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筆者長期從事分子生物學(xué)課程的理論和實驗技術(shù)的教學(xué)工作。在教學(xué)過程中,結(jié)合該課程微觀概念繁多、抽象性強等特點,從教材的選用、內(nèi)容、以及教學(xué)方法等幾個方面進(jìn)行了探索研究,并取得了一些成效。以下對教學(xué)改革的幾點措施以及體會和認(rèn)識進(jìn)行具體的描述。

一、精心選擇有關(guān)教材和參考書

教材是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的過程中的基本資料,市面上關(guān)于分子生物學(xué)的教材十分多。由于分子生物學(xué)所包涵的知識面十分廣,在編寫教材時有不同的側(cè)重點,因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學(xué)基本概念與基礎(chǔ)知識,同時又能反映學(xué)科的發(fā)展動態(tài),體現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)特色。分子生物學(xué)是我校較早實行雙語教學(xué)的課程之一,根據(jù)學(xué)生的實際水平選擇了科學(xué)出版社影印出版的英國經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》(Turner)。本教材按主題,采用言簡意賅的語言和簡明清晰的圖表,系統(tǒng)概括了分子生物學(xué)的核心內(nèi)容、主要技術(shù)及前沿動態(tài)。而且,此教材有中文譯本,可以幫助學(xué)生快速準(zhǔn)確獲得信息,十分適合作為雙語課程的教材。

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

由于目前大多數(shù)生物學(xué)課程,如遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等都進(jìn)入了微觀分子時代,因此均增加了蛋白質(zhì)、核酸、基因表達(dá)調(diào)控等基礎(chǔ)知識的講解。這使得學(xué)生對開設(shè)在高年級的分子生物學(xué)有一些似曾相識的感覺。這雖然有助于學(xué)生對分子生物學(xué)的理解,但是也會使學(xué)生感覺好多內(nèi)容是對前面的復(fù)習(xí),出現(xiàn)厭學(xué)情緒。針對這種情況,我們邀請遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等可能涉及分子生物學(xué)內(nèi)容課程的主要負(fù)責(zé)人,認(rèn)真討論,優(yōu)化了各自的教學(xué)大綱,在保證課程內(nèi)容完整性的前提下,盡量壓縮分子生物學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。對于教學(xué)過程中,生物化學(xué)、遺傳學(xué)和遺傳學(xué)中必須出現(xiàn)的分子生物學(xué)內(nèi)容,如蛋白質(zhì)核酸的結(jié)構(gòu)與組成,采用分組討論的方式進(jìn)行自學(xué),調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,因勢利導(dǎo),使學(xué)生對所學(xué)知識能夠更加理解,對所學(xué)知識的記憶和理解能夠進(jìn)一步加深,為以后對相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。與此同時,這既節(jié)約了教學(xué)時間,又不會再出現(xiàn)與遺傳學(xué)和生物化學(xué)有相同內(nèi)容的重復(fù)教學(xué)問題。這樣,一方面對分子生物學(xué)的教學(xué)重點進(jìn)行了明確,另一方面又突出了分子生物學(xué)的教學(xué)特點,即以遺傳學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ),保證了教學(xué)課程的系統(tǒng)性和完整性。

三、合理使用多媒體課件

分子生物學(xué)理論課教學(xué)內(nèi)容多,而且抽象,因此學(xué)生很難熟練掌握和理解。另外,分子生物學(xué)又有著很強的技術(shù)性。其原理十分復(fù)雜、難度高,很難進(jìn)行試驗操作且成本很高,這樣可以利用教學(xué)課件中的相關(guān)圖像及動畫來進(jìn)行演示,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師還可根據(jù)學(xué)生的個性特點以及接受能力來選擇合適的多媒體課件配合內(nèi)容的講解,文、聲、圖、像并茂的新聞?wù)n件能夠從多個角度分層次地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生更加容易理解相關(guān)知識,從而提高教學(xué)質(zhì)量。美觀清晰的多媒體界面,逼真的動畫模擬更加方便教師在教學(xué)過程中的使用。通過多媒體向?qū)W生提供信息,是對學(xué)生進(jìn)行多種感官的綜合刺激,在獲取信息的過程中,學(xué)生通過聽覺、視覺等多方面的并用,更加容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行想象和創(chuàng)新,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。

但是,在教學(xué)過程中使用多媒體時,應(yīng)注意它只是一種教學(xué)手段,是為教師的教和學(xué)生的學(xué)服務(wù)的。教師不能一味地讓學(xué)生時刻跟著多媒體,只是做一個多媒體的操作員。所以,在多媒體教學(xué)過程中,教師要把多媒體當(dāng)一種教學(xué)輔助手段,同時要注意給學(xué)生思考和討論的機會和時間,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,重視學(xué)生的主體地位。

四、剖析經(jīng)典實驗

分子生物學(xué)是所有生物學(xué)學(xué)科相關(guān)課程中,最注重實驗研究的課程之一。目前,現(xiàn)代分子生物學(xué)的理論發(fā)展的過程,實際上是前人大量實驗發(fā)現(xiàn)的科學(xué)闡述集合,比如轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)、RNA干擾現(xiàn)象及其機制的發(fā)現(xiàn)等。這些設(shè)計巧妙的實驗,有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌?其中的一些研究方法如今仍然在分子生物學(xué)的研究中廣泛應(yīng)用,如RNA干擾。這些經(jīng)典實驗過程本身就是一個科學(xué)故事,在很大程度上提高學(xué)生對相關(guān)領(lǐng)域的興趣,其實驗設(shè)計可以啟發(fā)學(xué)生尋找解決問題的方法,也可以幫助學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中了解研究方法,從而加深對相關(guān)理論知識的理解和掌握。

同時,分子生物學(xué)本身仍在不斷地完善當(dāng)中。相關(guān)的知識內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)和研究方式方法日新月異。如對非編碼RNA的研究已經(jīng)成為目前對分子生物學(xué)進(jìn)行研究的特點。將用故事的相識對非編碼RNA的研究歷史進(jìn)行講述,進(jìn)而采用啟發(fā)的方式對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),討論在研究中對這一作用的應(yīng)用。這樣的起發(fā)過程,可以增加學(xué)生對現(xiàn)代生物學(xué)研究中理論與技術(shù)相互促進(jìn)發(fā)展的理解,激勵他們對已學(xué)知識的充分思考,建立基礎(chǔ)研究與社會應(yīng)用之間的聯(lián)系,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性。

五、利用科研實例剖析重點難點問題

分子生物學(xué)雖然理論很高深,但是它卻被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。特別值得一提的,如今各高校的教師有著較高的學(xué)歷和豐富的科研經(jīng)歷,能夠在教學(xué)過程中融入實際的科研案例。在教學(xué)中對書本知識進(jìn)行傳授的同時,為學(xué)生講解講授一些在實際工作中應(yīng)用理論知識的實例,對學(xué)生知識的靈活運用能力的提高有很大幫助,可以為他們今后的工作和實踐奠定基礎(chǔ)。從課堂教學(xué)效果來說,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并增強他們對重點知識的掌握理解。除此之外,也有助于提高學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力,為以后的工作和實踐奠定基礎(chǔ)。

如可能

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生物技術(shù)專業(yè) 分子生物學(xué) 實驗教學(xué) 改革

分子生物學(xué)實驗，是分子生物學(xué)理論的實踐環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑，不僅在研究生教學(xué)中受到普遍重視，在本科生教學(xué)中也受到高度重視。但由于客觀條件的限制，生物技術(shù)專業(yè)的分子生物學(xué)實驗教學(xué)還存在諸多問題，比如現(xiàn)有教材不適合于本科教學(xué)、實驗缺乏設(shè)計性和綜合性等，嚴(yán)重影響了實驗教學(xué)的效果。因此，分子生物學(xué)實驗教學(xué)的改革勢在必行。

一、完善實驗教材建設(shè)

近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和出版業(yè)的發(fā)展，市場上涌現(xiàn)出大量相關(guān)的實驗教材，但往往偏重于對實驗步驟的編寫，或者所選的實驗項目過于專業(yè)化，不適合在本科教學(xué)中運用。實驗指導(dǎo)教師應(yīng)不斷完善實驗教材的建設(shè)，使之既適應(yīng)于本科生實驗教學(xué)平臺，又注重與基因工程、酶工程、發(fā)酵工程等課程的實驗項目的銜接，充分體現(xiàn)生物技術(shù)專業(yè)核心課程的關(guān)聯(lián)性。在編寫教材時，還要盡量做到圖文并茂，通俗易懂，特別是要注重對實驗原理的闡述。

二、加強實驗的設(shè)計性和綜合性

設(shè)計性實驗和綜合性實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。分子生物學(xué)實驗課程主要圍繞“DNA重組技術(shù)”展開，各個實驗項目既具有一定的獨立性，又具有很強的連貫性，這種連貫性表明，這一系列的實驗在操作之前就帶有較強的設(shè)計性，在學(xué)生進(jìn)入實驗教程之前，可以此作為范例，介紹DNA重組實驗的設(shè)計思路和關(guān)鍵問題，積極引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，獨立設(shè)計全部或部分實驗方案，并對這些設(shè)計進(jìn)行剖析和點評。實驗室網(wǎng)絡(luò)的開通，能夠更好地發(fā)揮計算機輔助實驗教學(xué)的功能，為設(shè)計性實驗的教學(xué)提供了極大的便利。比如，可以利用在線軟件分析目的基因的酶切位點，或利用相關(guān)軟件設(shè)計PCR引物等。綜合性實驗是培養(yǎng)學(xué)生獨立操作能力和綜合應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)。通過“質(zhì)粒DNA的提取和檢測”、“質(zhì)粒的酶切分析”等實驗，學(xué)生已基本掌握了相關(guān)原理和技術(shù)，而隨后的“重組子的篩選與鑒定”實驗，仍然需要使用質(zhì)粒DNA提取、酶切、電泳等技術(shù)，帶有很強的綜合性，可借以培養(yǎng)和考核學(xué)生獨立操作、綜合應(yīng)用的能力。此外，篩選和鑒定重組子又有多種方法，可設(shè)計不同的實驗方案。因此，該實驗在教學(xué)中又可作為一個設(shè)計性實驗，只要學(xué)生設(shè)計的方案具有可行性，就應(yīng)當(dāng)盡量提供條件，讓學(xué)生按照自己設(shè)計的方案完成實驗。

三、優(yōu)化實驗教學(xué)方法

“教無定法，貴在得法”，但這“法”首先因立足于學(xué)科特點，并在教學(xué)實踐中不斷探索和優(yōu)化。筆者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，對分子生物學(xué)實驗的教學(xué)方法作初步探討。

1.集中時間，小班開課

“DNA重組技術(shù)”的各項實驗相對獨立，但無論在邏輯上還是在時間上，前后都是緊密關(guān)聯(lián)的，如果像其他課程的實驗?zāi)菢用恐茏鲆粋€的話，很難取得理想的結(jié)果。因此，較為合理的安排就是集中時間授課，在兩周內(nèi)完成整個DNA重組實驗。這種安排既使學(xué)生在操作時目標(biāo)明確，也因其符合科研的節(jié)奏而使學(xué)生能更好地體驗科研的氛圍和樂趣。在本科生的分子生物學(xué)實驗教學(xué)中，普遍面臨著儀器臺套數(shù)有限、指導(dǎo)教師少、學(xué)生人數(shù)多等突出問題，小班開課可有效緩解眾多學(xué)生與有限的教學(xué)資源之間的矛盾，提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。小班開課時，每批以10個左右學(xué)生為宜。

2.集中講解，個別指導(dǎo)

在每次實驗前，應(yīng)集中講解實驗原理，把本質(zhì)問題講解透徹，也應(yīng)分析實驗步驟，并針對關(guān)鍵操作、技術(shù)難點或容易誤解之處進(jìn)行演示，使學(xué)生能更好地掌握實驗原理和技術(shù)，并在實驗前做到“胸有成竹”。盡管按照同樣的實驗手冊操作，但每個學(xué)生可能會遇到不同的問題，這時指導(dǎo)教師應(yīng)隨時關(guān)注每個學(xué)生的狀態(tài)，及時解答學(xué)生的疑問，或及時指出其錯誤的或不規(guī)范的操作，并予以糾正。上文所說的小班開課，可保證指導(dǎo)教師有足夠的時間和精力來實現(xiàn)個別指導(dǎo)。

3.落實預(yù)習(xí)，及時總結(jié)

如果不作強調(diào)，學(xué)生很容易忽視實驗課程的預(yù)習(xí)，在動手操作時看一步做一步，這樣既容易出錯，又看不到各個步驟之間的銜接，看不到實驗的整體和精髓，致使實驗結(jié)果和教學(xué)效果均不理想。因此，在每次實驗前，應(yīng)布置具體的預(yù)習(xí)任務(wù)，包括實驗原理、實驗步驟、注意事項等，并在實驗講解時隨時提問，以檢查預(yù)習(xí)效果，確保學(xué)生在進(jìn)入實驗室之前就熟悉相關(guān)內(nèi)容，特別是應(yīng)明確本次實驗要做什么，明確本次實驗在整個實驗教程中所處的地位。在重視實驗預(yù)習(xí)的同時，也要重視實驗總結(jié)。實驗的總結(jié)可安排在實驗間隙，也可安排在實驗結(jié)束之后，宜采用討論的方式?？上扔蓪W(xué)生自己總結(jié)經(jīng)驗，提出實驗中遇到的問題并進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上再由指導(dǎo)教師進(jìn)行概括和補充，分析實驗中存在的普遍問題、特殊問題及其成因，以促進(jìn)學(xué)生分析和解決問題能力的提高。此外，指導(dǎo)教師還應(yīng)及時評價實驗教學(xué)的效果，以期在下次開課時進(jìn)一步完善。

4.拓寬思路，廣開渠道

Southern雜交、DNA測序等技術(shù)，對設(shè)備要求高，實驗流程長，難以作為本科生實驗教學(xué)的內(nèi)容，但是作為生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，又有必要對這些重要技術(shù)有較為深刻的認(rèn)識。因此，在實驗教學(xué)中應(yīng)拓寬思路，綜合利用多種渠道，直接或間接地傳授這些技術(shù)。多媒體是拓寬實驗教學(xué)的重要手段，可用于演示那些重要的但不能開設(shè)的實驗，拓寬學(xué)生的知識面。如果能參觀本?；蛐值茉盒５膶嶒炇?，并在現(xiàn)場講解或演示實驗，則可使學(xué)生形成更為直觀的認(rèn)識。此外，對于學(xué)有余力的學(xué)生，還需因材施教，積極引導(dǎo)，重點提拔，鼓勵他們參與預(yù)實驗，觀摩教師的科研工作，或指導(dǎo)他們參與大學(xué)生科研立項，也即引導(dǎo)他們從課堂實驗走向科學(xué)研究，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下堅實基礎(chǔ)。

四、完善實驗考核體系

實驗教學(xué)的考核是客觀評價學(xué)生所掌握的理論和技能的重要手段，也是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的有效措施。分子生物學(xué)實驗應(yīng)注重全面考查學(xué)生的素質(zhì)，不僅要考查學(xué)生所掌握的基本知識和技能，還要考查學(xué)生獨立思考和綜合運用的能力，以及在實驗操作中表現(xiàn)出來的認(rèn)真的態(tài)度，實事求是的科學(xué)作風(fēng)和團(tuán)隊合作精神等。因此，在教學(xué)中應(yīng)以“公平、公正”為原則，不斷探索和完善實驗考核體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊清玲，陳昌杰等.本科生分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革的實踐和體會[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版），2007.

[2]曹華，裴鵬等.分子生物學(xué)實驗教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2006.

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【關(guān)鍵詞】先導(dǎo)化合物；活性篩選；發(fā)現(xiàn)

先導(dǎo)化合物是指通過生物測定從候選化合物中發(fā)現(xiàn)和選定的具有某種藥物活性的新化合物，一般具有新穎的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并有衍生化和改變結(jié)構(gòu)發(fā)展?jié)摿?，可用作研究模型，?jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，開發(fā)出受專利保護(hù)的新藥品種。

一、先導(dǎo)化合物的尋找

（1）從天然產(chǎn)物活性成分中發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。19世紀(jì)至20世紀(jì)期間，從植物中提取、分離得到了許多具有特殊治療作用的藥物。這些藥物無需修飾即可直接應(yīng)用于臨床，如嗎啡、奎寧、紫杉醇等。此外，還有許多藥物是以從植物中提取的物質(zhì)為先導(dǎo)化合物，進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，獲得了很好的治療結(jié)果。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，人們開始從動物和微生物中分離提取并獲得新的先導(dǎo)化合物。多種具有抗菌活性的天然抗生素被分離出來，如青霉素、四環(huán)素、鏈霉素、氯霉素、紅霉素等。對天然菌類提取物的優(yōu)化蓬勃發(fā)展，創(chuàng)制了百余種抗生素，包括后來在臨床中得以廣泛應(yīng)用的阿莫西林、頭孢哌酮和阿齊霉素等。同時，大量的非抗生素類藥物也從這類先導(dǎo)物種被提取或優(yōu)化出來，包括從橘青霉素中提取得到羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑美伐他汀等。內(nèi)源性生物活性物質(zhì)也是先導(dǎo)物的重要來源。開發(fā)和應(yīng)用體內(nèi)這些微量的內(nèi)源性物質(zhì)為先導(dǎo)化合物尋找新藥是目前藥物研發(fā)領(lǐng)域中的新興方向。（2）通過分子生物學(xué)途徑發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學(xué)，通過研究生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)。分子生物學(xué)的研究內(nèi)容包括各種生命過程，如光合作用、發(fā)育的分子機制、神經(jīng)活動的機理、癌的發(fā)生等，可以利用這些研究來發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。（3）從代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。代謝產(chǎn)物是指新陳代謝中的中間代謝產(chǎn)物和最終代謝產(chǎn)物?？茖W(xué)家利用高端技術(shù)進(jìn)行提取和分析這類先導(dǎo)物并進(jìn)行改造以獲得新藥。如由二級代謝產(chǎn)物偶氮化合物磺胺米柯定發(fā)現(xiàn)磺胺類強力和長效H1受體拮抗劑諾阿司咪唑，由于其不易通過血腦屏障，因此無中樞鎮(zhèn)靜作用，也沒有抗膽堿作用，它與組胺競爭細(xì)胞上的H1受體，起抗過敏作用。（4）從臨床藥物的副作用或者老藥新用途中發(fā)現(xiàn)。臨床藥物的常見的副作用包括惡心、干嘔、視力模糊、頭昏、嗜睡等。根據(jù)這些不良發(fā)應(yīng)研究其作用機制，可以發(fā)現(xiàn)某些先導(dǎo)化合物。如新型的碳酸酐酶抑制劑利尿藥就是一個成功的例子。

二、先導(dǎo)化合物的活性篩選

（1）非抗菌活性先導(dǎo)化合物的篩選?，F(xiàn)代生物技術(shù)，特別是分子生物學(xué)研究的進(jìn)展使采用重組微生物技術(shù)篩選非抗菌活性先導(dǎo)化合物顯示出優(yōu)越性。該方法簡化了分析檢測過程，降低了結(jié)果的假陽性的發(fā)生，適用于高通量篩選系統(tǒng)。目前采用此技術(shù)建立了許多有效的先導(dǎo)化合物篩選模型。以重組微生物技術(shù)為基礎(chǔ)的靶位篩選系統(tǒng)是將編碼外源靶蛋白的基因克隆，轉(zhuǎn)移到宿主（微生物）體內(nèi)并進(jìn)行表達(dá)，再采用經(jīng)典方法對重組微生物的特性（如存活）進(jìn)行評價。（2）抗癌活性天然先導(dǎo)化合物的篩選。隨著對腫瘤發(fā)生機制研究的不斷深入，人們以腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中相關(guān)酶、受體為作用靶點，設(shè)計出一些利用新的作用機制篩選抗癌藥物的方法。例如，抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶、抗有絲分裂、抑制生長調(diào)節(jié)及信號傳導(dǎo)途徑、鈣離子通道阻滯劑等方法。這些方法特別適用于天然抗癌先導(dǎo)化合物的跟蹤分離篩選，利用這些方法已篩選出一些新的有潛在抗癌活性的天然先導(dǎo)化合物。（3）抗氧化活性先導(dǎo)化合物的篩選。抗氧化活性先導(dǎo)化合物一般應(yīng)用于治療心血管疾病。例如，利用多靶點機制，從南海真菌中分離出來的一系列全新結(jié)構(gòu)的鹿角縮酮類化合物，此類化合物能抑制苯腎上腺素引起的血管環(huán)收縮，與一氧化氮合成酶抑制劑L-NAME合用能明顯減弱其舒血管作用。而且，能顯著抑制過氧化氫誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡、線粒體膜電位下降和細(xì)胞色素C的釋放，也提示該化合物具有胞內(nèi)抗氧化作用。

三、先導(dǎo)化合物的優(yōu)化

先導(dǎo)化合物存在缺陷，如活性不夠高，化學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，毒性較大，選擇性不好，藥代動力學(xué)性質(zhì)不合理等等，對先導(dǎo)化合物進(jìn)行化學(xué)修飾，進(jìn)一步優(yōu)化使之發(fā)展為理想的藥物，這一過程稱為先導(dǎo)化合物的優(yōu)化。優(yōu)化方法有兩種，一是通過化學(xué)操作和生物學(xué)評價、發(fā)現(xiàn)決定藥理作用的藥效團(tuán)；或得到特異性高、毒副作用小的藥物。二是改變先導(dǎo)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，反復(fù)試驗。例如利用生物電子等排體對先導(dǎo)化合物進(jìn)行優(yōu)化。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]趙愛國，韓宇萍.從植物藥中篩選先導(dǎo)化合物的策略[J].中國藥房.2002（9）：517～519

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然而，現(xiàn)實的情況是，根據(jù)不同作物種類，中國植物分子遺傳育種研究水平與國際先進(jìn)水平相差10年到30年。分子育種在產(chǎn)業(yè)化方面也處在相對低的發(fā)展水平。因此，中國分子遺傳育種要走出目前的困境，需要做大量具體細(xì)致的工作。

分子生物技術(shù)育種優(yōu)勢顯著

過去，人們依靠傳統(tǒng)育種方法獲取作物新品種，其根據(jù)選擇的特性確定植物親本，然后通過雜交、回交或者直系篩選程序來完成。傳統(tǒng)育種方法存在著極大的盲目性、經(jīng)驗性、不確定因素和長周期的問題。

目前，世界遺傳育種研究已從傳統(tǒng)的常規(guī)育種技術(shù)進(jìn)入依靠生物技術(shù)育種階段?？茖W(xué)家已從單個基因的測序轉(zhuǎn)為有計劃、大規(guī)模地檢測水稻等重要生物體的基因圖譜，全世界已有6000多項農(nóng)作物方面的生物技術(shù)研究成果進(jìn)入田間試驗。所有這些都表明，未來世界種子產(chǎn)業(yè)競爭的焦點主要是生物技術(shù)，尤其是DNA（脫氧核糖核酸）標(biāo)記輔助育種和基因工程。生物技術(shù)向人類展示了種業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿?，?chuàng)造著農(nóng)業(yè)革命的未來。許多發(fā)達(dá)國家已明確提出了“向生物技術(shù)要產(chǎn)量”的口號。

植物的分子遺傳育種可謂系統(tǒng)的分子生物學(xué)工程，它是植物細(xì)胞學(xué)、植物生理學(xué)、傳統(tǒng)分子生物學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)以及傳統(tǒng)遺傳育種的綜合體，是高通量分子遺傳育種和傳統(tǒng)遺傳育種相結(jié)合的系統(tǒng)工程。分子育種簡單地說就是在作物育種領(lǐng)域應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)，其可概括為數(shù)量性狀位點圖譜或基因測序發(fā)現(xiàn)特殊基因位點、分子標(biāo)記輔助育種、基因組篩選以及基因工程幾個部分。

要實現(xiàn)作物分子遺傳育種的目標(biāo)，首要任務(wù)是了解選擇群體細(xì)胞的生理生化特性以及與之相對應(yīng)的表型現(xiàn)象，也就是要確定植物群體實際基因或基因片段的表達(dá)與表型現(xiàn)象的內(nèi)在關(guān)聯(lián)程度。而這種關(guān)系的確立過程即是獲得基因表達(dá)的數(shù)量性狀位點圖譜或相關(guān)圖譜的過程。為獲得數(shù)量性狀位點圖譜，需要經(jīng)過選擇那些遺傳上有著明顯分離的作物親本品系、獲取能夠區(qū)別不同品系的基因標(biāo)記、借助先進(jìn)的第二代測序技術(shù)進(jìn)行DNA測序和利用統(tǒng)計技術(shù)確定可用來預(yù)測作物特性表現(xiàn)型的DNA標(biāo)記。

確定預(yù)測作物特性表現(xiàn)型的DNA標(biāo)記后，人們便可用此DNA標(biāo)記進(jìn)行相關(guān)特性的育種選擇，即作物育種的標(biāo)記輔助選育。這種選育過程相對于傳統(tǒng)的表現(xiàn)型篩選要簡單，它可以為我們節(jié)約大量的時間、精力和資源。這種選育過程的優(yōu)勢表現(xiàn)在人們能在苗期進(jìn)行選擇以及可以進(jìn)行單株選擇。

分子水平植物遺傳育種的實施可幫助人們在最短的時間里實現(xiàn)下列目標(biāo)：1.大大縮短半野生群體轉(zhuǎn)化為商業(yè)用新作物品種的時間和空間；2.讓現(xiàn)存的作物品種盡快適應(yīng)新的環(huán)境壓力，如抗病蟲害，以及滿足人們對其營養(yǎng)成分和形態(tài)學(xué)的需求；3.迅速地讓那些來自相同種類的野生家系的、有價值的特性載入到現(xiàn)存作物中去；4.容許植物育種家直接操作那些高度復(fù)雜的植物特性，如雜種優(yōu)勢和花卉類特性;5.能夠?qū)δ切┏３１缓雎缘墓律魑?，如小米、山藥、根類和塊莖類作物等進(jìn)行有效的遺傳選育。

建立高通量分子遺傳育種技術(shù)平臺

中國迫切需要建立多個大規(guī)模、高效率的分子遺傳育種技術(shù)服務(wù)平臺。這個服務(wù)平臺應(yīng)該由國家統(tǒng)籌建立，實行企業(yè)化管理。引進(jìn)和吸收國際先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備（包括第二代和第三代測序技術(shù)設(shè)備，可進(jìn)行全自動化用于單株篩選培育的溫室設(shè)備等），并建有能進(jìn)行常規(guī)育種的繁育基地。這個平臺的建立應(yīng)該能夠為植物遺傳育種科研機構(gòu)和種子企業(yè)等，根據(jù)不同作物、品種、品系以及相對應(yīng)的特性，提供全方位高通量分子遺傳育種服務(wù)。這些服務(wù)包括：基因標(biāo)記物的篩選、標(biāo)記親本篩選、高通量測序以及與之對應(yīng)的作物分子遺傳育種項目、高統(tǒng)量分子標(biāo)記輔助育種、遺傳數(shù)據(jù)分析、種質(zhì)基因庫的建立、品種親本篩選、種子品質(zhì)鑒定和常規(guī)的品種比較試驗等。除此之外，企業(yè)本身還能夠承擔(dān)國家重大科研項目。

這種高科技服務(wù)平臺的建立，能夠有效地利用現(xiàn)有的與農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究相關(guān)的以及已經(jīng)建立起來的與傳統(tǒng)植物遺傳育種有關(guān)的人才和技術(shù)設(shè)施，同時有能力滿足中國制種業(yè)在高科技生物制種方面的需求，從某種程度上解決目前中國種業(yè)至今不具備高科技研發(fā)能力的問題。采取企業(yè)化的管理機制，如果操作得當(dāng)，有國家政策層面上的支持，3年至5年內(nèi)完全有可能達(dá)到上市企業(yè)的水平。

農(nóng)業(yè)的作物分子遺傳育種是一個系統(tǒng)工程，其重要性和社會影響力絕不亞于航空航天工程?？紤]到中國的實際情況，有必要成立一個國家級別的作物遺傳育種專家委員會，其由中國科技部、農(nóng)業(yè)部和農(nóng)科院牽頭，組織國內(nèi)外從事作物分子遺傳學(xué)研究的專家組成專家委員會，針對中國現(xiàn)有的主要農(nóng)作物（大約300種），逐個就目前該種作物相關(guān)的分子遺傳育種水平進(jìn)行調(diào)研，針對不同作物種類，提出未來5年至10年分子遺傳育種的詳細(xì)規(guī)劃，并擬定出詳細(xì)的系統(tǒng)研究方向、策略和研究方案；同時根據(jù)不同作物種類及其重要的篩選特性，推選出適合中國國情的分子遺傳育種專項課題，通過類似于國家863計劃的形式，在全國范圍內(nèi)實行競爭申請項目課題，由專家委員會在整個課題實行過程中監(jiān)督指導(dǎo)具體課題的執(zhí)行和落實情況。

分子生物育種高通量技術(shù)是關(guān)鍵

確定正確的發(fā)展方向需基于中國國情和世界種業(yè)發(fā)展趨勢。當(dāng)今中國種業(yè)最重要的和首要的發(fā)展方向是對傳統(tǒng)育種技術(shù)進(jìn)行改造，利用生物技術(shù)向傳統(tǒng)育種技術(shù)進(jìn)行滲透，提高農(nóng)作物的育種效率，向以生物技術(shù)為代表的高新育種技術(shù)轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的品種間雜交選育新品種周期較長、效率較低，以生物技術(shù)為代表的高新技術(shù)與傳統(tǒng)的育種技術(shù)相結(jié)合，則可以快捷高效地培育農(nóng)作物新品種，因此，實施常規(guī)育種和生物技術(shù)育種相結(jié)合的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，可逐步提高中國種業(yè)的科技含量。建立不同作物種類的分子水平的種植資源庫，把高科技分子育種技術(shù)以及分子水平的親本選育和種質(zhì)鑒定貫穿到我們種業(yè)發(fā)展的各個環(huán)節(jié)中去，將是種業(yè)今天和未來發(fā)展最重要的方向和目的。

分子育種儀器設(shè)備的自動化操作是實施農(nóng)業(yè)高通量作物分子育種的基本保證。然而，實現(xiàn)高通量作物分子育種必須有能力在高通量的前提下對不同作物種類提取和分離高純度DNA/RNA，以實現(xiàn)在苗期短的生長期限內(nèi)對單株進(jìn)行選育的可能。這也是中國目前實施農(nóng)業(yè)高通量分子育種的技術(shù)瓶頸。與此同時，中國科研機構(gòu)技術(shù)不全面，與農(nóng)業(yè)有關(guān)的科研機構(gòu)分散和多為小型試驗室，這些造成了中國目前分子水平育種技術(shù)落后，基礎(chǔ)研究水平低的情況。即使有些已經(jīng)鑒定的基因標(biāo)記和數(shù)量性狀位點圖譜也因為不理想，而無法直接應(yīng)用于分子標(biāo)記輔助育種實現(xiàn)。

培訓(xùn)、培養(yǎng)和引進(jìn)分子遺傳育種人才

當(dāng)今世界作物育種業(yè)甚至世界農(nóng)業(yè)競爭的焦點就是科學(xué)技術(shù)和掌握科學(xué)技術(shù)的人才。誰抓住了技術(shù)和人才，誰就在競爭中占據(jù)了主動。近年來，中央和地方政府出臺了一系列引進(jìn)高科技項目和人才的計劃，并從過去的“招商引資”轉(zhuǎn)變?yōu)榻裉斓摹罢胁乓恰?。但是，在不少各地高科技項目和人才招聘活動中，很難找到與農(nóng)業(yè)生物技術(shù)有關(guān)的人才和項目。這種現(xiàn)象也許意味著在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，中國缺乏能讓生物技術(shù)人才施展才華的技術(shù)平臺。

中國農(nóng)業(yè)分子生物學(xué)家黎裕等專家分析了中國分子遺傳育種存在的問題，認(rèn)為中國作物分子育種新技術(shù)新方法創(chuàng)新能力弱、分子育種高效化和規(guī)?；瘺]有得到根本解決，以及分子手段與傳統(tǒng)育種技術(shù)尚需有機結(jié)合。然而，或許存在另外一個問題，那就是中國缺乏農(nóng)業(yè)分子遺傳育種方面的系統(tǒng)設(shè)計師。正如一家想成功開發(fā)出具有市場潛力計算機軟件的公司，重要的不是公司有多少計算機軟件工程師，而是需要有一個具有市場觀念、能進(jìn)行全方位思維的系統(tǒng)軟件設(shè)計師。

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關(guān)鍵詞數(shù)量遺傳學(xué);分子遺傳學(xué);動物育種;研究進(jìn)展

自20世紀(jì)80年代以來，隨著現(xiàn)代分子生物技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，動物育種計劃和動物分子遺傳學(xué)研究取得了大量的突破性成果，國際上的動物育種已逐漸進(jìn)入分子水平，從傳統(tǒng)的育種方法朝著快速改變動物基因型甚至是單倍體型的方向發(fā)展。

1數(shù)量遺傳學(xué)與動物育種

數(shù)量遺傳學(xué)選擇原理充分考慮了環(huán)境因素對微效多基因控制的數(shù)量性狀的影響力，從表型方差中剖分出基因型方差，通過運用資料設(shè)計和統(tǒng)計模型估計有關(guān)的遺傳參數(shù)，最后達(dá)到選種的目的[1-2]。數(shù)量遺傳學(xué)主要應(yīng)用于估計遺傳參數(shù)、通徑分析和動物育種估計的模型方法等幾個方面。

1.1遺傳參數(shù)估計

從統(tǒng)計學(xué)上講，遺傳參數(shù)的估計可歸結(jié)為方差或協(xié)方差組分估計。從親子回歸、同胞分析到方差分析法;到了20世紀(jì)50年代，C R Henderson提出了針對非均衡資料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;之后出現(xiàn)了極大似然法約束極大似然法、最小范數(shù)二次無偏估計法和最小方差二次無偏估計法以及貝葉斯估計等方法。目前，約束最大似然法是世界各國育種學(xué)家采用的主要方法。

1.2育種值估計

畜禽遺傳評定即評估畜禽種用價值的高低，是畜禽育種工作的中心任務(wù)。畜禽種用價值的高低是用育種值來衡量的，影響數(shù)量性狀表型值的是微效多基因的加性效應(yīng)值(A)、等位基因之間的顯性效應(yīng)值(D)和非等位基因間的上位效應(yīng)值(I)。其中，只有基因的加性效應(yīng)值即育種值能夠穩(wěn)定的遺傳給后代，但是育種值不能直接測量，只能使用一定的統(tǒng)計學(xué)方法通過表型值對其間接加以估計，所以遺傳評定的主要工作就是對育種值的估計。畜禽的估計育種值是選擇種畜的主要依據(jù)，育種值估計的準(zhǔn)確性在很大程度上影響著畜禽育種效果的好壞。用于育種值估計的方法概括起來主要有選擇指數(shù)法、群體比較法和混合線性模型法。

2分子數(shù)量遺傳學(xué)與動物育種

分子數(shù)量遺傳學(xué)是分子生物技術(shù)與數(shù)量遺傳學(xué)相結(jié)合的一門發(fā)展中的新的交叉學(xué)科，目前仍屬于數(shù)量遺傳學(xué)范疇[3-6]?，F(xiàn)代分子生物技術(shù)的發(fā)展，使得從分子水平上研究數(shù)量性狀的基因成為可能。

2.1對QTL作出遺傳標(biāo)記

目前對決定數(shù)量性狀的多基因還不能準(zhǔn)確定位，但如果能找到一個可以識別的基因或基因組的DNA多態(tài)，或是一個染色體片段與這一目標(biāo)性狀有密切的關(guān)聯(lián)，就可作為對目標(biāo)性狀選擇的遺傳標(biāo)記。遺傳標(biāo)記還可應(yīng)用于基因轉(zhuǎn)移、基因定位和基因作圖等研究。

2.2QTL的分離和克隆

分子數(shù)量遺傳學(xué)的目標(biāo)是要分離和克隆決定數(shù)量性狀的基因，研究其結(jié)構(gòu)和功能，最終達(dá)到從分子水平上改良數(shù)量性狀的目的。雖然在理論上可以將分子生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的各種基因克隆技術(shù)用于QTL，但是數(shù)量性狀的遺傳表達(dá)一般涉及多個基因座位。例如，奶牛的產(chǎn)奶量既受繁殖和泌乳的內(nèi)分泌系統(tǒng)基因的控制，又受消化酶系統(tǒng)基因的控制，情況相當(dāng)復(fù)雜，很難把這些基因一一分離和克隆。但也可以根據(jù)已有的知識，通過對候選基因的篩選找出一個或幾個對某個數(shù)量性狀有較大效應(yīng)的QTL，就可以對這個QTL用一般的基因克隆方法進(jìn)行克隆，作為數(shù)量性狀的一個重要基因來研究。例如，有資料報道豬的雌激素受體基因可影響產(chǎn)仔數(shù)1.0~1.5頭。

3動物育種方法前景

動物分子育種是依據(jù)分子數(shù)量遺傳學(xué)理論，利用分子生物學(xué)技術(shù)來改良畜禽品種的一門新型學(xué)科，是傳統(tǒng)的動物育種理論和方法的新發(fā)展。從目前發(fā)展?fàn)顩r來看，它應(yīng)包含兩方面內(nèi)容:以基因組分析為基礎(chǔ)的標(biāo)記輔助選擇和以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)基因育種。由于動物分子育種是直接在水平上對性狀DNA的基因型進(jìn)行選擇，因此其選種的準(zhǔn)確性會大大提高;同時轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用還能根據(jù)人們的需求創(chuàng)造出一些非常規(guī)性的畜牧產(chǎn)品[7-8]?？梢哉f，動物分子育種是動物遺傳育種學(xué)科發(fā)展的必然，它將是21世紀(jì)動物育種的一種重要方法，對21世紀(jì)世界畜牧業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。

4參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:師范生教育;教學(xué)改革;師范性

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1002-0845(2012)10-0085-02

面對師范教育受到的市場化和高校內(nèi)部學(xué)科專業(yè)學(xué)術(shù)性高標(biāo)準(zhǔn)要求的沖擊,無論是高等師范大學(xué)的辦學(xué)在向綜合性方向發(fā)展的過程中,還是參照國外綜合性大學(xué)經(jīng)驗開辦師范專業(yè)的應(yīng)時而動形勢下,師范教育弱化師范性的傾向已明顯地表現(xiàn)出來[1]~[3],如何保證師范專業(yè)師范生的師范性已成為值得人們深思的課題。多年來,我校生物科學(xué)專業(yè)(師范)為了培養(yǎng)優(yōu)秀的生物學(xué)教師,以現(xiàn)代大學(xué)教育理念為指導(dǎo),用質(zhì)量意識、開放意識、國際視野和創(chuàng)新思維統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)之全局,圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新型生物學(xué)教師這一辦學(xué)目的,實施了一系列深層次的師范生教育教學(xué)改革,使得生物科學(xué)專業(yè)成為國家級特色專業(yè)建設(shè)點,使學(xué)生的就業(yè)競爭力、在實際工作中的勝任力以及用人單位的認(rèn)可度均顯著提高。

一、頂層設(shè)計人才培養(yǎng)方案,實現(xiàn)“學(xué)術(shù)性”與“師范性”的有機整合

師范教育是一個雙專業(yè)人才的培養(yǎng)形式,在學(xué)科專業(yè)學(xué)術(shù)性方面要求學(xué)生應(yīng)具備與綜合性大學(xué)同類科系相當(dāng)?shù)闹R能力水準(zhǔn),以解決未來作為教師“教什么”的問題;同時還要從師范性方面要求學(xué)生具備較高的教育專業(yè)水準(zhǔn),以解決未來作為教師“怎么教”的問題。很顯然,在人才培養(yǎng)過程中實現(xiàn)學(xué)術(shù)性與師范性的整合是奠定師范生(教師資質(zhì)人才)的教師職業(yè)專業(yè)化水準(zhǔn)的基本保證[4]。由于歷史原因,河南大學(xué)經(jīng)歷了從最早的國內(nèi)綜合性大學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閹煼洞髮W(xué)、又于20世紀(jì)80年代中葉實現(xiàn)了從師范性大學(xué)向綜合性大學(xué)的回歸的過程,此后,僅有部分專業(yè)是師范性的,生物科學(xué)專業(yè)(師范)即是其中之一。為了做到既發(fā)揮綜合性大學(xué)資源優(yōu)勢、體現(xiàn)人才培養(yǎng)的學(xué)科專業(yè)的學(xué)術(shù)性特點,又要充分體現(xiàn)師范專業(yè)人才培養(yǎng)的師范性特點,我校生物科學(xué)專業(yè)多次對專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行了較大幅度的修訂。培養(yǎng)方案的修訂主要圍繞能力培養(yǎng)頂層設(shè)計的總體藍(lán)圖,實現(xiàn)了從注重傳授知識到注重能力培養(yǎng)、從單一的專業(yè)知識課程結(jié)構(gòu)框架向多元的核心課程加綜合課程結(jié)構(gòu)框架、從傳統(tǒng)的學(xué)年制向?qū)W分制、從整齊劃一的4年學(xué)制向3~7年的彈性學(xué)制的轉(zhuǎn)變;加重了學(xué)科專業(yè)實驗實踐課程在總專業(yè)方案中的學(xué)分比重(占總學(xué)分的30%),加重了以教育學(xué)科課程(包括學(xué)科教育課程)為標(biāo)志的師范性特色必修課程的比重,凸顯了師范專業(yè)的師范性比重(占總學(xué)分的12%),設(shè)置了旨在培養(yǎng)師范生的綜合素質(zhì)、自主學(xué)習(xí)能力和個性人格特點等人文社會科學(xué)課程、選修課和專項學(xué)分(開放性課程)等課程(占總學(xué)分的31%)。

二、運用課程整合機制,構(gòu)建能力培養(yǎng)型課程體系

1.課程體系構(gòu)建過程中突出7個理念

1)引入“課程群”整合機制。即把原有學(xué)科課程體系下劃分過細(xì)的課程依據(jù)其研究的對象、層次、功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及實驗層次方法的相近性等加以歸并整合成若干個課程群[5]。2)以實驗技術(shù)為主線。3)分層次設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。4)模塊化隨機組合課程內(nèi)容彰顯專業(yè)特色和人才培養(yǎng)個性。5)突出能力目標(biāo)和以人為本的教育理念。6)開放的課程時空觀。新的課程觀既包括了傳統(tǒng)意義上的課堂課程又包括課堂外延伸的課程。7)突出人才能力構(gòu)成中的師范性維度和師范生教育的實踐取向。

2.理論課設(shè)置為“5+1+1”課程群模式

課程群模式中的“5”即植物生物學(xué)與生態(tài)學(xué)、動物生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)、微生物學(xué)五大學(xué)科專業(yè)課程群,其功能主要是奠定學(xué)生扎實的生物學(xué)專業(yè)知識與技能;課程群模式中的第一個“1”指學(xué)科視野課程,其功能主要是為學(xué)生掌握學(xué)科前沿,為形成科研思路和專業(yè)創(chuàng)新思維打基礎(chǔ);課程群模式中的第二個“1”指教育科學(xué)學(xué)科課程,主要是針對師范生培養(yǎng)目標(biāo)要求形成的具有教師專業(yè)特色的課程體系。

3.實驗課設(shè)置為“5+1”課程群 和“3層次”課程體系

課程群模式中的“5”即植物生物學(xué)實驗、動物生物學(xué)實驗、微生物與免疫學(xué)實驗、生化與分子生物學(xué)實驗、細(xì)胞與遺傳學(xué)實驗五大實驗課程群;課程群模式中的“1”,即科研訓(xùn)練與創(chuàng)新實驗?zāi)K;“3層次”實驗,即把實驗劃分為驗證性實驗、綜合提高性實驗和研究創(chuàng)新性實驗。

實驗課程體系構(gòu)建從研究生物學(xué)專業(yè)本科階段實驗教學(xué)所涉及的實驗方法與技能入手,把實驗概括為基本生物學(xué)實驗技術(shù)與方法和現(xiàn)代生物學(xué)實驗技術(shù)與方法。這些實驗技術(shù)以往分散在各個獨立的實驗中,現(xiàn)在可以依據(jù)實驗技術(shù)打破傳統(tǒng)的學(xué)科界限,把有關(guān)實驗項目整合起來形成實驗?zāi)K,每個模塊由幾個實驗項目組成,涉及若干個實驗技術(shù)與方法。這樣既可避免內(nèi)容重復(fù),又可節(jié)約時間和教學(xué)資源,更重要的是能使學(xué)生對實驗技術(shù)的基本原理和應(yīng)用范疇有一個全面而較為深刻的認(rèn)識。理論課與實驗課的學(xué)時分配比為1:1。另外有研究性實驗若干,供學(xué)生根據(jù)個人實際情況選修。

4.實習(xí)課程

包括動植物野外實習(xí)(2周)、教學(xué)技能訓(xùn)練(4學(xué)時)、教育調(diào)查與分析(課余時間)、教育見習(xí)(4周)和教育實習(xí)(6周)。

三、突出“六性”,彰顯師范教育辦學(xué)特色

1.在人才培養(yǎng)定位上突出精英性

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關(guān)鍵詞：分子靶向治療； 肺癌

中圖分類號：R734.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）07-143-001

肺癌是我國發(fā)病率最高的惡性腫瘤，其發(fā)病率和病死率均居全國首位，迫切期望人們突破傳統(tǒng)思維，尋找新的治療方法。因此，探索新的治療方法可顯著提高肺癌治療水平。

人們期望分子靶向治療能像現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的巡航導(dǎo)彈，自動尋敵、精準(zhǔn)定點殺滅癌細(xì)胞；或者像現(xiàn)代戰(zhàn)爭中精確鉆地的炸彈，能定向阻斷癌細(xì)胞增殖，轉(zhuǎn)移信號傳導(dǎo)，進(jìn)而破壞癌細(xì)胞代謝[1]。近年來，腫瘤分子靶向治療已經(jīng)進(jìn)入了一個全新的時代。這些領(lǐng)域包括具有靶向性的表皮生長因子受體（EGFR）抑制劑；針對某些特定細(xì)胞標(biāo)志物的單克隆抗體；針對某些癌基因和腫瘤標(biāo)記物的藥物；抗腫瘤血管生成的藥物及基因治療等。本文就肺癌的分子靶向治療藥物的新進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、靶向治療概念

分子靶向治療是治療肺癌的新途徑，分子靶向治療是以腫瘤細(xì)胞具有的特異性（或相對特異）的分子為靶點，應(yīng)用分子靶向藥物特異性阻斷該靶點的生物學(xué)功能，從分子水平來逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為，從而達(dá)到抑制腫瘤生長，甚至腫瘤消退的目的。

靶向治療可稱為“有的放矢”的治療，屬于病理生理治療。分為：器官靶向、細(xì)胞靶向和分子靶向。分子靶向是指在腫瘤細(xì)胞分子生物學(xué)的基礎(chǔ)上，將腫瘤細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)特異性表達(dá)的結(jié)構(gòu)分子作為靶點，使用某些能與這些靶分子特異結(jié)合的抗體、配體、基因等，封閉腫瘤發(fā)展過程中的關(guān)鍵受體，糾正其病理過程，從而達(dá)到直接治療目的的一類療法。

二、以EGFR為靶點的治療[2]

1.易瑞沙（Gefitinib，Iressa，吉非替尼）是一種口服的小分子EGFR酪氨酸激酶抑制劑，首先被用于治療晚期非小細(xì)胞肺癌 （NSCLC）。在影響緩解率和預(yù)后的因素中， 已肯定了女性、腺癌、無吸煙史，東方人種預(yù)后較好。

2.埃羅替尼（Erlotinib，Tarceva）是一種口服小分子EGFR酪氨酸激酶抑制劑。Ⅱ期臨床實驗結(jié)果報道， 埃羅替尼單藥治療晚期 NSCLC緩解率為10%～30%。

3.西妥昔單抗（Cetuximab，C225）是一種特異性阻斷EGFR的IgG1單克隆抗體。

三、以VEGF為靶點的治療[2]

貝伐單抗（Avastin，Bevacizumab） 是人源化抗VEGF單抗， 可以占據(jù)VEGF，使之不能與受體結(jié)合。血管生成在NSCLC的發(fā)生和發(fā)病中起著十分重要的作用，抑制新生血管的生成是NSCLC 靶向治療的一個熱點。Avastin的主要毒副反應(yīng)是肺出血，咯血，主要發(fā)生在鱗癌、中央性病灶和有空洞病灶的患者。

四、多靶點聯(lián)合治療[3]

肺癌的發(fā)生發(fā)展過程涉及多基因、多環(huán)節(jié)、多步驟，癌細(xì)胞的信號傳導(dǎo)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)錯綜復(fù)雜，腫瘤血管及淋巴管生成營養(yǎng)供給、癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移等過程及調(diào)控更是撲朔迷離。分子靶向治療藥物有效率大多僅在10%左右，因此多靶點聯(lián)合治療將成為未來的發(fā)展方向。

五、以Her22為靶點的治療[2]

赫賽?。═ranstuzumab， Herceptin）是人源化的抗Her22單克隆抗體，與腫瘤細(xì)胞的Her22具有高度的親和力，呈高度特異性結(jié)合。其作用機制是與腫瘤細(xì)胞的Her22特異性結(jié)合，阻斷細(xì)胞內(nèi)生長信號的傳導(dǎo)，抑制腫瘤細(xì)胞的生長，并誘導(dǎo)體內(nèi)NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞攻擊腫瘤細(xì)胞。

六、基因治療

腫瘤的基因治療可簡單概括為：將核苷酸轉(zhuǎn)移到靶細(xì)胞中，以擾亂或糾正某些病理生理過程，或通過其他物質(zhì)和手段，以糾正靶細(xì)胞中的基因或基因產(chǎn)物的異常表達(dá)。但癌基因異常是復(fù)雜而多途徑的，需進(jìn)一步完善基因治療的技術(shù)水平及效果評價體系。

七、未來肺癌靶向治療需解決的問題[1]

回顧肺癌靶向治療的諸多進(jìn)展，未來仍還有許多問題需要解決：

①靶向治療藥物如何才能只作用于肺癌腫瘤細(xì)胞靶點，而不作用于正常細(xì)胞的相同靶點？

②臨床上如何通過檢測一些指標(biāo)了解靶向治療藥物對肺癌產(chǎn)生作用？

③怎樣確定靶向治療藥物的最佳生物學(xué)劑量？我們有充分的理由相信，隨著對人類基因組學(xué)中功能性基因組和支配腫瘤的基因組的深入了解，肺癌的治療必將進(jìn)入一個嶄新的時代。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛懷印，穆海玉，王巖.肺癌分子靶向治療進(jìn)展[J]現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)，2008，16（12）：2236-2239.

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擔(dān)任本屆大會執(zhí)行主席的首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院骨科主任、首都醫(yī)科大學(xué)骨外科學(xué)系主任海涌教授在這次學(xué)術(shù)盛會上說：“當(dāng)前，腰椎疾病已經(jīng)越來越成為困擾中國社會各年齡組的重要骨科疾病，因此對腰椎外科學(xué)的研究應(yīng)該更深入，更強調(diào)個性化治療，更加注重預(yù)防?！?/p>

會議間隙，本刊記者就該學(xué)科領(lǐng)域的諸多熱點問題，深入采訪了海涌教授。

必須重視的學(xué)科基礎(chǔ)研究

采訪一開始，海涌教授首先概括說：“進(jìn)入21世紀(jì)，社會人群的生活、工作模式已經(jīng)發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，腰椎外科疾病逐漸成為各年齡階段、各社會人群的常見病和多發(fā)病。我國腰椎外科學(xué)發(fā)展迅速，腰椎外科的病人在骨科領(lǐng)域是最多的，這類疾病也經(jīng)常成為社會的焦點。這樣的社會需求，始終推動著臨床醫(yī)生和研究人員不斷探索腰椎疾病種種診療措施的進(jìn)步，這也是近年來腰椎外科學(xué)科發(fā)展迅速的重要原因。”

“實際上，在腰椎外科學(xué)中，生物力學(xué)方面的研究是至關(guān)重要的?！闭劶皩W(xué)科方面的具體話題，海涌教授首先從“根源”上剖析說，“生物力學(xué)是一門涉及多學(xué)科的交叉學(xué)科，脊柱尤其腰椎在生理狀態(tài)下和承受載荷時，不是簡單的一個物體放在另一個物體上的作用關(guān)系。力線在脊柱前，通過重力形成力矩而作用于脊柱，腰背部肌肉則通過收縮產(chǎn)生抗拒力矩維護(hù)腰椎的穩(wěn)定。在三維運動狀態(tài)下，隨著勞動強度和姿勢加大，使腰椎幾何形狀發(fā)生改變，肌肉收縮力必然加強。長期如此，將使腰椎和與之關(guān)系密切的肌肉產(chǎn)生退變和勞損，腰椎承受的慣性載荷在總體上會增大進(jìn)而產(chǎn)生病變。因此，本屆大會就目前的腰椎生物力學(xué)的重要領(lǐng)域——應(yīng)力與椎間盤營養(yǎng)性變性；腰椎椎體的力學(xué)性質(zhì)，腰間盤的力學(xué)性質(zhì)，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)和韌帶對維持腰椎穩(wěn)定性的作用，肌肉和腹壓對維持腰椎穩(wěn)定的作用進(jìn)行了深入探討?！?/p>

此后，海涌教授又介紹了腰椎外科學(xué)中另一個基礎(chǔ)話題——分子生物學(xué)方面的研究進(jìn)展：“近年來，隨著分子生物學(xué)和分子免疫學(xué)技術(shù)研究的深入，許多學(xué)術(shù)會議重點報道了影響椎間盤退變的分子機制。本屆會議就促進(jìn)基質(zhì)分解的因素，如炎癥因子、基質(zhì)金屬蛋白酶等， 抑制基質(zhì)分解的因素如基質(zhì)蛋白酶抑制劑，促進(jìn)細(xì)胞分裂的因素如血小板源性生長因子，促進(jìn)軟骨形成因素如轉(zhuǎn)化生長因子、骨形態(tài)發(fā)生蛋白等；尤其在細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)上有了深入的研究，還在細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)在椎間盤退變的作用方面作了重點探討?！?/p>

“微時代”的幾個學(xué)科熱點

據(jù)記者了解，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，不僅帶動了醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也使腰椎退行性疾病治療進(jìn)入了一個空前的“微時代”，微創(chuàng)手術(shù)具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、療效好、住院時間短等優(yōu)點，受到廣大患者及臨床醫(yī)生的青睞，因而微創(chuàng)技術(shù)已成為脊柱外科的發(fā)展方向。

談及微創(chuàng)技術(shù)在腰椎退變性疾病等方面的應(yīng)用時，海涌教授說：“外科手術(shù)實際上早已經(jīng)在向微創(chuàng)方面發(fā)展了，因為要解決患者的問題前提之一，就包括盡可能減少對患者正常組織的損傷。所以說微創(chuàng)也是近年越來越熱門的話題之一。而微創(chuàng)治療腰椎退變性疾病的應(yīng)用，主要包括經(jīng)皮介入治療和內(nèi)鏡手術(shù)治療。經(jīng)皮介入治療包括：髓核化學(xué)溶解術(shù)，臭氧髓核消融術(shù)，等離子髓核消融術(shù)，雙極水冷式射頻纖維環(huán)成形術(shù)，射頻熱凝纖維環(huán)成形術(shù)，椎間盤內(nèi)電熱療法，經(jīng)皮穿刺切吸術(shù)，激光汽化椎間盤減壓術(shù)等。內(nèi)鏡手術(shù)主要包括：后路顯微內(nèi)鏡手術(shù)，腹腔鏡下椎間盤摘除術(shù)，椎間孔鏡技術(shù)等。實際上，很多腰椎方面的病人，都可以采取微創(chuàng)技術(shù)進(jìn)行治療。現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的，還是椎間盤鏡下的椎間盤突出和椎管狹窄神經(jīng)管狹窄方面的治療，而且國內(nèi)目前有一些專家做得非常好，他們對這些疾病的治療有效率可以達(dá)到90%以上。這既滿足了廣大患者希望通過微創(chuàng)的方法獲得治療的愿望，也是我們今后重點發(fā)展的一個方向。此外，經(jīng)過多年的臨床實踐，在充分享受微創(chuàng)手術(shù)優(yōu)勢的同時，微創(chuàng)?？漆t(yī)生的培訓(xùn)和微創(chuàng)并發(fā)癥的有效預(yù)防已逐漸成為腰椎外科醫(yī)師關(guān)注的焦點。

海涌教授繼續(xù)介紹說，腰椎手術(shù)失敗和并發(fā)癥的預(yù)防與處理，也是本屆會議上的一個焦點話題?！耙驗殡S著國際腰椎外科技術(shù)的不斷提高，全球腰椎外科手術(shù)的數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增長的態(tài)勢，因此對于腰椎外科手術(shù)失敗病例的借鑒，和近、遠(yuǎn)期并發(fā)癥的預(yù)防與處理的重要性和緊迫性，越來越受到國內(nèi)外專家的關(guān)注。”

海涌教授歸納說：“從既往的專家共識來看，避免腰椎手術(shù)失敗的關(guān)鍵在于把握幾個原則：一是要有明確的手術(shù)指征；二是要有效避免手術(shù)禁忌證；三是病變定位要確實；四是要有效處理全身合并癥；五是必須選擇和擬定正確的手術(shù)方案；最后是手術(shù)操作時要仔細(xì)、認(rèn)真地保護(hù)患者的健康組織。任何一名醫(yī)生，都希望自己的手術(shù)是成功的，是完美的，因此，本屆學(xué)術(shù)會議開設(shè)了腰椎手術(shù)失敗和并發(fā)癥預(yù)防與處理的專題演講和典型病例討論，相信能為同行帶來更多的收獲……”

近些年，腰椎融合新技術(shù)與非融合技術(shù)的應(yīng)用，已越來越引起腰椎外科學(xué)界的關(guān)注。就此話題，海涌教授介紹說：“腰椎融合術(shù)一直是目前臨床治療下腰痛和脊柱失穩(wěn)疾患的‘金標(biāo)準(zhǔn)’。在大多數(shù)脊柱手術(shù)中，融合與否已成為判斷手術(shù)是否成功的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。但隨著對脊柱生理功能和生物力學(xué)研究的不斷深入，脊柱融合后因融合節(jié)段運動功能喪失，導(dǎo)致椎間應(yīng)力傳導(dǎo)發(fā)生異常改變，相鄰節(jié)段椎間盤和關(guān)節(jié)突的壓力明顯增加，進(jìn)而出現(xiàn)臨近節(jié)段退變性疾病逐漸成為融合手術(shù)的主要并發(fā)癥。由此，保留脊柱節(jié)段運動功能的非融合脊柱功能重建技術(shù)——也稱之為動態(tài)固定技術(shù)，正在不斷發(fā)揚壯大?！?/p>

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關(guān)鍵詞：整體科學(xué)；定性研究法；目的啟發(fā)法；概念創(chuàng)新法

中圖分類號：N03

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-1165（2013）01-0084-06

自然科學(xué)可以分還原性科學(xué)和整體性科學(xué)。隨著科學(xué)發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)許多現(xiàn)象不能進(jìn)行還原和分析研究，需要從整體維度上把握?；蛘邔τ谕粋€研究對象，既需要還原性研究，同時又需要從整體上研究，二者缺一不可。從整體上進(jìn)行研究的學(xué)科領(lǐng)域可以稱之整體科學(xué)。整體科學(xué)是以獨特的整體作研究對象，這種研究對象往往具有不可還原的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，或者把整體還原部分將會丟失整體的某些屬性，從而使得還原研究有時候價值不大。博物學(xué)、生物學(xué)、中醫(yī)、天文學(xué)、氣象學(xué)這樣一些學(xué)科在很多方面需要從整體上進(jìn)行研究，從而很大程度上屬于整體科學(xué)。

傳統(tǒng)上，科學(xué)哲學(xué)將物理學(xué)作科學(xué)的基本范式，堅持認(rèn)可以證實或者證偽的理論才算科學(xué)?；舅悸肥菑娬{(diào)還原、分析，將研究對象簡化、純化、理想化、數(shù)學(xué)化，注重規(guī)律的可重復(fù)性和實驗的科學(xué)方法，這種傳統(tǒng)就是還原性科學(xué)。還原性科學(xué)主要是指以分析和還原思路的研究，包括物理、化學(xué)以及分子生物學(xué)等學(xué)科。物理、化學(xué)、分子生物學(xué)主要研究事物要素與要素或者要素與整體之間的關(guān)系，屬于還原性科學(xué)；博物學(xué)、進(jìn)化論和中醫(yī)等學(xué)科主要研究事物整體及其關(guān)系的發(fā)展變化，屬于整體科學(xué)，適用整體科學(xué)方法。整體科學(xué)研究對象具有整體性和復(fù)雜性?！吧飳W(xué)的現(xiàn)象和過程是復(fù)雜的，對于復(fù)雜系統(tǒng)不能形成嚴(yán)格的定律。生物學(xué)的對象，如物種、基因都是變化的，因而不能形成普遍的概括?！?/p>

一般來說生命系統(tǒng)的整體性和復(fù)雜性程度很高，貝塔朗非的《一般系統(tǒng)論》就是從生命現(xiàn)象的系統(tǒng)性開始研究的。由部分有機地構(gòu)成整體后，會有新的東西突現(xiàn)出來，整體大于部分之和。

古代科學(xué)傾向于整體科學(xué)，因古代還沒有對事物的基本組成部分進(jìn)行分析研究，還沒有還原、分析的科學(xué)手段。到了近代，實驗等實證方法則成經(jīng)典物理科學(xué)的主要方法，機械力學(xué)的研究一般采用簡化、純化和理想化的方法，物質(zhì)結(jié)構(gòu)被還原到分子和原子層次，這時才有條件研究世界的細(xì)微結(jié)構(gòu)。到了20世紀(jì)，還原方法的局限性逐漸顯現(xiàn)，有些整體性現(xiàn)象的研究很難適用還原、分析性的實驗方法，或者整體現(xiàn)象難于用分析思維進(jìn)行解釋，于是系統(tǒng)論應(yīng)運而生。整體科學(xué)提供了與還原思路完全不同的研究視角，補充和矯正了分析和還原研究的不足和片面性。因此從科學(xué)史上看，科學(xué)發(fā)展遵循“整體科學(xué)（古代）――還原性科學(xué)（近代）――還原性科學(xué)+整體科學(xué)（現(xiàn)代）”的路線演進(jìn)，符合辯證法的正反合循環(huán)。

復(fù)雜的整體事物從結(jié)構(gòu)和理論上都不能還原部分，還原性科學(xué)無法解釋整體科學(xué)所描述的復(fù)雜現(xiàn)象。整體性和復(fù)雜性使得整體科學(xué)跟物理和化學(xué)的研究方法根本不同，如進(jìn)化論需要用整體科學(xué)方法進(jìn)行研究，主要方法有定性方法、歷史敘述方法、概念方法、目的啟發(fā)方法等，觀察、比較和分類方法在整體科學(xué)研究中比在還原科學(xué)中占有更重要地位。

一、觀察、比較與分類方法在整體科學(xué)研究中的地位

在整體科學(xué)中，觀察、比較與分類方法是常用的方法，所起的作用很大?！鞍ㄖ嗅t(yī)在內(nèi)的中國古代的大量博物學(xué)著作，大量采取了‘類比取象’的認(rèn)知方式。類比方法的本質(zhì)是，在不同事物中發(fā)現(xiàn)、建構(gòu)出相似的成分，以同代異。……在描述類科學(xué)（包括博物學(xué)）中，默會知識、個人知識是存在的?！?/p>

實驗方法在很多科學(xué)問題研究中并不適用或根本無法施展，如在進(jìn)化生物學(xué)中觀察方法已上升到科學(xué)方法的重要地位。觀察不需要改變整體觀察對象，而實驗要改變研究的整體對象，改變對象達(dá)到實驗?zāi)康牡臈l件。實驗的重要特點往往是純化、強化研究對象，采用分析的方法，實驗方法往往造成整體研究對象狀況的改變，而生物體或者生態(tài)系統(tǒng)等是系統(tǒng)整體，常常不容拆解，因此實驗方法往往達(dá)不到所需要的研究效果，某些情況下不適用于整體科學(xué)研究。而觀察和比較是在保留整體研究對象原貌的情況下進(jìn)行的，而不是在孤立情況下進(jìn)行的，比較適于復(fù)雜對象的研究。

觀察是在自然現(xiàn)象自發(fā)發(fā)生的情況下進(jìn)行的。對于天文現(xiàn)象，人不可能改變它，只能用可觀察信息進(jìn)行推斷，并提出假說進(jìn)行辯護(hù)。觀察和實驗都是事物自然性質(zhì)的呈現(xiàn)，在生物學(xué)中由觀察所產(chǎn)生的知識比實驗要多。很多生物學(xué)家就是博物學(xué)家，觀察是獲得經(jīng)驗材料的主要手段。

實驗方法要控制、改變研究對象，人設(shè)定研究條件，而整體科學(xué)對象在大多數(shù)情況下是不可以控制、人改變的，人們只能在自然發(fā)生的情況下進(jìn)行研究，如天文、生物、行科學(xué)等的大多數(shù)研究對象，只能用觀察、比較和分類的方法，或者將它們結(jié)合在一起綜合運用。

整體科學(xué)中也有規(guī)律，不過整體科學(xué)規(guī)律的陳述往往不是全稱的，不具有普遍意義，而觀察、比較和分類法是獲得整體科學(xué)規(guī)律的主要方法。如果不拆解整體，只有采用保持原型的觀察和比較方法，這兩種方法實際上是不可以分開的，往往同時進(jìn)行。比較法包含著類比邏輯，經(jīng)過相同和差異的比較，往往可以得出概括性結(jié)論，也可以使用類比方法進(jìn)行推理，對事物進(jìn)行歸類并使之條理化。

在整體科學(xué)研究中，一方面有整體性研究，如進(jìn)化論和中醫(yī)研究，依賴觀察和比較進(jìn)行研究，對系統(tǒng)整體的描述和解釋不可能還原成物理、化學(xué)科學(xué)的定律；另一方面，實驗方法有時也還是要使用的，不過其地位不及在物理化學(xué)中重要。還原式的分析研究在分子生物學(xué)中取得了成功，可以有效研究基因組的結(jié)構(gòu)及其表達(dá)等。物理主義者往往重視分析、還原和歸納，他們認(rèn)實驗才是唯一的科學(xué)方法。整體研究方法跟還原分析的研究策略十分的不同。對前者，觀察、比較和定性敘述是主要方法；對后者，實驗和數(shù)學(xué)是主要方法。只有將兩種研究思路互補利用，才有利于獲得更全面的科學(xué)認(rèn)識。

二、定性研究方法

整體科學(xué)的特點在于按照整體進(jìn)行研究，整體作研究對象都是獨特的、唯一的，沒有兩個完全相同的整體事物。僅僅運用數(shù)量方法并不能反映整體事物的獨特性，定性研究只能在一定程度上被采用。在對整體事物的特征和變化進(jìn)行描述時，對性質(zhì)的表述具有重要作用。數(shù)學(xué)計算的重要性在生物學(xué)中大大削弱，定性的說明對生物過程和性質(zhì)、狀態(tài)更重要，進(jìn)化生物學(xué)中大多數(shù)現(xiàn)象都是通過定性的推理來解釋。達(dá)爾文的進(jìn)化研究是一種定性研究，并在此基礎(chǔ)上建立概念結(jié)構(gòu)。博物學(xué)是定性的，分類學(xué)與解剖學(xué)也如此。

定性與定量方法在具體運用中各有優(yōu)勢，二者是互補的。達(dá)爾文的《物種起源》主要是定性研究，仍然能成改變?nèi)藗兪澜缬^的名著。經(jīng)濟(jì)學(xué)既有定量研究又有定性研究（如《資本論》）。經(jīng)過很多數(shù)學(xué)家和經(jīng)濟(jì)學(xué)家的運算，美國的經(jīng)濟(jì)體系2008年仍然發(fā)生了累及全球的金融風(fēng)暴。數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)家不能通過繁雜的定量計算來預(yù)測和規(guī)避這場危機，在危機發(fā)生后倒是有很多人對馬克思的定性經(jīng)濟(jì)學(xué)著作《資本論》很感興趣。不是數(shù)學(xué)家的計算不精確，而是整體經(jīng)濟(jì)運行過程的隨機性因素太多，如果像數(shù)學(xué)方法那樣模型化，將復(fù)雜事物進(jìn)行簡化、純化和理想化處理，那么繁雜的定量計算結(jié)論與現(xiàn)實之間總是會有偏差的，因此在不否認(rèn)數(shù)學(xué)方法作用的同時，也不能夸大定量計算的作用。

數(shù)量模型方法也是生物學(xué)研究的重要方法，數(shù)量遺傳學(xué)可以解釋不少現(xiàn)象，但是把基因當(dāng)成計算的基本單位，顯然是做了過于簡化的處理，并導(dǎo)致部分生物學(xué)家對它的詬病。邁爾認(rèn)基因型具有整體性，基因不是理想的那種成數(shù)量計算的單位，基因型之間還有很多關(guān)聯(lián)，數(shù)量遺傳學(xué)不過是“豆袋”遺傳學(xué)。有人認(rèn)：“科學(xué)研究中如果僅僅運用日常定性的自然語言，就不可能描述現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。數(shù)學(xué)語言把抽象能力和精確性帶給了科學(xué)?！边@種說法對物理學(xué)是正確的，對整體科學(xué)就不一定對。

物理學(xué)的特征是將運動、力和質(zhì)量數(shù)量化。數(shù)學(xué)方法是還原性科學(xué)的重要方法，促進(jìn)了近代科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，數(shù)學(xué)使得模糊不清的東西變得清晰和精確起來。對比之下，進(jìn)化論與此不同，它更適用于性質(zhì)描述。生物個體的特征和差異、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信息傳遞、生態(tài)系統(tǒng)演變等都是需要定性研究的。人們?nèi)绻堰@些性質(zhì)、特征轉(zhuǎn)換成定量描述，就會失去生物現(xiàn)象的真正意義。如果嘗試將適于定性研究的生物學(xué)現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)語言，定會困難重重，不如定性表達(dá)簡潔、順暢、切合實際。習(xí)慣于定量研究的科學(xué)家認(rèn)僅僅通過定性表達(dá)的知識是非科學(xué)的，只能起到模糊描述和分類的作用。其實這是對定性研究方法的偏見。當(dāng)然并不否認(rèn)定量研究在生物學(xué)的很多領(lǐng)域中是重要的，這種重要性并不能排斥其他場合的定性研究。

三、歷史方法

物理學(xué)是較早的帶頭學(xué)科，科學(xué)哲學(xué)早期是在物理學(xué)特別是力學(xué)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的。嚴(yán)格因果決定論是機械論的理念，預(yù)測和解釋被看成是對稱的。在機械論流行的時候，時間與歷史的維度往往被忽視。而生命起源、太陽系起源、宇宙起源的各種學(xué)說都具有獨特的歷史性質(zhì)，獨特性和連續(xù)性是進(jìn)化歷史的突出特征?，F(xiàn)代的進(jìn)化生物學(xué)、生態(tài)學(xué)以及天文學(xué)離不開時間和歷史的研究。定性方法和歷史方法離不開對性質(zhì)和歷史的敘述，因此進(jìn)行敘述性表達(dá)非常重要。

按柏拉圖的本質(zhì)論思維很難理解過程的獨特性和連續(xù)性，從而忽視歷史性敘述的重要性，并企圖按定律將之公式化。達(dá)爾文的《物種起源》就是采用歷史敘述的方法完成的，而不是進(jìn)行定量研究。物理科學(xué)和力學(xué)定律對科學(xué)和哲學(xué)思想的影響深遠(yuǎn)，然而并不是一切科學(xué)都像物理學(xué)那樣以數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，在許多人看來進(jìn)化論的科學(xué)依據(jù)并不充分。胚胎學(xué)、古生物學(xué)也是歷史性科學(xué)，生物性狀是由歷史形成的遺傳程序所控制，遺傳程序的演變也是個歷史性過程。

在整體科學(xué)中，不是由全稱的定律陳述來解釋現(xiàn)象，而是通過歷史性敘述作出解釋。歷史性解釋是整體科學(xué)的基本表述方式。當(dāng)研究生命歷史中的獨特事件時，就需要敘述性解釋。敘述性解釋與物理學(xué)中的定律不同，進(jìn)化過程中的某一事件需要作敘述性解釋時，這一事件就不是某一類中的一個例子，而是獨一無二的，它只發(fā)生一次，并按不同方式重復(fù)出現(xiàn)。歷史性敘述之所以具有解釋意義，是因較早的事件往往是其后事件的原因，歷史性敘述的目的之一就是后續(xù)事件尋找原因。

四、概念創(chuàng)新方法

整體科學(xué)的發(fā)展更多地借助于概念創(chuàng)新。整體科學(xué)的研究對象具有特異性和多樣性，整體科學(xué)具有歷史性、獨特性和復(fù)雜性，它的定律沒有理化科學(xué)那樣重要，然而定性敘述與概念創(chuàng)新卻能起到很好的概括作用。

系統(tǒng)整體層次的概念和理論很難還原到物理、化學(xué)層次的概念和理論，例如自然選擇、性選擇、競爭等概念不能還原到分子層次，因此整體科學(xué)很難在物理、化學(xué)層次上得到準(zhǔn)確有效的描述和解釋，即使描述也是不完整的。一些整體層次的過程不可能只根據(jù)物理定律或化學(xué)反應(yīng)來闡述。用生物學(xué)概念所表述的許多結(jié)構(gòu)和過程在非生物界根本就不存在，因此同一事件在不同層次的概念結(jié)構(gòu)中進(jìn)行表達(dá)可能具有完全不同的意義。

整體科學(xué)只能在整體層次上進(jìn)行概念的構(gòu)建和創(chuàng)新，概念創(chuàng)新在整體科學(xué)的理論發(fā)展中顯得特別重要。整體科學(xué)研究者可以用整體層次的概念來理論化，利用敘述方法進(jìn)行表達(dá)。整體科學(xué)中主要依靠概念創(chuàng)新推進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。

整體科學(xué)不僅僅是搜集新事實，創(chuàng)新性地提出一個新概念或許比發(fā)現(xiàn)新事實更能把科學(xué)推向前進(jìn)。在整體科學(xué)中，大多數(shù)重要進(jìn)展是由引入新概念或改進(jìn)現(xiàn)有概念而取得的，如進(jìn)化生物學(xué)和中醫(yī)科學(xué)都是如此。

在某種程度上，某一整體科學(xué)的突破主要在于科學(xué)概念的提出和突破，如自然選擇等概念的提出使人們對生物進(jìn)化機制和過程有了新的理解。有時發(fā)現(xiàn)進(jìn)行理論表達(dá)的詞匯非常貧乏，補充新概念就是豐富學(xué)科內(nèi)容。然而在科學(xué)內(nèi)部引進(jìn)一個新概念很困難，往往受到舊范式的抵制。概念的重要創(chuàng)新往往導(dǎo)致范式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，觀察或者通過實驗獲得新的科學(xué)事實可以促進(jìn)整體科學(xué)的發(fā)展。沒有新事實的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)研究就缺少鳥兒飛翔的空氣。提出新概念與發(fā)現(xiàn)新事實是互補的，二者同等重要。

五、目的啟發(fā)法

按照邏輯實證主義的傳統(tǒng)，目的性不是一種純粹的因果關(guān)系，目的性與邏輯實證主義的原則和經(jīng)驗陳述之間是矛盾的。盡管目的論符合邏輯，但很難直接用觀察和實驗進(jìn)行證實。目的性在現(xiàn)實世界是確實存在的，并且追問目的是不可替代的問題研究方式。使用目的論陳述和棄之不用的效果截然不同。目的論語言的使用可以轉(zhuǎn)化成一種方法論。

目的論語言與因果論在本質(zhì)上是不同的，試圖將目的論語言轉(zhuǎn)譯成純粹因果論陳述很難成功，因在轉(zhuǎn)譯中不可避免地要損失目的論語言的一部分關(guān)鍵信息。在整體科學(xué)中的目的論陳述是一種必不可少的科學(xué)語言，目的論陳述具有鮮明的指向特征。生物學(xué)中目的論陳述很常見，如海龜上岸以便排卵，如果換成非目的論的陳述就是：海龜上岸并排卵，這時就有關(guān)鍵信息遺失了。

追問目的的方法富有啟發(fā)意義，目的啟示法是整體科學(xué)研究的重要方法。目的性不是形而上學(xué)的，而是當(dāng)代科學(xué)的重要內(nèi)容。適應(yīng)與自然選擇是生物獲得目的性的原因，它將結(jié)構(gòu)與功能、目的與現(xiàn)象連接起來。例如，當(dāng)講到生物適應(yīng)環(huán)境可以提高生存的幾率，“適應(yīng)”就是一種目的性概念，具有啟發(fā)作用。適應(yīng)主義者認(rèn)生物的每一種結(jié)構(gòu)必有其存在的理由，探索這種理由就成他們的任務(wù)，這正是在利用目的啟示法。進(jìn)化論是從目前的生物結(jié)構(gòu)與功能的相互演變關(guān)系來進(jìn)行解釋，以現(xiàn)在的現(xiàn)象和理論解釋以前的事件，所以必須采用目的性原因追問的方法。不用這種方法就難以研究這種重要的因果聯(lián)系?！斑_(dá)爾文進(jìn)化論需要提出什么的問題：通常只有由自然選擇選中的生物性狀才能進(jìn)化演變。這性狀或行程序必須在生物的生存或繁殖成功上發(fā)揮作用。要承認(rèn)這一前提就必須問某個性狀什么存在，也就是說它在特定生物的生命活動中起什么作用，只有這樣，才能完成動因分析?！?/p>

在探索生命奧秘中，目的論研究是十分必要的。例如，研究花朵顏色就要問蟲媒花什么長得如此鮮艷，風(fēng)媒花什么沒有美感。了保持人的血壓平衡，生理上應(yīng)該有什么樣的機制和化學(xué)反應(yīng)？如果不了解它，我們對花的生長機制就不可能真正理解。“以理性超越、駕馭感性，被視理所當(dāng)然。但博物學(xué)提醒人們要重視感性，通常感性并不比理性差?！?/p>

篇10

【關(guān)鍵詞】師范專業(yè) 實驗技能 弊端

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0157-02

新的教育背景驅(qū)動下，學(xué)校教育堅持師生互動以人為本。依“綱”和“本”，雅俗結(jié)合，從“和慧課堂”出發(fā)[1]，加強師生間思維對話，避免學(xué)習(xí)過程中“溫度”與“深度”的背離。目前實驗課程教材枯燥，理論與實踐脫節(jié)嚴(yán)重，而生物實驗技能是一連串的操作動作和心智動作組成的活動方式。因此我們生物專業(yè)在學(xué)生的實驗技能培養(yǎng)上存在眾多問題。

1.師范專業(yè)本科生實驗技能弊端

1.1理念引導(dǎo)缺失，學(xué)生認(rèn)識不足

師范專業(yè)本科生是面向素質(zhì)教育的高素質(zhì)人才，常常被引入理論知識優(yōu)先于實驗教學(xué)教育誤區(qū)。在素質(zhì)教育驅(qū)使下，加強生物基礎(chǔ)教育，對提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入美輪美奐的生物世界具有重大意義。

首先，高校教師在教學(xué)過程中實驗教學(xué)落后于理論教學(xué)，兩者之間相互剝離，缺乏即時聯(lián)系，實驗內(nèi)容簡易化。因此學(xué)生對實驗技能培養(yǎng)重要性認(rèn)識不足，常常被放于重要鏈條底端。實驗教學(xué)被學(xué)生看成理論教學(xué)的附屬環(huán)節(jié)，實驗課被認(rèn)定為師范專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的配角，他們對實驗技能培養(yǎng)缺乏理性認(rèn)識。

1.2理論課堂照本宣科，學(xué)生思辨缺席

生物學(xué)有其特異性，是現(xiàn)實世界的抽象概括與活化，層層滲透，不斷延伸，生物學(xué)有巨大的潛在價值。另外，高中階段學(xué)生已經(jīng)從一個階段進(jìn)入另一個思維重建階段，具有不斷創(chuàng)新與知識涉獵能力，加之豐富的前科學(xué)知識，經(jīng)常表現(xiàn)出極強的質(zhì)疑力。

然而教師在課堂上照本宣科，學(xué)生在教師強大氣場的壓迫下，用實際的身體頂著空洞地大腦被動灌輸理論知識。課堂氣氛沉悶，學(xué)生單獨思考，缺乏實時交流。出現(xiàn)了“不懂裝懂”、“似懂非懂”、“懂了又忘了”、“沉默不語”等課堂附和聲，使課堂在這種聲音中戛然而止。[2]從而造成“思辨缺席”現(xiàn)象。教師應(yīng)及時了解學(xué)生知識把握度，進(jìn)行因材施教，挖掘深層教育智慧，從而避免單純競爭下造成人性化失衡，使教師與學(xué)生都能夠同時站立起來摘到果實。

1.3實驗過程指導(dǎo)欠缺，學(xué)生產(chǎn)生依賴思想

生物學(xué)是科學(xué)性與技術(shù)性并重的一門自然學(xué)科，實驗內(nèi)容多為驗證性實驗。教師在教學(xué)實驗前準(zhǔn)備好了實驗儀器、設(shè)備，設(shè)計好實驗方法與具體操作步驟，忽略學(xué)生思維重建能力的可操作性與創(chuàng)造力的可塑性因素。學(xué)生被下達(dá)任務(wù)是“按部就班”完成實驗步驟，不需要思考以及探討實驗的可操作性與實驗結(jié)果的信度、效度，并且缺乏實驗結(jié)果的可行性分析。因此出現(xiàn)了對著教材“照方抓藥”，對實驗現(xiàn)象視而不見，對實驗問題束手無策，難以提出可行性想法。長此以往降低了學(xué)生直覺思維與創(chuàng)造性思維的跳躍能力，限制分析與解決問題的能力，學(xué)生對這種實驗過程產(chǎn)生依賴思想。[3]這種實驗方式與“主導(dǎo)主體”理論大相徑庭。

1.4目標(biāo)導(dǎo)向不明，學(xué)生興趣低下

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動的靈魂，而教學(xué)評價是判斷教學(xué)目標(biāo)是否落實的手段，教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生知識的準(zhǔn)確定位，是有效教學(xué)的核心。[4]

2.研究結(jié)論和建議

針對上述弊端，淺談幾點建議。

2.1合作探究，梯度實驗

考慮實驗要求時間的長度，可采用合作學(xué)習(xí)的方式，教師可以將實驗進(jìn)行梯度建設(shè)，遵循小步子原則。由每組負(fù)責(zé)一定程序步驟，組內(nèi)每個小組成員負(fù)責(zé)一個任務(wù)，由組內(nèi)成員進(jìn)行量化考核。

2.2 采用KWL工作表，加強師生交流

KWL工作表是Ogle在1986年提出的指導(dǎo)性閱讀策略，包括知道（Know）、想知道（Want）、學(xué)到（Learn）三部分。教師在實驗教學(xué)中發(fā)放此表，指導(dǎo)學(xué)生填寫，并普遍巡視，避免實驗過程指導(dǎo)欠缺，學(xué)生依賴。

2.3讓課堂靈動起來，調(diào)動學(xué)生積極性

教師目標(biāo)導(dǎo)向不明，學(xué)生無所事事，效率低下，尤其等待時間較長的實驗。建議學(xué)校配置實驗專用計算機，便于學(xué)生根據(jù)自己的興趣，充分利用等待時間，查閱觀看相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生興趣，強化動機。在遺傳學(xué)、分子生物學(xué)實驗教學(xué)中尤為重要。

師范專業(yè)本科生實驗技能的培養(yǎng)，不僅是高校的重要任務(wù)，并且對未來小中學(xué)教育有著不可忽視的作用。在認(rèn)識到其問題以及重要性之后，結(jié)合MOOC、微課程等新型教育模式，創(chuàng)造教師-課堂-學(xué)生三結(jié)合的教學(xué)氛圍，使師生共同行動起來。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸麗丹.“和慧課堂”下的生物教學(xué)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2015（6）：15-16.

[2]金鈞.”懂了“背后的有效性缺失-莫讓教學(xué)在附和聲中戛然而止[J].中學(xué)生物教學(xué)：9-11.