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不放弃对一些人来说是教训,对另一些人来说是经验,还有一群人,不放弃对他们来说是一种习惯。在自己的科研道路上,从过去的学习积累,到目前的科研工作,不放弃已经成为张晶晶多年养成的习惯,在他看来,不放弃是为了追求卓越。
求学路上,追求卓越
2005年,张晶晶从南开大学生命科学学院毕业,成绩优异并未让他有满足感,反而让他对专业基础知识进一步学习的愿望变得越来越迫切。张晶晶认为自己刚刚迈入了生命科学研究的大门,这个瑰丽又充满神奇的世界对他有无穷的吸引力,但赞叹的同时他更明白,要在这个世界里继续前行,发现更多的神奇之处,打下坚实的基础是最该做的,他要继续学习最前沿的知识。
同年,张晶晶前往德国,他进入了马克思・普朗克学会(以下简称马普学会)的细胞生物学和遗传学研究所(MPI-CBG)继续研究生阶段的学习。马普学会是德国久负盛名、享誉国际的四大科研机构之一,多年来始终致力于国际前沿与尖端的基础性研究工作,经过长年的历史洗涤,马普学会坚信基础科学研究指引着人类未来的方向,由此他的各个附属研究所也被视作基础研究领域的“杰出中心”,在世界享有盛誉。张晶晶正是冲着这个来的,他不但要继续求知,还要求得最优的知识。
攻读硕士学位的两年间,追求卓越的张晶晶不仅“贪婪”地在马普学会细胞生物学和遗传学研究所里学习新知,他还把求知的触角伸向德累斯顿工业大学。作为德国唯一一所与四大科研机构都建立合作关系的大学,德累斯顿工业大学还是德国十一所精英大学之一。2007年,拿到德累斯顿工业大学分子生物工程硕士学位的张晶晶继续奋勇前进,进入同样位列德国精英大学的柏林洪堡大学,在这座柏林最古老的大学中取得了细胞生物学博士学位。
既然不放弃是张晶晶的习惯,在经历了一连串的最优学习环境后,博士后研究的选择他当然会把择优坚持到底。凭借优异的学习成绩和研究成果,张晶晶进入德国四大科研机构之一,在国际学术界代表着德国国家科技研究形象的赫尔曼-冯-赫姆霍兹协会做博士后研究。2011年,学成的张晶晶不仅实现了自己追求卓越的目标,他还获得了由国家教育部和留学基金委授予的“国家优秀自费留学生”荣誉称号,多年的努力学习得到了外界的认可。
大厦的高度决定于基础有多深、多牢,志向高远的张晶晶从选择生命科学研究道路那天起,就深知学习最前沿知识的重要性。所以,即使过程困难重重,不放弃的习惯已经养成的他,多年来始终埋头于如何解决问题,如何实现要达到的卓越目标,并在其中为自己的科研之路夯实了最坚固的地基。
科学研究,成果丰硕
斑马鱼的基因组序列与人类的有高达85%的同源性,作为和人一样的脊椎动物,其生长发育过程、组织系统结构与人也有很高的相似性,在国际上,斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入到生命体的多种系统研究中。张晶晶在德国期间的研究方向即为利用斑马鱼等模式动物系统研究紧密连接(Tight Junction)及其蛋白家族成员Claudin等的发育生物学作用。基础扎实、追求卓越的张晶晶在自己的研究领域实现了两次首次发现。
2010年,张晶晶首次揭示了紧密连接蛋白在神经表皮层细胞屏障、血脑屏障以及心脑血管发育等方面的功能和机制。这些重要的研究成果发表在世界基础科学领域著名杂志美国科学院院刊(PNAS)上,该杂志与世界顶级学术期刊《自然》(Nature)、《科学》(Science)齐名。在血脑屏障等血管内皮细胞组织屏障中,张晶晶还首次发现了Claudin-5a与Claudin-5b能共同作用推动动脉血管的发育生成和血脑屏障作用。
报效国家,自我实现
在国外学成的张晶晶,面对留在当地更优越的生活、工作环境,还是加入国内急需大量优秀科研人才的生命科学研究发展事业的问题,他丝毫没有犹豫,于2011年经中国驻德大使馆推荐,以海外高层次留学人员身份被引进入广东医学院附属医院,担任广东医学院临床医学研究中心的课题组负责人及神经病学专业硕士研究生导师。对张晶晶来说,在科研道路上的追求卓越不仅是获得丰硕的科研成果,更重要的是这些成果能够服务于祖国的建设,让个人的追求融入祖国的发展中,这才是他最希望实现的自我价值。
回国至今,在自己的科学研究方面,张晶晶在已有发现的基础上继续带领他的团队进行深入研究,目前已发表SCI论文7篇,最新的研究成果已部分发表于《美国病理学杂志》(the American Journal of Pathology),《实验皮肤病学》(Exp Dermatology)等国际著名学术期刊上。他作为第一发明人的《一种骨质疏松斑马鱼模型的构建方法应用》已成功申报相关中国专利。近年来,张晶晶也分别成功入选了首批广东省委组织部“计划”紧缺拔尖人才和“高层次人才特殊支持计划(特支计划)”百千万工程青年拔尖人才项目。
团队、学科建设方面,张晶晶带领的科研团队作为广东医学院神经病学分支方向之一,参与并申报建成了“神经病学”广东省重点学科与广东省“衰老相关心脑疾病”重点实验室,他作为科研骨干力量积极参与了广东医学院博士授权点建设和“广东医科大学”更名工程,由其负责建立和运行管理的粤西地区唯一的斑马鱼模式动物平台,为广东医学院及附属医院多个学科的临床医学研究引入了创新性的研究模式和多种疾病动物模型,平台也成为学校基础医学与临床医学研究相结合新的优秀载体,四年来除了其本人获得了两项国家自然科学基金及七项省部级课题资助外,同时支撑学院和医院相关学科成功获得了两项国家自然科学基金及多项省部级科研课题。拥有丰富学术交流经验的张晶晶,还带领他的课题组与德国莱布尼茨分子药理所、台湾中原大学、中科院生物物理所、清华大学等单位建立了良好的科研合作关系,扩大了广东医学院在生命科学研究领域的学术影响力。
[关键词]HEAD战略科技期刊 重点领域结构调整期刊布局
[分类号]G237.5
当前,上海正以创新型国家战略为指导,立足于自身实际,全面贯彻落实以构筑“健康上海、生态上海、精品上海和数字上海”为目标的科学技术发展“HEAD'’战略。在此背景下,发展知识服务业成为上海提升自主创新能力、完善技术创新和科技成果产业化保障环境、奠定向创新型社会转型基础的重要策略。科技期刊作为知识服务业中不可或缺的一个组成部分,也因此获得发展契机。
1 “HEAD”战略下上海科技期刊发展面临的问题
“HEAD”战略界定的5个重点基础科学研究领域和11个技术创新方向是未来15年上海科学研究和技术创新的主要任务,也是上海科学技术重点发展领域。从"HEAD"发展战略的视角审视上海科技期刊,不难发现上海科学技术重点发展领域的期刊资源相对稀缺。在现有369种上海科技期刊中,有59种涉及5个重点基础科学研究领域,其中只有43种属核心期刊;有76种涉及11个重点技术创新领域,其中只有44种属核心期刊。上海科学技术重点发展领域内的期刊分布也不平衡,65%的重点技术创新领域期刊集中在医药卫生领域,而“资源再利用与环境污染控制”、“空天战略产品”、“信息产业基础战略产品”、“生态科技工程的应用和示范”等领域的核心期刊仅有1种,“能源的高效利用和清洁能源的开发”、“智能港建设的战略产品和服务功能”等领域的核心期刊甚至空缺。这表明在调整上海科技期刊结构时,需要引导期刊资源向上述重点科学技术发展领域倾斜,以适应上海科技发展的新形势,更好地推动上海科技进步和经济建设。
2 上海科技期刊重点发展领域的界定
2.1 界定标准
引导期刊资源合理配置的前提是要明晰并界定未来上海科技期刊的重点发展领域。这驱使我们将目光投向"HEAD"战略指向的5个重点基础科学研究领域和11个技术创新方向,探寻上海科技期刊在这些领域中的投影,甄别出其中的优势领域、弱势领域和空白领域。具体而言,以5个重点基础科学研究领域和11个重点技术创新领域的上海科技期刊现状为基准,参照2006年上海各学科领域期刊在全国的定位、2002―2006年上海科技期刊的功能效用SPSS分析结果和2004―2006年上海科技期刊学科实力分布研究结果,分别从基础科学研究领域和重点技术创新领域两个视角对上海科技期刊重点发展领域按优势领域、弱势领域、空白领域进行界定,判断标准。
确认一个重点基础科学研究领域或重点技术创新领域是上海科技期刊的优势领域、弱势领域还是空白领域,可从四个方面界定:一是该领域现有期刊总数及其核心期刊占有率。对重点基础科学研究领域而言,优势领域要求该领域现有期刊总数不低于20种,其中核心期刊占有率必须高于70%;弱势领域要求其现有期刊总数低于10种,其中核心期刊占有率不高于50%;而空白领域则要求相关学科核心期刊数量必须为零。对重点技术创新领域而言,优势领域要求该领域现有期刊总数不低于10种,其中核心期刊占有率必须高于70%;弱势领域要求其现有期刊总数不超过5种,其中核心期刊占有率低于50%;而空白领域则要求其现有期刊总数不超过3种,其中核心期刊数量为O。二是该领域核心期刊的全国优势度和发展潜力度。重点基础科学研究领域的优势领域要求两者均为正;弱势领域要求两者均为负。重点技术创新领域的优势领域要求全国优势度值为正;弱势领域要求其值为负。三是该领域科技期刊的功能效用趋势。优势领域要求其呈上升趋势;弱势领域则要求其呈下降趋势。四是该领域科技期刊在全国范围的实力分布水平。优势领域要求其实力分布水平不下降;弱势领域则要求其实力分布水平不上升。
2.2 科技期刊重点发展领域
根据上述标准,上海科学技术重点发展领域的上海科技期刊优势、弱势、空白领域情况。
2.2.1 上海基础科学研究领域的期刊重点发展领域①生命科学是优势领域。如表2所示,它的期刊总数达27种,核心期刊占有率为77.80%;其2006年的全国优势度为0.184,发展潜力度为0.245;SPSS分析发现,与生命科学领域相关的学科期刊的功能效用呈上升趋势;此外,分析上海科技期刊学科实力分布状况发现,该领域期刊实力分值以11分高居榜首,显示了上海生命科学领域的科技期刊实力强劲。②空天与地学是弱势领域。该领域期刊总数为7种,核心期刊占有率为42.86%,2006年全国优势度为-0.154,发展潜力度为-0.063,说明该领域上海科技期刊与全国同类期刊的差距在拉大。SPSS分析发现,该领域上海科技期刊的功能效用出现了下降。上海科技期刊学科实力分布状况的研究也发现,该领域期刊实力在下降,显示出该领域上海科技期刊发展式微。③测绘学、地球科学以及海洋科学这三个领域尚未实现核心期刊零的突破。对地观测和深空探测、河口、海岸及城市的生态与环境和深海过程及其资源环境效应等领域研究缺乏对口的期刊平台,因而测绘学、地球科学以及海洋科学应视为上海科技期刊亟需发展的空白领域。
2.2.2 技术创新领域的期刊重点发展领域①疾病诊断与治疗和重大新药创制是优势领域。前者期刊总数为19种,核心期刊占有率为78.95%,2006年全国优势度为O.140;后者期刊总数为13种,核心期刊占有率为84.62%,2006年全国优势度为0.220。SPSS分析发现,这两个领域相关的学科期刊的功能效用呈上升趋势。此外,上海科技期刊学科实力分布水平的研究结果显示,上海市医药卫生领域的科技期刊实力强劲(见表2)。②生态科技工程的应用及示范、资源再利用与环境污染控制、能源的高效利用和清洁能源的开发是弱势领域。生态科技工程领域上海科技期刊只有2种,2006年全国优势度为-0.246。能源的高效利用和清洁能源的开发领域有4种上海期刊,但核心期刊占有率为0。资源再利用与环境污染控制领域有4种上海期刊,但核心期刊占有率为25%,2006年全国优势度为-0.648。SPSS分析发现,相关领域期刊的功能效用出现了下降。上海科技期刊学科实力分布状况的研究也发现,该领域期刊实力在下降,显示该领域上海科技期刊发展形势堪忧。③智能港建设的战略产品和服务功能是空白领域。目前,这个技术创新领域拥有上海期刊仅3种,均属计算机类期刊,尚未实现核心期刊数零的突破,并且没有一种期刊把报道智能港建设的理论研究进展和科技成果作为期刊的主
体内容。
3 规划上海科技期刊重点发展领域的几点建议
根据上海市中长期科技发展规划纲要,上海在未来的15年将以实施“以应用为导向的自主创新战略”为基点,大力推动11个重点技术领域的技术创新。对此,上海应遵循这一发展趋势进行科技期刊重点发展领域规划。
3.1 围绕“一个方向,三面推进”具体展开上海科技期刊重点发展领域规划
“一个方向”:指以上海市中长期科技发展规划纲要为指导,以上海科技期刊重点发展领域为对象,强化优势领域,扶持弱势领域,填补空白领域,形成上海科学技术重点发展领域内科技期刊的科学合理布局。
“三面推进”:即要抓住三个切人点。
・保障重点领域科技期刊的保有量。科技期刊作为科技信息最基本的交流工具和手段,承载着传播科技成果以及促进科技成果转化为生产力的重要功能,对推动所属学科科学技术的发展有着不可忽视的作用。因此,为更好地推进上海市科学技术重点领域的发展,就必须首先保障重点领域科技期刊的保有量,填补科学技术重点领域中上海科技期刊的空白,使重点发展领域的科研人员有交流学习的平台,使重点领域的科技成果有向外传播的渠道。
・丰富重点领域科技期刊的内容资源。目前,在重点技术创新领域的76种上海科技期刊中,学术类的期刊有38种,而技术类期刊则相对较少,只有15种。这种状况与上海中长期科技发展规划中的以应用为导向、重点关注技术创新的效率和效益这一思路不相吻合。因此,重点技术创新领域科技期刊需要丰富自身内容,在具备一定理论研究内容的前提下,扩充应用技术传播、科技成果展示等内容,强化反映新兴产业、新兴技术的报道,从而推动科学技术向生产力的转化。在重点科学研究领域的59种上海科技期刊中,也需进一步加大对作为技术创新源泉和产业发展基石的基础及应用基础研究的报道,为提升上海知识竞争力奠定基础。
・建设重点领域精品期刊。要改变重点发展领域上海科技期刊质量参差不齐的现状,亟需提升重点领域上海科技期刊品第,创建重点领域精品期刊。可对基础较好的优势领域期刊进行扶持资助,同时对具有发展潜力的期刊进行培育。
3.2 强化既有期刊优势领域
对于优势领域内的高影响力科技期刊,可采取“特区”管理办法,赋予这些科技期刊更多人、财、物方面的自,简化增刊的审批手续,放宽页码篇幅的限制,简化跨媒体出版的审批手续,鼓励其跨媒体出版,给与创办纸介质版、网络版及出版外文版的权利。同时,也应针对各领域具体情况区别对待。
上海生命科学领域的科技期刊实力强劲,但与国际顶尖科技期刊相比还存在不小的差距。如《细胞研究》,2007年其影响因子达到4.217,蝉联国内学术期刊榜首,但国外同类期刊Cell的影响因子达29.887。《细胞研究》创刊之初定位于建立一个促进我国与国际间细胞生物学交流的桥梁和平台,这个任务已经很好地完成了,目前的目标是要将其发展成为一个细胞生物学领域的国际权威期刊。因此,需要强化、提升这一优势领域的上海科技期刊。首先,争取高质量稿源。为破解国内高水平生命科学研究成果外流的难题,政府部门可以制定引导性政策,激励生命科学领域高水平科研成果在相关期刊上首先发表。其次,根据上海中长期科学研究任务中提出的重点研究对象,对涉及干细胞、蛋白质结构以及化学基因组等研究领域的科技期刊可以在基金资助和政策扶持方面给予优先照顾,相关部门在刊号资源重新配置时应优先考虑这些领域的新刊申办请求。
疾病诊断与治疗和重大新药创制领域的上海科技期刊实力不俗,但与国际同类期刊相比差距相当明显。这两个领域科技期刊的内容都偏重于学术,缺乏以应用为导向的技术类期刊。因此,需要推进这一优势领域期刊的国际化进程和应用性转型。首先,可设立专项基金支持优秀期刊的国际编委队伍建设,聘请国外知名专家担当主编或编委;推进期刊与境外著名期刊出版集团开展合作;政府部门可制定倾向性科技政策,努力改善海归人才建立实验室、组成团队、招收学生及申请研究资金等诸多方面的问题,以吸引更多的海外科学家回上海做一流的科学研究,鼓励他们担任期刊主编或编委,提高期刊办刊水平。其次,可以引导一部分学术类期刊提升对技术类稿件的使用比例,或者指导一部分学术类期刊向技术类期刊转型。从根本上讲,要搭建跨系统合作交流平台,促进科研系统和生产系统的联合。再次,根据上海中长期科学技术创新任务中提出的重点领域,对涉及心脑血管病、糖尿病和恶性肿瘤三大疾病诊疗、智能医疗装备、先进生物医用材料、基于中药的创新药物和基因转染色体动物的构建与应用等领域的科技期刊可以在基金资助和政策扶持方面给予优先照顾。
3.3 扶持期刊弱势领域
扶持期刊弱势领域,首先需要加大对弱势领域期刊的培育力度,政策上给与适当的倾斜。如通过资助人才引进,吸收优秀的科学家担任编委和主编,培育该领域的期刊领军人物;设立专门的经费给予阶段性扶持。其次,需逐步引导弱势领域现有科技期刊聚焦前沿研究方向,调整报道主题和报道内容。如引导城市规划类期刊将城市绿地系统的生态效应与空间格局以及城市热岛和浊岛效应等研究领域作为报道主题;引导环境类科技期刊通过开辟专题栏目系统性地报道有关水生态、环境生态风险等基础研究内容;引导农学类期刊围绕种源农业、装备农业、生态农业、数字农业组织报道主题;引导能源、环境类科技期刊开辟专题栏目,系统报道有关清洁生产共性技术及废弃物综合利用技术、绿色制造与再制造、湿地保护和绿地建设、重大灾害与风险监测和预警等关键技术;也可鼓励专门创办新刊来进行系统的报道。此外,还应结合领域特征分别制定措施。
对空天与地学领域的上海科技期刊,当务之急是提升期刊元气、遏制期刊下滑趋势。可以发挥政府桥梁作用,相关学科国家基金课题及上海基金课题的简讯,组织该领域科技期刊的编辑参加相关会议,促进期刊编委与课题组之间的联系,以方便期刊编辑约请专家写稿,提高稿件的学术水平与时效。
在生态科技工程的应用及示范、资源再利用与环境污染控制、能源的高效利用和清洁能源的开发等领域,亟需扶持龙头期刊,重振期刊士气。事实上,上海环境科学类期刊曾有较好的发展基础,创刊于1982年的《上海环境科学》曾在全国享有较高知名度,但2004年该刊受国家关停取缔政府部门办刊影响,转为内刊,其稿源质量和影响力大幅下降。因此,可考虑在上海期刊结构调整中,将刊号资源重新配给《上海环境科学》,让其回归正式出版物,利用其原有基础及人才队伍打造该领域龙头期刊,激活、带动该领域其他期刊的发展。
3.4 填补期刊空白领域
在上海科技期刊结构调整中,应优先考虑将刊号资源调拨给空白领域的申办期刊;同时,政府部门应鼓励、倡导空白领域期刊的创办,组织有资质的相关研究机构积极申办,并给与初期创办资金支持。针对智能港建设的战略产品和服务功能领域的上海科技期刊,还应鼓励现有计算机类期刊涉猎报道智能服务、家用设备智能化、智能社区、智能交通与物流、智能城市安全方面的研究成果。创办新刊与引导现有期刊内容转型双管齐下,为该领域研究技术人员提供一个交流学习、传播知识、科研成果转化的平台,为保障该技术领域的健康发展提供信息支撑条件。
1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题
生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。
2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义
细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。
3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养
细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。
3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合
细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。
3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性
细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。
3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例
综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项
目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。 3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神
化学前沿科学研究对象
化学科学是研究原子、分子片、分子、超分子、生物大分子到分子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态的合成反应、分离和分析、结构形态、物理性能和生物活性及其规律和应用的科学。随着新世纪脚步的不断加快,作为物质科学组成之一的化学科学将愈来愈引起世界各国的关注。化学中的前沿科学也将成为化学工作者关注的焦点。
从一定意义上讲,科学论文的发表是科学成果被人们承认的唯一形式。一定频次的引用反映了某篇论文重要性的程度,超高频次的引用,常可认为其研究成果引发了科学研究的热点或在科学研究中取得突破。因此,近期化学科研论文的引用情况也体现了化学学科前沿的科学研究成果,以及当前国际化学前沿的特点和变化趋势和研究方向。据中科院文献情报中心的报道,90年代的化学研究前沿领域有:
(1)富勒烯C60的研究导致发现了自然界一类新的物质――碳的另一种存在形式,并对宇宙内碳循环和经典芳香性的关系这一理论化学的关键问题有了全新的认识,开辟了新的化学研究领域。
(2)模拟程序和密度泛函理论的发展引起整个化学领域的革命,使量子化学成为成千上万化学家手中的工具,可用以预测和阐明物质的化学性质。
(3)对不同管径和缠绕角的单壁碳纳米管的结构和导电性质的研究展示了单壁碳纳米管在纳米分子电子学领域的应用前景。
(4)人工合成新药的发展:天然抗癌药物的人工合成以及用以开发新药的组合化学方法。
(5)组合化学新研究领域的发展打破了传统药物开发的模式,可同时合成和筛选大批生物活性物质,大大缩短了新药开发的时间。组合化学技术还被广泛应用于催化剂的筛选、手性化合物合成等材料科学领域。
(6)仿生聚合物是一种先进材料,它的人工合成向模仿机体功能的“目标”迈进了一步。
(7)分析化学在这一阶段已不再仅仅是化学家手中的工具,它已发展为一门分析科学。它一方面为人们提供关于物质,特别是构成生命的基本物质的组成和结构甚至生命过程的信息;另一方面,在精密分析仪器本身的研制上不断获得进展。
(8)计算机技术的飞速发展使化学家的研究手段产生巨大变革。有关生物大分子(如蛋白质、核酸)多维结构图像实现和精细结构表达的程序及软件包的研究受到化学界的极大关注。
(9)有机反应、不对称合成及催化是90年代以来的持续热点。这是一个有工业应用前景和巨大市场潜力的、一直很活跃的研究领域。
在经历了20世纪的空前繁荣发展后,进入21世纪,化学学科面临着四大难题。第一,合成化学难题――化学反应理论;第二,功能结构化学难题――结构和性能的定量关系;第三,生命现象的化学机制――生命化学难题;第四,纳米尺度难题。徐光宪院士等科学家认为21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪,化学的微观方法和宏观方法相互结合,相互渗透这一潮流将进一步向前发展,并提出了新世纪的化学科学包含了对下列八个层次的物质对象的研究:
(1)原子层次的化学:其中包括核化学、放射化学、同位素化学、sp区元素化学、d区元素化学、4p区元素化学、5f区元素化学、超5f区元素化学、单原子操纵和检测化学等。
(2)分子层次的化学:现已合成的2000余万种分子和化合物,通常分为无机、有机和高分子化合物。但近30余年来合成的众多化合物,如金属有机化合物、元素有机化合物、原子簇化合物、金属酶、金属硫蛋白、富勒烯、团簇、配位高分子等很难适应老的分类法。21世纪将研究分子的多元分类法,如按照分子片结合方式和生成的分子结构类型分类,可分为0维、1维、2维、3维分子等。
(3)分子片层次的化学:原子只有110余种,但分子数目已超过2000万种,因此有必要在原子和分子之间引入一个“分子片”的新层次,在21世纪应该开展分子片化学的研究。
(4)超分子层次的化学:其中包括受体和给体的化学、锁和钥匙的化学、分子间的非共价作用力、范德华引力、各种不同类型的氢键、疏水-疏水基团相互作用、疏水-亲水基团相互作用、亲水-亲水基团相互作用、分子的堆积组装、位阻和各种空间效应等。
(5)宏观聚集态化学:其中包括固体化学、晶体化学、非晶态化学、流体和溶液化学、等离子体化学、胶体化学和界面化学等。
(6)介观聚集态化学:包括纳米化学、微乳化学、溶胶-凝胶化学、软物质化学、胶团-胶束化学和气溶胶化学等。
(7)生物分子层次的化学:包括生物化学、分子生物学、化学生物学、酶化学、脑化学、神经化学、基团化学、生命调控化学、药物化学、手性化学、环境化学、生命起源、认知化学和从生物分子到分子生物的飞跃等。
(8)复杂分子体系的化学。从以上分类可以看出,新世纪化学别值得关注的有化学信息学、分子片化学、超分子化学、生命化学、纳米化学、理论化学和复杂分子体系的化学等。
随着化学分支学科的重组及其它学科的交叉、融合和不断渗透,21世纪初化学学科的前沿方向与优先领域有:绿色化学与环境化学中的基本化学问题、材料科学中的基本化学问题、合成化学、化学反应动态学、分子聚集体化学、理论化学、分析化学测试原理和检测技术新方法建立、生命体系中的化学过程、能源中的基本化学问题、化学工程的发展与化学基础等。
参考文献:
[1]刘春万.研讨我国理论化学跨入新千年发展的一次盛会[J].化学进展,2000, 36(2): 230-232.
[2] G. P. Haight Jr. Bringing undergraduates to the chemical frontier[J]. J.Chem. Educ.,1967,44(12),766-775.
硕士学位申请报告填写指南
学位申请报告是记录申请者申请硕士学位过程的重要材料。获得学位后,学位申请书和答辩材料都要归入本人人事档案和学校档案馆存档,因此院系、硕士学位申请者必需认真、如实、准确地填写和(或)签名、加盖公章。
一、封面(申请人填写)
1.申请者姓名
中国籍申请人,请填写身份证上的姓名。
对于非中国籍或非华裔的外国留学生,本栏请填写本人在读期间所使用的汉字姓名(要与本人研究生证上姓名一致),同时还应标明护照上本人法定姓名的拉丁字母拼写形式,如留学生约翰·史密斯,本栏应填写为“约翰·史密斯John Smith”;田中太郎,应填写为“田中太郎Taroh Tanaka”。
2.身份证号码
填写18位的身份证号码。
现役军人填写军官证号码,并在号码后加括号注明“军官证”;外国留学生,填写护照号码(如持马来西亚护照的留学生,填写“马来西亚EF2100345(护照)”;港澳台学生,填写“港澳居民来往内地通行证”、“台湾居民来往大陆通行证”号码或护照号码、当地身份证号码(并用括号注明证件名称)。
3.“所在院系”
院和系都必须填写,且都必须填写全称。比如:物理系为“理工学院物理学系”;同时,申请书作为入档的材料,名称必须准确、详细,因此院系名称不能写简称,如中文系应为“人文社会科学学院中国语言文学系”。
院系名称过长时应尽量控制字体大小。不清楚院系全称的,请咨询本院系老师或查询学校主页4.指导教师
填写导师的姓名和职称(如: 王学仁教授, 张小山副教授)。
5.专业
“专业”和“研究方向”是不同的,切不可把方向当作专业。如“明清史”,是方向,其专业应该是“中国古代史”;“李代数”是方向,其专业是“基础数学”。
专业的规范名称,可查询研究生入学时的录取通知书。若在学期间,经研究生院同意转专业的,应按转专业后的新专业填写。同时,也可咨询院系研究生秘书、查看《研究生手册》或查询学位办网站
6.申请学位学科门类
我国的学位是按专业所归属的学科门类授予的。其关系结构是:“学科门类”——“一级学科”——“二级学科(专业)”。如物理化学专业,其所归属的一级学科是化学,化学所归属的学科门类是理学,因此物理化学专业研究生被授予的是理学学位,在“申请学位学科门类”栏填写“理学”;体育人文社会学专业,其所归属的一级学科是体育学,体育学归属的学科门类是教育学,因此体育人文社会学专业同学被授予的是教育学学位,在“申请学位学科门类”栏填写“体育学”。
我校可以授予学位的学科门类有九个:哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、管理学。专业所归属的学科门类,请查看《研究生手册》或学位办网站 ,切勿张冠李戴,错填学科门类。
特别注意的是,我校的基础心理学、教育技术学、微电子与固体电子学、环境科学、教育经济与管理是跨学科门类授予,请以上专业的学位申请人务必明确自己申请学位的学科门类。
7.申请日期
指通过课程审核和科研成果审核后领取学位申请书进入论文答辩程序的时间。
二、主体
(一)申请人填写部分(第1—4页)
1、政治面貌
2、出生日期
以本人身份证(护照、军官证、港澳台通行证)和户籍上的出生日期为准,不可填写其他任何日期。
3、已获学位
指本人读研究生之前已经获得的学位,一般为本科毕业、学士学位。学士学位也是按学科门类授予,因此还要把学科门类加上,如不确定务请查看本人学士学位证书
本栏应填写“文学学士”、“理学学士”、“管理学学士”等。只有本科学历没有学士学位的,或只有大专学历没有学士学位的,则本栏填“无”。若入学前已经取得其他学科的硕士学位的,则应如实填写。
4、照片要求
第一页的右上角必须粘贴申请者本人一寸免冠近期照片。
5、最后学历
指本人研究生入学前的学历。一般为本科学历,本栏填写取得本科学历的时间、就读的本科学校和专业,如“本科,2019年,上海大学,汉语言文学专业”。学历为大专学历的,则填写如“大专,2019年,上海旅游高等专科学校,旅游管理专业”。少数同学研究生入学前已经获得过其他专业研究生学历的,也应如实填写,如“硕士研究生,2019年,河南大学,政治经济学专业”。
留学生或者在海外、港澳台地区就读过的,则应在学校名称前加国家或地区名称。
6、所申请硕士专业
与封面“专业”要求相同。“研究方向”按本人撰写的学位论文的研究方向填写。
7、学位课程学分
指本人按培养计划已经修过的学位课程学分总数;“已修课程总学分”指在学期间所修习的所有课程的总学分(含学位课程学分)。
8.院系(成绩管理部门)公章
由院系的研究生秘书加盖本院系的公章(或成绩专用公章),切勿缺少。
9.海外研修情况
在学期间如有海外研修经历,请写明研修所在的国家、学校、院系,修习的主要内容,时间。没有请填“无”。
10、掌握何种外语,程度如何
填写掌握的语种和熟悉程度(一般、熟悉、优秀),取得的有关证书,参加外语考试的成绩等。
11.在学期间参加过哪些科学研究工作,有无著作、论文、报告、译著(已经发表的请注明刊物和时间),取得的科研、学术成果奖励情况
请勿填写和要求无关的内容。
12.学位论文情况
论文关键词请填3-5个;论文内容的简介篇幅不要超出本页范围。
(二)导师填写部分(第5页)
第5页“论文指导教师对申请者的推荐意见”
由导师本人填写并签名。如果导师不填写本页,则申请者不能进行论文的评阅和答辩。导师如果是校外兼职导师,应在“院系”栏中注明校外所属单位名称(例如:王吾教授为新疆师范大学的教师,是我校生命科学学院的兼职导师,在“院系”一栏应填:“生命科学学院/新疆师范大学兼职导师”)
(三)申请者所在院系主管领导或研究生秘书填写部分(第6、8页)
第6页“申请者所在院系推荐意见”
其中 “申请者所在院系基层(教研室、研究室或指导小组)意见”由教研室或研究室或指导小组的负责人填写推荐意见,最后签名。“申请者所在院系意见”由院系的院长(系、所长)或主管研究生工作的副职领导签署意见及签名,最后加盖公章。
第8页“学位评定分委员会审核意见”
需在申请者论文答辩通过并经学位评定分委员会会议审核通过后,由分委员会负责人或指定的研究生秘书填写,最后由分委员会主席签名和加盖分委员会公章(分委员会公章由分委员会所在院系公章代)。注意:落款的年月日不可缺少。
注意:学位评定委员会由于个别委员无法出席会议但是委托了其他委员投票。这种情况下,同意票、不同意票、弃权票数的总和要大于出席成员人数。
生命科学的许多学科内容存在交叉,导致了不同课程的实验内容也存在不同程度重复,就有可能造成学生在不同课程的实验课做相同的实验。因此,在制定教学大纲之前,需要注意不同课程教师之间的沟通和交流,避免相同的实验在不同课程之间重复做的现象。例如,DNA提取实验,在生物化学、遗传学、分子生物学等课程的实验中都有可能开设,如果在制定教学大纲之前,相关学科的教师之间没有交流和沟通的话,就可能在这三门课程的实验中都开设DNA提取实验。这样,不但不利于学生学习获得掌握更多实验技能的机会,而且会造成实验时间、资源和经费的浪费。在实验设置上,要适当增加一些设计性和综合性实验,使得一个实验中可以用到多门课程中的实验技术,这样就可以使得学生的综合素质和创新能力得以提高。为了进一步提高学生的创新能力,除了上课规定的实验内容外,还可以让学生多参加一些科研活动,如大学生创新课题、教师的科学研究等,学生可以向指导教师请教,由指导教师给予进一步的指导。通过学生积极主动地参与,就可以进一步激发学生的学习兴趣,更为牢固地掌握相关实验技能,提高其动手能力和创新能力。
2改革实践教学手段
传统教学所采用的教学方法通常是教师把实验原理和方法一讲,然后学生依据实验步骤操作。因为许多实验仪器、用品、药品学生都是首次接触,对其操作方法、注意事项以及实验中会出现的问题等会注意不到。最终,就会导致实验结果不理想,甚至实验失败。计算机技术的普及使得多媒体教学成为本科理论教学中常用的教学手段,但在实验教学中应用还较少。生物技术专业的许多实验,如,细胞生物学、生物化学、分子生物学、基因工程等课程的实验,都是在分子水平进行的,实验中的一些现象学生很难用肉眼观察到,造成学生对实验原理的理解困难和实验操作的困难。如果利用多媒体来对相关实验内容和操作进行演示,上述困难就能迎刃而解。如,分子生物学实验中的琼脂糖凝胶电泳技术,在原理部分,教师虽然讲到通过溶解琼脂糖再降温使得琼脂糖凝固,就能形成具有一定网孔的凝胶,不同分子量的DNA通过凝胶后就可以按照分子量的不同而分离。但是学生在理解的时候还是有一定的困难,通过多媒体动画,学生就可以直观地看到凝胶形成的过程以及不同分子量的DNA在凝胶中泳动的情况,进而牢固掌握实验原理。另外在加样的技术环节,教师虽然可以亲身示范,但是由于每堂课的学生较多和时间限制,教师不可能对学生进行一一的示范,这样学生在加样时就很难掌握正确的加样方法。而通过多媒体录像,学生可以清晰地看到加样过程,以及各种错误操作可能造成的后果,进而在实验操作中就能够进行正确的操作,避免错误的操作,达到实验成功的目的。
3积极筹建实习实践基地
生物技术是一个实践性很强的专业,所学知识必须同生产实践联系起来,这一点需通过实习、社会实践等环节才能实现。因此,我校生物技术专业在多门课程中设立了实习环节。校外实践教学基地是联系学校和社会的桥梁,是培养学生综合运用多学科知识去解决实际问题的纽带,也是大学生动手能力和创新意识培养的一个关键所在。目前,我校生物技术专业已在关山建立了植物学实习基地,另外,我省有一些大型的生物公司,如,洛阳市的华美生物工程公司、新乡市的华兰生物工程公司等,这些为我校生物技术的诗句基地建设提供了有利的条件。
4鼓励学生参与科学研究
参与科学研究,是增强学生创新能力培养的又一有效途径。我校从学生二年级开始,就鼓励学生积极参与“大学生课外创新项目”申报课题。学生根据自己的所学专业和兴趣先提出自己的方向,然后找相关研究方向的教师进行指导,对课题的可行性进行分析,最后形成切实可行的研究路线。申报成功后,学生在指导教师的指导下进行相关研究,指导教师对学生试验中遇到的问题进行指导。我系也积极组织和鼓励学生申报创新课题,通过创新课题的参与,极大提高了学生的实践和创新能力。另外,为了让更多的学生参与科学研究,通过公布教师的研究课题的方式让学生了解老师的研究方向,根据自己的兴趣报名参加教师的研究课题,教师再通过对学生的考察和了解进行双向选择,从而进一步扩大了学生参与科学研究的范围,使得他们的创新能力得到进一步提升。学生参与科学研究的另一途径是毕业实习。毕业实习是学生走向社会前的能力训练的一个重要环节,学生通过收集、整理、分析资料和试验数据,培养发现问题、分析问题和解决问题的能力,锻炼人际交往能力和沟通能力,加强他们的创新意识。
关键词:细胞工程;教学实践;教学经验
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0230-03
21世纪是生命科学的世纪。生物产业的开发需要生物技术的发展,细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程共同被称为四大生物工程,而细胞工程则是四大工程的基础,学好这门课程,将为学生今后从事生命科学领域的研究及与其相关的生物技术领域产业化工作打下良好的基础。为了更好地让学生学好这门课程,在学习过程中学以致用,培养学生综合分析问题和解决实践问题的能力,增强教学效果,我们在长期的教学过程中,就如何提高细胞工程教学效果和质量进行了探讨。
一、明确课程的任务和要求
细胞工程赋予我们的主要任务和要求就是通过本课程的教学,使学生了解细胞工程各个领域主要技术的原理和方法,以技术创新和技术应用为主线,联系生命科学理论和生物技术产业,围绕细胞水平的加工及产业化应用,为今后从事生物技术的研究开发、教育、管理打下坚实的理论基础。
二、加强师资队伍建设,提高教学水平
1.组建合理的教学团队。细胞工程是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科,根据研究生物类型不同可分为动物细胞工程、植物细胞工程和微生物细胞工程。因此,要求教师必须具有一定的专业背景,而许多教师的知识结构都偏重于某一个专业方向,这样必须改变传统的教学模式一门课只由一个教师承担,为了建设一支一流的师资队伍,解决教学内容学科跨度大的问题,我们实施阶梯式教学,一门课由3~4名教师承担,分教授、副教授、讲师甚至助教等不同层次,不同部分由具有一定专业基础的不同教师讲授,督促每一位任课教师不断更新知识,力争紧跟各教学内容最前沿的学科知识。
2.提高教师业务水平。细胞工程是一门紧密联系实践的科学,要求教师具有较高的教学水平和较强的科研能力,要能够理论联系实际,在教学的同时有突出的科研成果,能对学生具有很大的渲染力,激发学生对该学科的兴趣。在几年来的教学过程中,我们始终把教学和科研并抓。为提高教学水平,课程组规定,在上课之前所有教师必须经过预试讲,合格之后方可进入教室上课,定期组织有丰富教学经验的老教师进行听课,并作出有针对性的评价,在每学期期中和学期末进行学生测评,督促教师认真备课,并且上好每一节课。对于大学教师而言,学术研究是生命线。为搞好科研,我们建立了细胞工程研究室,专为教师提供科学研究之用,同时鼓励和支持课题组成员申报和参与各类课题研究,活跃科研气氛,搭建必要的科研平台,使得课程组每一位成员进入实验室都有事可做,同时每位老师可以带动一部分学生参与到自己的科研中,有力地促进了教学水平的提高。
三、加强教材建设,及时更新教学内容
1.根据教学重点,选择合适的教材。教材是学生学习、预习和复习一门课程知识的工具,是保证良好教学质量的前提条件和基础。目前,细胞工程可供选择的教材很多,涉及内容及重点也各不相同,针对所教学生的专业选择合适的教材。如普通院校生物技术专业的学生可以选择动物细胞工程和植物细胞工程融合的教材,而学植物细胞工程的学生可以选择侧重点为植物细胞工程的教材。另外,由于细胞工程学科自身特点,课程内容更新快,其内容涵盖当今科学研究最为活跃的多个领域,因此应该选择内容新颖、最新出版的教材。
2.不断更新教学内容。教学内容安排决定了学生的基本知识结构和基本能力的形成,教学内容是否新颖,对提高教学质量具有决定性的影响。因此任课老师必须注重及时更新自己的知识结构和体系,跳出教材的限制,跟随科技发展的前沿,了解科学发展最新动态,如细胞融合技术、单克隆抗体技术、克隆技术、染色体工程、干细胞和组织工程等都是当前细胞工程领域研究的重点和热点,有巨大的应用潜力和发展潜力,发展迅速,研究成果日新月异。
四、采用多样化教学,激发学生的学习兴趣
1.结合现代教育模式,灵活运用教学方法。细胞工程课程信息含量大,但教学课时有限,如果完全采用传统的板书教学很难达到教学目的,在现代教育模式下,多媒体教学因其具有图文并茂、动静结合、表现力强的优点而广受欢迎。但是,多媒体教学方式不能完全替代传统教学法。如有些教师在使用多媒体教学的过程中,基本是照着课件念,这样则失去多媒体教学的意义。多媒体教学放映速度过快,学生来不及做详细的笔记,跟不上教师的思路,反而达不到真正的教学效果,因此,二者应适当结合,在运用多媒体的同时,辅以板书形式,充分发挥传统教学模式中的积极因素,优化课程教学模式。另外,为了让学生积极主动地参与到相关问题的思考和探究中,可广泛开展专题报告和专题讨论,通过设问、提问和学生上台讲解等手段,一方面,激发学生的积极性,另一方面,使得师生间有了良好的互动交流,这样更有益于教学质量的真正改善。
2.激发学习兴趣,发挥学生主动性。爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师”。可见激发学生的学习兴趣在教育教学过程中的重要性。
五、理论联系实际,重视实验教学
细胞工程实验教学既是理论联系实际的重要环节,又是培养学生创新意识、创新能力的重要途径。细胞工程特有的一些实验技术和研究方法,要求学生要具备吃苦耐劳的精神。在实验内容的选择上,力求强调实验体系的完整性、系统性和连贯性,使学生在实验的过程中学会发现问题、分析问题与解决问题的方法和技巧。细胞工程实验可以分为三大部分:第一部分是基础性实验(包括基本实验技能,如常规的消毒、配液、接种等方法);第二部分是设计性实验(包括一些关键的实验方法和技术,如动植物细胞培养、原生质体制备、细胞融合等);第三部分是系统设计性实验(主要是针对一些学有余力的学生开展的具有一定科研水平的探究性实验,如转基因植株的制备与鉴定、不同药物对肿瘤细胞生长的影响等)。实验过程环环相扣,过程要求连贯,因此,应该将实验以大实验的形式进行,留出一周或两周时间专门进行实验,让学生从开始准备到实验结束,整个过程亲自参与,培养学生自己动手操作实验的能力。
六、建立科学合理的考核制度
科学合理的考核办法对提高学生的学习积极性和教学效果都具有重要的作用。在考核学生对一门课程掌握程度时,采用多种考核方式相结合,综合考核学生学习成绩,如从平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三个方面综合考察。平时成绩(包括定期测试、课后作业和平时表现等)占20%,实验成绩(包括实验报告、实验态度和实验技能考试等)占30%,期末考试成绩占50%,三者之和作为学生的最终成绩。这种考核方式更能够全面衡量学生对该课程的掌握程度。
在21世纪科学技术飞速发展的形势下,人类对生物的研究会更加深入和广泛,当然细胞工程作为一门新型的学科也会伴随着时代的步伐开展更加广泛和深入的研究,研究方法也会日趋完善和成熟。做好高等院校生物技术专业的细胞工程课程建设,是时展的要求,也是每一位任课教师的责任;采用先进的教学设备、新颖的教学内容、多形式的教学方式,培养适合现代生命科学研究领域高速发展的高水平、高素质综合型科技创新人才,是当前高等教育的重要任务。笔者根据多年来在细胞工程教学过程中得到的一些体会和积累的经验,将这些宝贵的经验与读者共勉,期望能给从事细胞工程教学的同仁们有所启发。
参考文献:
[1]安利国.细胞工程[M].北京:科学出版社,2009.
[2]陈祥,潘志明,耿士忠,等.新时期细胞工程教学改革与实践[J].现代农业科技,2008.
[3]李焘,屈新运.细胞工程教学的实践与探索[J].生物学,2008,25(4):68-70.
王晓东,华裔生物化学科学家、美国科学院院士、美国德克萨斯大学西南医学中心教授、美国霍华德-休斯医学研究所研究员、北京生命科学研究所所长。自1995年以来,主要致力于人体细胞凋亡的研究。2004年被评为美国科学院院士,并获得多项国际生物研究奖,其中包括2004年美国科学院分子生物学奖、2006年“邵逸夫生命科学与医学奖”。
王晓东教授是一位杰出的生物化学科学家,他跑在分子生物学研究的最前沿,他试图解密细胞凋亡的终极规律。王晓东教授当时以41岁的“低龄”当选为美国科学院院士,成为该院历史上最年轻的院士。
王晓东教授自幼好学,并且养成了很好的学习习惯。初中阶段是人生的重要时期,在这3年里,王晓东刻苦学习,打下了坚实的基础。老师们一致认为,初中时期的王晓东很会支配自己的时间,有着很强的创新求异思维能力。在完成学业的同时,王晓东利用业余时间,在初中阶段就已经自学完成了全部高中课程,但王晓东没有急于成为一名少年大学生。为了使自己的学习基础更扎实,初中毕业后,王晓东进入河南师范大学附属中学进行高中阶段的学习。升入高中后,王晓东依然保持着良好的学习习惯,学习成绩也一直排在年级前列。王晓东的高考成绩已经达到北京大学和清华大学这两所国内著名大学的录取分数线,因为王晓东喜欢生物专业,在老师们的建议下,他选择报考了北京师范大学的生物系。
进入北京师范大学生物系后,王晓东很快就以优异的学习成绩和明理睿智的品行赢得了老师与同学们的尊重和信任,他不但在班上担任学习委员,还经常参加学校里其他社团的活动,是一位学习、工作两不误的好学生。
在第四届江苏省青年科学家年会上,王晓东教授作了题为《一个青年科学家的成长》的报告。报告中没有艰深的学术理论,王教授作为“一个讲故事的人”,通过他自身的成长经历,和大家分享了一个科学家的成长历程。
Q:王教授,您好!在您的求学生涯或科研工作中,有没有那么一个人或一件事对您有着深刻的影响或起着决定性的作用?
在我的求学生涯中的不同阶段,有三件事对我影响最深。可以说,是这三件事帮助我奠定了我的科学观。
事件一:本科阶段
1980年,我考入北京师范大学学习。读大三的时候,在一次微生物实验课上,老师留的作业是从自己的口腔里做一个刮片,然后在显微镜下要看到一种叫“多杆螺旋体”的微生物。课程从下午2点开始,到晚上6点,所有的同学都看到了,只剩下我一个人还没看到。正当我一遍遍做实验的时候,薛绍白老师正好经过,帮我做了一个口腔刮片,告诉我显微镜下的螺旋体在哪里。然而我使劲观察了好几次,还是没有找到。尽管在心里我非常希望告诉薛老师我已经看见了,但是最终我还是诚实地告诉他:“我没有观察到。”
第二天,我就被薛绍白老师邀请到家里,他还邀请我报考他的研究生。而当时我打算报考外校的研究生,但薛老师结合我的研究方向和特长,和我分析报考外校与本校的优劣。薛老师的亲切关心和照顾让我感动不已,经过深入的考虑之后,最后我决定报考本校,继续师从薛老师做研究,并成了他的明星学生。也正是在薛老师的支持下,我于1985年顺利赴美留学,迈出了我科研道路上至关重要的一步。
薛绍白老师之所以让我报考他的研究生,我想并不是因为我很聪明、很勤奋刻苦,而是因为我实事求是的科学态度。我有一说一,没看到就是没有看到。我认为,做科研的,就应该秉承有一说一、求真务实的科学态度。而这种科学态度是做所有科学研究的基石,少了这一点,所有的研究都没法进行。
事件二: 博士阶段
研究生毕业后,我考进了美国德克萨斯州著名学府——西南医学研究中心攻读博士学位。刚刚考入美国得克萨斯州西南医学中心攻读博士学位的我,显得异常兴奋,因为我发现我的导师是一位非常厉害的“角色”——博士毕业之后发表的25篇论文中,有一半被美国权威学术杂志所刊登,甚至本科阶段的一项研究让美国的一家知名生物技术公司获得了百亿的市值。我本以为在这样的导师帮助下,自己会有更广阔的发展空间。但是,很快我不由得陷入苦恼之中。原来,我的导师虽然科研能力很强,但是在教学上却很“木讷”,这令我很苦恼。
但我并没有气馁,反而没日没夜地把自己独自关在实验室做实验。那段时间,我每天独自在实验室里做实验做到凌晨3点多。我不断地学习基础理论,每天自己去想,自己去琢磨,独自去品尝失败的滋味……因为没有研究成果,我差点没有拿到博士学位。然而,正是这种屡败屡试、越挫越勇的精神,让我在师从诺贝尔奖获得者Joseph L.Goldstein和Michael S.Brown教授读博士后之后,仅仅用了8个月的时间,就攻克了此前21个博士后相继研究失败的关于怎样调节人体细胞胆固醇含量的重大难题。
每位科学工作者在科研过程中都可能遭遇到挫败,但要拿出屡败屡试、越挫越勇的精神来。我自己做实验也常常看到负面的结果,每天都会失败。但是第二天起来的时候,又想到了可以比昨天做得更好的地方。虽然每天都有失败,但是每天都有新的盼望。我们常说:“失败乃是成功之母。”对待失败我们要容忍,要像对待成功一样,对待失败。
事件三:博士后阶段
就在通过艰苦攻关,解决了调节人体细胞胆固醇含量的重大课题之后,我本以为打开这扇神秘的“门”,下面就会有更多的相关成果诞生,会发表更多的优秀论文。然而,此时我的两位导师却希望我放弃对这个课题的研究,而将这个课题转交他人跟进、研究。当时我百思不得其解,后来经过一夜的深思熟虑,我彻底想通了——正如导师对我说的,我既然能在很短的时间内将怎样调节人体细胞胆固醇含量的重大难题解决了,那证明我有足够的能力去研究更难、更重要的问题。于是,后来我选择了当今最前沿学科——细胞凋亡规律研究。细胞凋亡是人体机体的一种特殊生理功能,对人体正常发育和清除损伤细胞有重要作用,而研究凋亡的缺陷是探索人体肿瘤发生的关键步骤,难度较大但意义非凡。
经过十几年的艰苦研究和探索,我和我领导的实验室最终成功发现了细胞凋亡的生化通路与其机理作用,于2004年和2006年分别荣获美国科学院分子生物学奖和“邵逸夫生命科学与医学奖”。如果当时我仍旧沿着胆固醇代谢的领域往前走,也许我永远也不会跳出导师所构架好的思想。所以,我也非常感谢我的导师和团队给我创造了如此宽松而自由的学术氛围。
细胞凋亡
细胞凋亡是指身体为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主地有序地死亡。细胞凋亡不是一件被动的过程,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。如果细胞的凋亡发生紊乱,则可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系,如肿瘤、自身免疫性疾病等。能够诱发细胞凋亡的因素很多,如射线、药物等。
这件事也奠定了我科学观的另一面——选择研究领域的时候,不要跟风。大家都能想到的、都能做到的,那么就没有必要再做了。做科学研究的,一定要勇于探索新领域,攀登更高、更险的科学高峰,这样才会更有心得,才能在科研道路上有所建树。
Q:您曾是美国科学院生命科学领域最年轻的院士,也是屡屡被外界看好的最有希望“冲击诺贝尔奖”的人。您是怎么看待这一问题的?
我认为,做科学的人要耐得住“寂寞”,守得住“清贫”,不能急功近利,要保持一颗平常心。尤其在尖端科学领域,有很多不可预见性。如果太过功利,就会被一次又一次的失败彻底击垮。因此青年人做科研,一定沉得下心来,做到专心致志、心无旁骛,剔除浮躁与功利,否则重大的科技突破一定会和你擦肩而过。
再者,获得诺贝尔奖是可遇而不可求的事情,它不应该成为科学家的追求目标。科学工作本身是一件严肃而精细的事情,它需要安安静静的环境。一个专业的科学家真正能够被人记住的,是他所做出的科研成果,而非获得什么荣誉。