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生命科学研究范文精选

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生命科学模式生物研究

一、引言

随着生物科学的不断发展,研究生命的一般规律的有着一定成熟的方式方法,模式生物就是常用的研究方法。现在的生物学家有着一个普遍的共识,即一般性的、基础性的生物现象在较为高级的生物身上很难找出相应的规律,但是在相对比较低级的生物体中也在相应的规律可循,这就为我们研究提供了有效的手段和方法———在生物结构较为低级的物种体中研究生物的一般规律,这些规律在生物结构比较高级的物种身上是比较难寻找的。生物科学中将这种拿来研究的较为低级的生物称之为常用的模式生物。它们为我们发现现代生物的各种规律和原理提供了很多帮助。

二、优势

这些模式生物在生命科学的研究中有着不可替代的作用,在生命科学的研究领域,它们的优势是其他动植物无法取代的。首先,这些模式生物的研究相对比较简单。研究过程中受到的干扰因素较少,不需要进一步设置一些排除项,大大降低了研究的成本和工作量;其次,这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对比较高级生物的一般规律。例如我们可以就大脑的不同反射区功能研究基于实验小白鼠,它们可以代表人类大脑反射区的一般规律。最后,这些模式生物相对比较好培养,它们在实验室中的生殖速度相对比较快,种群数量相对比较多,由于各代之间的时间间隔较短,它们的遗传性质相对比较清楚,这些对生物研究都是十分有利的,因此,在生命科学中,它们的优势是无人能及的。

三、具体的模式生物

(一)病毒类

噬菌体是一种细菌类的病毒,它的种类很多,其中还有一些现在医学无法抑制的种类。但是作为一种生物科学研究使用的模式生物,必须具有安全性,我们常选择噬菌体有对大肠杆菌有侵蚀作用的T和λ噬菌体,这些噬菌体具有体积小,浸入寄主体内繁殖迅速,它是模式生物中最为简单的一类。由于伦理或是一些其他因素的影响,在基因重组,复制等方面的研究一直只是局限于噬菌体的身上。上个世纪五十年代,两个生物学家将将T类噬菌体的DNA及核酸用硫35和磷32进行标注,研究DNA及核酸在生殖过程中的去向问题,最后再后代的噬菌体中发现了被硫35和磷32标记的DNA及核酸,由此发现了DNA的是一种具有遗传的物质,由此可见,噬菌体在生命科学的研究中具有举足轻重的作用。

(二)昆虫类

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生命科学研究

成体干细胞的研究及潜在应用 潘兴华,韩毅冰,郭坤元,陈系古

端粒酶在细胞永生化和癌变中的作用 胡群宝,郭宝江

干细胞在细胞移植法治疗心肌损伤中的应用 王跃群,吴秀山

转基因技术在果蝇及脊椎动物心脏基因研究中的应用 袁婺洲,吴秀山

心脏诱导的研究 周亮,朱传炳,吴秀山

心脏的起源和细胞谱系 朱莹,朱传炳,吴秀山

心脏基因转录潜能的区域化 汪神俅,戴琦,吴秀山

脊椎动物心肌基因表达的分子调控 罗开梅,王跃群,吴秀山

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生命科学哲学思想研究

一、生命的本质:个体性

从价值论维度看,生命个体不仅是被动性概念,也是个自主性概念。受达尔文主义的环境选择和生存竞争概念的启发,康吉莱姆在把个体性理解为一种存在论关系范畴的同时,又赋予其价值论的意义。他指出:个体性概念和生命价值概念之间有着密切关系。“一个生命体不能被归结为各种影响作用的交会地”,就是说,不能把生命体理解为一个纯然被动的概念。恰恰相反,“有机体所依赖的那个环境是被有机体自身所建构和组织起来的”。一个与其环境深度融合的生命体具有这样一种存在特性,即:它根据自己的需要而赋予周围的事物以意义,而“从生物学和心理学的角度来看,意义是对与某个需求相关的价值的评估”。这种评估意味着,有需求的存在者是在建构一个不可还原的价值论参照系。根据对生命个体性概念的这种价值论解释,康吉莱姆指出了现代生物学的一个基本缺陷:它试图将对意义的思考驱除出它自己的领域,使自己完全服从于物理化学的科学精神,将它自己的自主性拱手相让。实际上,生命价值在生物学中具有优先性,因此,对于以生命个体为研究对象的生物学来说,它首先应把生命体理解为一种意义的存在者,把它看作是价值秩序中的一种性状。换言之,生命个体以其自身为中心来组织它的周围环境。从认识论维度看,生命与概念不是对立的,而是同一的。康吉莱姆对生命个体性概念的第三种反思是从认识论上进行的:生命与概念之间具有什么样的关系?或者说,生命研究如何可能?为了解答这一问题,康吉莱姆把目光转向了西方哲学史———尽管他非常赞赏黑格尔的生命与概念具有同一性的思想,但他还是远溯到了希腊时代的亚里士多德。在亚里士多德看来,生命体的本性是“灵魂”,而灵魂“同时是生命的现实、实体和它的规定、逻各斯”。康吉莱姆认为,亚里士多德用作生命原则的灵魂概念和现代分子生物学的生命概念具有类同性。

按照现代分子生物学的看法,生命具有“信息性”,生命本身就是信息,生命个体性可以被理解为“信息交换”。因此,现代分子生物学和亚里士多德的生命观都认识到了,所有的个体生命中都存在着一个逻各斯或概念。当然,康吉莱姆在这里只是以类比的方式表明了生命与概念之间具有同一性关系,而他对这种关系的证明,是通过吸收柏格森的有关思想来完成的。按照柏格森的观点,概念是在生物进化过程中诞生的,它本质上是一种用以扩展人类机体适应其环境的能力。在这个意义上,概念就是工具,换言之,概念认识是有用的。但与此同时,概念认识又是虚构的,它不能揭示生命的真实本质,只有直觉认识才能够使我们真正地理解生命的本质。就此而言,概念是与生命相对立的。另一方面,就有机体都可以同化它们体外的事物以用于摄入营养和维持生存来说,它们也完全可以被看作具有“概括”这种官能。在此基础上,康吉莱姆进一步指出,“并不是只有完善的有机体、肉眼可见的有机体才能够概括。所有的生命体,细胞、机体组织都可以概括。在任何层级上,生存都意味着选择和忽略。”由此来看,概念和生命就不是对立的,而是同一的。因此,如果说从环境中来吸取生存必需物是所有生命体的典型趋向,那么人类的抽象认识是对这种典型趋向的一种独特而重大的扩充。根据生物信息和认知信息之间所存在着这种同一性,康吉莱姆得出结论说,“生命即概念”,生命是意义和概念,概念在生命之中。

二、生命现象的深层特性:疾病、健康与差错

在阐明生命的本质是个体性这一核心旨趣之后,康吉莱姆接下来试图揭示生命现象的深层特性。而他对生命现象的探索,是在对现代医学中的“健康”、“疾病”、“差错”等基本概念的哲学反思中完成的。1.疾病疾病并非对“常态”的偏离,而是病人作为一个“整体”所遭遇的痛苦。法国医学传统的一个根深蒂固的基本观念是,“健康即常态”。这里,所谓“常态”是指“理想常态”,也就是一种用以定义健康状态的“统计学的常态”。基于这一常态概念,法国医学对疾病和健康进行了界定。疾病被定义为一种对理想常态的偏离,它表现为“正常状态的量的变异”。就是说,病理现象被描述为一般生理现象在强度上的增大或减弱。在康吉莱姆看来,这是一种疾病的实证主义观念;然而,实际上,疾病不能被还原为一种生理参数的量的变异。他认为,这种量的变异无疑可以成为疾病的一种指标,但只有当它反映作为整体的有机体的偏离,反映一种量的变异时,它才能被认为是病理的。例如,根据与血糖含量相互作用的其他参数,血液里同样的葡萄糖含量对一个个体来说是病理的,但对另一个就不是。确定一种症状是否为病理的关键,在于“它在一个个体行为的不可分割的整体中所具有的内在关系”,脱离这种内在关系、孤立地谈论症状和疾病是没有意义的。因此说器官、组织、细胞有疾病,这种说法在医学上是不正确的,“对所有的生命体来说……疾病只是作为整体的机体组织的疾病”。而从机体组织这个整体来看,疾病其实是生命的消极价值的存在,而消极价值是整个生命价值的一部分。在这个意义上,疾病是人类存在的一种独特性质。正因为如此,用以确定疾病状态的,就不是对规范和标准的偏离,而是病人所遭受的痛苦。病人的痛苦具有个体性,正如中国传统医学所表明的,医生所治疗的每一位病人都代表着一个不同的病例,他们都展现出了自己的特殊性。2.健康健康并不是“常态”的恢复或持续,而是生命个体对环境的适应与创造。与上述关于疾病的哲学定义相适应,在康吉莱姆看来,健康也不是指恢复到由理想常态所定义的正常状态,相反,健康是指生命体经由容许自身变异的空间而对变化无常的环境的适应。这种适应不应该被理解为“自我保存”,“自我保存不是生命的普遍特征,而是一个衰弱与退缩生命的特征。一个健康的个体能够面对风险。健康是创造性的,能够在剧变中存活并且创造。”

与此相应,痊愈,作为一个从疾病到健康的概念,也不应被理解为是恢复到先前理想健康的状态,而应理解为一种新的“个体常态”。痊愈不只是一种对先前正常状态的回归,它在本质上意味着一种新秩序的出现。3.差错差错,是生命的正常表现形式,是生命多样性的表征,是生命适应环境的创新能力,是科学思想史的“连续”。“差错”本来是一个病理学概念,但它一经诞生就立即引起了法国哲学家的注意。法国哲学界对于差错的把握主要有两条研究轴线,一条是科学认识论轴线,另一条是生命科学史轴线。但不管是哪一条研究轴线,都深受康吉莱姆差错观的影响,以至于福柯称康吉莱姆为“一位关于差错的哲学家”。那么,康吉莱姆的差错观究竟是什么呢?康吉莱姆首先提问道,假如某些生态学家或分子生物学家的观点是正确的,即:生命体早已被编程,生命是严格地按照既定程序来展开的,那么,我们又该如何来解释生命现象中的“差错”?生命科学家把“差错”归因于遗传错误,又将遗传错误归结为信息错误。与此不同,康吉莱姆认为,大量的错误是在对环境的错误认知过程中产生的。人类出了错误,是人类将自己置于错误的地点,与环境产生了错误的关系,以及在错误的地方接受了使自己生存、行动、繁荣的信息。然而,这是正常的。康吉莱姆坚信,为了生存,我们在出错后适应,这应当是生命的基本形式。生命的本质中已包含着出错的可能性,比如先天基因遗传缺陷。不过,疾病所表现出来的生命的可错性,正是生命的多样性的表现,它体现了生命打破旧规范的能力。基于这种理解,康吉莱姆指出,科学认识无非是对正确信息的“迫切探寻”。这种正确信息只能部分地在基因中发现。遗传密码为什么以及如何被激发而起作用?结果是什么?康吉莱姆认为,这些问题只能在生命的前后具体情形中被恰当地提出并给予解答。以差错之于生命的内在性为基础,康吉莱姆进一步提出,包括人类在内的生命是永远不完全在其位的生命体,是注定会“出差错”、必定有“差错”的生命体。概念,就是对这种偶然性的回应。而“一旦承认概念就是生命自身对于这种偶然事情的应答,那么我们就应当承认,差错乃是造成人类思想和思想史的根源所在。”

具体地说,真与假的对立,人们对此二者的赋值,以及不同的社会和同一社会中各种机构所产生的与这种对立相联系的权力效果,所有这一切,都不过是对生命所固有的差错所做的延迟了的答复而已。如果说科学史是不连续的,也就是说,只能把科学史当作一系列的“修改”,那么“修改”实质上就是真与假的再分配。不幸的是,这种再分配永远不会把终极真理透显出来,因为在康吉莱姆这里,“差错”并不是某种真理的遗忘或延误,而是人类生命和物种之间所特有的维度。在康吉莱姆看来,生命在自身中包含着差错的可能性,因此在生命的日程表上真理即是错误,而真与假的剖分,以及人们赋予真理以价值,是生命所能发明的最奇特的生活方式。差错是生命史和人类历史所固有的持久的偶然之事,由这种差错观出发,康吉莱姆紧密地将生物学知识同他自己的独特的生物学史写法结合起来了。他拒绝像进化论者那样去“推导”生物学史,他所关注的是显示生命与生命认识之间的关系,并在这种关系中来追寻价值和规范的踪迹。

三、对生命科学的哲学反思

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《生命科学研究》征稿启事

《生命科学研究》是由中华人民共和国新闻出版署、科技部批准创办的,国内外公开发行的反映生命科学领域中最新研究成果的综合性学术期刊。本刊是被中国科学引文数据库(CSCD)核心库及中国科技论文统计源期刊数据库全文收录的中国科技核心期刊,国内公开刊号为CN43-1266/Q,国际标准刊号为ISSN1007-7847,CODEN:SKYAFL,国内邮发代号:42-172,国外发行代号:DK43008。本刊主要刊登国内外生命科学领域中的具有创造性的学术论文及少量反映国内外重大进展或热点问题的快讯或综述性文章,覆盖的主要学科是:生物化学与分子生物学、发育生物学、细胞生物学、生物技术、遗传学、植物学、动物学、微生物学、解剖学、生理学、基因工程、农业工程、病理学、毒理学、药理学、免疫学、基础医学等等。开设“研究进展与综述”、“研究论文”等栏目。本刊诚邀反映国内外生命科学相关领域最新研究成果的中英文论文,国家自然科学基金等国家级科研课题资助论文将优先发表。

投稿要求:

1)文稿内容具有创新性、科学性或实用性。要求论点明确,条理清晰,设计合理,结果可靠,文字精炼,用词规范,图表清晰。文稿请用电脑单面打印(自留录入文件),A4版型纸5号字体通栏排版,用字规范,计量单位符合国家标准。

2)请以word格式将稿件通过E-mail附件的方式发送至本刊编辑部信箱或寄送打印稿。在来稿的首页,请写明以下内容:文章标题、作者单位、作者个人信息(内容包括:姓名、出生年、性别、民族、籍贯、职称、学位及研究方向)、作者详细通讯地址、邮编、手机号码、办公电话、传真号码及E-mail。

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生命科学的状况研究

1生命科学国家重点实验室科研投入概览

有研究表明:国家重点实验室的科研经费87%来自科研项目费。国家杰出青年基金获得者总数的27%在国家重点实验室工作,同时高校承担了大量国家科研任务,承担了78%的基金自由申请项目,1/4的973项目,1/3的863项目。可以看出:以国家重点实验室为代表的高校创新性科研团队,在申请国家基金项目获取科研经费方面既有优势,也是团队获得科研投入的重要渠道。所以了解国家重点实验室主任获取的科研项目数和科研经费,可以窥见高校创新型科研团队的科研投入现状。表一是国家重点实验室主任在1999~2009年间获得的国家基金项目数和获得的科研经费总额简表。1999~2009年间涉及到14名国家重点实验室主任中,5人没有相关记录。数据表明:高校创新型科研团队在竞争国家基金方面优势明显,代表团队的个人在获取科研资源的质量和数量方面差异显著。张启发获批准18项,经费总额为1696万元人民币;陈赛娟获批准11项,经费总额为1276万;张天真和华子春均获批准7项,经费总额分别为264万和249万;朱玉贤和郑平各获批准5项,经费总额分别为979万和116万;叶新山和孙凤艳获批准2项,经费总额为145万和65万;钟建江获批准1项,经费总额为20万。张启发、陈赛娟、朱玉贤所获资助比较多,同时他们所在的团队也是综合科研水平最高的。虽然单凭申请国家基金来评判团队整体科研能力也许太过偏颇,但是能够持续不断地获得国家级别的各种资金项目,对于高校创新型科研团队的发展和壮大意义非凡。因为中国现阶段的现实情况决定了实验室科研经费2/3以上来自社会竞争性项目渠道,主导方不是国家而是社会。实验室主任作为团队的领导就必须竭力争取科研资源,合理与否姑且搁置不议,这是高校创新型科研团队领导的开展科研的首要基础。根据《国家重点实验室建设与管理暂行办法》规定,建立30~100人规模的国家重点实验室国家的土建经费大约400~1000万元,每年的设备购置费和运行费大约50~60万元。这远远不能满足实验室的要求,所以多数重点实验室会从竞争性科研项目经费中扣取适当比例作为仪器设备购置费和运行费。但竞争性科研项目经费缺乏稳定性,这与重点实验室需要长期稳定的快速发展是矛盾的。而在美国等科技发达国家则几乎百分之百的来自政府财政预算拨款。正因为我国国家重点实验室的运转费用要用项目经费来补贴,在项目经费十分不足的情况下,这使得重点实验室削弱了对中长期基础研究的关注,研究方向贯彻“短、平、快”原则,缺乏原始性创新。

2高校创新型科研团队的科研水平概况

按照中国现行管理方式,实验室主任是实验室主要研究方向的学术带头人,他们的科研水平是团队学术水平的集中体现。所以仍然选取1999~2009年间涉及到14位国家重点实验室主任作为我们调查研究高校创新型科研团队科研水平的参考对象。

2.1生命科学部国家重点实验室主任基本科研状况

表2以Webofscience的数据库为例,以作者为第一检索词,以作者所属机构作为第二步的筛选检索词,查找了1999~2009年间他们的论文产出情况。14人十年间总共发表604篇论文,人均论文43篇,年均4.3篇,其中8人高于平均水平,604篇文章的总被引频次是6223次,每篇文章的平均被引频次是10.3次,其中六人的文章平均被引频次超过平均数。尤其张启发2002年的某篇文章被引频次高达361次,陈赛娟有四篇论文的被引频次超过100次,而且如果考虑2009年近期论文的引用高峰尚未来临,文章的平均被引频次和总被引频次可能都比现在的计算结果更高。中国科技论文统计结果显示:主要反映基础研究状况的科学引文索引(SCI)2008年共收录中国论文11.67万篇,占世界总量的9.8%。论文共被引用340万次,居世界第九。平均每篇论文被引用5.2次,较2008年底的统计数据4.6次又有提升。而国际科技论文的世界平均每篇被引用10.06次。有8个国家平均每篇论文被引用次数大于10次。2008年中国科技论文统计引进“表现不俗论文”概念,即其后的影响超过其所在学科的一般水平。以科学引文索引数据库(SCI)统计,2008年我国内地机构作者为第一作者的论文共9.23万篇,其中表现不俗的论文数为1.06万篇,占论文总数的11.5%,80%由高校贡献,近19%产自研究院所。化学、物理、数学、电子通讯与自动化、生物等五个学科表现不俗的论文最多,生物学科首次进入这个表现不俗行列。这也许验证了李克特(HeinrichRickert)和马克思·韦伯(MaxWebers)所极力说明的科学活动的价值关联现象,即科学家们通常总是选择哪些与当时占主导地位的价值和兴趣密切相关的问题作为研究课题的。生命学科科研水平的快速发展,以国家重点实验室为代表的高校创新型科研团队功不可没,实验室主任所在团队科研水平和科研效率远远高于中国平均水平,接近或略超世界平均水平,代表中国最高水平,虽然与世界知名国家实验室相比较,差距尚远,但发展态势和赶超速度令人振奋。

2.2我国生命科学科研水平的国际比较

与世界一流的高校创新型科研团队相比,我国国家重点实验室原始创新能力有限,原创性研究不够,获得世界一流的高水平科研成果不多,在持续不断培养科研人才,引领科研创新方面还有很多差距。例如英国卡文迪什实验室(CL),先后有25人荣获诺贝尔奖,平均每年在《Nature》、《Science》等国际顶尖级刊物上30篇左右。又如,英国国家分子生物学实验室(LMB)的Crick和Watson等人发现了DNA双螺旋结构,Perutz和Kendrew等人发现了血红蛋白结构,并分别获得1962年诺贝尔生理与医学奖和化学奖,目前,该实验室已有十多人相继荣获了诺贝尔奖的殊荣。表3可以帮助我们具体感知这种差距。我们与世界平均水平差距最小的学科门类,都是我们原先就有基础,后来一直奋力追赶的,比如植物与动物学。其中分子生物学与分子遗传学是发展历史最短的,但也是目前国际研究的前沿和热门领域,与国际的差距也最大。这说明科学的发展也是需要时间积累的,并不能一蹴而就。二十多年来,国家重点实验室培养了一大批优秀科研人员,造就了一批科学前沿的领军人物,为科研人员特别是年轻科研帅才的培养提供了条件保障,成为孕育本土科研领军人物的摇篮。对于一个发展中国家来说,生命科学部的高校创新型科研团体科研水平接近世界平均水平,这是非常难能可贵的,毕竟我们在投入、规模和发展历程上无法同国外发达国家相提并论,放眼未来与国际先进水平差距仍然很大,距离世界顶尖水平还有很长一段路要走。

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学科交叉在生命科学研究中的作用

匡廷云院士简介

匡廷云是中国科学院植物研究所研究员、中国科学院院士、欧亚科学院院士;中国植物学会名誉理事长、中国植物生理学会名誉理事长;生物膜与膜生物工程国家重点实验室学术委员会主任、植物生理生化国家重点实验宣学术委员会主任。匡延云院士在国际上享有较高的声誉,1987年被选为国际光合作用研究学会执行委员会委员,主要从事光合作用的研究工作,特别在光合膜、叶绿素蛋白复合体的结构与功能方面进行了系统、深入的研究,取得了在国际上有重要影响的成果。匡廷云院士已在国内外300余篇,有些论文被国外有关学者广泛引用;曾荣获国家自然科学二等奖、中科院科技进步奖及自然科学奖多项及黑龙江省部一等奖及二等奖等。

2007年在沈阳科学学术年会的分会场一沈阳农业大学生命科学技术学院,中国科学院匡廷云院士做了一场“21世纪生命科学发展的趋势”的学术报告。

匡廷云院士认为,学科交叉是“跨学科”研究活动,其结果导致的知识体系构成了交叉科学。自然界的各种现象之间本来就是一个相互联系的有机整体,人类社会也是自然界的一部分,因而人类对于自然界的认识所形成的科学知识体系也必然就具有整体化的特征。科学史表明,科学经历了综合、分化、再综合的过程。现代科学则既高度分化又高度综合,而交叉科学又集分化与综合于一体,实现了科学的整体化。

学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿,这是最有可能产生重大的科学突破,使科学发生革命性的变化。同时,交叉科学是综合性、跨学科的产物,因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题。

生命科学在自然科学中的地位。生命科学研究的对象是整个生物界及其与环境的相互作用,揭示新的原理和探索新的技术,进行多学科的交叉和渗透,并广泛应用生命科学的理论和方法去解决当今人类面临的食物、人口、健康、资源、生态、环境、能源、信息和材料等问题。19世纪以来,物理学、化学、数学、地球科学以及技术科学的理论和技术成就,提供了人们认识生命活动规律的许多新技术和新手段,极大地促进了生命科学的发展。而生命科学的发展又推动了整个自然科学的发展。生命科学是自然科学的一个重要组成部分。生命科学的发展,将导致自然科学进入复杂性研究的新领域,生命科学的进步,也向数学、物理学、化学以及技术科学提出了许多新问题、新概念和新的研究领域。21世纪生命科学将是当代科学体系中的“主力军”之一,从一个国家对科研投入的角度来看,科学越发达的国家对生命科学研究的投入所占比例越大。

从1995年美国科学技术专刊引文来看,全部科学和技术是47059篇,其中包括物质科学和技术科学,工程技术和生命科学。生命科学是35591篇,占全部总数的75.6%。

从美国科学研究和发展经费来看。1995年全部科学和技术经费是20540百万美元,其中包括物理科学,数学,计算机科学。环境科学,心理学,生命科学等,生命科学是11276百万美元,占全部总数的55%。

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初中《生命科学》学科中STS教学策略研究

一、STS教学与生物课程改革

STS是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)的英文缩写。STS教育强调把科学教育和当前的社会发展、社会生产和社会生活紧密结合起来,其根本目的是使受教育者在学习科学知识的同时,锻炼掌握知识和运用知识的技术能力,并将所学到的科学技术应用到社会实践中去。

STS课程产生于科学技术盲目发展带来的自然环境的破坏和社会生活的异化的社会背景,其显著特点是自然科学和社会科学的联系和整体化,科学技术和社会的密切结合;其宗旨是培养具有科学技术素养,全面发展的新一代公民。

目前我国正在进行新一轮的生物课程改革,《初中生物新课程标准》提出了这样的课程目标:以提高全体学生生命科学素养为核心的课程理念,内容包括提高生命科学素养,关注全体学生的终身发展;强化科学探究,提倡学习方式多样化;实施科学、技术和社会相结合的教育;加强与信息技术的整合。所以具有STS教育观很重要,初中阶段应帮助学生在小学教育的基础上,拓展自己的经验和认识,从相互联系的角度去认识人口、环境、资源、自然灾害、科学技术与社会可持续发展等问题,形成关注社会重大问题的意识,增强社会责任感,逐步养成科学的生活态度。

二、STS教学策略

笔者就结合初中《生命科学》教材的具体教学内容和教学设计来探讨其中的STS教学策略的实施。

(一)教学内容的精心组织策略

教学内容是实施教学的基础,因此,组织好教学内容,是有效实施STS教育教学策略的关键2--。

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生命科学专业研究生探讨

1毕业、就业焦虑

目前,绝大部分生命科学专业的研究生需要公开发表文章方才能够毕业,博士生还需要发表一定影响因子的SCI文章才有资格答辩。这些毕业的要求往往造成学生的心理压力。同时,研究生培养规模的扩大已导致了就业机会的白热化竞争。在研究生学历已多如牛毛,“海归”都已变成“海待”的大环境下,很多毕业生对就业充满了焦虑。这其中,尤以女研究生的压力更为巨大。据数据显示,近年来,生命科学这个传统的男多女少的专业的男女比例已经呈现出倒挂现象。但女研究生往往面临着就业选择中的性别歧视,以及婚姻家庭的更多压力,因此女研究生心理防线更为脆弱,压力也更大[2]。

2生命科学专业研究生心理压力的调节策略

与其他专业不同,生命科学专业的研究范围涉及到生命的所有方面。与文史类及其它理工类研究生相比,该专业的研究生往往对自己承受的心理压力现状有更清晰和认识和了解。针对其特点,我们提出了以下调节对策:

2.1积极干预,防患未然现阶段,对于研究生心理压力的处理方法基本上还是针对呈现出心理问题的学生的应急处理。我们认为心理压力的调节应摒弃消极处理的方式,积极干预,尽早发现,合理疏导。例如入学时进行统一专业的心理健康问卷调查,对有潜在心理问题的同学问询了解,及时帮助,防范于未然,不让心理问题转化为心理危机。为所有学生建立定期跟进的心理档案,了解学生心理变化,让心理问题在萌芽阶段即被解决。开设心理学方面选修课,让学生增长相关知识,探求自身的心理状况,建立健康心理。

2.2专业引导,施以援手院校还应设立专门的心理辅导机构,让专业的心理咨询师为学生解决问题。生命科学专业的导师和研究生管理老师自身拥有一定的生物学知识,因此,校院只需要组织一定的专业心理健康知识与技能的培训,就可以让他们有能力识别常见的心理压力的表征,意识到心理危机的信号,并且能运用合适的沟通技巧和学生交流,从而成为学生的良师益友。老师适时地施以援手,其效果将远远超过学生自我调节。

2.3社团公益,提升自我要鼓励研究生走出实验室,多参加积极向上的社团活动。让学生从平面的电脑与电脑的交流回归到同龄人面对面的沟通协作。社交圈的扩大有益于放松心情,提升研究生与人相处的能力。这既能增进同学之间的友情,有时候还会收获爱情。要鼓励并协助学生进行社会科普,到偏远山区支教,做孤儿院、敬老院志愿者等公益活动。研究生将自身所储备的生命科学知识反哺给社会,并且在这个过程中释放正能量,可培养积极阳光的心理品质。公益活动中感受到的被需要和被感谢,可以丰富其内心积极的心理体验,发掘学生潜能,提升其个人价值。

2.4校院家庭,多方合作研究生具有多重身份,在学校是学生,在家庭是子女,在社会是公民。也正因为如此,研究生的心理健康与否将影响到方方面面。与此相对应,研究生的健康心理也需要学校、家庭、社会的协力维护,缺一不可。研究生的培养将为各行各业输送大量人才,其培养质量如何首先取决于研究生是否具备健全健康的心理。加强调研研究生的心理压力现状,提出切实可行的调节对策是研究生教育刻不容缓的任务。

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小议生命科学研究性实验教学

1加强组织领导,强化研究性实验教学的管理

为了加强管理,保证“生命科学研究性实验”课程的正常进行,学院成立了由学科带头人、专业负责人和实验室主任组成的“研究性实验”教学指导委员会。指导委员会的职责是征集和筛选“研究性实验”的名称与内容,对学生撰写的可行性报告提供指导性建议和意见,评定学生的实验结果。指导委员会定期召开会议,梳理“研究性实验”课程教学中存在的问题,讨论解决措施,交流相关高校在大学生创新性人才培养中的经验和方法,宏观规划“研究性实验”的立项方向,充分做好“研究性实验”教学前期的教师指导工作。同时该委员会协同“大学生创新创业训练计划”,推荐“生命科学研究性实验”优秀小组积极申报大学生创新创业训练计划项目,将研究性实验教学作为学生创新能力和科研素质培养的重要基础环节,与后续的创新创业训练及科研素质的进一步提升有机结合。实验条件的保障是保证研究性实验教学能否顺利进行的关键[10],其与常规的实验教学区别之一在于选课的学生不固定在同一个教学实验室同时开展实验,而是分小组进入到指导老师的专业实验室,提供的条件主要包括:1)在实验室给研究性实验小组分配一个固定的位置,分发基本的实验材料,如工作服、移液枪、成套的枪头等。2)共享实验室的仪器设备、药品试剂、实验用具,执行先培训后使用,并实行预约登记制度。3)实行实验项目组长负责制,组长负责实验项目组全体成员的出勤记录,组织实验项目的实施。4)指导教师及时协调解决学生在实验中遇到的困难和问题。

2营造学术氛围,提高学生对科学研究的认识

为配合“生命科学研究性实验”教学的开展,学院采取多项措施,努力营造浓厚的科学研究氛围,培育学生的科研意识。为更好地让学生了解本院的科研实力与研究方向,学院每年举办一次“实验室开放日”活动,以讲座和参观的形式向学生介绍我院的科研实验室,使他们清楚地认识到大学不仅是学习知识的殿堂,而且也是从事科学研究的战场。学院针对一年级学生开设“生命科学发展史”,由各学科学术带头人共同教授这一课程,着重介绍生命科学的发展历程以及给人类社会带来的重大影响,激发学生对生命科学专业的认同感,提升学生的学习热情。“丁颍班”是我院培养创新性人才的实验班,为让学生及时了解相关领域的最新研究进展,初步培养学生科学的思维方式以及分析问题和解决问题的能力,我们有意识地组织“丁颍班”同学开展多种形式的学术讨论会、辩论会以及与研究生的学习交流活动,一方面增进同学间的情谊,另一方面让同学们共同分享科学研究带来的乐趣,同时要求“丁颍班”同学积极参加学院邀请的国内外著名教授、长江学者、珠江学者和丁颖讲座教授的学术报告,特别是学院每年组织“丁颍班”同学与丁颖讲座教授进行学术研究经验交流2~3次,鼓励学生就所关心的问题与学者们直接交流,使他们身临其境地领略著名学者的风范,增强从事科学研究的信心。

3实行导师负责制,保证“研究性实验”教学顺利完成

“研究性实验”教学虽强调学生的相对独立实验,但积极动员教师参与及把关。为保证教学任务的顺利完成,我们实行导师负责制。“研究性实验”在导师的指导下完成。首先指导教师向学生介绍研究项目的基本情况,讲解科研课题可行性报告撰写的内容、格式和要求。然后学生根据指导教师提供的信息和要求,查阅与本实验研究的有关理论内容和前沿进展以及与本实验研究有关的技术和方法。在此基础上学生初步制定研究方案,并按照可行性报告要求撰写初稿。初稿经指导教师审阅后,学生根据教师提出的意见和建议,再次修改可行性报告,完善研究方案和技术路线。在经学院公开答辩后,确定研究方案。学生按照研究方案确定的内容开展实验,独立完成材料准备、试剂配制以及整个实验过程。学生定期向指导教师汇报实验进展,教师就学生遇到的问题和困难针对性地给予指导。实验结束时,指导教师引导学生从实验课题、实验方案、实验操作、实验结果分析等方面进行总结和概括,就实验研究中发现的问题和仍存在的问题与学生进行充分讨论,促进学生从感性认识到理性认识的提升。学生按照教师的要求撰写实验报告或学术论文,并参加由指导委员会组织的成果汇报会。笔者在指导“生命科学研究性实验”的过程中,设立了“大肠杆菌酮脂酰ACP还原酶定点突变”这一研究性实验项目。该研究性实验在传统的实验教学中是涉及不到的,涵盖了微生物学、生物化学和分子生物学等诸多领域,涉及培养基制备、细菌培养、基因组和质粒DNA提取、PCR、细菌转化、突变体筛选、遗传互补、蛋白表达纯化和酶活性测定等技术手段。该实验项目一经推出,很多学生对此非常感兴趣,我们最终筛选了两位同学开展这个项目。他们首先查阅了基因定点突变、蛋白质分离纯化和酶功能鉴定的常用技术,并制定了初步的研究方案。在这一方案中他们只设计了基因突变和蛋白质分离纯化两部分内容,并未涉及突变酶蛋白功能鉴定等内容。针对这些问题,笔者专门与他们讨论了在细菌中蛋白质或酶功能鉴定的策略。根据讨论结果他们对原有研究方案进行了修改,补充了体内体外验证突变酶蛋白功能的实验设计。后来研究方案在学院公开答辩时,受到了评委的一致好评,被评为优秀实验设计方案。在实验实施过程中,同学们表现得十分积极,每一步骤都认真对待,遇到问题、困难及时与研究生交流,定期向笔者汇报实验进展。经过三个多月的努力,顺利完成该研究性实验项目并撰写了一篇学术论文。后来以此研究性实验项目为基础申请获得了省级大学生科技创新项目资助,该小组成员继续在该课题方面进行深入研究,以完成他们的毕业论文设计。

4结语

生命科学是理论性和实践性都很强的学科。如何建立“打实基础,强化实践,突出创性,注意综合”为指导思想的教学体系,将学生培养成“专业基础扎实、知识结构宽厚、动手能力强、综合素质高,具有创新意识的复合型人才”,是生命科学教学过程中面临的一个重要问题。我们在开展实验教学改革中,积极尝试开设以研究课题为核心的“生命科学研究性实验”课程,推广本科学生导师负责制,在尊重学生个性的基础上,注重学生的全面发展和综合素质的培养。研究性实验教学提高了学生专业学习的主动性和综合实验能力,促进了学生整体创新能力和综合素质的全面发展,实现了以人为本、教书育人的教育理念。开展研究性实验教学是本科生创新能力培养的重要举措之一,相信各高校进行研究性实验教学的研究会越来越丰富。

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《生命科学导论》公选课程的教学研究

摘要:《生命科学导论》作为一门公共选修课,是高校为深化教学改革、提高学生的综合素质而面向全校学生开设的跨学科课程。考虑到教学对象专业不同且层次不一,如何普及生命科学知识,提高学生的学习积极性和创新意识,培养新世纪高素质人才是值得高校教师需要考虑和探讨的问题。因此,本文主要针对《生命科学导论》公选课的教学内容、教学方法、教学模式及评价方法等进行了深入的探讨,希望能为今后该课程的教学改革提出努力的方向。

关键词:生命科学导论;教学内容;教学方法;教学模式;评价方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)41-0196-03

一、前言

生命科学的飞速发展对人类生活和社会发展产生了巨大的影响,如人口问题、能源危机、食品安全、环境污染、疾病危害等,这些重大问题日益威胁着人类的生存和发展。随着生命科学的迅猛发展和21世纪高素质人才培养的需要,掌握生命科学的基础知识就显得十分重要了。《生命科学导论》正是为满足学生对生命科学知识的需求而开设的一门课程,大连海事大学从2006年开始面向全校学生开设了《生命科学导论》公共选修课,根据我国高校课程的教学改革思路,我们在多年的教学实践过程中积累了一定的经验,在此主要对教学内容、教学方法、教学模式及评价方法等方面进行了一些思考和积极的探索。

二、教学内容

《生命科学导论》作为一门公共选修课,面向全校各专业的学生开设,如何确定该课程的教学内容是我们在教学过程中十分关注的问题。对讲授的内容不但要注重传统意义上的基础性和系统性,还要注意内容的新颖性、趣味性、科普化、生活化和多样化。

1.教学内容的基础性和系统性。生命科学是研究生物体及其活动规律的科学,其内容涉及生命的起源与进化、生命的化学组成、细胞的结构与功能、生物大小分子的作用,人体的系统组成等基础知识。通过讲授这些基础知识,学生可以获得必要的现代生命科学的理论,认识人类自身。同时,在教学过程中还要注意知识的系统性,如寿命与衰老、学习与记忆、营养与健康、基因遗传与变异、生物与环境的适应,让学生理解这些内容所体现出来的关联性。此外,关于生物多样性及其保护、生命伦理及社会决策、环境污染与防治措施的探讨则可以引发学生的思考,使其认识到目前这些问题的重要性和解决的必要性,增强社会责任感,提高自身的综合素质。

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