生命科学研究方法
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生命科学研究方法范文第1篇
英文名称：Chinese Journal of Cell Biology
主管单位：中国科学院
主办单位：中科院上海生命科学研究院生化与细胞所;中国细胞生物学学会
出版周期：月刊
出版地址：上海市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1674-7666
国内刊号：31-2035/Q
邮发代号：4-296
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1979
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
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期刊简介
生命科学研究方法范文第2篇
【关键词】 生命科学；复杂性科学；生物复杂性
复杂性科学的概念诞生至今已经20多年，这期间有大批学者从不同的领域入手展开了卓有成效的探索。人们希望更全面深入地从客观世界事物的整体与部分以及层次关联在时空演化的全程描述角度来研究支配客观事物运行的基本规律，建立起新世纪科学技术发展的理论基础，以指导新的发展实践。
这其中在生命科学领域的复杂性研究又受到了许多跨学科学者的关注，也有人将其称之为生物复杂性（biocomplexicity）研究，生物复杂性科学主要探索在一些传统学科间交叉的问题。准确地说，是寻求以定量和整合的途径来深入了解各种生命系统之间复杂的相互作用，其中既包括生物的、行为的、化学的和物理的相互作用，也包括生态的、环境的和社会的综合作用等［1］。
1 复杂性科学研究的概念和范畴
复杂性的定义是相对于简单性而言的，简单性一向是现代自然科学、特别是物理学的一条指导原则。许多科学家相信自然界的基本规律是简单的。还原论的基本思想也就是找出复杂现象或事物背后的简单机制。事实上一些复杂的事物或现象，其背后确实存在简单的规律或过程。
关于复杂性的概念并没有一个统一的说法，而是根据研究的对象有不同提法，比如，从熵的角度：复杂性等于热力学测定的一个系熵和无序；信息的角度：复杂性等于一个系统使一个观测者“惊奇的能力”；分形尺寸：一个系统的“模糊状况”，即在越来越小的尺寸上显示的详细程度；有效的复杂性：一个系统显示“规律性”而不是随机性的程度；体系复杂性：由一个体系结构系统的不同层次所显示的多样性；语法的复杂性：描述一个系统所需要的语言的普遍性程度；热力学深度：将一个系统从头组织在一起所要的热力学资源的数量；时间计算上的复杂性：一部计算机描述一个系统或解决一个问题所需要的时间；空间计算上的复杂性：一部计算机描述一个系统或解决一个问题所需要的存储量［2］；等等。
从20世纪30年代系统科学开始兴起，人们逐渐认识到系统大于其组成部分之和，系统具有层次结构和功能结构，系统处于不断地发展变化之中，系统经常与其环境（外界）有物质、能量和信息的交换，系统在远离平衡的状态下也可以稳定（自组织），确定性的系统有其内在的随机性（混沌），而随机性的系统却又有其内在的确定性（突现）。
复杂性科学往往研究的是复杂性系统，复杂系统主要有以下表现：（1）系统各单元之间的联系广泛而紧密，构成一个网络。因此每一单元的变化都会受到其他单元变化的影响，并会引起其他单元的变化。（2）系统具有多层次、多功能的结构，每一层次均成为构筑其上一层次的单元，同时也有助于系统的某一功能的实现。（3）系统在发展过程中能够不断地学习并对其层次结构与功能结构进行重组及完善。（4）系统是开放的，它与环境有密切的联系，能与环境相互作用，并能不断向更好地适应环境的方向发展变化。（5）系统是动态的，它不断处于发展变化之中，而且系统本多对未来的发展变化有一定的预测能力。
一般来说，复杂性研究的基本方法是：（1）定性判断与定量计算相结合。（2）微观分析与宏观综合相结合。（3）还原论与整体论相结合。（4）科学推理与哲学思辨相结合。
复杂科学研究中所用的理论工具：（1）非线性科学——非线性动力系统理论（稳定性和分叉理论、混沌、孤子）和统计力学（分形、标度），及非平衡系统中的复杂和随机现象的研究；（2）计算机模拟——它是十分重要的手段，目前已广泛用于复杂科学的研究中；（3）计算智能；（4）数理逻辑；（5）在不确定条件下的决策技术；（6）综合集成技术；（7）整体优化技术等。
2 生命科学与复杂性研究
生命科学的研究对象都是复杂系统，（具有关联性、多样性、自学习、自组织、开放、动态的特点），生命科学研究的系统正因为其复杂性，对其构成的原因和演化的历程，此前均缺乏了解，也因此吸引了复杂性科学研究者的高度重视。近几十年来，对生物系统所具有的整体性、关联性、网络层次性、统计涨落性、内在和外在的随机性、模糊性、开放性和历史性等这一类复杂系统的典型特征进行了探讨。生物体本身的特点以及生物的进化使得人们的思维方式从单纯的物理学简单系统的研究转变为对生物学的复杂系统的研究［3］。
基因是生命遗传的基本密码，生物体的复杂结构和功能不仅仅是由基因决定的，也是由基因组中大量的非编码信息和非编码基因决定的。因此生物体的复杂结构和功能不仅仅是由基因决定的，也不仅仅是由基因组中大量的非编码信息决定的，而是由这些元素在生物体各个层次上复杂、动态的相互作用决定的。
作为生命系统的指挥和协调中心—神经系统，其中枢功能结构为大脑，近十年来脑功能的科学研究是复杂科学领域中的一个热点。大脑有复杂的结构，它的组织层次按空间尺度有：分子、膜、突触、神经元、核团、回路、网络、层、投射、系统。大脑表现出的某些高级功能是不能在较低的层次上观察到的，其中有些是由各个单元之间的相互作用而涌现出的集体行为。人们的思维规律是不断变化的，但是最低层次的规律是不变的。脑功能的复杂性首先体现在各神经子系统自身的高度非线性、不稳定性和适应性；其次体现在它们之间相互连接的非均匀性及大规模并行等特点。不仅如此，即使在非常简单的神经系统中也存在着令人惊异的复杂性，这反映在它们的功能、演化历史、结构和编码方式。比如，单个神经元放电的时间序列包含复杂多样的时间模式，反映了神经细胞内的复杂的动力学过程［4］。脑电信号是中枢神经系统自发产生的生物电活动，它包含了丰富的神经系统状态和变化的信息，因而在临床和神经电生理研究中得到了广泛的应用。现在人们对EEG建立动力学模型，并研究其中的混沌现象，显示动力学模型方法对于研究大脑正常生理和病理状态具有的意义［5］。
近年来控制领域实现和发展了脑控系统，即基于脑电信号的人机融合控制系统，直接以脑电信号为基础，通过脑机接口来实现控制。“脑控”研究涉及神经科学、计算机科学、控制科学和心理学等多学科交叉。相关研究已经开发出了利用大脑的思维、通过电子接口来控制各种设施的运动状态，并取得预期效果的“脑控技术”，这项技术在医疗等多个方面具有重要的应用价值。
人工生命（Artificial Life）是近10年发展起来的一个新方向，是以进化为主要特征的复杂性研究。人工生命致力于研究生命形式（并不局限于某种特定的载体）的普遍特征。地球上的生命被看成是一种具有特定载体—蛋白质—的特定生命形式，地球上的生命进化也仅仅代表一种特定的进化途径，因此可以用别的物质来构造另类载体的生命形式，赋予它们生命的特征，使其具有进化、遗传、变异等等生命现象，得到生命的普遍行为［2］。
其他如心血管系统中的心率变异性和管腔应变问题；动态病（以异常时间组织结构为特征的疾病，如周期性发热、周期性关节肿胀等）的预防、治疗和数学建模问题；生态系统的种群繁殖问题；流行病中的疾病传染规律；生化反应的动力学过程；免疫系统中信号产生、传递和转导的动力学过程等都体现了生物系统的复杂性，属于复杂性科学研究的范畴。
因为生命体的多样性和复杂性决定了临床医学本身的复杂性；疾病是复杂的，不仅生命体本身病理过程复杂，而且心理、社会、环境等因素都会影响病理过程；许多复杂性疾病，如心血管疾病、癌症、艾滋病等皆是生命体多层次、多层面因素作用的结果。现代医学是在还原论指导下对生命和疾病局部的、分离的认识，仍停留在分析和描述的水平上；所以需要借助复杂性研究方法。在研究方法和观念上有所突破。
祖国传统中医学独特的思维方法和对复杂系统整体状态的把握与复杂性研究有类似的思路。中医学对人体内部的相互作用以及人体与环境的相互作用提出了众多的命题，为现代医学研究准备了丰富的素材，对中医的理论体系的认识还必须运用物理学、生物学、数学、控制论、系统论等学科的最新知识。
复杂性科学对我们来说是一个充满未知的领域，研究方法上既有还原论，也有综合论和系统论，这两种思想正在经历碰撞并开始出现融合的趋势。但是在研究对象上，它研究的问题并不是刚刚出现，而是因为人们认识的深度和它本身的难度，使这一类问题被搁置了起来。目前，对复杂性的研究已经分别在一些学科取得了初步的进展，随着科技的进步、人类对自然和自身认识的深化，生命科学中的复杂性问题必然会被逐步地认识和解决。
【参考文献】
1 米歇尔·沃尔德罗普.复杂—诞生于秩序与混沌边缘的科学.北京:生活读书新知三联书店，1997，276-335.
2 成思危.复杂性科学探索.北京:民主与建设出版社，1999，166-188.
3 Werner BT. Complexity in natural landform patterns. Science，1999，284(5411): 102-104.
生命科学研究方法范文第3篇
活动简介
本次活动名称为“‘奇妙的克隆技术’实践体验”，实验内容为“猪卵母细胞体外成熟培养”。猪卵母细胞体外成熟培养是指将供体细胞核移入到去核卵母细胞内，在卵母细胞胞质的作用下，经过激活形成重构胚的一种技术。
奇妙的克隆技术实践体验专门邀请东北农业大学胚胎工程实验室主任、教育部“新世纪人才”支持计划入选者、“龙江学者”刘忠华教授为营员作了“克隆、干细胞、基因编辑和生物医学革命”的生命科学专题科普讲座，让营员们更好地了解生命科学及胚胎克隆技术领域的相关知识。
东北农业大学生命科学领域的专业优势为活动提供了坚实的实践保障。多年来，东北农业大学生命科学学院利用动物胚胎工程技术、植物生物技术和微生物工程技术为农业重大问题提供理论保障和技术支持，为国家培养和输送了大量生命科学领域高素质、高层次人才。学院拥有农业部转基因生物产品成分监督检测测试中心、生命科学与生物技术研究中心、黑龙江省农业生物功能基因重点实验室、中加农业生物技术研究中心等。刘忠华教授等人获得了国内首例成体体细胞克隆猪和首例绿色荧光蛋白转基因猪等科研成果。在华人取得的世界首例克隆哺乳动物研究中，东农学子约占30%。生命科学学院堪称培养“国际胚胎工程精英的摇篮”。
活动实施方案
为了更直观、更具体地了解生命科学领域的前沿技术，学习克隆、干细胞、基因与生物医学基础知识，营员们在生命科学学院胚胎工程实验室利用体视显微镜观察猪卵母细胞，并用自己制作的“口吸管”进行提取。通过观察，显微镜下的卵母细胞结构清晰可见，且具有较强的观赏性。实践体验用营员们最大限度可以接受的教学方式，帮助他们走进生命科学，将严谨的理论与趣味的实验相结合，这也是学校针对营员设置科学体验活动的重点与特色。
实验名称
猪卵母细胞的提取、转移及体外培养。
实验目的
利用猪卯母细胞学习了解并掌握克隆技术中的细胞抽取及转移方法。
了解猪卯母细胞体外成熟技术并利用体视显微镜观察猪卯母细胞镜下形态。
实验仪器
体视显微镜、二氧化碳培养箱。
实验步骤
制作口吸管并练习使用。
用配有18号针头的lOmL注射器抽吸卵巢上3～6iilin的卯泡内的卵泡液，将抽取液放于15 mL离心管中，37℃水浴静置。
静置后弃去上清，加入HEPES重悬沉淀，再静置15min，重复3遍。
将重悬液放入直径90mm的塑料培养皿中，在体视显微镜下，用口吸管挑选卯丘细胞包裹3层以上、胞质致密且均匀的卵丘细胞-卵母细胞复合体COCs，用HEPES洗涤3遍。
转入培养箱中（饱和湿度、39℃、5%CO2）至少已经平衡2h的培养皿中的成熟培养液滴内，用胚胎级矿物油覆盖；然后转移到成熟培养液中继续培养。
活动效果
奇妙的克隆技术实践体验让营员们了解了生命科学的基础知识，向全体营员进行了生命科学展示。在活动过程中营员们结合自己掌握的生物学知识，根据教师的指导，透过体视显微镜真切地观察猪卵母细胞，并利用二氧化碳培养箱进行体外成熟培养，整个实践体验活动有序进行，营员们在实验过程中对奇妙的克隆技术产生了浓厚的兴趣。
此次奇妙的克隆技术实践体验活动寓教于乐，知行合一，在营员了解生命科学知识的同时使科学营活动充满乐趣，为科学营的开展塑造了良好的精神风貌。此项活动，成功为全体营员搭建了生命科学实验研究的平台，为广大青少年普及了科普知识，让营员们意识到原本看似遥远的科学研究、科研实验并不是遥不可及的。活动培养了营员们“学科学、用科学、爱科学”的意识，履行了高校服务社会的职能。实践体验活动引导营员们崇尚科学，激发了营员们对科学的兴趣，鼓励营员们立志从事科学研究事业，培养营员们的科学精神、创新意识和实践能力。
生命科学研究方法范文第4篇
关键词：幼儿；生命科学；生活教育理论
本文以陶行知先生的生活教育理论为主线研究幼儿生命科学教育，呼吁重视生命科学教育，用科学的方式来唤起幼儿热爱生活。
一、生命科学教育的内容
陶行知先生的“生活即教育”理论，是指给生活以教育，用生活来教育，为生活向前向上的需要而教育。生命科学教育是向幼儿介绍动物、植物、人体的形态和自然界的生命现象，使幼儿获取感性的有关动物、植物、人体的知识和经验，培养幼儿对自然界的兴趣，初步激发幼儿探索生命奥秘的欲望，理解生物自然环境的关系。以小班为例，人体方面开展的生命科学教育活动有“小鼻子真灵”“亮眼睛”“可爱的小脸”等；动物方面开展的生命科学教育活动有“燕子”“毛毛虫和蝴蝶”“泥土下的蚯蚓”“小鸡和小鸭”“我们的国宝熊猫”等；植物方面开展的生命科学教育活动有“报春的花”“秋天的”“种蚕豆”“竹子和竹制品”“一串红”等。
人体、动物、植物都来自于我们美丽的自然界、我们和谐的生活环境，即我们伸手即触的生活。在生命科学的教育中，幼儿感受生命的律动，了解生命的奥秘，认识生命的生存环境和对环境的影响。因此，生活是最好的老师。此外，在对幼儿进行生命科学教育时，还应包括科学的道德和责任教育，这样才能体现生命的宝贵，让幼儿感受到生命的价值。这方面也体现了陶行知先生“千教万教教人求真，千学万学学做真人”的求知态度。
二、生命科学教育的方法
幼儿生命科学教育的方法主要包括观察法、实验法、种植与饲养法、分类法、测量法、信息交流法、科学游戏法、早期科学阅读法等。陶行知从“教学做合一”出发，认为幼儿生命科学教育的方法要“以做为中心”，以行求知，手脑并用。生命的伟大与珍贵更加需要教师踏踏实实地去教，去学，去感受。生命科学教育的方法离不开“教学做合一”。那么如何进行生命科学教育呢？
1.兴趣导入，发现问题
最生活的，也是最能引起兴趣的。人体、动物、植物都是幼儿周围的事物，教师通过提问设疑、图片观察、讨论交流等方法引起幼儿的兴趣，从兴趣导入学习生命，激发学习的欲望。
2.以做为中心，探索问题
科学不能有半点猜想、虚假。在进行生命科学教育中，要以做为中心。做，可以是观察、实验、测量等。比如，开展种植园饲养角，在幼儿照顾小动物和培育植物的过程中，教幼儿学会关心生命，学会创造美好生活，真真实实地做到人和自然的和谐相处。又如，带领幼儿去大自然郊游，去植物园、动物园参观，这也是一种研究性学习。教师有意识地引导幼儿观察身边的生命，真真切切地了解自然，感受生命的和谐与生生不息。
3.解放头脑、手脚，解决问题
科学地看，科学地说，科学地听，科学地动，发现了科学的奥妙，科学的价值在于创造，将幼儿的创造力最大限度地发挥出来，并解决问题。比如，人与动物的关系，人与植物的关系，人与自然环境的关系等，都可以发挥幼儿的主体地位，让幼儿去想“怎样从我做起”，共同创造美好的生活！这来源于生活的生命感叹，才是真正的生命科学教育，这也是教学做合一的真正目的！
三、生命科学教育的意义
陶行知认为：“教育的根本意义是生活之变化。生活无时不变，即生活无时不含有教育的意义。到处是生活，即到处是教育。生活决定教育，是教育的中心，教育来源于生活。生活的性质和内容决定教育对生活具有反作用，即能改造生活。教育既源于生活，便会对生活产生反作用。”《幼儿园教育指导纲要（试行）》要求，幼儿“对周围的事物、现象感兴趣，有好奇心和求知欲”，“爱护动植物，关心周围环境，亲近大自然，珍惜自然资源，有初步的环保意识”。学习生命科学，有助于培养幼儿热爱生命、热爱科学的情感，形成客观求实的科学态度。
生命科学研究方法范文第5篇
一、美国生物课程教材中的科学方法与科学态度教育
美国重视科学素质培养始于60年代初，到90年代提出2061计划更把提高全民的科学素质作为科学教育的目标。就科学方法和科学态度教育而言，60年代主要是培养学生的科学探究态度和技能，教材中的体现是增加大量的实验活动，把科学方法的学习放在首位。如《生命科学的概念与挑战》，第一单元为“科学方法与技能”，讲了以下几个问题：什么是生命科学、什么是科学技能、什么是科学方法、什么是科学实验、什么是测量系统、你如何用测量系统进行测量、显微镜是什么、显微镜的结构。在整套教材每一章后面都有与科学研究有关的内容，它们是：生命科学生涯、科学联系、科学研究人员、科学与社会、（学校）活动、科学回顾、课下活动。
又如《生命科学的焦点》，它也将“科学方法”作为独立的一章，介绍科学研究的基本方法和原理，并将相应的训练体现于教材中心。[1]其对科学方法训练的目的要求为：
1.使学生了解应用科学方法解决问题的步骤，包括：明确问题——收集资料——提出假说——验证假说——接受或摒弃假说——得出并报告结果。
2.使学生掌握应用科学方法解决问题所需要的一系列过程技能。其中基本的过程技能有：观察、分类、推论、交流、认识和利用空间关系、测量、应用数学方法；复杂的过程技能有：解释资料、形成假说、分解和控制变量、实验、构建模型、形成操作性定义。[2]
美国注重对学生进行科学研究的过程及技能教育，科学方法的训练内容也比较全面。2061计划中指出：各种科学领域中知识的探索和技术的应用都随着时间的发展和新设备的出现而不断变化，但各种科学探索的过程是相似的，科学研究都需要有证据、可以进行操作的假设、逻辑及理论上的分析、得出并解释理论结果、努力识别和避免偏见。[3] 因此，美国更注重行为教育而非单纯的理论学习。例如，对喝生水会引起疾病问题的学习，教师并不直接告诉学生生水里有细菌、不卫生，而是让学生对生水进行卫生检查、测定，并提供多种有关的数据和材料，然后由学生分析自己的研究结果和材料，回答为什么不能喝生水。学生通过亲自参与这些简单的科学研究过程，学习和应用科学方法，并懂得了如何发现问题和解决问题，这正是美国的科学教育重视培养学生适应未来生活的能力和素质的体现。
此外，通过了解生命科学的发展历程和进展、了解科学家的工作、回顾科学知识产生的过程，学生也可从中学到科学研究的思维过程，并学习科学家坚韧不拔、实事求是的科学态度，认识科学、技术、社会三者的联系及科学的本质。活动过程中，学生可以有不同的设计和结果，要求学生各自报告结果、开展讨论、各抒己见、大胆怀疑，体现了科学态度的培养，并有利于培养和提高学生的创造力。
二、英国生物课程教材中的科学方法与科学态度教育
与美国相同，英国也是在科学教育中重视科学方法训练和科学态度培养的国家。在60年代世界教育改革浪潮中，英国推出的纳菲尔德生物学就具有此明显的特点。如它的教师指导书中指出：要训练学生进行科学研究计划的方法、提出问题、设计实验（特别是应用对照）；使学生懂得生物学不仅建立在观察实验的基础上，而且建立在怀疑、提出假说、验证假说及互相交流的基础上。[4] 在教材的编写上也体现了这种要求。如《生物学引论》[5]即是其中一套教材， 其中充满了科学研究的气氛。
1.将“探究—发现”教学理论引入教材
教材在编写方式上注重指导学生进行科学研究。每章教材的开始总是以谈话式的语言把学生带入一定的问题情境，激起学生进行探究的欲望。然后，指出观察、实验的方法和步骤，并提出相应的问题。这样的结构反复出现，使学生在探究活动中，自己获取有关的知识。例如，第四章“生命是如何开始的”，连续让学生进行如下活动：观察煮熟的鸡卵、观察生鸡卵、观察开始孵化了的鸡卵，在暖房参加鸡卵孵化的管理工作。随着这些活动的逐步进行，学生的知识逐渐增加，最后达到对鸡卵的结构、受精卵的产生、鸡的个体发育等知识的学习。在一些不易安排学生活动的地方，教材采取对可能进行的活动、可能发生的现象等进行描述的方式，提供学习的背景知识，然后提出问题。所以整套教材没有纯粹的学术知识的介绍，而是提供了引导学生自己获取知识的材料。
2.重视科学方法的教育
首先，教材用两章的篇幅将研究生物的方式、方法交给学生，这里包括了进行科学研究的步骤和方法。第一章“研究生物”分为以下几部分：（1）研究什么。介绍了一些常见的生命现象， 及我们可以在哪发现生物体；（2）你发现了什么。 使用放大镜分类鉴别所观察的生物体。给出近30种动物的图画，让学生按这些动物进行观察，并试着进行分类；（3）从其它方面研究生物。观察动物的结构，研究动物的运动，寻找动物活动的证据；（4）观察研究动物的各种行为。 这里以研究动物为例，介绍了两种研究方法：观察法、分类法。提示了科学研究应从问题开始，首先应明确研究什么，接下来选择适当的方法进行研究。使学生明白研究内容及相应方法。第二章介绍了测量、记录、数据处理、分析等方法，学生练习列表、填表、绘图表等技能。
其次，将观察、实验有机地融入课文中。课文的编排是按提出问题、实验活动，再提出问题，再实验的方式，处处闪烁着科学研究的火花。
第三，每章后都提供与本章内容有关的背景材料，介绍有关的科学发现过程，这是可供学生阅读的学习材料。在这些资料中，包括了科学研究的步骤、方法，更重要的是科学家的思维过程。这些思维过程正是进行科学研究的基本思维过程。
不难想象，教材的这种编写方式，对于提高学生的科学素质、培养学生能力是极为有利的。
80年代中期以来，英国政府开始制订统一的国家课程标准。其科学课程中主要关注的是科学方法、科学意识、科学与社会的联系教育，对于概念学习的要求层次并不高，对于科学方法训练的要求比较全面。如1995年的《国家科学课程》中对11～14岁学生的实验与调查能力要求是：设计实验过程；收集证据资料；分析资料并得出结论；认识所获资料中的优点与不足。[6]北方考试与评价委员会制定的1998 年《生物学》教学大纲中有关的评价目标为：在进行实验和调查活动中，学生能设计活动程序，用正确而系统的方法进行测量、观察、分析和评价资料，并将其与科学知识相联系；交流科学观察的结果和思想，用一系列科技术语及恰当的科学和数学方法进行讨论；评价有关的科学信息，并从中作出有见解的判断。[7]
可见，英国的生物学课程不仅重视系统的科学方法的训练，还将设计实验及科研过程纳入教学要求，要获得中学普通证书，学生还必须具备进行科学交流及评价的能力、应用数学知识解释生物学问题的能力、勇于并能够提出独到见解。这些要求将科学方法教育与科学品质培养提到了相当的高度。
科学教育在重视训练科学方法的同时，重视科学态度教育。如实事求是、独立思维的科学态度；加强学生的集体精神与合作意识的培养；重视科学与生活的联系；等等。如初中的科学教学目标中规定，在一系列探索活动中鼓励学生进行合作；鼓励学生在成员不同的各种小组中活动，发挥各种作用，包括领导作用，小组可以由两人组成到由全班学生组成；鼓励学生自省他们对小组活动有何贡献并发展合作精神及集体工作能力。教学目标还规定，鼓励学生运用他们的知识和技能去解决实际问题；鼓励学生认识并报告在活动过程中出现的误差和不准确的根源，识别异常结果并在可能时予以考虑；鼓励他们意识到他们探索活动的局限性，从而知道并非所有的探索活动都能获得保险的、“正确的”解答。
三、对我们的启示
通过以上分析，我们认为美英中学生物课程教材中的科学方法及科学态度教育，在以下方面是值得我们借鉴的。
1.全面而完善的科学研究过程和方法的认识与训练。使学生认识、经历科学研究的过程，并训练其使用有关的具体方法完成每一步骤，是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的有效思维方式和操作方式。我国中学生物教材中，在体现科学方法训练方面还不够全面，主要是简单的具体方法训练，如观察、分类、实验等，对于如何发现并提出问题、形成假说、设计实验、模型化、给出定义等则没有体现或体现不够充分。
2.培养和发展学生的创造能力。创造力是科学素质之冠上的一颗明珠，科学方法教育的成功导致创造力的提高。英国生物课程中对于实验设计能力的要求，美国生物教材中大量的学生“课下活动”，这都是培养学生创造力的表现。另外，他们都注重鼓励学生得出自己的结论、畅述自己的观点。这种求新、求异的精神，是创造性人才不可缺少的素质，这一点在我国的文化及教育中是极其薄弱的，甚至是被压抑的，我们的课程教材改革应在这方面勇于革新和突破。
3.多渠道的信息交流能力训练和集体协作精神教育。信息的获取与交流将是信息时代公民的生命，与他人的友好合作是信息时展的重要基础，美英的科学教育都看到了这一点。如他们都提倡学生间的讨论与交流，学生既要进行语言交流，还要写出各自的研究报告进行书面交流；要求学生在小组活动中充分发挥自己的作用。美国2061计划关于“科学的思维”中专门提出交流技能，要求从一般阅读到能清楚地以口头和书面的方式阐述基本观点、指示和信息；用表格和简图组织信息，绘制草图；阅读和理解大众媒体中出现的科技新闻。我国的教育往往把交流能力的训练归于语言课、把集体精神的培养归于思想品德课，这种泾渭分明的划分是无益的。我们的生物课程教材改革，应打破这种框架的束缚，在提高学生的交流能力上有所加强，在培养学生的集体意识上有所体现。
4.注重科学史教育。美英教材中都有大量的科学史料，以期对学生进行科学的思维方法、科学精神、科学态度和科学世界观的教育。正如美国的2061计划所说，科学训练的详细知识本身即是一系列有说服力的世界观。2061计划还指出：科学素质包括按照文化和智慧的发展史来看待科学探索。它包括知道科学世界观来源于长期积累下来的许多小发现和认识世界的方法的迅速改革；了解科学技术发展史上的一些特殊事件及我们的文化传统是非常有益的；懂得一些被证实了的重要思想，这些知识对于我们理解事物的产生原理是非常有用的。我国的生物教材改革在此方面有所改观，但只是出现于阅读材料中极少量的内容，阅读材料应去掉一般性科普知识介绍，加强生物学发展史、生物学家生平、生物学知识与社会、生物学知识的过去、现在与未来的介绍。
【参考文献】
[1]charles h.heimler constultant t. davik lockovrd, focuson life science,published by chauls e.merrill publishing co.1981,22—34.
[2,4] 王志宏.将科学方法训练纳入初中生物课程[j].学科教育，1998，（10）：9。
[ 3] j. rutherford, project 2061: promoting science andtechnology literacy, innovations in science and technologyeducation,edited by edgar w.jenkins,unes co.publish,1997.
[5]crace monger, introducing living things, published bylongman group limited,1982,page 1—29.47—61.
生命科学研究方法范文第6篇
关键词：大学生就业；生物专业；就业难；能力三核
在国家取消大学生包分配工作之后，随着高校招生规模的逐步扩大，每年涌向就业市场的大学毕业生人数增长很快。据新华网报道，2012年城镇需就业的劳动力达2500万人，比“十一五”时期的年均数多100万人，其中高校毕业生规模达到680万人，是本世纪初的6倍多。因此，大学生就业问题已经成为我国主要社会问题之一，值得从事高校管理的研究者和教师重视。
此外，由于多数高校一味追求向综合性大学发展，缺乏面向市场灵活办学的机制，导致专业设置具有不确定性和不适应性，造成无效供给的现象突出，进一步加大了供需之间的矛盾。以生物专业为例，进入21世纪后，国内很多大学都成立了生命科学学院，扩大了招生规模。然而生命科学人才的培养具有“投入高、周期长、国际化”的特点，既对师资有着较高要求，也对教学、实验的硬件要求很高，而很多学校并未具备这些培养条件，如有研究生反映，其在本科阶段连PCR实验都未做过。一般培养一名能独立从事生命科学研究的人员需要7-9年，但相当部分地方院校并未有博士（甚至硕士）授予资质，因而每年有大量生物专业学生面临被分流的命运，就业压力尤为明显，这就需要我们在无法左右政策的情况下，更加理性地分析生物专业学生就业难的深层次原因，寻求解决这一问题的对策与方法。
一、生物专业遭遇“就业难”的成因
1.专业设置与产业需求相脱节
自上个世纪80年代初，我国就开始加大对生命科学的投入。20世纪末，中科院院士、参与“人类基因组计划”的科学家杨焕明预言，21世纪是生命科学的世纪，以基因组工业为龙头的生物产业是各国的支柱产业之一。进入21世纪后，“生命科学”一度成为国内多数院校着重发展的学科，各地大学的生命科学学院像雨后春笋般陆续成立，招生规模进一步扩大。目前，我国在生物产业发展和人才培养方面也已经取得了巨大的成就。但源于生物产业的高投入性、长期性等特征，我国生物产业依然处于初级阶段，对人才的需求动力不足。
我们将财经会计类专业和生物类专业做了一个简单的比较，统计北京地区几所综合性大学（北大、清华、北师大、中国农业大学、北京林业大学、首都师范大学），其在各省本科生招生中，生物专业与财经会计类专业在招生规模上不相上下（平均每个招生省份约2人）。同时我们还统计了“2013年度中央机关及其直属机构考试录用公务员招考简章”中对各专业的人员需求情况（见表1），此次招聘共提供职位788个，招聘人数1276人，但针对生物专业招聘的职位只有2个，招聘人数也仅为2人。与财经会计类招聘规模相比，该类人数需求为对生物专业招收人数的60倍左右。此外，在改革开放后我国向国外派遣的32万余名留学人员中，约有60%从事生命科学或相关领域研究（目前大约有10多万中国留学生在国外从事该领域研究），相当比例的人希望回国从事生命科学方面的工作，与国内毕业的生物专业学生在就业市场竞争。这就导致了一方面是生物产业的“方兴未艾”，另一方面却是生物专业学生的“人才过剩”），行业的规模决定了无法吸收现有的人才供给，出现了严重的“供过于求”，而国内大学对生物专业学生的进一步扩招，则会进一步加剧这一矛盾。
数据来源：2013年度中央机关及其直属机构考试录用公务员招考官方网站及其招考简章。
2.就业市场对生物专业认可度低
与其他窄口径专业不同，生物专业与数学、物理和化学等专业类似，是一门很基础的学科，尤其在本科阶段，除了基本的生命科学知识外，重点培养的是学生基本的科学素养、初步的科研训练及逻辑思维能力等。从就业市面的反馈情况来看，用人单位对此却并不认可，在多数用人单位看来，学生物的学生就应该去做科研，或者去当生物教师，因此很多通用职位却不对生物专业学生开放，进而更进一步加剧了供需之间的矛盾。
3.生物专业大学生自身的因素
与20世纪末媒体对生物专业的高调宣传不同的是，近年来媒体开始对生物专业就业难有了较大规模的报到，生物专业甚至被列入“10大就业前景最不看好的专业”，因此对生源有些影响（图1、图2）。我们统计了部分高校2005年到2011年期间在京的本科招生情况，重点关注了生物专业，我们发现在2006年平均分达到峰值，近些来年有所滑坡，但最高分变化不大，实践证明，这部分同学往往是对生物本身有着浓厚兴趣的学生。研究生也有类似情况，有学者调查，近些年全国研究生总体质量有所下滑，在生源质量、学位论文水准、创新性、团队精神、社会责任感和动手能力等方面表现不够出色。
此外，由于媒体的负面报道，加上所学专业与产业较为脱节，造成了部分生物专业毕业生信心不足，导致自卑甚至自闭的心理。部分学生希望通过读研来暂时回避就业压力，有的则选择转换专业或辅修第二学位来提高自己的就业机会。也有学生怨天尤人，不断自责当初选了生物专业，而忽视了对自身素质和能力的提高。多数学生缺乏自我的职业生涯规划，按照社会潮流来选择自己的职业路径，盲目考研或出国，进而付出了更高的机会成本，缺乏合理的规划，也让他们与许多就业机会擦肩而过。
大学2006及2009年开始在北京只招收理科实验班，不分具体专业；中国农大05、06年为实验班；复旦2011年在北京未招收生物科学专业。
4.生物专业学生的培养模式有待改进
目前国内多数大学的生命科学学院，对学生的培养目标主要是培养学术科研型人才，在研究生阶段尤为如此。一般一个学术科研型人才均要经过博士，甚至博士后阶段的训练，因此那些没有博士点院校的学生，主要通过考研来进入更好的大学或研究所；那些重点院校的学生，除了出国以外，多数选择继续升学。生命科学是国际化程度较高的专业，检验生命科学研究者水平主要看发表在较高水平国际期刊的文章情况，因此在该领域的竞争是国际化的，因而压力也是非常大的。导师们的压力很容易转化到学生身上，加上生命科学研究周期较长，学生普遍反映压力较大，以本文所提到的几所院校为例，在这些学校中生物专业均是最难毕业的研究生专业之一。这样，学生既要在较大学术压力下正常毕业，还要为求职做准备，有时候疲于奔命，导致就业竞争力下降。
二、应对生物专业“就业难”的对策与方法
1.降低扩招速度，精细教育结构
扩招过快与产业发展不协调是导致生物专业学生就业难的首要因素，因此，将招生规模控制在与产业发展对人才需求相匹配的量级上，才不至于造成国家人力资本的浪费。此外，对现有的生物专业学生，要进一步精细教育结构，在本科阶段加强通识教育，宽口径培养，注重培养学生的科研兴趣、思维方式和和基本的科研素养，侧重于培养学生的通用能力。在研究生阶段，进一步明确硕士和博士的不同定位和分化，对于那些有学术潜质的学生，树立他们的信心，鼓励他们到一流的科研院所直接攻读博士学位，走学术研究的道路。对大多数硕士生朝着实践应用型人才培养引导，培养他们成为动手能力强的高级应用型人才，以提高这些毕业生在生命科学实业中的职业竞争力。
2.营造宽松的就业环境
其次，要为学生营造一个宽松的就业环境，指导并帮助学生协调好科研与求职之间的关系，一方面将生物专业求职现状、规律以及学生的困难及时与导师们沟通好，以期获得导师们的认可与支持。另一方面，要求学生要利用好在实验室的时间，提高效率，做好科研，不能三心二意进而导致顾此失彼，两边被动。学生和导师们的良性互动，不仅能为学生在心理上减压，而且还能够开发潜在的就业资源，为学生增加选择。
3.加强生物专业学生的职业生涯规划
每个人都是独一无二的，都有属于自己的兴趣、能力和价值观，但我们之前针对部分生物专业毕业生做的调查显示，多数学生在校期间（尤其本科期间），自我定位不清楚，对自己的职业兴趣、能力和价值观探索不够。我们的调查显示，有的学生对生命科学没有兴趣，科研能力也不足，但迫于种种压力不得不继续从事生命科学相关学习和工作，导致出现“磨洋工”时有发生；而有的学生对探索生命奥秘兴趣很足，科研能力也不错，但由于之前挫折教育不够而放弃生物专业。上面两种情况都是对自我资源和公共资源的浪费，非常可惜，如果能对学生们提供有效的职业生涯规划指导，帮助每个人清楚自己的职业兴趣、了解自己能力结构，既可以思考自己与生命科学研究工作的匹配情况，还能通过自己的通用知识和通用技能，寻找其他的工作可能。此外，对自己价值观、性格、情商、思维模式以及道德水准等更深层次的了解和定位，则更有助于发现自己在哪个领域中更出色。对自我及环境的了解，是实现职业生涯的重要一步。
如果对自我有着清晰的认识和定位，落实到具体路径上，则能很好地权衡考研还是就业，出国还是在国内，还可以根据情况辅修第二学位等，制定符合实际的生涯策略。
4.拓展就业渠道
就业外部环境是促进生物专业学生就业的落脚点，除了抓好与对口的企事业单位常规招聘的对接外，还要开拓潜在用人单位，如生物专业与其他学科、产业的交叉领域，如生物专业与医学、生物专业与诊断行业、生物专业与信息产业、生物专业与高端制造业等的对接，向这些交叉行业输送人才。
5.加强创业教育
对生物专业学生的培养，也要转变观念，应该认识到这个行业里面蕴藏着大量的创业机会和巨大的商业价值。美国杜邦公司刚开始是做化工的，后来转向生物产业后发展飞速，孟山都公司1981年才开始转向生物技术领域，目前已经占据全球90%的转基因种子市场。我们是个农业大国，又有着丰富的生物多样性资源，同时我国又是一个人口大国、医药产品和粮食产品的消费大国，生物技术和产业前景非常广阔。此外，国家近些年为大学生创业相继出台了一系列税收、工商等方面的优惠和鼓励政策。青年阶段是人一生创造力最强的阶段，生物专业的学生具有创业的“天时、地利”，如果学校能加强对学生的创业教育，加大对创业精神的宣传力度，必要时为生物专业学生开设专门的创业培训课程，将“勇于挑战”的创业理念融入到日常教育中，则“人和”的因素会越来越具备。如果做好了这一点，既解决了自身就业，而且还能创造更多的就业机会，对国家税收以及我国生物产业整体发展都有着非常良性的促进作用。
三、结 语
上世纪70年代，美国高等教育也出现过过度教育问题，即受教育者超过劳动力市场需求的失衡现象。1999年以来，我国的高校扩招一直是以近似于计划经济的模式在扩大招生规模，与此同时，多数高校对毕业生就业的重视远比不上招生，这种“重入轻出”的趋势必然使得市场调节很难发挥作用，因此势必在部分专业、领域造成过度教育的现象。生物专业就是其中一个比较突出的领域，这种过度教育属结构性过度教育，通过降低扩招速度，进一步优化教育结构，同时辅以对生物专业学生的职业生涯规划、辅导，拓展就业渠道，加强创业教育等可以解决这一问题。
参考文献：
[1] 麦可思研究院.2012年中国大学生就业报告（就业蓝皮
书）[M].北京：社会科学文献出版社，2012.
[2] 袁本涛，赵伟，王孙禺.我国研究生教育质量现状的调
查与研究[J].高等工程教育研究，2007，（4）：105-
110，118.
生命科学研究方法范文第7篇
为了促进载人航天的应用，提高工程综合效益，使我国的空间应用跨入载人空间实验阶段，“神舟二号”的太空之旅，肩负着开展一系列空间科学及技术实验的神圣使命。
“神舟二号”飞船的3个舱段，几乎都安装了各种科学实验设备，“神舟二号”由此成为一个名副其实的“空间科学技术实验室”。这些科学实验设备各有各的用途。我国科学家试图通过这些设备，进行材料科学、生命科学、空间天文、环境监测等实验任务。这些实验任务由中国科学院为主的全国50多个科研院所和大学承担。
太空“百宝箱”
太空中几乎没有重力，没有空气和水分，各种比重不同的物体可以在一起“和平共处”。在这里也几乎没有地面上的对流、沉淀等现象，可以生长出地面上得不到的结构完整、性能优良的晶体材料。在飞船上进行的空间材料科学实验，对于获取高质量的晶体材料，了解晶体材料生长过程中重力对流等因素对晶体品质的影响，指导地面批量生产具有重要意义。
进行空间微重力科学研究和实验，是当今载人航天实验的热点。空间材料实验向人们传递着这样一个信息:外层空间是发展研究新材料、新的加工工艺的理想场所。
人类开展空间科学研究已有40多年历史，而大规模进行太空生产材料实验活动始于70年代末。从1980年到1990年，苏联在空间站里进行了500项材料加工实验。1989年，在“和平”号空间站生产出297公斤砷化镓，价值上百万美元。如今，在空间生产的砷化镓晶体已成为最有希望的商品。一些诸如大尺寸微乳胶球、高纯度药物等都已贴上了“空间”商标。通过空间实验，还获得了一些新的加工工艺。这些工艺为改进地面材料的生产指明了方向。
多年来，我国先后利用返回式卫星开展了80多项材料加工和生命科学等方面的研究，进行了各种形式的搭载实验300多项，已经形成了以中国科学院为主，航天研究院所、高等院校等参加的空间微重力科学研究应用队伍。
作为人类文明进步的标志，材料是现代工业与高新技术领域的重要支柱之一。材料的进步，推动了科学技术的不断发展。进行材料科学研究，是“神舟二号”飞船的使命之一。
在空间可以获得在地面无法生长出的高性能晶体材料，这些材料在高新技术领域有着重要的应用价值。例如二元半导体锑化镓晶体，是制造微波器件、微波集成电路和超高速集成电路的关键电子材料。与目前普遍应用的硅单晶相比，其性能更加优良。三元半导体碲锌镉晶体是制造红外探测器不可缺少的材料。我们现在通过“风云”气象卫星可以获得准确的天气预报，进行矿产资源勘探、指导农牧业生产和自然灾害预防，这其中红外探测器功不可没。氧化物激光晶体硅酸铋是光信息存储功能材料。随着信息时代的到来，信息存储材料的重要作用已是有目共睹。
地面的晶体生长过程可以通过肉眼直接观察，那么，在空间微重力环境下的晶体生长过程又是什么样的呢?我国科学家设计了一种安装在“神舟二号”上的空间晶体生长观察装置，可以利用摄像机拍摄空间微重力条件下氧化物单晶的生长全过程。在空间对晶体材料生长机理和生长工艺的深入研究，有利于指导地面晶体材料的生产，改进工艺，提高晶体质量，以推进材料科学及工程的发展，造福全人类。
太空“生物军团”
空间微重力、强宇宙粒子辐射、节律变化等特殊环境，给生命科学、生物技术实验提供了地面不能或不能完全模拟的条件。利用这种独特环境进行生物体组织培养，可以避免地面重力作用所造成的对流和积淀作用，获得比地面更好的效果。因此，空间生命科学研究不仅有助于揭示生命科学中不可能在地面环境下获知的一些本质特征，而且在应用上可望获取空间生物工程的方法，生产出高质量单晶、高效生物制品等。
今天，微生物的生长代谢研究已由地面拓展到太空，由此而发展起来的微生物技术已广泛用于药物合成、医学研究等领域，为人类生产生物制剂开拓了新的前景。
在生物材料加工方面，已分离出地面很难分离的哺乳动物特化细胞，其纯度比地面高4～5倍，分离速度提高400～700倍。这些成果给药物学研究带来了新的生机，一些地面不能制造和提纯的药物，却可以在太空中完成。
在“和平”号空间站里，科学家已经成功地种植了卷心菜、土豆等蔬菜，还种植了只有40厘米高的小麦。由于在空间站里24小时都有电灯照明，小麦无法“安眠”，60天就成熟了。这种转基因小麦的产量是地面普通小麦产量的3倍。
自1988年以来，我国先后进行了4次藻类空间生长试验，研究了20种藻类和大型藻在太空环境中的适应能力，取得了固氮能力强的藻类新品系。用它们的发酵物配置的饲料喂养梅花鹿，不仅节省饲料，还能使鹿茸的产量增加16％。
科学家们还发现，在空间失重的条件下，蛋白质晶体比在地球上生长的个大，且更为纯净，结构更为完整，可以很方便地进行分析。通过对它们的分析，能更深入地揭开蛋白质、酶和一些病毒的秘密，并由此研制出新的药物。
生命体的一切活动都是通过其基本构成物质，特别是蛋白质和核酸的功能来实现的，而这些生物大分子功能如何又直接取决于它们的结构。因此，测定这些生物大分子的结构，研究其结构与功能的关系，对于揭示生命奥秘和了解疾病十分重要；而且，它也是发展蛋白质工程及药物设计等生物高技术所必需的基础，特别是在人类基因组计划完成之后，这类研究的意义将更加突出。“神舟二号”飞船上装载的蛋白质结晶装置是我国科研工作者为了揭示生命的奥秘，经过多年研制而成的。这项研究对于抗农作物病害、治疗人体顽症、设计新药物、在细胞和分子水平上研究生命现象和揭示生命的奥秘具有重要意义。
“神舟二号”所进行的空间生物效应研究，是我国航天领域首次多物种、多种生物的综合性生物学研究。众多的生物学实验材料，组成了一个进军太空的“生物军团”。
本次生物学效应实验所用的生物材料是在过去7年筛选出来的。在19种生物中，有17种分别是微生物、植物、水生生物和无脊椎动物，有2种为脊椎动物的细胞或组织。实验的目的是从细胞、组织、个体、种群和简单生态系统等不同层次上，研究生物体和生物封闭系统的空间生物学效应，争取研究开发出空间生物加工的共培养技术、反应器技术和发现高效、高质生命物质的特殊代谢途径；同时，争取利用空间环境的诱发变异获得具有优良品质和经济价值的生物品系。
重力的干扰对活细胞的体外生长会产生一定的影响，空间环境由于不受重力干扰更容易进行细胞的培养。通过空间细胞的培养实验，可使医生在不危害病人的条件下，精确地试验治疗癌症的新方法。同时，高质量的组织培养已用于生长胰腺细胞，使得糖尿病患者在不使用胰岛素的情况下也能得到治疗。
空间生物学效应的实验方法、工艺和实验结果，可以促进高效、高抗体、优质物种在相关生产领域的应用。通过建立生物反应器原理模型和生态管理模型，可以指导解决我国和世界当前面临的严峻环境问题。
太空“天文台”
你想知道在遥远的太空是怎样的景象吗?除了用肉眼可以见到的星星之外，科学家近年来还发现了一个神奇的现象，那就是人们用肉眼看不到的γ射线暴。
宇宙γ射线暴是宇宙中一种突发的巨大能量的爆发现象，其巨大能量的来源及其发生机理，无法用现有的科学理论解释，至今还是一个谜。因此，它已成为一个重要的国际前沿热点课题。“神舟二号”飞船携带了进行空间天文观测的超软X射线探测器和γ射线探测器，目的就是尝试为解开这一谜底提供更多的信息，以便了解宇宙γ射线暴的起源、产生机制和内在性质等。
太阳耀斑中的质子耀斑所产生的高能质子辐射，对载人飞船有很大威胁，对短波通讯、洪涝灾害等也有直接影响。通过对太阳高能辐射变化的观测研究，可以判断耀斑性质，可能提前几十小时对其作出警报，并在太阳活动高峰年期间对太阳高能电磁辐射进行监测。对太阳高能辐射变化的观测研究，也有利于载人航天器的安全保障。因此，我国天文学家将以“神舟二号”飞船为平台，在对宇宙γ射线暴进行探测研究的同时，也兼顾到对太阳耀斑高能辐射的监测。
此外，我国科学家还将用安装在“神舟二号”飞船上的大气成分探测器、大气密度探测器等，监视空间环境的变化，为空间环境预报和警报提供实时监测数据。也就是说，利用空间环境预报中心，收集、综合分析国内外卫星和地面的观测数据，提供飞船运行轨道的有关大气参数及太阳活动和地磁活动的参数，预报飞船发射、运行期间空间环境状况和可能出现的空间环境异常，并在出现危急情况时警报。同时，它还是将来航天员出舱活动的“空间天气预报”系统。
腾飞吧，“希望之舟”
如果把我国空间科学实验比喻为“阳光事业”，那么，它的承载者就是“神舟号”飞船。
“神舟二号”第一次集中了有一定学科面的开拓性的空间科学研究工作。
这一系列实验，何时能知道结果?能否取得突破性进展?是大家十分关心的问题。科学家对此次空间科学实验的估计，总是十分谨慎的。他们认为，现在下结论尚为时过早，因为有些结果飞船回收后就知道，有些还有待于进行深入研究，有些将继续在太空中进行长达半年的观测。但可以肯定的是，通过“神舟二号”的太空之旅，将会开拓我们的视野，增加我们的新知，积累更多的经验，为今后更深入、更大规模的实验，最终实现空间产品的商品化和产业化，更为广泛地服务社会、造福社会开辟了前进的道路。
据专家介绍，继“神舟二号”以后，我国还将在今后陆续上天的“神舟号”飞船中，进一步加快空间实验的脚步。在空间材料科学方面的研究，将增加新的样品；在生命科学和生物技术实验研究方面，将增加细胞反应器实验、细胞融合、电泳等实验项目；在空间环境探测方面，将进一步开展空间大气成分、密度等多项研究。
生命科学研究方法范文第8篇
[关键词] 生物素养；学科热点事件；屠呦呦；施一公
培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出，提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此，作为高中生物教师，应该充分利用各种课程资源，着力于提高学生的生物科学素养，合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件，开展教学不失为一种有效的选择。
一、解读生物科学素养的主要内容
我国现行的《普通高中生物n程标准》指出：生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。1993年，美国生物科学课程研究所（简称BSCS）出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认识和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握，是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定，虽然在表述上略有不同，但总的来说，两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说，生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义：在知识层面上，要求学生掌握基本的生物科学知识，能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象；在能力层面上，要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力，具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力；在情感、态度、价值观层面上，要求学生形成正确的世界观和价值观，对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情，对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力，并且能根据自己的判断做出正确的抉择。
二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用
当今，随着信息传播手段的不断发展，人们获得各类信息的渠道增多，不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件，这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的，我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理，可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用，也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。
引导学生关注和探究这些学科热点事件，对于广大教师来说，也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面，学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注，乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究，本身就是生物科学素养的一部分。2016年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养：素质教育的新起点》一文中指出：现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出，培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识，并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合；需要用人类最前沿的科普性知识，不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面，热点事件得到了社会层面较多的关注，在各种媒体中出现的频率也比较高，往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断，只要老师引导得法，学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得，学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。
一段时期以来，与生物科学相关的热点问题是很多的，笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。
（一）屠呦呦研究员获得2015年诺贝尔医学和生理学奖
2015年，我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖，这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来，可谓举国沸腾，中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为，我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时，教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。
首先，教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖，但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定，是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少，在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步，但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖，而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪，“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此，生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。
其次，屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到，“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”，“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨，学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性，力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的，也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说：“药物是治疗疾病的主要手段，我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然，她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。
这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。
（二）施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理
在生物科技前沿领域，我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2015年8月，中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章，揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现，清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。美国科学院院士、美国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说：“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的，这是中国生命科学发展的一个里程碑，它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点，而帕特尔教授的评论，提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。
首先，教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂，创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件，我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义，更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举，要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题，而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术，并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许，同学们并不能理解这些技术的原理，但同学们一定要有勇于创新的意识。同时，我们要让学生对创新有一个正确的理解，创新并不一定就是“无中生有”，如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了，施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此，教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良，可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考，在科学的基础上勇于革新，创新并不是遥不可及的。对于学生来说，只有增强了他们对创新的理解，创新能力的提升才成为可能。
其次，教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界，施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果，他略带传奇色彩的求学和科研之路，他对生命科学研究的执着追求，他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等，都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中，同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法，这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻，但是，他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩，这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。
再次，在学生对生物知识学习的层面上，这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理，高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可以在适当的时机给同学们介绍这一热点事件及其有关背景，便会很顺利地为教学创造一个有利于学生学习的情境，学生的学习和探究就能更加投入和主动，这显然有利于学生对相关知识的学习。
当然，与学科密切相关的热点事件是层出不穷的。生物教师应该持续地关注这类事件，并积极探索其在培养学生生物科学素养方面的应用价值，为顺利完成高中生物课程的核心任务做出自己的努力。
[参 考 文 献]
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.
[2]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京：高等教育出版社，2003.