、郝吉明(環境學院)、胡洪營(環境學院)、袁駟(土木工程系)、傅水根(基礎工業訓練中心)。清華的國家級精品課程也有90門,工科課程占了一半以上(48門)。以如此強勁的實力,清華工科絕對是中國頂尖工程師的搖籃。
優勢學科:上文所列的16個工科、數學、物理、化學、生命科學、工商管理、美術
復旦大學
根據ARWU的學科領域排名,復旦只有工科進入了世界百強(52-75名)。QSWUR的學科領域排名則顯示,復旦的藝術人文(第49名)和社會科學/管理(第45名)進入了世界大學50強,工程技術(第98名)、生命科學與醫藥(第67名)、自然科學(第56名)均進入了世界百強,展現出較強的綜合實力。復旦的一級國家重點學科有11個:哲學、理論經濟學、中國語言文學、新聞傳播學、數學、物理學、化學、生物學、電子科學與技術、基礎醫學、中西醫結合。國家級教學名師也基本上分布在這些重點學科,他們是:陳紀修(數學)、陸谷孫(外國語言文學)、袁志剛(經濟學院)、范康年(化學)、陳思和(中文)、喬守怡(生命科學)、俞吾金(哲學)。復旦的國家級精品課程有38門,也基本分布在這些重點學科中。
優勢學科:哲學、理論經濟學、中國語言文學、新聞傳播學、數學、物理學、化學、生物學、電子科學與技術、基礎醫學、中西醫結合
上海交通大學
與清華相似,上海交大的傳統優勢也是在工科。ARWU的學科領域排名中上海交大的工科進入了百強(52-75名),同時計算機學科也進入了學科排名的百強(51-75名)。QSWUR的排名中,工程技術排名第37位,在內地高校中僅次于清華和北大,而生命科學與醫藥(第124名)、自然科學(第114名)和社會科學/管理(第127名)位于百強之外,藝術人文則未上榜。當然,隨著上海交大向高水平綜合性大學的目標邁進,這些學科領域的發展后勁不容小視。上海交大9個一級國家重點學科全部與工科有關:力學、機械工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、控制科學與工程、計算機科學與技術、船舶與海洋工程、生物醫學工程、管理科學與工程。國家級教學名師的分布則較廣泛:洪嘉振(建筑工程與力學)、鄭樹棠 (外國語言文學)、樂經良(數學)、孫麒麟(體育)、王如竹(機械與動力工程)、林志新(生命科學技術)、郭曉奎(醫學)。上海交大的國家級精品課程有20門。
優勢學科:力學、機械工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、控制科學與工程、計算機科學與技術、船舶與海洋工程、生物醫學工程、管理科學與工程
南京大學
南大在ARWU的學科領域排名中各領域均未進入百強,但化學學科進入了學科排名的百強(51-75名),高于北大的排名。QSWUR排名中南大較突出的領域是自然科學進入了百強,位列第85名,其余學科領域進入了前200名:藝術人文位列136名,工程技術位列163名、生命科學與醫藥位列193名,社會科學/管理位列131名。南大的一級國家重點學科有8個:中國語言文學、數學、物理、化學、天文學、地質學、生物學、計算機科學。國家級教學名師有10位:范從來(商學院)、盧德馨(匡亞明學院)、王守仁(外國語學院)、桑新民(公共管理學院)、左玉輝(環境學院)、沈坤榮(商學院)、徐士進(地球科學與工程學院)、周曉虹(社會學院)、劉厚俊(經濟學院)、李滿春(地理與海洋科學學院)。南大的國家級精品課程有56門。
優勢學科:中國語言文學、數學、物理、化學、天文學、地質學、生物學、計算機科學、商學
中國科學技術大學
中科大的工科在ARWU的學科領域排名中也進入了百強(52-75名),而QSWUR的排名中,中科大的自然科學和工程技術表現突出,均進入了百強,分別位列第59名和第72名,而生命科學與醫藥則位列156名,而藝術人文與社會科學/管理均未上榜。中科大的一級國家重點學科有8個:數學、物理學、化學、地球物理學、生物學、科學技術史、力學、核科學與技術。國家級教學名師則有7名:陳國良(計算機)、李尚志(數學)、史濟懷(數學)、施蘊渝(生命科學)、程福臻(天文與應用物理) 、霍劍青(天文與應用物理)、向守平(天文與應用物理)。中科大的國家級精品課程有13門。
優勢學科:數學、物理學、化學、地球物理學、生物學、科學技術史、力學、核科學與技術
浙江大學
在ARWU的學科領域排名中,浙大的工科進入了百強(第52-75名),而學科排名中有兩項進入百強:化學(76-100名)和計算機(51-75名)。QSWUR的排名也顯示,浙大在工程技術領域表現突出,進入了百強(第68名),其余領域排名為:藝術人文199名、生命科學與醫藥206名、自然科學139名、社會科學/管理212名。浙大的一級國家重點學科有14個:數學、化學、機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學與工程、土木工程、生物醫學工程、園藝學、農業資源利用、植物保護、 管理科學與工程。國家級教學名師有10名:陸國棟(機械與能源學院)、林正炎(數學)、楊啟帆(數學)、吳秀明(中文)、何蓮珍(外語學院)、應義斌(生物系統工程與食品科學學院)、何勇(生物系統工程與食品科學學院)、吳敏(生命科學學院)、劉旭(光學)、朱軍 (農學)。浙大的國家級精品課程有64門。
優勢學科:數學、化學、機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學與工程、土木工程、生物醫學工程、園藝學、農業資源利用、植物保護、管理科學與工程
香港大學
在學科領域排名上,香港大學(簡稱港大) 在兩大排行榜上的差異較大。在ARWU中,港大的各領域均未進入百強,僅在學科排名上有化學(51-75名)和計算機(76-100名)進入百強;而在QSWUR中,港大的藝術人文(第25名)、工程技術(45)、生命科學與醫藥(第28名)、自然科學(第46名)和社會科學/管理(第23名)均進入50強,是一所實力雄厚而均衡的名校。讓人感到意外的是,雖然在QSWUR中以上領域的排名港大均低于北大,但總排名卻是港大高于北大,這可能與港大的國際化程度很高有關。
由于香港地區院校不參與教育部組織的各種評估和評獎,因而沒有如內地名校一樣的國家重點學科等數據,只能根據以上學科領域排名及網絡資料推薦優勢學科。
優勢學科:建筑、法律、醫學、社會科學(包括心理學、社會學、政治與公共行政學、社會工作及社會行政學)、認知科學(心理學、計算機科學/人工智能、語言學、哲學及腦神經科學)、文學、化學、工程學(土木工程、土木工程/環境工程、計算機科學、計算器工程、電機工程、電子及通訊工程、訊息工程、工業工程及科技管理、后勤工程及物流管理、機械工程、機械工程/屋宇設備工程、醫學工程)
香港中文大學
在ARWU的學科領域排名中,香港中文大學(簡稱中大)的工科進入了百強(76-100名),在學科排名中,中大有三個進入百強:數學(第50名)、化學(76-100名)、計算機(第30名,在12所名校中僅次于香港科技大學),優勢突出。而在QSWUR的排名中,中大的五個學科領域均排名百強之列:藝術人文47名、工程技術82名、生命科學與醫藥60名、自然科學90名、社會科學/管理38名,同樣是一所實力均衡而強勁的名校。
優勢學科:數學、化學、計算機、中文、翻譯學、新聞與傳播、專業會計學、社會學、法律
香港科技大學
根據ARWU的學科領域排名,香港科技大學(簡稱科大)的工科排名第36名,為兩地高校之冠,其社科排名52-75名,使科大成為十二名校中唯一有兩大領域位列百強的;在學科排名中,計算機排名第21位,也是兩地高校之冠,而經濟學/商學也進入了50強(第45名)。QSWUR的排名中,科大的工程技術排名第22位,僅次于清華;生命科學與醫藥(第86名)、自然科學(第55名)、社會科學/管理(第43名)也實力強勁,藝術人文(第195名)則稍遜。因此可以說科大是一所工科優勢比較突出的名校。
優勢學科:工程學院、商業管理學院(工商管理)、理學院(數學、生物學)、人文社科學、會計、分子神經學
香港城市大學
在學科領域排名上,香港城市大學(簡稱城大)的工科在ARWU中也進入了50強(第42名),學科排名中則有兩項進入50強:數學(52-75名)和計算機(第50名)。在QSWUR的排名中,城大的藝術人文與社會科學/管理展現較強實力,進入了百強,分別位列第79名和第72名,工程技術(第119名)和自然科學(第186名)也具有一定實力。
優勢學科:商學、法學、創意媒體、數學、計算機、社會工作
香港理工大學
根據ARWU的學科領域排名,香港理工大學(簡稱理大)的工科進入了百強(52-75名),數學(76-100名)與計算機(51-75)進入了學科排名百強。在QSWUR中,理大在藝術人文(第172名)、工程技術(第91名)、生命科學與醫藥(第225名)、社會科學/管理(163名)等領域均具有一定的實力。
優勢學科:酒店及旅游管理、輔助醫療(職業治療、物理治療、眼科視光學、放射學)、工程、物流
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