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经典遗传学关于基因的概念精选(九篇)

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经典遗传学关于基因的概念

第1篇:经典遗传学关于基因的概念范文

关键词:医学遗传学;教学方法;思维能力

中图分类号:G642.1 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)42-0129-02

医学遗传学是遗传学与医学相结合的一门边缘学科。随着现代生物学和现代遗传学研究的发展,医学遗传学成为医学教育中的一门重要基础课程,是基础医学与临床医学之间的桥梁课程。医学遗传学的研究对象是人类。人类遗传学探讨人类正常性状与病理性状的遗传现象及其物质基础。而医学遗传学则主要研究人类(包括个体和群体)病理性状的遗传规律及其物质基础。医学遗传学通过研究人类疾病的发生发展与遗传因素的关系,提供诊断、预防和治疗遗传病和与遗传有关疾病的科学根据及手段,从而对改善人类健康素质作出贡献。[1]笔者经过教学实践,切身体会到,在医学遗传学教学中注重以下几个方面的问题,可以取得较为理想的教学效果。

一、巧用启发式教学,激发学生学习兴趣

在讲授中多提几个“为什么”,往往能很好地开发学生的思维层次,当学生对这些问题产生兴趣时,就会孜孜以求,全神贯注。

例如在讲遗传学绪论部分时,告诉同学在高考之前都要进行常规色盲的检测,并出示幻灯片让学生观看,学生会看到一个色盲检测的卡片动态图,然后提出问题:“为什么高考的时候要做色盲测试呢?你们能辨认出色盲检测卡片的数字吗?色盲是否是遗传病?色盲的致病基因是显性还是隐性呢?色盲的致病基因是位于常染色体还是性染色体呢?”这一有趣的现象马上会激起学生的兴趣,这时告诉学生,解决问题的答案在本次课的讲授内容,当然学生在以后的听讲中学习的主动性就会提高起来。又如在讲授多基因遗传与多基因病这一章节时,理论性较强,比较枯燥,学生往往觉得索然寡味,笔者结合新闻媒体及报纸上关于高血压、糖尿病的发病率逐年上升而且年轻化的趋势事件的报道,以及生活中经常见到痤疮、小儿肥胖等症状,然后质疑:“为什么我国高血压、糖尿病发病率比较高?这些疾病是由单个基因控制还是多个基因控制?会不会受到后天环境因素的限制?父母患此类疾病,子病风险如何?”学生往往对日常生活中出现的这一现象会满怀兴趣,这样再介绍多基因遗传与多基因病的概念,多基因遗传特点,多基因病的遗传特点,多基因病发病风险的估计时,学生的学习积极性就被充分调动起来,能更加透彻地理解所学的知识,加深印象。在近几年教学实践中,我体会到精选一些有趣的问题,可以很好地激发起学生对医学遗传学的兴趣和学习的能动性,使学生从“要我学”转变为“我要学”,不再认为学习是一种负担。

二、在教学中注重学生思维能力的培养

学习知识的目的在于应用。在教学中教师不仅要教给学生知识,更重要的是要让学生运用正确的思维方法去分析问题,解决问题,使知识和能力得到同步提高,这将有利于学生理解和了解遗传学的基本概念和基本内容,培养学生的科学思维方法。[2](1)培养学生的对照和比较能力。对相似又有联系而又不完全相同的概念我们可以进行比较,找出他们的异同点,以澄清易混淆的概念,寻求概念的联系和对相关概念的加强。如在不规则显性遗传中出现的表现度和外显率这两个概念,学生往往容易混淆,首先外显率是指一定基因型个体形成一定表型的百分率。即某一显性基因在杂合状态下或纯合隐性基因在一群体中得以表现的百分比;群体中如带有某一致病基因的个体100%发病称完全外显,外显率低于100%时,为不完全外显或外显不全。而表现度是指一定基因型所形成表型缺陷的严重程度。表现度不一致是指具有同样基因型的个体,其表型缺陷严重程度有差异。如成骨不全患者家系中,有的患者仅有蓝色巩膜或骨折,有的有蓝色巩膜和骨折,有的有蓝色巩膜、骨折和耳聋。所以表现度要说明的是在致病基因已经表达的前提下表现的程度如何,是属于“量”的问题;外显率阐明基因表达与否,是属于“质”的问题。通过这种比较就找出了两者的区别,抓住了各自的特点。(2)培养学生的分析综合能力。全面分析综合是把事物各部分、各特性结合成一个整体,有利于对知识的理解以及复结。如染色体畸变根据畸变的类型不同,可分为两大类即数目畸变与结构畸变,又可根据其特点对其进一步细分,引导学生找出它们的区别,作出图表(图1),在对知识的掌握以及以后的复习中就可以一目了然。(3)抓内因与外因关系,培养学生的科学思维能力。事物的发展是由内外因共同作用形成的,内因是根本,外因是条件。内因决定着事物的根本属性,外因推动发展。任何孤立内外因的关系的说法都是错误的。利用内因与外因的关系有利于学生理解和了解遗传学的基本概念和基本内容。我们知道多基因遗传是指一种遗传性状或遗传病受两对或两对以上基因的控制,每对基因彼此间没有显性和隐性的关系,每对基因对表型的效应都很小,但是各对基因的作用有积累效应,但是多基因性状或遗传病的形成除受微效基因影响外,也受环境因素的影响,所以这种遗传方式称为多基因遗传或多因子遗传,又称复杂疾病。其中的决定遗传形状的多对微效基因也是我们所理解的内因,起着关键性的作用,而其中的环境因素也就是我们所理解的外因,则起着条件性的作用。这样对多基因病的理解就更深入透彻。总之,启发学生用正确的思维方法来学习,可以提高教学效率,事半功倍。

三、注重多媒体教学与传统教学的结合

随着多媒体技术的日渐成熟,多媒体的传播技术已进入千家万户。这使得学校里一只粉笔,一张嘴的传统教学手段显得落伍了,多媒体课件应运而生。[3]如在讲授医学遗传学的21三体综合征这一章节时,在放映患儿图片的同时附有视频资料,就能增强学生对该遗传病的感性认识,帮助学生理解和掌握,还可以为学生以后在临床上进行遗传病的诊断打下基础,并由此引发学生的兴趣,充分调动他们学习的主动性和积极性。计算机辅助教学系统已成为高校教学改革的热点。尽管多媒体技术作为现代教学的重要手段正以它的优势挑战传统的教学模式。但在使用多媒体的同时不应忽略传统的教学手段,应使两者相辅相成,取长补短,达到教学过程的最优化。传统教学方式有着悠久的历史和丰富的经验,尤其是其以人为本的教学理念正是现代机器的盲点。教师在黑板上边写、边画、边讲解,某些公式和定理的推导过程、某些经典题目的解题过程,甚至可以把解决此问题时的思路和争论融会在讲解中,这样才会引出学生对知识的兴趣,才会将所学的知识消化、理解。教学效果会好得多。如在讲授两种单基因病的致病基因位于同一对同源染色体上的传递规律这一章节时。课本常通过举例计算子病风险情况。以往教师主要对着多媒体课件来进行讲解,往往是老师已讲述很多遍,而学生仍未理解。现在通过教师亲自板书演示整个演算推理的过程使其生动的展现在学生面前,再附以讲解,就迅速地拉近了多媒体课件与学生之间的距离,使他们有了身临其境的感受,情绪被充分地调动起来,从而增强了学生对两种单基因性状的独立与联合传递规律及发病风险的认识,学习兴趣和积极性也被激发起来。多媒体教学和传统板书的联合应用,使得课堂教学形象化、生动化,提高了学生的学习兴趣,学生对课堂所授内容的掌握率也大大提高。

四、注重将遗传学的基础理论与疾病案例相联系

医学遗传学授课始终强调以疾病为中心,以遗传为基础,深刻理解遗传与疾病的内在联系。[4]因此在各类遗传病教学时,引入临床真实病例,不仅激发了学生学习兴趣,而且使学生在分析讨论过程中理解和巩固基本概念、基础理论,加深对疾病本质的认识。例如,我们在讲授常染色体以及性染色体遗传病时选取大量的真实病例,在课堂上引导学生逐步分析家系信息,使学生理解和掌握典型遗传方式和延迟显性、遗传印记、早现遗传等特殊现象。结合本教研室老教师多年收集积累的病案多媒体素材,包括遗传性震颤、遗传性共济失调、舞蹈病、进行性肌营养不良、结肠息肉、18三体、猫叫综合征、唐氏综合征等多媒体,图文并用,加大了课堂信息量,增加了直观性。通过这种方式的教学,课堂教学质量高,教学效果明显,得到学生好评。

五、以教学带科研,科研促教学,教学科研互进

“在教学中研究”,更应该“在研究中教学”。[5]作为医学遗传学的一线高校教师,面对教学与科研的双重任务。应该明确其中教学是最主要的任务,科研是为教学服务的任务。如果把科研理解为简简单单写几篇论文那还是肤浅的,教师只有针对教学实际问题而有所选择地学习教育理论,且将自己的领悟应用于教学实践中,自己的科研才能表现出其价值。脱离教学的科研是没有生命力的。为此我时时将自己的科研成果渗透在教学中,具体我是这样做的:首先,我在课堂教学中既讲述前人的论述,也介绍自己在科研中形成的观点。这样,缩短了教师、教材、学生之间的距离,有利于激发学生的学习兴趣,启发学生独立思维、培养学生分析能力与创新精神。其次,从自己的研究体会出发,引导学生进行相关课题研究。训练学生做一个有心人,懂得如何围绕选定的专题系统地收集、整理资料。比如讲到单基因与多基因遗传病时,我就向学生详细阐述了基因治疗的研究思路,例如血友病系X连锁隐性遗传病,通过转基因的方法使患者持续表达缺失的凝血因子,那么患者的症状就会明显改善。又如,糖尿病属于多基因遗传病,通常是由于患者体内胰岛素含量绝对或者相对不足,疾病发展到后期,最终常需要借助于胰岛素治疗,而目前的干细胞与基因治疗的结合使得糖尿病的根治成为可能,尽管目前还处于临床前期的研究阶段。

医学遗传学发展很快,新内容不断增加。因此,教师既要把握好教学大纲所要求的基础知识、基本理论的教学,同时又要引导学生了解学科进展,培养医学生能准确有效地分析、诊断遗传病的能力和较强的遗传优生咨询能力,因此教学中渗透现代教学理念,把传统的以教师为中心的指令性课堂向以学生为主体的非指令性课堂转换,把教师从单纯传授知识向培养学生学习能力转换,加强与临床病例的联系,提高学生的医学遗传学素养,培养出高质量的医学生,以崭新的知识体系适应分子医学的时代。[6,7]

参考文献:

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[6]刘鹏,张责寅,高佩琦,等.医学遗传学理论教学改革探析[J].中华医学教育杂志,2008,28,(5):29-30.

第2篇:经典遗传学关于基因的概念范文

【摘要】理论免疫学用数学的方法来研究和解决免疫学问题,以及对免疫学相关的数学方法进行理论研究的一门科学。随着高通量方法和基因组数据的出现,理论免疫学从受体交联和免疫原理、Jerne的相互作用网络和自我选择等经典建模方法开始向信息学、空间扩展模型、免疫遗传学和免疫信息学、进化免疫学、分子生物信息学和表遗传学、高通量研究方法和免疫组学等方面转变。

【关键词】免疫学, 理论;数学模型;生物数学

Advances of theoretical immunology

JIN Yan

(Basic medical college, Liaoning Universtity of Traditional Chinese Medicine, LIAONING Shenyang, 110032,)

【Abstracts】Theoretical immunology is to develop mathematical methods that help to investigate the immunological problems, and to study the mathematical theory on immunology. With the advent of high-throughput methods and genomic data, immunological modeling of theoretical immunology shifted from receptor cross linking, Jerne interaction networks and self-non self selection, toward the informatics, spatially extended models, immunogenetics and immunoinformatics, evolutionary immunology, innate immunity and epigenetics, high-throughput research methods and Immunomics. Immunology, Theoretical; Mathematical Models; biomathematics

理论免疫学[1](Theoretical Immunology)是指用数学的方法来研究和解决免疫学问题,以及对免疫学相关的数学方法进行理论研究的一门科学。理论免疫学是免疫学与数学交叉的边缘学科,也称数学免疫学(Mathematical Immunology),是生物数学的一个分支。由于免疫现象复杂,从免疫学中提出的数学问题往往也十分复杂,需要进行大量计算工作,因此从近年兴起的复杂系统研究的角度来讲[2],理论免疫学也称复杂免疫学(Complex Immunology)。理论免疫学的任务就是揭示免疫系统运行的规律和机制,及其病理机制。数学模型(Mathematical Models)和数据分析是理论免疫学的主要方法,计算机是研究和解决理论免疫学问题的重要工具。

虽然从上个世纪中期,数学模型已经开始应用于免疫学,但传统的模型大部分是基于微分方程[3]、差分模型和元胞自动机(Cellular Automata)[4]。这些传统模型以少数成份(一种受体和一种抗原,或两个T细胞群之间等)参与的简单动力学为主要研究内容。直到2000年,人们才开始对免疫学的复杂性进行数学建模。随着高通量方法(High Throughput Methods)和基因组数据(Genomic Data)的出现,理论免疫学开始转向信息学(Informatics)方面[5]。与分子免疫学的生物信息学(Bioinformatics)分析一样,当前免疫学研究中与复杂性有关的主要研究目标大多集中在高通量测量计划和系统免疫学(System Immunology)或免疫组学(Immunomics)计划。在数学模型水平上,分析方法也从以微分方程为主的简单系统转向广泛应用Monte Carlo模拟(Monte Carlo simulations)。这种向更多分子和更多计算的转变态势与复杂系统涉及的所有研究领域出现的转变极为相似。同时,理论免疫学中另一个重要转变是,人们关注焦点从对外源性的适应性免疫系统的转向更多考虑固有免疫系统的平衡。

1理论免疫学经典模型

免疫学是生物学的一个领域,很早就认识到了数学建模和数学分析方法的作用。早在上个世纪60年代和70年代,数学模型已经应用于免疫学的不同领域,例如:抗原-受体的相互作用、T和B细胞群动力学、疫苗接种、生发中心动力学、病毒动力学和免疫系统对病毒的清除[6]等。现在的许多免疫学原理和观点都是数学模型的结果。

1.1 受体交联和免疫原理

受体交联[7-9](Receptor Cross Linking)和免疫原理(Immunon Theory)是由Alan Perelson提出、Carla Wofsy作了进一步分析。这个原理根据的事实是,低价抗原不能激活B细胞,而高价抗原(即抗原拥有多个重复基序)即使在抗原密度非常低(3-4目)的情况下也能够激活B细胞。Sulzer和Perelson[10-13]据此发展了这个理论和数学模型并提出,抗原能够聚集B细胞受体,从而激活B细胞。这个结论是B细胞免疫的基础之一。

尽管数学模型对免疫学发展的贡献的例子还有很多,但是免疫网络(Immunological Networks)的概念和自我选择(Self-Non Self Selection)问题占有相当重要的地位。

1.2 Jerne的相互作用网络

假设受体库(Receptor Repertoire)是满的,即受体库中每一个分子都有其相对应的受体,并且这些受体可以特异性地与其它受体相互作用。Jerne据此提出免疫调节网络[14](Regulatory Immune Networks)的存在。抗原激活的淋巴细胞可产生新受体,这些受体对于其它淋巴细胞来说是抗原,等等,以此类推。这个网络的概念对理论学家来说很有吸引力,特别是在提出神经网络(Neural Networks)中的认知行为(Cognitive Behavior)概念之后,提出了更多的免疫网络模型[15][16]。有人用元胞自动机和布尔网络(Boolean networks)建立大尺度行为(Large Scale Behavior)模型,有人用常微分方程(ODEs)来建立自身调节网络模型(Local Regulatory Networks)。随着时间的推移,人们对Jerne网络学说逐渐失去了兴趣,其主要原因是Jerne网络学说的理论模型和实际的实验证据没有很好的相关性。

1.3 自我选择

调节性网络实际上是理论免疫学中自我选择这个大课题的一部分。假设表达自身反应性受体的淋巴细胞被机体清除(阴性选择)。大多数阴性选择可能是由于中枢性耐受(Central Tolerance)所导致的(T细胞在胸腺,人和小鼠的B细胞在骨髓)。阴性选择机制失败可导致自身免疫性疾病。人们通过多种途径对自我选择展开研究。有人从分子的角度和基于特殊的选择机制来研究,而有人则建立了更为复杂的模型,例如Polly Matzinger的危险模型[17][18](Danger Model)和Irun Cohen的侏儒模型[19-27](Homunculus Model)。这些模型都是想反映真实的复杂系统,尽管仅通过检测免疫系统的成分,人们是无法接近问题的实质,但是他们的尝试拓宽了我们的视野。直到今天,关于获得和打破(自身免疫性疾病)耐受的途径,也没有一个公认的解释。

2理论免疫学的现代模型

理论免疫学的模型和问题现在正逐渐向分子理论免疫学方向发展。这种理论方向的演变与大量基因组全序列的检测、分子生物学工具的巨大进展、高通量测量技术的发展、空间分布(Spatial Distribution)作用的测量和建模能力的发展等实验技术的发展是分不开的。同时,计算机处理能力和建模技术的发展也是影响现论免疫学的重要因素。

2.1 Immsim、Simmune和其它复杂模型

免疫学中,最大胆的尝试可能就是建立一个免疫系统的系统模型。第一个建立这样模型的尝试是上世纪80年代由IBM公司Philip Seiden开发的IMMSIM模型[28-31]。其设计的主要目的是为了在计算机上进行免疫应答试验。IMMSIM采用了克隆选择原理的基本观点,认为免疫细胞和免疫分子独立地识别抗原,免疫细胞被竞争地选择,以产生更好的识别抗原的克隆种类。IMMSIM模型的基础是空间扩展的元胞自动机,它用位串(或比特流,Bitstrings)代表受体、抗原和MHC分子的可变性。到目前为止,抗原和受体多样性的位串表示方法已被许多其他研究者[32,33,34]所采用。IMMSIM包括了适应性免疫系统的所有主要成份:CD4和CD8 T细胞、B细胞及其相应的受体,MHC Ⅰ类和Ⅱ类分子和一些细胞因子。但是IMMSIM模型仍然是对免疫系统的粗略描述。因此,人们在此基础上又进行了其它的开发。

第一个较有影响的是由Martin. Meier-Schellersheim开发的Simmune[35-36]。这个系统尝试建立一个足够宽广和复杂的平台,从而能够对免疫学的任意实际过程进行模拟。它不仅是一个特殊模型,更是一个建模技术或语言。

还有应用了Monte Carlo模拟[37-38]或称免疫模拟(Immunosi m)、状态图[39](State-Charts)等多种数学模型,试图涵盖免疫系统所有可能细节并建立动力学模型。在这个方向上,最有影响的是Sol Eforni的模型。此模型尝试提供胸腺空间扩展动力学的完全模拟,并以此来研究细胞选择[40]。这些综合模拟的优势在于他们涵盖了当前免疫学的所有细节。但是这些模型也有缺点,他们过于复杂,因此对于所观察到的动力学变化,我们无法充分理解其原因及模型对参数变化的敏感性。

2.2 空间扩展模型

从分子水平上讲,免疫学复杂系统分析的最大进展是细胞内分子定位[41](Molecule Localization)测量技术。免疫突触(Synapses)的发现就是利用了该技术。人们建立了多个细胞膜动力学模型,用来解释突触的形成以及突触的分子动力学。细胞膜动力学模型也应用于B细胞。这些模型中,有的是假设一个固定的细胞膜在二维晶格上(2D Lattice),有的假设一个自由漂浮的细胞膜[42-44]。另一个研究方向的是受体动力学,以及受体与其它细胞膜成份,比如Src家族激酶和脂筏[45](Lipid Rafts),之间的相互作用。目前此领域的所有模型都是以广泛的数值模拟(Numerical Simulation)为基础的。

空间扩展模拟的另一个领域是生发中心动力学的模拟。经典模型主要采用ODEs来描述一或两个总体的均匀动力学[46](Homogenous Dynamics),而现代模拟主要应用Monte Carlo模拟[47-49]来研究多空间扩展或者均匀总体之间的相互作用,但是也有一些是采用ODEs。

2.3 免疫遗传学和免疫信息学

不同基因组的排列和不同等位基因的序列使免疫遗传(Immunogenetic)数据库得到了全面的发展[50-51]。免疫遗传数据库IMGT储存了多个物种的T和B细胞受体基因序列(B细胞H链和T细胞β/δ链的V、D和J基因,L链/α链/γ链的V和J基因)。该库也包括了最新的MHC分子的基因序列(包括经典和非经典的)。另外,IMGT数据库还包括了大量的淋巴细胞受体重排序列。

这样庞大的数据库是伴随着免疫信息学(Immunoinfor matics)工具的大量发展而建立的。其中包括用于junction分析[52]、免疫基因对准(Immunogene Alignment)以及系统发育的工具[53-55]。所有这些工具的基础都是将生物信息学理念应用于免疫学。免疫遗传数据库日渐显现的重要性表明,免疫学建模逐渐向基因化方向转变。

2.4 进化免疫学

与B细胞重排受体多重序列的测量一样,多细胞生物中免疫基因的不断积累,使免疫系统发育学(Immuno-Phylogenetics)得以快速发展。目前研究的主要焦点是适应性免疫系统的起源。适应性免疫是免疫系统的一部分,通过随机基因重组以适应新病原体。很明显,在软骨鱼类(Cartilaginous Fish)分化之前,适应性免疫最早出现于有腭脊椎动物(Jawed Vertebrates)。然而,这样一个复杂系统起源的来源还不清楚。T细胞受体结构域(Receptor Domain)和B细胞受体结构域之间的相似性、RAG1和RAG2分子(RAG1和RAG2可起到随机连接基因的作用,又称重组激活基因)在重排过程中的关键作用及其物理性相邻(Physical Proximity),使许多研究者认为,淋巴细胞受体重排的起源是转座子(Transposon)横向转移到原始免疫受体(Primeval Immune Receptor)中。这个领域中使用的主要工具是系统发育分析(Phylogeny Analysis)及其相关的所有数学模型[56]。

另一个系统发育概念和方法的应用是B细胞的体超变异[57](Somatic Hyper Mutations,SHM)分析。在生发中心反应过程中,通过活化诱导胞嘧啶脱氨酶(Activation-Induced Cytidine Deaminase,AID),B细胞的受体基因发生超变异。随着克隆性增殖,B细胞受体基因平均每分裂一次就发生一次超变异,导致突变克隆的产生。这些克隆表现为微进化(Micro-Evolution),可以很容易地在实验室中研究。对B细胞系统发育树(Phylogenetic)以及它们与其它因素关系的分析,比如老化和自身免疫疾病,也已开始研究[58]。

2.5分子生物信息学和表遗传学

在分子生物信息学(Molecular Bioinformatics)和表遗传学(Epigenetics)的研究过程中[59],随着分子信息研究水平不断提高,在免疫学中应用模型水平的精细程度也不断提高。免疫学的一个特殊方面是需要将信号转导(Signal Transduction)与基因重排结合起来建模。现已建立了不同条件下的B和T细胞内的基因重排过程和淋巴细胞信息转导的模型[60-61]。从分子角度来讲,另一个重要的分子建模是在抗原提呈给T细胞之前,对抗原处理过程的分析。

2.6高通量研究方法

免疫学是典型的、以免疫假说和免疫原理为基础的研究领域。免疫学是最晚转向以数据为基础的、目前已在其它生物学领域中应用的高通量方法。近5年,在这一领域已取得了很大的进展。这些进展是依靠来自生物学其它领域的经典基因表达的自适应和定位技术[62][63],以及针对免疫学的新技术的发展取得的。免疫学领域主要依靠实验手段,但实验所取得的结果却是应当属于理论免疫学的范畴,并且与复杂科学密切相关。

在基因重排过程中应用荧光原位杂交技术[64](FISH techniques)来定位基因是一个令人兴奋的、对免疫学来说更具有针对性的研究进展。这些测量手段使我们在研究基因重排过程中,能够确定受体不同部分之间的相互作用。

另一个对免疫系统来说具有针对性的工具是抗原芯片(Antigen Chips)的发展。这些芯片可同时测量B细胞对成百上千种抗原的应答,并提供整个免疫系统的系统表达[65]。在这类分析中使用的主要数学工具是聚类方法(Clustering Methods)。

2.7 免疫组学

目前,在理论免疫学中,最璀璨的研究领域可能就是新产生的免疫组学。这个年轻的学科已经拥有了自己的杂志《immunomic research》(省略)。免疫组学的主要目标是全方位地研究免疫系统[66][67]。这个领域采用实验与理论相结合的工具。免疫组学目前正在研究的项目有:全部T细胞抗原决定基检测;全B细胞抗体库的定义及其在不同情况下的变化方式;自身免疫性疾病相关的所有基因位点的检测。这个新生领域的成果还有限,但是在不到10年内,免疫学建模将会从基于预定假设(Predefined Hypotheses)的理论问题研究转向对免疫系统受体和靶目标充分认识的、具有针对性的建模。

当前,理论免疫尚处于探索和发展阶段,许多方法和理论还很不完善,它的应用虽然取得某些成功,但仍是低水平、粗略,甚至是勉强的。许多更复杂的免疫学问题至今未能找到相应的数学方法进行研究,还有一些免疫核心问题还存在争议。这就需要未来的医学工作者具备更多的数学知识,对免疫学和数学都有更深入的了解,这样才有可能让免疫学研究更多地借助数学的威力,进入更高的境界。

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第3篇:经典遗传学关于基因的概念范文

笔者长期从事分子生物学课程的理论和实验技术的教学工作。在教学过程中,结合该课程微观概念繁多、抽象性强等特点,从教材的选用、内容、以及教学方法等几个方面进行了探索研究,并取得了一些成效。以下对教学改革的几点措施以及体会和认识进行具体的描述。

一、精心选择有关教材和参考书

教材是学生“学”和教师“教”的过程中的基本资料,市面上关于分子生物学的教材十分多。由于分子生物学所包涵的知识面十分广,在编写教材时有不同的侧重点,因此选用一本合适的教材十分重要。通常要求教材既能涵盖分子生物学基本概念与基础知识,同时又能反映学科的发展动态,体现学校的办学特色。分子生物学是我校较早实行双语教学的课程之一,根据学生的实际水平选择了科学出版社影印出版的英国经典分子生物学教材《Molecular Biology》(Turner)。本教材按主题,采用言简意赅的语言和简明清晰的图表,系统概括了分子生物学的核心内容、主要技术及前沿动态。而且,此教材有中文译本,可以帮助学生快速准确获得信息,十分适合作为双语课程的教材。

二、优化教学内容

由于目前大多数生物学课程,如遗传学、生物化学、细胞生物学等都进入了微观分子时代,因此均增加了蛋白质、核酸、基因表达调控等基础知识的讲解。这使得学生对开设在高年级的分子生物学有一些似曾相识的感觉。这虽然有助于学生对分子生物学的理解,但是也会使学生感觉好多内容是对前面的复习,出现厌学情绪。针对这种情况,我们邀请遗传学、生物化学、细胞生物学等可能涉及分子生物学内容课程的主要负责人,认真讨论,优化了各自的教学大纲,在保证课程内容完整性的前提下,尽量压缩分子生物学的相关内容。对于教学过程中,生物化学、遗传学和遗传学中必须出现的分子生物学内容,如蛋白质核酸的结构与组成,采用分组讨论的方式进行自学,调动学生的学习积极性,因势利导,使学生对所学知识能够更加理解,对所学知识的记忆和理解能够进一步加深,为以后对相关知识点的学习打下良好基础。与此同时,这既节约了教学时间,又不会再出现与遗传学和生物化学有相同内容的重复教学问题。这样,一方面对分子生物学的教学重点进行了明确,另一方面又突出了分子生物学的教学特点,即以遗传学和分子生物学为基础,保证了教学课程的系统性和完整性。

三、合理使用多媒体课件

分子生物学理论课教学内容多,而且抽象,因此学生很难熟练掌握和理解。另外,分子生物学又有着很强的技术性。其原理十分复杂、难度高,很难进行试验操作且成本很高,这样可以利用教学课件中的相关图像及动画来进行演示,提高学生的学习兴趣。教师还可根据学生的个性特点以及接受能力来选择合适的多媒体课件配合内容的讲解,文、声、图、像并茂的新闻课件能够从多个角度分层次地展现教学内容,使学生更加容易理解相关知识,从而提高教学质量。美观清晰的多媒体界面,逼真的动画模拟更加方便教师在教学过程中的使用。通过多媒体向学生提供信息,是对学生进行多种感官的综合刺激,在获取信息的过程中,学生通过听觉、视觉等多方面的并用,更加容易使学生在学习中进行想象和创新,提高学生的学习积极性和创新能力。

但是,在教学过程中使用多媒体时,应注意它只是一种教学手段,是为教师的教和学生的学服务的。教师不能一味地让学生时刻跟着多媒体,只是做一个多媒体的操作员。所以,在多媒体教学过程中,教师要把多媒体当一种教学辅助手段,同时要注意给学生思考和讨论的机会和时间,培养学生的创新思维,重视学生的主体地位。

四、剖析经典实验

分子生物学是所有生物学学科相关课程中,最注重实验研究的课程之一。目前,现代分子生物学的理论发展的过程,实际上是前人大量实验发现的科学阐述集合,比如转座子的发现、RNA干扰现象及其机制的发现等。这些设计巧妙的实验,有着严谨的论述,其中的一些研究方法如今仍然在分子生物学的研究中广泛应用,如RNA干扰。这些经典实验过程本身就是一个科学故事,在很大程度上提高学生对相关领域的兴趣,其实验设计可以启发学生寻找解决问题的方法,也可以帮助学生在专业课程的学习中了解研究方法,从而加深对相关理论知识的理解和掌握。

同时,分子生物学本身仍在不断地完善当中。相关的知识内容、发现和研究方式方法日新月异。如对非编码RNA的研究已经成为目前对分子生物学进行研究的特点。将用故事的相识对非编码RNA的研究历史进行讲述,进而采用启发的方式对学生进行引导,讨论在研究中对这一作用的应用。这样的起发过程,可以增加学生对现代生物学研究中理论与技术相互促进发展的理解,激励他们对已学知识的充分思考,建立基础研究与社会应用之间的联系,提高学生的创新能力和学习积极性。

五、利用科研实例剖析重点难点问题

分子生物学虽然理论很高深,但是它却被广泛应用于各种领域。特别值得一提的,如今各高校的教师有着较高的学历和丰富的科研经历,能够在教学过程中融入实际的科研案例。在教学中对书本知识进行传授的同时,为学生讲解讲授一些在实际工作中应用理论知识的实例,对学生知识的灵活运用能力的提高有很大帮助,可以为他们今后的工作和实践奠定基础。从课堂教学效果来说,有助于激发学生的学习积极性,并增强他们对重点知识的掌握理解。除此之外,也有助于提高学生对所学知识的应用能力,为以后的工作和实践奠定基础。

如可能

第4篇:经典遗传学关于基因的概念范文

关键词 技术 知识 演化 隐喻

[中图分类号]F091.3 [文献标识码]A [文章编号]0447-662X(2011)05-0057-05

一、技术知识本质论的发展及其局限

自莱顿(1974)的经典论文《作为知识的技术》作了开创性的研究以来,将技术简单当成人工制品的认识局限逐渐得到了纠正,技术的知识内涵与本质开始得到承认。著名技术哲学家邦格(1983)从真知(truth)与行为(action)关系角度提出技术是关于行为过程的知识。此后,技术本质乃是各种相关知识集合的论调逐渐成为技术分析的主流观念,这主要有两条进路:其一,从技艺、技能、技巧的知识化、理论化的角度,认为技术是关乎“实践技巧的学问”,经验形态的技艺、技能、技巧最终能够上升为一般形态的技术理论(technological theories),因而技术可以构成为一种知识体系;其二,从当今主要技术(特别是高技术)形态转化来看,认为技术可以被理解为是科学的应用,科学形态的知识在应用过程中转化为技术知识。以此为指导,人们不仅研究技术知识体系与其他知识体系(如科学知识体系)的相互关系,也开始触及技术知识集合的内部结构问题。例如,受波兰尼的启示,人们区分了技术知识集合中的默会知识和明言知识;从知识适用性角度出发,人们区分了一般(generic)知识和专用(special)知识;从功能角度出发,人们区分了制造人工制品和使用人工制品的知识。沿着这种分析范式,人们很自然地将知识创造和知识整合作为技术创新和进步的关键,将知识复制和传播作为技术扩散的实质。

技术知识本质论在经济学发展进程中亦逐渐占据主流地位。新增长理论在试图寻找技术进步的内生机制时,毫不犹豫地将人力资本投资、R&D费用等促进知识增长的因素作为技术进步的关键变量,技术进步被等同于知识积累,技术知识本质观的信念一览无遗。而事实上,在现代经济增长和发展理论中,把知识存量的增长率等同于技术进步率的做法是具有典型代表意义的,比如施穆克勒和曼斯菲尔德就将“技术”(technology)直接定义为“工艺技术知识的集合体”。不仅技术哲学和经济学领域,在管理学、社会学和人类学等诸多学科,技术知识本质论都俨然占据了主流地位。

相对于将技术本质理解为以技术工具为形式的人工制品的观点而言,技术知识本质论抓住了技术的知识内涵,更有利于人们理解社会经济中的技术交换、技术变迁等现象,甚至也能对较为流行的技术能力论等其他观点进行一定程度的整合,但这种已占据主导地位的技术知识本质论仍有其局限。首先,技术知识本质论容易忽略人工制品,从一个极端走向另一个极端。将技术视为各种相关知识的集合,突破了把技术简单视为人工制品、只看到物化技术的认识局限,但与此同时,技术知识本质论也有将人工制品完全还原为知识的强烈倾向,容易将技术与人工制品的关系割离,忽视技术的物化特征,从而走向与技术工具观对立的另一个极端。其次,技术知识本质论有等同论和知识泛化的强烈倾向。正如经济学、管理学等领域所出现的那样,技术知识观容易导致把技术和知识二者完全等同的倾向,将技术创新和变迁直接等同于知识的创新、整合和扩散。但是,技术和知识毕竟有所不同,等同论势必将与技术相关的所有要素都视为知识,存在将知识概念泛化的强烈冲动。再次,技术知识本质论无法有效处理技术的嵌入性特征。技术是嵌入于一定组织制度、一定历史文化、一定社会关系之中的技术,这一点在技术社会形塑论(SST)者那里被发挥得淋漓尽致。这种技术嵌入性是技术知识论难以处理的,要么将知识概念泛化用以解释这种嵌入性,要么将技术的这种嵌入性忽略不计。最后,技术知识本质论的整合力和解释力差强人意。技术范畴本身纷繁复杂,每种技术观看到了技术的一个或几个方面,理想的技术分析范式势必要求强大的理论整合力和现实解释力。然而堪称主流的技术知识本质论并不尽如人意,不能很好地将人工制品、社会嵌入性等技术特征纳入分析框架之中,其解释力和实践指导力也就差强人意。例如,其难以令人满意地解释工业革命为何发生在其所需要知识均被发现的一百年之后,也难以解释工业革命为什么发端于英国而不是知识积累相差无几的法国、瑞典或者德国等诸如此类的技术现象。

二、演化经济学的崛起和生物学隐喻

技术知识本质论虽然占据主流,但亦有不少异议者。美国著名学者内森・罗森伯格沿袭马克思的思路,坚信技术应该被理解为一个动态的社会过程。技术史学家乔治・巴萨拉则执着地认为“技术和技术发展的中心要素不是科学知识,也不是技术开发群体或社会经济因素,而是人造物本身”。最具影响力的异议者来自演化经济学(EvolutionaryEconomics)。自1981年纳尔逊和温特在其著作《经济变迁的演化理论》中做了开创性的工作以来,倡导一种与主流经济学均衡范式截然不同的思维和方法的演化研究范式开始获得蓬勃发展,相关文献呈指数化增长之势,大有掀起一场经济学的演化革命之势,成为20世纪末国际学术界发生的最重要事件之一。演化经济学是在批判新古典主流均衡经济范式的基础上建立发展起来的,坚持用达尔文主义替代均衡范式所信奉的牛顿一笛卡尔主义世界观,认为经济研究的核心不在于静态的存在,而在于动态的生成,强调经济个体的异质性和有限理性、经济系统演化的非线性和时间性,广泛使用生物学隐喻,倡导跨学科交叉研究。

演化范式发展到现在,虽然还比较庞杂,分歧也还广泛存在,但其基本思维特征和分析框架已逐渐形成共识。作为一种新古典主义研究纲领的替代物,一般认为演化范式具有以下基本思维特征。其一,个体群思考(Population Thinking)。传统均衡范式的给定偏好和个体同质性(代表)假设是类型学思考的产物,这就排除了多样的可能性,因而也无法有效分析创新(包括技术创新)。演化经济学则把个人选择置于多样化的群体中,强调了主观偏好的特异性和行为的异质性对创新过程的重要性;其二,有限理性。传统均衡范式中,经济决策要求具有完全信息,且决策者具有完备的处理这些信息的能力,即完全理性。在现实当中,人即使在确定的环境中,具有完全信息的情况下,也可能由于

决策相关因素的复杂性而无法做出最优化的决策,西蒙把人的这种不完备的决策能力叫做有限理性。演化经济学认为经济研究的出发点不应是假设人具有处理信息的完备能力,而应从实际出发,从有限理性出发;其三,历史重要性。在新古典经济学中,没有时间和历史的概念,经济的均衡是瞬时达到的,并且是可逆的,其理论只是讨论一种最优化的结构,而不考虑变迁过程的历史性。演化经济理论则认为经济社会中不可逆转的变化是经济学研究的主要对象,历史和时间概念对社会经济系统的构建与演化具有至关重要的意义。分析框架上,演化经济学认为任何演化过程都包含三个基本要素,即变异(vari-ation)、再现(recurrence)和选择(selection)。三者都是不可或缺的,共同保证演化的进行(例如达尔文的“带有饰变的由来”)。“变异一再现一选择”是具有普遍适用性的演化过程,也正是达尔文主义的主要逻辑规律,由此构成演化研究范式的基本分析框架。

演化经济学的发展为我们重新审视技术与知识的关系提供了一个有益的视角,其倡导的隐喻研究方法令人不禁联想到生物学基因型和表型理论。基因、基因型和表型是遗传学的基础概念。早在19世纪中叶,孟德尔就提炼出遗传因子的概念。1909年,丹麦遗传学家约翰森对代表可遗传潜在性的基因型与代表潜在性实现的表型作了区分,认为基因型是遗传的本质部分,并正式把孟德尔所谓的遗传因子定义为基因,即基因型的基本单元。1944年埃弗里等证实基因的化学本质是DNA。后来的研究表明,基因是DNA分子上含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小单位。通过复杂的生物化学过程,DNA序列能够被转译成蛋白质或RNA,部分DNA序列还参与这种转译过程的调节。基因通过准确的复制可将遗传信息传递给后代,通过转录、翻译等一系列复杂的生物化学等过程可将遗传信息表现为特定的性状,这被称为基因表达。而一种生物的基因组成称之为基因型,代表生物遗传潜在性的总和。显然,基因型只有通过其特定的实现、其与环境相互作用时的表达、通过其表型展现出来时才具有意义,这种特定的基因型表现的性状则被称为该基因型的表型。基因与性状(表型)的关系大多不是一对一的。一方面,一个基因常常可以影响几个不同的生物化学过程,使各个相应的性状发生改变;另一方面,生物的几乎每种性状都受几个或很多基因作用影响,各基因一般只对该性状独立地起到一份作用,这种现象称为基因的多效性。而且,基因型代表的只是各种潜在的可能性,基因对表型的效应严重依赖于发生反应时的物理和化学环境,亦即从基因型到表型,离不开生物体内外环境条件的作用,一个基因是否表达以及表达的程度受内外环境因素的影响。表型上是基因型与环境相互作用的结果。演化生物学的基本哲学思想和基因型表型等关理论为理解技术本质提供了一个有益的类比和参照。

三、演化范式理解技术本质的三个维度

遵循演化经济学的基本思维方法和分析框架,通过隐喻演化生物学的哲学思想和基因型表型等相关理论,技术本质可以被理解为一组关于从投入到产出的转换过程中如何做事的指令,是一种以技术知识为基因型的表型,其变迁是一个广义达尔文式的演化过程。这意味着理解技术本质的三个维度:

首先,从功能维度看,技术是关于生产即转换的指令。每种技术都代表一组从投入到产出过程中如何做事的指令,所谓不同技术是指在这个生产或转换过程中采用了不同原料、不同能源、不同机器设备、不同组合比例或生产了不同产品等等,亦即指令的改变。正如莫克尔(Mokyr)所指出的,技术本质上是一组关于如何做事的指令。当然,作为“指令”的技术的终极目的是为了满足人们的某种需要和增加人们的某种效用,从这个角度看,人类技术与自然界进化出的种种以增加生存概率为目的的生物技能(skill)并无本质不同。

其次,从空间维度看,技术是以技术知识为基因型的表型。如果我们将某种特定技术记为入,其对应的技术知识集合记为Ω,那么λ和Ω之间的关系类似于生物表型和基因型的关系,技术知识集合(作为基因型)限制各种技术(作为表型)出现的可能性,但并不单独决定出现哪种技术,技术知识在一定内外环境的作用和影响下表现为特定的技术――即表型,而技术创新则可理解为表型的变异,这种变异既来自于作为基因型的技术知识的变化,也来自于外部环境的改变。这种生物学隐喻是富有启发的,因为我们对基因如何产生表型的理解要远远多于我们对知识如何产生技术的理解,这种隐喻为我们更好地理解技术创新过程和更好地处理技术一知识等同论所不能处理的制度和环境嵌入性等难题提供了一种良好视角。

最后,从时间维度看,技术是一个达尔文式的社会经济演化过程。新技术的产生与技术变迁都是一个变异一再现一选择的过程。由于和生物进化类似的过度繁殖能力和生存压力,人们必须对生产过程中可以使用的众多技术进行选择,这样,选择过程发生于λ之中,技术变迁本质上可以理解为一个新技术的产生及其适应性选择问题。而新技术的产生显然受到技术知识Ω的限制和影响,技术知识Ω的变化同样可以理解为一个变异一选择过程,因此,选择不仅发生于技术入中,即现有技术被选择使用,也发生于技术知识Ω中,即新知识被接受或被拒绝。普遍达尔文主义指导着技术创新和变迁过程。

需要注意的是,这种生物隐喻也有容易引起误解之处。比如生物学中一般不允许从表型λ到基因型Q的反馈、生物进化的选择与再现是严格区分的、生物基因信息一般与载体同存亡、基因交流受种属限制等,但诸如此类的生物学原则和要求显然并不完全适用于技术现象。此时,牢记演化经济学使用隐喻的宗旨是有益的,经济学不应自甘堕落为生物学,隐喻的目的不在于寻找技术与生物演化的准确对应,而在于更好地理解技术现象。

四、从技术知识论到技术演化论

技术知识本质论难以有效地整合技术社会形塑论和技术工具观,难以将二者分别强调的环境对技术变迁的重要作用和技术的物化特征纳入自身分析框架。相比之下,技术演化本质论则具有更强大的理论整合能力和现实解释力。其关于外部社会环境选择作用的见解、对技术本身内部因素作用的认识以及基因型与表现型原理的运用,使之具备了整合技术社会形塑论和技术工具观的可能性。如果进一步把技术知识当成技术进化的底层因子,就能将目前主流的技术知识论整合到这种演化分析范式之中。强大的理论整合力同时赋予技术演化本质论强大的解释力,很多技术知识论和均衡研究范式下无法提供良好解释的技术现象都能在这种演化范式中进行有益的探索和研究。例如,基因型和表型关系原理为理解工业革命为何发生在其所需要知识均被发现的近百年之后提供了有益的启发,而环境的选择作用则能为解释工业革命为什么发端于英国而不是知识积累相差无几的法国、瑞典或德国提供良好的思路。不仅如此,演化范式也能为深入研究李约瑟之谜、苏联技术困境等重大且争论颇多的技术现象提供一个更新颖而富有前途的视角。

生物科学的发展不仅验证了进化理论的科学性,也丰富和发展了达尔文主义,使之日益渗透和影响到人类的世界观和思维方法。与此同时,物理学的发展,特别是布鲁塞尔学派的耗散结构理论也对人类思想的演化范式提出了直接要求。量子力学理论、混沌理论及包括随机过程在内的现代数学理论的发展,都在很大程度上要求人类以一种演化世界观来观察和认识世界,正如古木根社会科学重建委员会的一份权威研究报告指出的:“自然科学发展了一些具有进化论意义的复杂系统,它们所提供的概念框架为社会科学展现了一套连贯的思想,而这套思想与社会科学领域某些由来已久的观点是非常吻合的”。现代西方哲学中,以伯格森等为代表的非理性主义哲学开始了对理性的怀疑和对时间、演化与创造的肯定。科学哲学领域,波普尔“证伪主义”哲学体系风靡一时,然而20世纪60年代后历史社会学派或称历史主义的出现很快使得波普尔和他的学派黯然失色,该学派坚持从一个更广阔的社会历史背景来看待科学的发展,强调科学家的社会心理结构对这个发展过程的重要作用,认为科学并非波普尔所说的理性自然发展的逻辑过程,而是一个社会历史过程。技术演化本质论非常契合自然科学和哲学的现展方向。

五、结语

第5篇:经典遗传学关于基因的概念范文

中国的生命科学史中含有丰富的爱国主义内容,我国古代在医药、农业、生物学领域的伟大成就,我国科学工作者在生物学及相关领域中取得的突出成绩,都可以增强学生的民族自信心,点燃他们的爱国情怀。生命科学史中诸多科学家的模范行为和高尚人格也是感召、引领和培养学生敬业精神的典型范例。例如,在酶本质的探索中可以向学生讲述美国康奈尔大学独臂青年化学家萨姆纳不顾体残病弱,在简陋的地下室中历经9年,终于从刀豆种子中提取出脲酶的故事;在教授杂交育种知识时,可以穿插介绍袁隆平热爱农学、多年潜心钻研水稻杂交的事迹。依托生命科学史,还可以培养学生的诚信品质,例如在讲述孟德尔的遗传规律时,可以向学生讲述实验背后的诚信故事:孟德尔发现了遗传规律,他的论文刊登在奥地利一家地方性刊物上,当时并未受到重视。一个世纪后,有3位科学家(荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的丘歇马克)在互不知晓也不知道孟德尔论文的情况下,各自做了类似于孟德尔的实验,并且都写了相应的论文,然而在他们查阅过去这方面的文章时,都意外地看到了孟德尔的论文。3人在以后发表的文章中并没有将荣誉留给自己,而是告诉读者开创性的结论来自孟德尔,他们自己的工作只是证实而已[3]。这3位科学家不计个人名利,为人坦诚的态度实为当今学生学习的榜样。“友善”是中华民族的传统美德之一。能否以友善的态度为人处世,不但体现着一个人的道德水平,同时也体现了一个民族其素质的高低。生命科学史中一些伟大的发现、著名原理的创见往往都是科学家友善待人、精诚合作的结晶。向学生介绍这些事例,将有助于他们形成友善互助的处世态度。例如,DNA双螺旋结构模型的发现者沃森和克里克的团结和合作在科学史上堪称典范。沃森和克里克虽然国籍不同,性格各异,但是他们之间却是互相欣赏、心心相印……诸如此类的例子还有许多,如果能适时引用一些这样的事例,就能使学生在潜移默化中形成生生之间友善的态度和合作的精神。

2彰显科学理性精神

科学理性是科学主体特有的一种精神或认识能力,它促使科学主体从一定的本体观和理由出发去探索科学客体,并按一定的规则进行推理,得出合乎逻辑的结论[1]。教学中合理引入一些经典实验、科学史实和科学家逸事等,能够让学生领悟科学理性对科学发展的巨大作用,感悟科学态度与精神,提升生物科学素养。

2.1树立求真务实的精神,奠定科学理性的基石求真务实的精神是科学理性的基石。只有在尊重事实、尊重客观规律的基础上,才能实现对世界能动性、创造性的改造。在生物科学史教学中,介绍科学家注重通过观察和实验获取科学事实和检验理论等研究经历,能有效培养学生的求真务实精神。巴斯德曾说:“当你相信自己已经发现了一种重要的科学事实并热切的希望将它发表时,要将你自己克制几天、几周、几年,要与自己斗争,想方设法自己的实验,只有在一切相反的假说统统排除以后,才能将你的发现宣布”。可见,巴斯德的伟大成就与他求真务实的科学精神是分不开的。孟德尔历时8年用豌豆做实验材料,反反复复、不厌其烦地进行了大量的杂交实验,仔细观察,如实记录了数以万计的实验数据,正如他自己所说“从春到秋,天天都要全神贯注、小心翼翼的监视着实验”。又如,在讲述“遗传的基本规律”前可向学生介绍萨顿假说的提出与证实过程:1903年,萨顿根据基因和染色体行为之间明显的平行关系,提出假说“基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的”,也就是说,基因位于染色体上。遗传学家摩尔根却对此表示怀疑,后来他做了大量的果蝇杂交实验,用实验把一个特定的基因和一条特定的染色体(X染色体)联系起来,从而消除了疑虑,证实了萨顿的假说[2]……此类案例有很多,通过讲解不仅有助于学生理解相关的科学概念、原理,更能够感悟求真务实的理性精神在科学理论建立中的基础性作用。

2.2认同开放、竞争与批判精神,形成科学理性的动力生命科学史展示了生命科学各学科形成的历史,能从整体上说明各个学科是在解决什么问题的过程中发展起来的,以及各个学科之间的联系,有助于学生认同自由和开放精神是科学发展的保证。如果孟德尔不运用数学知识对数据进行统计分析,就不能够发现遗传规律;如果没有细胞学的发展,萨顿和鲍维里就不能认识遗传因子与染色体之间的联系;如果塔特姆不精通微生物知识,基因与酶之间的关系就不能建立起来……生命科学的发展需要各种观点之间的碰撞和争论,在碰撞与争论中,知识得到不断的澄清和完善。光合作用的发现、酶的本质研究等探究历史中这样的例子很多[3],教学中适当穿插这些素材,可以让学生直接体验竞争精神对于发现真理形成正确结论的重要作用,从而认同竞争精神是科学发展的动力。生命科学的发展也是在科学家对前任的结论不断质疑、不断批判、不断求证的基础上进行自我更新的过程中积累起来的,开展生命科学史的学习能够培养学生勇于质疑和批判的科学精神。例如,在细胞学说的创立过程中,魏尔肖并没有盲从施莱登和施旺提出的“新细胞从老细胞中产生”的观点,而是敢于质疑和实践,提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这个断言至今仍未被。

2.3养成开拓创新的精神,指向科学理性的核心创新精神是科学精神的核心,注重对新方法和新实验的探求和运用,强调突破现有理论的界限和束缚获取新现象、新事实,揭示新规律。在生物科学史教学过程中,要选用科学家富有创造力的精彩史例启迪学生的心智,促进创造性思维的发展,培养开拓创新精神。例如,在讲述酶与性状的关系时,可以介绍黑尿症的研究过程:伽罗德在临床工作中,发现黑尿症患者不能完成酪氨酸的正常代谢,因为缺少尿黑酸氧化酶,其中的一个环节被阻断。于是,他提出了“什么原因造成了这种阻断”一个根本性的问题。他在研究黑尿症患者的家族史后发现,这种疾病不是由微生物感染引起的,也不是因为某些一般的功能失调引起的,这种失调是遗传的,而且似乎按照孟德尔式隐性性状的模式遗传。这个发现指明了孟德尔遗传学可以应用于人类,暗示了基因和酶之间存有某种关系。这段历史的呈现可以帮助学生体悟伽罗德善于抓住问题本质、擅长联想分析的创新思维品质。介绍比德尔和塔特姆的相关研究,同样可以促进创新精神的形成:比德尔曾试图通过研究果蝇眼睛色素的遗传控制来分析遗传的生物化学基础,后来他和塔特姆发现,用果蝇作为研究材料,对于基因和基因产物关系的生物化学研究是不能令人满意的。为此,他们逆向思考“是否可以把通常的过程颠倒一下,用特有的化学反应来鉴定特异基因呢?”于是他们决定不再以突变体作为研究的起点,而是从已知的化学反应开始再回溯去寻找控制着这些反应的基因,选择了红色面包霉作为实验材料,终于获得成功。该研究历史表现出比德尔和塔特姆敢于否定,善于逆向思维的创新品质,体现了思维的敏捷性和深刻性。有助于学生开拓视野,培养创新精神。

3塑造人文关怀品质

人文关怀是立足于人的尊严、独立、自由的个性,给人的生存和发展以关注,旨在提高人的生活质量,提升人生的意义和价值。它既是学校教育工作的重要目的,又是对学生进行感化和教化的有效形式。依托生命科学史可以创设人文化的问题情境,优化教学内容与方式,构建充满人文关怀的生物课堂。例如,人教版必修2第一章扉页上印有孟德尔本人和他使用过的手稿的照片,并配有精炼的文字说明,特别是那首诗“八年耕耘源于对科学的痴迷……”,这本身就营造了一种人文关怀的问题情境,很容易激发学生迫切想知道孟德尔用豌豆作了什么实验?有什么样的结果?为什么还要用8年的时间?为什么还要用数学统计的方法?……不仅如此,依托生命科学史中科学家们的典型事例,还可以树立人生发展的榜样,激发学生探寻生命的价值,比如,按照“人类贡献———感悟生命价值”的指导策略,可以向学生介绍酶的研究史上毕希纳、萨姆纳、科恩伯格等诸多诺贝尔奖得主的伟大贡献,让他们在体验科学精神和科学方法的同时,引发对人生价值的思考,进而体验生命存在的意义。也可以组织学生针对科学家和他的事业进行思考、讨论,通过搜集资料、观看纪录片、读名人传记,甚至写小论文等一系列活动,使学生在精神层面上与科学前辈进行心灵对话,感悟生命的崇高。又如,在教授胚胎工程这部分内容时,可以穿插讲述试管婴儿的发展史,让学生逐渐形成敬畏生命、珍视生命的意识。当然,作为生物学教师首先自身要有生命觉醒的意识,用生命去温暖生命、用生命去激活生命、用生命去滋润生命;要通过传授生命知识、优化生命关系、提升生命价值等途径促使学生实现和提高自我价值,塑造人文关怀的品质。

4渗透STS教育理念

渗透STS教育理念,目的在于使学生理解科学的本质、理解技术的本质和特征,认识科学、技术、社会之间的关系,进而参与生物科学技术有关的社会问题的讨论与决策。生命科学史揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程,这些历程都是受当时的文化背景和科学技术水平限制的,有利于学生理解科学、技术、社会三者之间的关系,培养其社会责任感和历史使命感。例如,通过呈现1665年英国科学家发现并命名细胞依赖于显微镜的发明,1945年鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水依赖于同位素标记法的发明,以及1959年罗伯特森提出的生物膜‘三明治模型’依赖于电子显微镜的诞生”这些史例,让学生体会生物学的发展离不开技术的进步。而“科学和技术的发展会影响社会的进步,社会的需求也会影响科学研究的方向”这一思想在酶的发现史教学中也能得到很好的渗透:19世纪中叶,地处法国北部的里尔地区酿酒业发达,但长期以来当地的酿酒商一直在为放置时间久了的葡萄酒和啤酒会变酸而烦恼,于是几位酿酒商就向巴斯德求教,巴斯德在研究酿酒机理的过程中,发明了巴氏消毒法,并提出酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果,这一过程必须有“活体”存在才能实现[4]。这个史例就很好地体现了科学、技术和社会之间的关系,科学的进步能解决社会的问题,能造福人类,科学知识的发展还能带动技术的更新。“科学技术是一把双刃剑,可以改善人们的生活,也可以产生出新的社会问题,同时社会思想也会影响科学技术的发展”这样一个命题本身是抽象的,但是通过基因工程、细胞工程的发展史的学习和讨论,可以使其变得更加具象和容易理解。

5确立生态文明意识

第6篇:经典遗传学关于基因的概念范文

从文化的深层次层面,也即文化的狭义方面理解,文化是一种精神活动,它由人们的思维方式,信仰信念,价值取向等思想观念因素组成。这些因素是文化的核心,是文化“进化”的“基因”。

众所周知,文化有强烈的民族性,不同的民族有不同的文化。“科学是一种文化过程” ,“作为一种文化现象,科学同其他文化一样,也表现出强烈的民族性”。不同民族或国家有着不同的文化,有着不同的科学。“西方科学几乎是唯一存留到今天的科学形态,取得了深刻影响人类社会生活的卓越成就,并展现了发展的远景”。为什么只有西方科学能够如此呢? 这无疑是由于西方科学携带了西方文化的全套基因,并在这种文化基因的“遗传”下生存竞争,在创新中持续发展。

西方科学的发展实际上是科学创新的过程。表现在科学家身上是他们具有强烈的创新意识和创新精神,表现在西方国家则是他们有着良好的创新氛围,而这些都与文化息息相关。一年一度的诺贝尔科学奖就是一个最好的证明,至今获奖的科学家已经有几百位了,他们当中大多数是西方科学家。华裔科学家只有 等六人获得,而他们都不是在中国本土成长的或成就科学事业的,中国本土至今未曾有一人获得。这说明,每个做出重大科学创新的科学家都受到西方文化的熏陶,思想观念上打上了西方文化的烙印。

西方科学是在西方文化的滋润下发展起来的,并造就了西方国家的国富民强。本文试图以西方传统文化为切入点,探讨科学创新中的西方文化因素,分析这些文化因素在科学创新中所起的作用,以及我国传统文化对科学创新的影响。

一、热衷于探索自然界的奥秘是科学创新的初衷和源泉

西方科学和西方文化都起源于古希腊的自然哲学,这种哲学同时也是科学。古希腊自然哲学是西方科学的萌芽,古希腊的哲学家几乎全是自然哲学家。

古希腊哲学家热衷于探索自然界的奥秘。他们探索自然界主要集中在三个方面。第一,探索自然界的本原是什么。第二,探索常见的自然现象。第三,热衷于几何学研究。如亚里士多德研究小鸡发育,准备了21只鸡蛋,每天打破一个鸡蛋,详细记录小鸡坯胎的发育过程。又比如阿里斯塔克对太阳、月亮和地球三个星球进行深入的研究,得出《太阳和月亮的大小与距离》。再比如欧几里得由5个公设、5个公理、23个定义,推导出467个命题,得出欧氏几何定理。

古希腊哲学家思考自然问题到了痴迷的境界。关于这一点,泰勒思掉进土坑的传说很能说明问题。泰勒思成天思考天体问题,连走路也在思考。一天掉进土坑里,被一名色雷斯妇女看见。这位妇人笑他说:你眼前的路都看不清,还去研究天上的事情。

古希腊人热衷于探索自然界的奥秘使西方科学得以诞生,成为科学创新的初衷和源泉。与之相反的是,中国古代哲学属于道德哲学,儒家文化占主导地位,古代哲人对研究自然界兴趣不大,因为他们认为“天道渊微,非人力所能窥测”, 而更多关注和研究人与人之间的关系,因此无科学创新的初衷和源泉。

二、为了求知和摆脱愚昧是科学创新的本意和目的所在

古希腊人思考自然,研究自然,他们把这看做是人类最有意义,最有价值的学术活动。这是由他们的价值取向决定的。正如亚里士多德所说:“他们探索哲理只是为摆脱愚蠢,显然,他们是为了求知而从事学术,并无任何实用目的”。在他看来,“求知是人类的本性”。古希腊人的这种仅仅为了“求知”,为了“摆脱愚蠢”而从事自由学术研究,并不赋予其任何实用目的的价值取向为整个西方文化所继承。在探索自然的目的这一点上,古代东方各民族与古希腊人是有显著区别的。比如古代埃及有比较发达的几何学,但埃及人之所以重视这门学科,是因为丈量土地的需要。又比如古代中国人的天文学发达,但中国的天文学主要是为王朝政治服务的,同占星术密不可分。

在科学史上,法拉第花了11年时间研究磁生电的方法,并最终得到磁感应原理。他绝没有想到他的这一原理会成为未来改变整个世界面貌的电气技术的基础;麦克斯韦也绝不是为了今天的无线电通讯技术才把法拉第的电磁学理论抽象化、数学化,并预言电磁波存在的;普朗克也绝不是为了今天的量子计算机、激光技术和超导技术才提出量子假说的;孟德尔、韦斯曼、摩尔根更不是为了今天的转基因技术才去研究生物的遗传现象的。事实上,西方科学的几乎所有重大成果的获得都与实用目的无关。当然,其中许多成果后来都变成了技术,有了实用价值,但那只是科学的“副产品”。

对此,科学史家丹皮尔有过一段发人深省的话:“不幸,科学主要是为了发展经济的观念,传播到许多别的国家,科学研究的自由又遭到了危险。科学主要是追求纯粹知识的自由研究活动。如果实际利益随之而来,那是副产品,纵然它们是由于政府资助而获得的发现。如果自由的、纯粹的科学遭到忽略,应用科学迟早也会枯萎而死的。”

三、注重探寻自然现象背后的原因使科学创新的源泉永不枯竭

西方科学的本质在于它是对自然现象背后原因的猜测或揭示,而这正是古希腊理智的一个鲜明特征,并作为西方文化的一个主要传统沿传至今。

看一看古希腊自然哲学家的思想,我们可以深刻地体会到这一文化因素的内涵。赫拉克利特认为,“自然界喜欢躲藏起来”。留基伯首先提出“没有什么事情无缘无故而发生,一切事情的发生都有原因和必然性”。德谟克利特宁肯找到一个因果的说明,也不愿获得一个波斯王位。亚里士多德更把认识自然现象背后的原因看做是哲学探索的基本任务。他明确指出:“认识是我们研究的目标;人们在掌握一样东西的为什么(即根本原因)之前,是不会认为自己认识了它的”。“智慧就是有关某些原理与原因的知识”。所以,“我们必须求取原因的知识,因为我们只能在认明一事物的基本原因后,才能说知道了这事物。”古希腊人的这种注重探寻自然现象背后的原因以统一地解释某类现象的传统,经过文艺复兴后又进一步得到了发扬光大,并不断推动科学的进步。

大自然的无限,从宏观世界的广垠宇宙,到微观世界的原子、质子;从生物界的人、动物到遗传基因、染色体,这些自然现象背后的原因成为科学创新素材的宝库,是科学创新源源不断的河流。正是西方人这种热衷于探索自然现象背后原因,才使得新的科学理论层出不穷,科学创新的源泉永不枯竭。

值得比较的是,中国没有这种文化因素,所以中国传统科学不具备探索自然现象背后原因的本质。中国传统科学偏重于对自然现象的忠实描述和经验总结。纵观中国科学史,人们不难发现,中国传统科学的经典著作,诸如《墨经》、《徐霞客游记》、《齐民要术》、《农政全书》、《伤寒杂病论》、《梦溪笔谈》等,几乎无一不是对自然现象的描述或经验总结,而对这些自然现象为什么会产生,这些经验是如何获得的,则从不加以深入探讨。

四、具有强烈的怀疑和批判精神使得科学创新永无止境

科学的发展需要创新,而创新需要怀疑和批判。没有怀疑和批判,就意味着科学生命的终结。西方科学之所以能持续向前发展,不断出现旧理论的淘汰和新理论的诞生,一个根本原因就是西方文化中渗透着强烈的怀疑和批判精神。

西方文化中的怀疑和批判精神起源于公元前3世纪皮浪的怀疑主义。怀疑主义作为一种哲学流派在古希腊罗马时期持续了500多年时间,对古希腊罗马时期人们的思想产生了不可忽视的影响。皮浪认为,“没有一件事情可以固定下来当作教训,因此我们对任何一个命题都可以说出相反的命题来。”皮浪及其之后的怀疑主义思想不仅代表了希腊罗马时期的一种哲学思潮,同时也反映了这一时期学术界的实际情况。

当时的学术界确实几乎不存在任何权威,每一位哲学家除了相信自己外,不相信其他任何人,包括自己的老师。亚里士多德的“吾爱吾师,吾更爱真理”的名言不仅是他自己离开老师,独立门户的充分理由,也是后来所有学生在学术上与老师分道扬镳的理由。

从科学史也可以看出,怀疑和批判精神是推动科学进步的决定因素。试想,如果哥白尼对“地心说”深信不疑,他会创立“日心说”吗?如果达尔文对物种不变论深信不疑,他会创立生物进化论吗?如果爱因斯坦对绝对时空观深信不疑,他会创立相对论吗?所以说,科学上的怀疑、批判精神与创造精神是一对孪生兄弟;没有怀疑和批判就没有创造;没有创造,也不需要怀疑和批判。勇敢地怀疑和批判,大胆地标新立异、自创理论,循着这条创新的路走下去,才有可能攀登上科学的一座又一座高峰。西方文化中的这种怀疑和批判精神在中国传统文化中是非常缺乏的。中国传统文化是儒家文化,崇尚的是中庸之道,打击的是标新立异。诸如“人怕出名猪怕壮”,“枪打出头鸟”等俗语人人皆知。这与西方文化的怀疑和批判精神形成鲜明对比。西方人认为科学是“可错的”,中国认为真理神圣不可侵犯;西方人尊重自己的老师,但“吾爱吾师,吾更爱真理”,中国学生极力维护自己老师的学说,不敢越雷池一步。

五、重视个人自由和人与人之间的平等是形成科学创新良好氛围的前提

西方的民主传统是自古就有的。经过声势浩大的文艺复兴运动的洗礼后,西方文化中又增添了所谓的自由、人权、民主、平等的思想,在这种思想基础上建构起的社会政治体制从制度上保证了学术的自由和繁荣,从而大大地推动了科学的进步。

谁也不能否认,近代以来自由、人权、民主、平等思想已经逐渐成为西方人的一种根深蒂固的观念,成了西方文化的一块不可动摇的基石。无论是英国资产阶级革命、法国启蒙运动、法国大革命,还是美国独立革命、南北战争都直接与这些思想密切相关。不言而喻,西方文化中的这种尊重人的自由权利,强调人与人之间的相互平等的思想极大地促进了学术研究的自由化、多样化和不同学术观点之间的平等争鸣。这种自由化、多元化和平等争鸣的风气对科学的“进化”(发展)而言,无疑起了一种“优胜劣汰,适者生存”的作用。

第7篇:经典遗传学关于基因的概念范文

我国的中医药学在经历了一个多世纪的风雨飘摇之后,其独特的整体协调、辨证施治等思维方式和治则治法依然保持了不朽的魅力。任何一种理论形态、思维方式的生成都不是空穴来风,都会有其生成的土壤、阳光和水分。中医药学的科学研究传统是在中国博大精深的东方古文化背景的土壤中形成的,也是东方文化中孕育出的最为璀璨的一颗明珠。中医药学的发展见证了中国特定时代人类的认识能力和社会的变迁。随着科学进步和社会的发展,西方科学进入后现代时代,映射出向东方回归的痕迹,后现代主义哲学思想与中医药学哲学思想有着深深的默契,后现代医学也与中医药学存在明显的暗合。可以说,后现代科学的脚步正是使中医药学感受到强烈共振的空谷足音,它预示着中医药学将在21世纪与后现代化邂逅。这些都说明,中医药学传统文化中蕴涵着大量的科学合理性和现实启发性,其优势必须保持。

1中医药传统科学文化中蕴涵着大量现代科学思想

1.1系统论思想尽管近代的系统方法是从20世纪40年展起来的,但一些朴素的系统思想却早在二三千年前就在东方出现了。中国古代存在着典型的有机整体观念,早在公元前一千多年前就形成了朴素的整体系统观。如在我国最早的著作《易经》和“洪范”中就提出了“八卦”(天、地、雷、火、风、泽、水、山)、“五行”(金、木、水、火、土)说。八卦说把世界看作为一个由基本要素组成的系统整体,以代表天地的乾坤二卦作为起始形成八卦,八卦重叠形成六十四卦,从而形成了概括天地间万事万物的世界体系。而且《易经》还把世界看作由基本矛盾关系所规定的层次系统整体,是一个动态的循环演化的系统整体。同样五行说也是将世界看作是由五种基本要素金木水火土组成的系统整体,这五种要素彼此相生相克形成不同层次的系统结构,从而构成一个复杂的大系统。所以这些理论基本上都是将最基本的物质元素看作是组成世界万物的基本元素,而整个世界无非是由这些元素组成的整体系统,它们之间相生相克,使得整个世界不断循环演化,形成不同层次不同内容的系统整体。公元前五百多年,以老子为创始人的道家对系统提出了精辟的看法,在其经典著作《老子》、《荀子》等著作中提出的“有无”“阴阳”学说用一些更抽象的范畴,如有与无、一与二、始与终、阴与阳等对立统一的关系来表达自然界的统一性。它们认为“道”是事物之本源,又是事物的法则。天、地、人都是道的产物,它们具有统一性。道是天、地、人的主体,也是天地人运动必须遵守的规律和行动法则,认为世界的起源于“无生道,道生一,一生二,二生三,三生无穷”。

植根于中国古代文化土壤中的中国古代医学思想同样包含有丰富的系统观念。《黄帝内经》中人体被看作一个和谐的有机整体,并进一步被看作是自然界的一部分,因此人的养生规律是与外界自然环境密切相关的,故有“天人相应”的医疗原则,主张把生理现象与自然现象相联系,提倡整体辨证施治的观点。

中医药学的这种观点受到国际上系统科学家的高度重视。当代著名系统科学家,耗散结构理论的创始人普利高津(Prigaogine)曾说:“我们正是站在一个新的综合、新的自然观的起点上。也许我们最终有可能把强调定量描述的西方传统和着限于自发组织世界的中国传统结合起来”[1]。

中医的诊断方法中依然蕴涵着大量的系统论思想,中医的诊断包括四诊和辨证,四诊除通过望、闻、问、切外,还包括参考病人的社会心理状况、体质状况以及自然环境状况等信息,对病因、病位和病机做出明确判断。辨证是以一定的经验(包括理论)为基础的信息加工、分析和处理的过程,辨证既是对四诊资料的处理,又反作用于四诊技术的运用,同时还受治疗结果的反馈,并不断完善和更新。中医药学的治疗方法包括药物治疗和非药物治疗两种,药物治疗的方法是针对证候组方遣药,非药物治疗也同时针对证候或病因,选择针灸、推拿或心理、音乐等来治疗。其治疗思路整理如图1。

1.2演化论思想中国古代演化观主要表现在阴阳学说、五行说、太极图等学说之中。大多都是将万物的演化描述成为一个相生相克、连锁轮回的变化链条,其变化在一个闭合的回圈中进行,而始点最后又变成了终点。中医药学思维活动是动态的过程,通过人的机体在自然状态下的动态描述,去反映出症状或生理现象的表现,如临床中获得的脉象、病人的面色、舌体形状。中医药理论认为人的复杂性在于它自身和环境的相互联系及相互作用的动态变化,元气学说阐明了“形”与“气”相互转化的发展观,强调“从其气则和,违其气则病”,注重人的生命活动统一过程状态演化,如中医理论中健康概念实质上体现的是阴阳之间交互作用,形成自和的最佳状态,医疗的任务就是调整这种状态的非平衡或非最佳状态。中医学对生理过程的认识角度是从气化的结构和气化的活动这一“耗散”系统出发的。

2中医药学传统方法论对现代科学研究的启发

2.1中医药整体认知论的科学思想为现代科学发展提供了一种新的天人观中国传统文化的思想特征之一是注重天人关系,即人与自然的关系,主张人与自然存在着不可分割的关系,相互影响,相至制约,因而人应顺应自然,与自然和谐相处。这种天人观在古代曾表现为“天命论”“天人感应论”的思想和“天人合一”的观念,其中有不少秘化、不科学的内容。但在西方工业化进程带来的诸如环境污染、生态失衡、资源和能源浪费等社会问题日益加重的今天,注重天人和谐的中国古老天人观有助于在现代科学基础上重新审视人与自然的关系,以保持与自然的和谐持续发展。

从实践角度看,现代生态农业的发展在一定程度上受到了中国传统科学思想的影响。日本哲学家和农学家福冈正信先生依据老子的“道法自然”的思想,提出要以“自然农法”取代建立在工业文明基础上的“科学农法”,并亲身实践,取得了显著成功[2]。世界著名建筑大师赖特(F.L.Wright)受老子“崇尚自然”思想的影响,主张“有机建筑”的理论,充分注意建筑物与自然环境的有机统一,体现了人与自然有机协调的特点。人与自然和谐相处的思想,还影响到现代技术的发展,这就是强调技术程序应有益于人的身心愉悦和健康,强调技术的功能是解放人,现代的人体工程学、人-机系统工程学和技术美学研究,正是适应这种需求的体现[3]。

2.2中医药直觉、体验的方法论为现代科学发展提供了创造性的思维模式日本物理学家、诺贝尔物理学奖获得者汤川秀树从小就对中国传统文化有浓厚的兴趣。在他看来中国传统文化中某种不同于西方的艺术特性——既有原则,又能进行灵活调整;不仅有科学思想,而且有驾驭科学的智慧。他说:“中国人和日本人所擅长的并以他们的擅长而自豪的,就是直觉的领域——日语叫做‘勘’(がん),这就是一种敏感或机伶。”[4]老庄的思想在汤川秀树的物理学研究中发挥了重要作用,他受庄子的倏和忽为浑沌凿七窍的故事的启发,联想到万物中最基本的东西并没有固定的形式,而且和我们今天所知的任何基本粒子都不对应。它虽未分化,却有着分化为一切种类基本粒子的可能性,这就是“浑沌”。汤川秀树还受李白《春夜宴桃李园序》中“夫天地者,万物之逆旅;光阴者,百代之过客”这句话的启发,提出了时空量子的空域概念。

中医药学思维中的直觉和理性总是互补存在,这种直觉赋予了科学家以新的顿悟使其有所创造。正如美国物理学家卡普拉所说:“量子力学迫使我们认识到,宇宙并不是物体的集合,而是统一体中各部分相互关系的复杂网络。但这正是东方神秘主义体验世界的方式。”[5]卡普拉相当重视“体验”的作用,他通过中医和《易经》来体验事物的对立统一和动态平衡,通过《华严经》来体验事物的相互依赖和时空的相互渗透,通过中国哲学中道与气的学说体验“空”与“形”的关系,并将这些体验同现代物理学研究紧密联系起来,从而获得了对基本粒子结构和关系、量子场论和宇宙自洽性的深刻理解。

西方思维模式的严密逻辑性决定了其强调“非此即彼”的刻板和局限性,这限制了创造力的有效发挥,而中国传统文化中体验的模式认识成果恰恰能够启发和激励科学家的创造和想象力的发挥。

3中医药学协调思想为现代科学关于有机事物的研究提供了有益启示

李约瑟将中国传统科学思想成为“有机自然主义”[6],因为中国传统科学思想主要是针对存在有机联系的事物加以整体的认识和体验,其典型的科学成果应该就是中医药学。这是传统科技体系中至今仍有现代价值的为数不多的成果之一。中医药学在不破坏生命有机体的内外联系的前提下,通过观察、体验和辨证施治,调节人体内在机能,达到内外平衡,抗病祛邪的治疗特点,以其举世公认的疗效说明了中国传统思想在认识生命有机体方面独有的方法论意义。

管理科学是现代科学体系中体现科学文化与人文文化相互渗透的新兴学科,其研究对象是具备社会有机体特点的组织或群体。早期的管理科学理论重物不重人,西方的“泰罗制”实际上把工人看作从属于机器生产工具,用机械论观点看待生产活动中的人与人、人与机器的关系。现代管理科学中的Z型理论改变了这种倾向,开始强调以人为中心,注重人际的有机协调。提出Z型理论的美籍日本管理学家威廉。大内主张经济组织中每个人和每个团体正好象人体中的器官,管理的机能主要不是控制而是协调,这种观点显然带有东方文化的特征。日本管理学家伊藤肇进一步指出,日本企业家能够使战后日本经济迅速复兴,中国经典的影响应居首功[7]。

从分子到细胞再深入基因,希望能找到针对功能的遗传学早有定论:基因产物必须在细胞内环境中发挥功能,细胞必须与其他细胞相互作用,机体必须在多变化的环境中生存,因此基因表达及作为结果产生的表型常是通过个体基因型与内外环境相互作用而被修饰和改变[8]。最新文献也认为,很多人类常见病代表着我们的基因组与环境毕生相互作用的一种积累,预测基因在复杂疾病过程中与环境的相互作用是一种令人气馁的任务[9]。由上可见,基因型与表型不总是一一对应。因此单纯以基因表达谱作为“证”的实质或作为“证”“病”的连结点似欠全面。

正如李政道教授指出的,“仅是基因并不能解开生命之谜,生命是宏观的”[10]。美国《科学》杂志19990402出版复杂系统专刊,其编辑部导言“超越还原论(BeyondReductionism)”就直截了当指出现代基因组学还原论方法的不足,指出:“还原论的缺点越来越明显,主要是信息过载和过分简单化,从而可能需要把整合性提上议事日程(integrativeagenda)以补充占支配地位的还原论方法”[11]。

中医药学中蕴涵着现代系统科学的基因,复杂性科学的兴起和发展为中医药学特色和优势的深入挖掘和理解提供了可能。我们完全有理由相信,在科技发展呼唤中国传统科学观启迪的今天,中医药现代化步伐会进一步加快,其科学内涵将会得到充分揭示和发展,中医药学一定能全面走向世界,对人类健康事业作出更大的贡献,绽放出更加夺目的光彩。

中医药学对生命活动的认识,提供了人类认识和把握人体复杂体系的有效途径;中医药学研究人体生命活动规律的认知方法及其个体化诊疗体系反映了整体医学的特征;中医药丰富的治疗手段和灵活的方法,符合人体生理病理多样性的特点;中医药浩瀚的古典医籍,是人类生物信息的巨大宝库;中医药学充分体现了自然科学与社会科学的有机结合,展示了现代科学一体化的新趋势。从以上的优势和特色可以看到中医药学不但具有极强的科学性,而且在许多方面提示和反映了现代人体科学、现代生物学、现代医学以至现代科学发展的方向和研究的前沿。科学进入后现代时代,正在从分析的科学嬗变为整合科学,中医药学中所蕴涵的文化优势、思维优势将对现代科学文化的发展发挥重要的启发作用。

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第8篇:经典遗传学关于基因的概念范文

关键词:家庭暴力;身体攻击;亲子间暴力;夫妻间暴力;代际传递

中图分类号:DF552 文献标志码:A 文章编号:1008-5831(2016)06-0201-09

和谐美满的家庭是人们向往的生活愿景,但是家庭暴力的出现却成为人们追求幸福家庭的绊脚石。家庭暴力可能发生在夫妻之间,也可能发生在亲子之间。它既表现为身体层面的攻击,也表现为心理层面或与性相关的攻击。本文涉及的家庭暴力形式为身体攻击,其手段包括殴打、折磨(限制人身自由、超强度劳动)、捆绑甚至拘禁和残害 [1]。在美国,每年大约有一千多万儿童经历家庭暴力,并有七百万儿童生活在严重家庭暴力环境中[2]。在中国大约每4~5个家庭中就有一个家庭存在暴力行为[3]。研究发现,家庭暴力具有代际传递的倾向,即原生家庭中发生的暴力现象很可能会在新生家庭关系中继续发生[4-5]。对此领域,国内外的研究主要集中在家庭暴力代际传递的特点、理论、影响因素、干预等。根据已有研究,本文首先界定家庭暴力代际传递效应,在此基础上从家庭暴力代际传递的类型、理论解释和影响因素进行归纳和评析;最后,从四个方面提出家庭暴力代际传递的未来研究方向。

一、家庭暴力代际传递效应的类型

家庭暴力代际传递的概念建立在班杜拉的社会学习理论[6]基础上,它是指儿童在目睹其父母的夫妻间暴力行为或遭受来自父母的亲子间暴力行为后会认为暴力在人际交往中是合理的,并在他们成年关系中模仿儿时学到的暴力内容[4]。该定义指出原生家庭的夫妻间或亲子间的攻击行为会继续传递到个体子代成年后的家庭关系中。然而,有学者发现同时经历夫妻间暴力和亲子间暴力的儿童更容易在成年后的夫妻间暴力中扮演受害方的角色[5]。可见,家庭暴力的代际传递效应不仅表现在攻击方面,也表现在被攻击方面。综上,家庭暴力代际传递效应是指在原生家庭中,夫妻间或亲子间的攻击行为传递到子代,并在子代成年后的新生家庭中表现出继续侵害或者遭受侵害的现象。根据暴力对象划分,家庭暴力代际传递效应主要有夫妻间暴力、亲子间暴力和前两种暴力共存的三种类型传递。

(一)夫妻间暴力的代际传递

夫妻间暴力是指夫妻之间的攻击行为(身体攻击、虐待)。该暴力的代际流向是通过儿童目睹其父母的夫妻间暴力行为而间接传递到成年后新生家庭的夫妻之间。Ernst等[7]研究指出,童年目睹父母的夫妻间暴力则成年后也成为施暴者的人数显著高于非施暴者。此外,从家庭三代情况看, Cannon等[8]发现在控制了种族和受教育程度差异后,童年期目睹父母有夫妻间暴力的女性,她的子女也更容易在童年期目睹父母发生夫妻间暴力。以上研究显示个体原生家庭的夫妻间暴力具有代际传递效应。

(二)亲子间暴力的代际传递

亲子间暴力是指直接发生在原生家庭亲子之间的攻击行为,通常指父母对子代的直接攻击。该暴力的代际流向是直接通过个体遭受其父母的身体攻击而传递到其成年后家庭的亲子之间。研究显示,儿时遭受父母身体攻击的个体更有可能在成年对自己的子女实施身体攻击行为[9]。针对女性的研究显示,女性童年遭受亲子身体攻击的经历可以直接预测她们的子代会继续遭受侵害[10]。可见亲子间暴力也具有代际传递效应。

(三)夫妻间暴力和亲子间暴力共存的代际传递

夫妻间暴力和亲子间暴力不仅各自具有代际传递效应,也能相互转换传递。原生家庭到新生家庭的代际流向可以是夫妻间暴力到亲子间暴力,也可以是亲子间暴力到夫妻间暴力,还可以两种暴力共同发生传递。例如,有研究显示儿童遭遇亲子间暴力与成年后成为夫妻间暴力中的施暴者显著相关[11-12]。Straus等[13]最早通过《国际家庭暴力调查》显示个体在儿童期遭受亲子间暴力的程度越高越容易在新生家庭中实施亲子间暴力和夫妻间暴力。童年期同时经历过父母的夫妻间暴力和亲子间暴力的个体更容易在成年后的夫妻关系中再次成为受害者[14]。可见暴力共存的代际传递具有复杂性。

二、家庭暴力代际传递的相关理论解释

家庭暴力通过什么心理机制传递到下一代呢?根据相关理论解释,可以归纳为社会文化理论、社会学习理论、社会信息加工理论和依恋理论,理论间的差异、优势和局限详见表1。

(一)社会文化理论

社会文化理论(Cultural theory)[15]强调社会文化对家庭暴力代际传递所起的主导作用,当家庭成员对其所处社会环境的文化具有认同感时容易促进暴力的代际传递。最显而易见的是由于社会习俗和偏见造成的性别不平等状况。如在父权主义的国家中,男性在社会各个层面(如国家决策、工作场所和家庭)都拥有至高地位和对女性支配的权利,而女性则被期望为顺从、温柔及听从管理的形象。为了维持这样的社会秩序,当家庭中产生一些问题的时候,社会甚至在一定程度上容忍男性用暴力来解决问题,这样的文化背景就成为暴力传承的根基。在人们的传统观念里,男性的施暴者要多于女性。这样的观念也得到了数据的支持,并显示男性多充当施暴者,女性多充当受害者[16]。社会文化理论强调男权社会的男女差异以及“男性掌权、女性服从”的观念使得暴力在一定程度上受到认可从而实现代际传递。这可以解释夫妻间暴力的代际传递效应,以及男性更可能是施暴者的代际传递。

除了父权文化外,父母严厉教育子女的文化可能影响亲子间暴力的代际传递。如中国的传统文化中,除了男尊女卑的思想外,还长期受儒家思想的影响,强调家庭等级制观念,父母对待子女的传统观念,也为家庭暴力的传递埋下了祸根。这样的文化观念能够解释亲子间暴力代际传递的现象。

社会文化理论试图从文化这个宏观的视角解释家庭暴力及其代际传递现象的原因。该理论认为,文化就好像基因一样扎根于人们的生活中,影响着一代又一代人。在暴力文化的氛围下,儿童的社会化过程会受影响,耳濡目染,容易接受暴力信念、形成暴力态度。他们对于挑衅行为非常敏感并容易愤怒,从而对随后的刺激做出暴力行为反应[17]。而女性出于文化中的服从观念,也内化了暴力对其的支配,所以能够将遭受暴力不断持续。

社会文化理论可以解释集体行为模式,但对个体的具体信息加工、行为反应模式缺乏具体阐述。例如,社会文化机制下无法解释男性个体童年期目睹父母的夫妻间暴力或遭受亲子暴力后在新生家庭中继续遭受暴力的现象,也无法解释目睹父母的夫妻间暴力,其成年后产生的夫妻间暴力的代际传递情形。Yamagishi[18]认为个体表达他们文化倾向的方式取决于特定情境,而非

一成不变。可见,文化对每个个体的行为并不总具有共同影响力。因此,

对暴力行为传递的解读需要同时考察个体内部因素和环境背景因素。

(二)社会学习理论

经典的社会学习理论(Social learning theory)[6]强调子代通过模仿来传递家庭中的信念、价值和行为规范。他们在家庭暴力环境中学习到了父母攻击的行为方式,所以在成年后的关系中再次表现这些行为。然而这个理论没有层次感,缺乏系统的理论框架来描述夫妻中受害方的学习机制[19]。也即经典社会学习理论可以解释施暴者做出攻击行为的代际传递,但对个体

再次成为受害者的循环机制却无法解释。

针对经典社会学习理论的缺陷,Akers[20]的社会学习理论对其进行了补充。该理论提出了四个关键的因素来预测受害者对暴力的维持行为:第一,模仿(imitation)因素。即受害者对于其原生家庭受害者反应的模仿。当受害者直接观察到其崇拜的榜样对家庭成员做出伤害行为可能会增加其在未来家庭暴力发生时对暴力的维持。例如,受害者童年时看到崇拜的父亲对母亲实施暴力,会在其成年后的家庭中效仿母亲遭受暴力时的反应,从而维持了暴力。第二,定义(definitions)因素。即受害者对暴力的价值观和态度确认。当个体对遭受暴力的行为越认同,他们越容易容忍暴力的侵害,相反,个体对遭受暴力的行为越不容忍,他们越不容易参与其中。第三,差异联结(differential associations)。即受害者对暴力的态度和行为会受其重要关系人物(如家人、朋友)对暴力的态度影响。重要关系人物对个体遭受暴力的态度越积极,受害者越可能维持暴力的延续。第四,差异强化(differential reinforcement)。即受害者对暴力行为会有收获-付出的权衡。例如,当他们评估抵抗暴力会比忍受暴力付出更多代价时,就更可能选择忍受暴力。Cochran等[19]对大学生的自我报告研究显示,仅差异联结和差异强化两个因素可以解释那些童年在家庭暴力环境下成长的受害者是如何在成年后继续扮演受害者角色的。而该理论的模仿和定义两个因素可能更能预测攻击行为的代际传递效应。其中,前者与经典社会学习理论的模仿类似,后者与社会文化理论对暴力认同类似。

Akers[20]的社会学习理论在传统社会学习理论基础上增加了认知和关系层面的维度,可以解释攻击行为的代际传递,也对受害者遭受暴力代际传递进行了解释。而该理论是建立在夫妻间暴力代际传递的基础上,对亲子间暴力代际传递并没有进行解释。

(三)社会信息加工理论

社会信息加工理论(Social information processing theory)[21]认为,人类的行为是通过决策加工机制实现的,它从人类思维加工的视角划分了攻击性个体社会信息加工阶段并揭示暴力代际传递的机制。该理论认为,认知加工包含两个主要的控制机制:近端和远端控制机制(proximal and distal control mechanisms)。近端控制机制是个体内部的一系列社会信息加工。一旦个体接收到社会线索,信息就会经过一系列的加工阶段。这些加工阶段包括编码、信息含义的心理表征、决策、行为反应。而近端控制机制仅是认知加工的一部分,它会受到远端控制机制影响。远端控制机制与个体图式结构(过去事件的潜在记忆)有关。图式结构是通过经历和组织长时记忆而形成的。这些结构会被情景线索信息所激活,尤其是与结构内容相关的信息。

关于暴力循环的机制,Dodge[21]认为这是由于个体在早年暴力环境中形成了社会信息加工偏差的缺陷模式。个体在早期习得攻击行为可以不断获得回报(如通过攻击会使他人顺从)而形成敌意图式结构。形成的敌意图式结构会使社会信息加工模式产生偏差,使个体容易对他人行为进行敌意性归因。该模式可以预测个体未来家庭环境中的攻击行为。社会信息加工机制可以解释夫妻间的暴力或亲子间的暴力攻击行为的代际传递效应,却无法解释遭受攻击的代际传递。

社会信息加工理论聚焦在微观分析个体内部的心理加工进程上。该理论对于图式结构是如何获得、维持以及改变具体加工过程并没有得到详细阐述;社会文化如何影响社会信息加工以及所起的作用地位并没有得到整合[17]。由此可以认为,该理论无法全面解释家庭暴力代际传递机制。

(四)依恋理论

依恋理论指出,儿童婴儿期与母亲的互动关系会对未来家庭关系产生重要影响,强调原生家庭的夫妻间暴力(主要丈夫对妻子的暴力)对母婴互动关系的负面影响,进而影响儿童成年后家庭关系中的行为表现。简单来说,家庭中的夫妻间暴力会影响母亲的照料行为,使得婴儿在无安全感环境下成长[22]。母亲动用防御机制(如投射和投射性认同)会影响母婴互动的养育行为,进而破坏儿童早期依恋系统以及对自我和他人的表征。儿童可能会内化这些投射并将早期形成的不安全依恋模式带到新生家庭关系中[23]。

母亲由于无法应对夫妻关系中遭受暴力的羞耻感、无助感或恐惧感,可能会将这些无法接受的感受投射给自己的孩子。一方面,她们可能对孩子的各种反应知觉为无助。当母亲自己感到无能,也不能为孩子提供保护时(尤其她们早年自身还经历过依恋关系的破坏),她们就可能逃避养育责任,导致对婴儿各方面的忽略。另一方面,她们也可能将夫妻关系模式(对方为施暴者)投射到母婴关系上,并将婴儿的反应觉知为攻击性、敌意性或对她们的拒绝或伤害,进而表现出对婴儿的敌意、冷漠等,甚至对婴儿的虐待[23]。不健康母婴关系下成长的儿童容易在新生家庭建立不安全成人依恋风格的个体内部工作模型,进而通过暴力或继续遭受暴力的形式维系家庭关系。

依恋理论从不安全依恋内部工作模式的性别差异上解释暴力循环机制。不安全依恋风格的男性在日后对妻子使用暴力,很大程度源于早年担心被照料者抛弃的焦虑感[24],这种不安全依恋被称为依恋焦虑。由于担心被抛弃,男性会对妻子动用暴力来防止妻子弃他而去。还有一种依恋回避与男性实施暴力有关。Silverman[25]认为,依恋回避为了实现两个目的:一是男性儿时受照料者的虐待从而采取攻击来防止妻子对其相似的潜在伤害。有研究显示,男性儿童遭受虐待经历能够预测成年夫妻关系中成为施暴者[26]。二是男性在母婴关系时经历的恐惧、愤怒等情绪在妻子身上得以调节和发泄。不安全依恋风格的女性却有着与男性不同的内部工作模型。女性婴儿期经历父母虐待会形成受到攻击是不可避免的错误预期。当女性建立成年亲密关系后,就可能再次进入受害者的角色。她们将内在形成对其虐待的父母投射给丈夫,该投射与抑郁等情绪症状会诱发丈夫的攻击性,使丈夫更容易维持暴力行为。

依恋理论能够解释夫妻间暴力和亲子间暴力攻击和遭受攻击的代际传递机制。但该理论过于强调男性作为攻击方,女性作为被攻击方,没有对角色互换的情况进行解释,也没有解释为何男女会出现不同内部模型。此外,依恋理论聚焦在母婴关系的互动在暴力代际传递中的作用,缺少阐述父亲与婴儿互动的机制。最后,该理论过于强调依恋关系,忽略了文化、学习等机制的相互影响。

三、家庭暴力代际传递的影响因素

(一)人口统计因素

1.性别

性别差异可带来暴力代际传递的不同。对于新生家庭的男性,Eriksson和Mazerolle[27]研究显示,童年期目睹父母的夫妻间暴力,无论是丈夫单方面或夫妻双方实施暴力都可以预测其在新生家庭中成为夫妻暴力的施暴者;而妻子单方面实施暴力和童年直接遭受亲子暴力却不能预测。对于新生家庭的女性,Moretti等[28]研究显示,童年期目睹父母在夫妻间暴力中仅妻子单方面实施暴力可以预测其在成年后的夫妻间暴力中成为攻击者,其中女性对于被拒绝的敏感性在攻击行为循环中起中介作用。这能解释少数女性做出攻击行为的代际传递。可见,性别会影响家庭暴力的代际传递。

2.年龄

家庭暴力发生在子代的不同年龄段也会对代际传递产生影响。依恋机制提到,个体在婴儿期(6个月左右)形成不安全依恋与其成年后家庭暴力相关[29]。对家庭暴力代际传递的研究显示,个体在童年期目睹父母的夫妻间暴力会预测其成年后的夫妻间暴力行为[7]。除此之外,青少年时期个体目睹严重的夫妻暴力也可以预测他们成年早期(21~23岁)发生夫妻暴力,并且成年早期的夫妻暴力还在青少年时期目睹暴力和成年后期(29~31岁)发生夫妻暴力之间起中介作用[30]。从婴儿早期到成年,个体暴力的代际传递都可能一直在受到影响。有所不同的是婴儿早期是通过和母亲建立的不安全依恋模式,而青少年和成年期是目睹父母的夫妻间暴力来影响代际传递的。

3.收入和受教育水平

收入和受教育水平都可能是家庭暴力代际传递的预测因素。有研究显示,亲子暴力和夫妻暴力都与家庭低收入水平有很大的联系 [31-32]。研究还显示,家庭暴力在发展中国家的发生率远远高于发达国家[33]。可以推断收入水平不高的原生家庭如果伴随家庭暴力,新生家庭更可能继续发生家庭暴力。教育水平与家庭收入水平呈正相关[34],受教育水平低的个体家庭可能更贫穷,其家庭成员的社会经济地位可能更低。研究显示,受教育程度低的个体更可能在亲密关系中做出暴力行为[35]。那么,也可推测原生家庭存在暴力,若伴随家庭子代受教育程度低,更可能在成年家庭关系中继续表现暴力行为。收入和受教育水平是否作为暴力代际传递的中介或调节变量还有待深入研究。

(二)社会环境因素

1.社会文化规范

社会文化机制阐述了人们接受有关暴力的社会文化规范的态度会影响暴力的代际传递。Markowitz[36]研究显示经历亲子暴力的子代易对暴力文化规范持积极态度,该积极态度会在早年遭受亲子暴力和成年后的夫妻暴力间起中介作用。另一项研究显示家庭周边的邻居对年轻人攻击行为的文化规范持容忍态度可以预测成年的家庭暴力[37]。可见,

在接受暴力文化规范的情况下会促进暴力的循环。

2.社会孤立

缺少社会支持意味着社会孤立。Capaldi等[38]总结相关研究显示,社会支持可以对攻击者或受害者提供保护,父母支持也可以对青少年提供保护,所以如果在家庭暴力的环境中,受害者缺乏社会支持可能更容易在成年家庭关系中实施或遭受暴力。所以,社会孤立可能会增强家庭暴力代际传递效应。社会孤立是否作为暴力代际传递的中介或调节变量也有待深入研究。

(三)个体心理因素

1.精神病理学因素

精神疾病作为代际传递的影响因素研究较少。Gowin等[39]发现精神疾病(包括焦虑障碍、人格障碍和物质使用障碍)能够增强儿童期遭受的亲子暴力对成年后攻击行为的影响。另外,Daisy和Hien[40]发现女性的分离症状(dissociation)在童年遭受亲子暴力和成年夫妻暴力中成为施暴者之间起到了中介作用。因此,精神疾病作为代际循环的预测作用也不可忽视。

2.认知

社会信息加工中攻击性反应偏差和归因偏差为代际传递重要影响因素。在亲子暴力代际传递中,攻击性反应偏差(aggressive response biases)在女性儿时遭遇亲子暴力和成年对其子代做出攻击行为之间起中介作用[10]。在夫妻暴力代际传递中,当目睹暴力的儿童将该行为归因为施暴者不能控制好情绪以及稳定的人格特质,而受害者出于挑衅才遭到攻击时,就会增加儿童在未来夫妻暴力中施暴的可能[41]。

3.情绪

除了认知加工的偏差,情绪管理的失调很可能也是影响代际传递的重要因素。其中最重要的情绪就是愤怒。Reyes[42]等研究显示愤怒管理失调在亲子暴力与个体成年后的约会暴力

之间起中介作用。约会暴力是还未结婚成家的伴侣间发生的暴力,所以借此推测他们成家后会受愤怒情绪影响而发生夫妻暴力。

4.交往技巧

当儿童将在暴力家庭中学到的一些不良交流和互动模式运用到和其他同龄人接触的时候,他们很可能缺乏良好的人际交流技巧,无法解决人际冲突,所以容易招到遵守社会准则的同龄人拒绝。而这些儿童就容易与和他们相似的同伴成为朋友,从而强化了攻击倾向,最终和同类人成为伴侣并结婚[43]。这可以解释代际传递中夫妻相互攻击的双向暴力类型。所以,人际交往技巧的缺失可能部分预测家庭暴力代际传递。

5.近期事件导致的心理压力

近期生活事件导致的心理压力可能成为家庭暴力的导火索。Roberts等[44]研究显示,在童年经历高水平负性事件(包括夫妻暴力或亲子暴力)的男性在过去一年的心理压力事件经历会增加8.8%的夫妻暴力施暴风险,童年经历低水平负性事件的男性只会增加2.3%。而在童年经历高水平负性事件的女性在过去一年的心理压力事件经历会增加14.3%的夫妻暴力施暴风险,童年经历低水平负性事件的女性只会增加2.5%。可见,近期事件带来的心理压力可能是个体童年遭受家庭暴力和成年夫妻暴力施暴方的调节变量。

(四)个体生理因素

生物学因素是容易被忽略的因素。研究从神经递质角度发现基因编码的神经递质代谢酶单胺氧化酶A(MAOA)对虐待具有调节作用,童年遭受虐待并具有高活性MAOA的男性比相似情况但具有低活性MAOA的男性更少出现暴力行为[45]。这在一定程度暗示了基因对暴力产生的影响。Weder等[46]也发现,受虐待儿童的攻击行为受MAOA基因型的调节,但仅仅可以调节遭受中等水平的创伤。另一项实验用动物模型来避开文化因素的影响,发现对配对雌鼠非常具有攻击性的成年雄鼠,其子代雄鼠也表现出对雌鼠的攻击性[47],这又暗示夫妻暴力代际传递的生物基础。此外,COMT 基因(儿茶酚胺氧位甲基转移酶)也成为攻击行为遗传学研究的候选基因之一。多数研究表明COMT 基因多态性与攻击行为显著相关[48]。这些生物因素证据在一定程度上对社会学习和社会文化理论都有着冲击和动摇。

四、总结与展望

家庭暴力可以发生在夫妻或亲子之间,本文暴力形式限定为身体攻击。暴力通过子代继续传递的现象普遍存在,并且不仅是攻击行为的传递,遭受攻击也能进行传递。社会文化理论、社会学习理论、社会信息加工理论及依恋理论从不同角度对家庭暴力代际传递机制进行了解释。具体来看,在人口统计、社会环境、个人心理和生理方面存在影响家庭暴力代际传递的因素。尽管目前对家庭暴力代际传递有了一定的研究,但这些研究都显示家庭暴力代际传递机制非常复杂,还有待学者进一步进行以下探究。

(一)细化家庭暴力代际传递类型及交互作用研究

本文考察的家庭暴力形式是身体攻击。而心理攻击和犯也是家庭暴力存在的形式。研究显示也存在心理攻击和犯的代际传递效应[49]。心理攻击和的代际传递机制是否与身体攻击代际传递机制相同?如何在理论层面进行解释?哪些因素可以预测代际传递?这些问题需要未来研究进行系统的梳理。另外,本文并未对子代对长辈的攻击、同性家庭暴力及家庭其他成员暴力等纳入代际传递的研究中,这类攻击行为现象虽然不是主流,但也有助于对家庭暴力及代际传递现象获得更深的理解。

针对身体攻击概念进行具体分类研究。国外研究对于身体攻击相关概念有physical aggression、physical violence、maltreatment、physical abuse等,这些概念含义相似但可能存在程度或形式上的差异。相关的研究和综述并没有进行明确的界定,导致研究可能存在不一致结果。所以研究应该从攻击行为程度和类型入手考察不同家庭暴力代际传递差异。另外,夫妻暴力和亲子暴力混合的代际传递仍需要具体考察。

(二)强化理论解释和整合

第一,更具体地探讨各理论间的关系。本文总结了4种理论解释,也归纳了各自能够解释和不能解释的现象,它们各有侧重和局限。侯娟等[50]对夫妻暴力的代际传递研究发现起中介作用的因素可能是认知归因而非社会学习。Kim[17]总结三种理论发现文化在不同理论中的作用地位不同。那么各机制之间是否可以相互替代或补充,还需要进一步探讨。

第二,理论与影响因素之间联系不够。从影响因素研究中发现诸如社会孤立、物质使用障碍、近期压力事件、生物因素等代际传递的中介或调节变量都不能纳入到4个理论机制之中。Corvo和Johnson[51]认为应遵循奥卡姆剃刀简单有效原理,理论焦点该放在心理和神经心理这样的近端发生机制上,而不是远端(如文化)很难得到实证证据的机制上。所以,未来理论丰富的重点可能会放在心理与神经心理机制上。

第三,遭受攻击行为的代际传递机制受到忽略。虽然社会文化、社会学习及依恋理论都对遭受攻击的传递机制进行了解释,但多从性别层面进行差异论述无法了解男性个体遭受攻击的代际传递现象。未来机制研究方向应该聚焦引发遭受攻击行为的代际传递的情景和个体变量以及其具体的加工过程。

第四,缺少整合性的理论。每个理论都无法囊括和解释所有形式和类型的家庭暴力代际传递现象,未来需要整合性的理论来解释不同表现形式攻击行为的家庭暴力代际传递。

(三)深化影响因素的实证研究

暴力代际传递的影响因素研究还可以从以下方面进行改善和深化。第一,深入生理机制研究。基因的作用往往受到忽视,研究显示基因可以解释54%代际传递中伤害伴侣的行为[52]。此外,研究者也揭示了特定基因(如:MAOA、DRD2、DRD4)与行为的关系[53],这也在某种程度预测家庭暴力的传递。但基因在不同表现形式的家庭暴力传递中解释的程度还没有相关的研究。例如亲子间暴力和夫妻间暴力代际传递的生理基础是否存在差异?身体攻击和心理攻击代际传递的生理基础是否存在差异?所以,需要深入生理机制的研究并考察不同基因对于代际传递的作用和影响。

第二,进行影响因素程度研究。如文化因素一直被社会文化理论强调为家庭暴力代际传递的主要原因,父权社会文化的男性拥有更高地位可能引起家庭中夫妻间暴力;家长具有至高无上的教育权威的社会文化又可能引起家庭中亲子间暴力;而这些文化因素在预测家庭暴力代际传递时所起的作用的重要程度如何?是占了相当的比例,还是起到的影响甚微?这需要未来研究的深入考察。

第三,各因素间相互关系的研究。影响因素部分已揭示家庭暴力代际传递会受很多中介或调节变量的作用。那么各因素间又是如何相互作用影响代际传递,目前还缺少实证研究支撑。

第四,加强对遭受攻击的代际传递影响因素研究。本文总结的影响因素基本都是预测攻击行为的代际传递。除了与性别有关之外,可能还与原生家庭中攻击行为的类型、频率和强度有关[54]。因此,未来焦点可更多放在遭受攻击的代际传递上。

(四)加强本土化研究

关于家庭暴力的代际传递研究集中在西方国家。中国的家庭结构往往会更为复杂,存在三代或四代同堂,除父母、子女外,亲兄弟、外公外婆、婆媳关系等在代际传递中扮演什么样的角色?起到促进还是阻碍代际传递的作用?国内研究还处于起步期,需要研究弥补。中国人主要受到传统儒家思想的影响,除了男尊女卑的思想、父母教育权威的观念外,还具有把不幸(如:家庭暴力)归咎于命运的宿命论观点[55]。此外,好面子、孝顺和尊重长辈、家丑不外扬等文化观念也可能增加了家庭暴力的隐秘性并削弱受害者向外求助的动机。这些中国特有文化观念可能会助长了暴力的不断传递。本土化文化因素研究还十分缺乏,有必要进行跨文化和本土化的研究。

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第9篇:经典遗传学关于基因的概念范文

关键词:生物化学;教学效果;教学方法

生物化学是一门在分子水平上研究生物体的组成、结构与功能、物质代谢与调节以及生命本质的科学,是生命科学领域的重要基础学科和前沿学科。而基础生物化学是高等农业院校农学、植保、林学、园艺、食品、葡萄与葡萄酒工程等专业普遍开设的重要基础必修课程。同时,它也是一门桥梁课程,和其它很多学科联系紧密,学好基础生物化学可以为进一步学好生理学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程等专业课程打下基础,对于提高学生综合分析问题与解决问题的能力十分重要。保证和提高基础生物化学教学质量是当前提高高等农业院校学生生物学基础的关键之一。在农业院校,基础生物化学一般设置在第三学期,而该课程安排的课时比较有限,以我校为例,只有48学时;内容却比较抽象难懂,理论深奥,代谢反应错综复杂且相互联系,理论点多且分散,讲课时不可能面面俱到。对于生物学基础还停留在细胞结构水平上的大二学生来说,普遍感到难度较大,要记忆、理解的内容很多,因此学习负担较重,往往从一开始就产生畏难心理和应付考试的潜在意识,降低了学习生物化学的兴趣,师生普遍反映生物化学课程教学难度大,学习效果差。再者,现在高校在教学第一线的大多是一些青年教师,缺乏教学经验,同时还面临着科研等各种压力,所以很多青年教师抱着应付教学任务,只要不出教学事故就行的心态,使基础生物化学难以取得理想的教学效果。针对目前高校存在的普遍现象以及大多数学生认为基础生物化学抽象、难学、难记的现实,笔者结合自己的教学经验,就如何提高学生的学习兴趣、改善教学效果总结提出以下几点具体措施,望同行指正。

1.提高教师的自身水平

1.1知识水平

教师是教学活动的主导,要充分发挥其在教学中的主导作用[1]。作为一名大学教师,要有广博的知识和扎实的基本功[2]。生物化学与生命领域的其他学科关系十分密切,如微生物学、免疫学、生理学、分子生物学、基因工程等。近年来,生命领域的新技术、新方法、新进展、新成果不断涌现,这就要求教师不断加强自身的理论学习,拓宽自己的知识面,及时了解该领域的最新动态和学科前沿以及与其他相关学科的知识和联系,不断更新充实自己的知识结构,认真备课,如此才能“胸有成竹”,将专业知识演绎得生动有趣,做好学生生物化学专业知识的启蒙人。

1.2提高教学水平,改善教学方法

现在高校站在教学第一线的大多是一些青年教师,知道所教内容是一回事,在课堂上给学生简单明了的讲解清楚并引起学生的学习兴趣又是另外一回事。“台上一分钟,台下十年功”,这就要求青年教师不断提高自己的教学水平,改善教学方法。

随着社会经济的快速发展以及国家对教育投资力度的加大,高校的教学设施越来越好,基础生物化学大多使用多媒体进行教学。通过生物化学多媒体课件,可以把单一的文字变成图文并茂的生动语言,比传统的板书教学更直观,更生动,更容易理解,学生能看懂、能理解,学习兴趣就产生了,也就很容易把注意力集中到生物化学的学习中,逐渐对生物化学产生积极的学习心态,有效的提高了基础生物化学的教学效果和效率。但是,多媒体课件也有一定的局限性,如授课节奏较难把握、师生之间互动较少。由于减少了板书时间,教师授课节奏明显加快,使得课堂所包含的信息量更大,一般是传统教学内容的2倍[3]。青年教师由于缺乏教学经验,往往过度依赖多媒体课件,在课件中以文字形式大量堆砌教科书内容,变讲课为“念课”,只顾低头念课件,与学生没有眼神的交流,学生也没有停顿与思考的余地,影响了对知识的感知和理解。几堂课下来,学生对学习生物化学就失去了兴趣和信心。因此,青年教师在教学过程中,要结合具体情况不断改善教学方法,调动学生学习生物化学的积极性。

首先,在教学中要避免“一言堂”,不能照着PPT课件“念课”。现在的教学方法很多,在实际教学过程中可以灵活应用多种教学方法,首先提出问题,巧设悬念,引导学生思考,激发学生的学习兴趣,使其带着问题参与到教学活动中,感受逐层次解决问题的思路并获得答案。同时,传统的教具和板书教学不能完全抛弃。比如讲到DNA的二级结构双螺旋时,单靠PPT上的图片学生很难将其和DNA的立体结构联系起来,如果在课堂上给同学们展示DNA双螺旋结构的教具模型,便可以将看不见、摸不着的DNA分子变成看得见、摸得着,直观、形象的加深学生对所学知识点的理解。此外,在多媒体教学过程中加入适量的板书教学,不但可以调整教学节奏,而且可以使学生有思考和理解的时间。如糖酵解代谢过程分为三个阶段,十步反应,如果在利用PPT讲解的同时将糖酵解过程的提纲板书在黑板上,这样学生学习和理解记忆起来就比较系统和直观了。由于基础生物化学课程学时少,所以更要凝练重点、精华点,尽量在有限的时间内将重点、难点讲清楚、讲透彻,其余的时间可以让学生自由讨论、发挥,充分发挥学生学习生物化学的主观能动性并调动其积极性。

其次,课件的制作和视频的引入。课件的制作一定要精美,让学生从视觉上觉得赏心悦目,激发学习的兴趣和热情,这也是改善课堂教学效果的一种方法。在制作PPT课件时,应使版面设计简洁,背景颜色不要太花哨,同时,要保证文字的正确使用,尽量简练但突出重点,使之起到提纲挈领的作用。但如果多媒体课件中文字太少,学生无法对所学知识形成系统的理解;文字过多,可能会使学生疲于做笔记,无法跟上授课节奏,从而影响授课效果。这就要求教师对课件中文字、图片、视频所占的比例要有一个整体的规划。在具体的教学过程中,笔者发现学生对动画、视频更感兴趣,这就要求教师在制作生物化学课件时尽量减少大篇幅的文字内容,多增加图片和视频等直观、易理解的内容,使学生对抽象的概念可以有一个直观、感性的认识,激发学生的兴趣。例如, DNA复制时滞后链的合成方式比较抽象,学生很难理解,如果播放相关视频则可以收到事半功倍的效果,使学生对所学内容具有直接的认识,加深了对所学内容的了解和把握。

最后,在教学过程引入最新的科研成果和学科进展。生物化学的发展日新月异,新的研究成果层出不穷。课本知识提供了基本的理论基础,但与最新的科研成果有一定的时间差,学生对知识的渴求并不仅限于书本,他们还希望学到教材以外的很多东西。因此,在教学中要及时穿插学科发展动态及热点话题,开拓学生的视野,使他们所学知识能跟上时代步伐和需求。如在讲授核酸化学时可以补充生物学的研究热点如小RNA等。此外,诺贝尔奖获得者的成就、发明创造的历史背景及推动学科发展的现实意义,使学生在学习知识的同时启迪思维,激发学生的学习热情和创造力[4]。比如,在讲解真核细胞的端粒复制时,可以引入获得2009年诺贝尔生理学或医学奖的三位美国科学家,凭借“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”这一成果,解开了人类衰老和罹患癌症等严重疾病的奥秘。学生在了解这一科学界重大事件的同时,一方面加深了对端粒复制机理和机制的理解,另一方面也会激发他们学习科学知识的热情。

2.激发学生的兴趣,调动学生学习生化的主动性,克服畏难心理

2.1激励学生,建立学生的信心

美国著名心理学家威廉姆斯说过:“人类本性最深处的企图之一是期望被赞美、钦佩和尊重。”希望得到尊重和赞美,是人类深处的一种愿望。对学生来说,老师的肯定、表扬和鼓励,是学生产生巨大学习动力的源泉。在课堂教学、实验教学、批改作业等环节中适时恰当地应用“激励性评价”,对学生学习的各个方面进行积极的评价,以激励学生的学习热情,使学生在学习过程中不断体验进步与成功,认识自我,建立自信心,促进学生综合能力的全面发展[5] 。作为一名教师要善于发现学生身上的长处,尤其在生物化学学习过程中,及时地对学生各个方面的细微进步并给予鼓励,激发学生学习生物化学的兴趣,调动学习的主动性,克服生化学习中经常出现的畏难心理。实践证明,使用激励、赞美性的评价远比批评、指责更加有效。这就要求教师要加强与学生的交流,充分利用课前、课间休息和课后答疑时间与学生交流,也可利用QQ、短信等现代信息传递手段进行交流。充分的交流和恰当的激励会缩短学生和教师之间的距离感,使师生关系更加融洽,使学生具有“更上一层楼”的信心和力量。

2.2鼓励学生提高自学能力

基础生物化学课程内容繁多,有很多需要记忆的知识点,而学时安排一般又比较少,因此我们强调区分内容,提倡预习与复习,鼓励学生提高自学能力,养成良好的学习习惯。通过课前预习,学生可以明确即将学习的内容和要求,哪些是难点,哪些是重点就会有一个提前的把握,只要心中有数,听课的时候就会集中注意力。在教学过程中笔者有一个很深的感触,上节课的内容下节课再提问时很多同学都会露出茫然的表情,同学们也反映,很多知识点老师一提醒都知道,但就是想不起来。这种情况就是没有进行课后复习的结果,所以要适量的布置课后作业。笔者在教学过程中发现,学生对一些比较新颖、灵活同时又和课本知识相关的题目感兴趣。比如在学习完整个糖代谢之后,给同学们留了一个作业[6],这是关于柠檬酸合酶提取的例题,题目中假设你是一个刚进实验室的新手,如何提取,题目中设计了很多问题,比如如何选择材料,如何一步步分离纯化所要的目的酶并保持其活性,让学生感觉就像是自己在做实验一样。这是一道综合性很强的例题,学生不仅要将前面所学的蛋白质、酶以及代谢反应相关的内容联系起来,还要查阅一定的资料才能解决问题,既复习了所学知识,又锻炼了动手和思维能力。此外,对于生物化学课程而言,很多同学反映虽然掌握了课本知识,但是遇到习题就不知如何下手,因此习题课也不能忽视。所以,在每章内容结束后,我们一般用半个小时左右的时间将本章重点内容所涉及到的习题进行重点讲解,以此来加深学生对知识点的理解和记忆,巩固所学知识,锻炼他们的思维深度和综合分析能力。同时,就习题讲解过程中学生所暴露出的问题及时改进教学方式方法。

现在互联网上有很多生物化学的精品课程、视频、动画、图片等,在上第一节课的时候,就把这些网址告诉学生,让学生在课下自学,使学生能够享受到其他高校优质的生物化学教学资源,这对提高他们的生物化学水平有很大的帮助。

2.3引导学生认识身边的生物化学现象

生物化学已经广泛地应用于工业、农业等领域,因而,教师教学可以从身边的生物化学说起,以激发学生的学习兴趣和热情,让学生认识到生物化学就在身边,并不是只存在于书本上的理论知识,容易使学生对生物化学产生亲切感并消除学习上的畏难心理。如讲授蛋白质的含氮量时,可例举三聚氰胺奶粉事件;又如讲解糖代谢的无氧酵解时,可例举剧烈运动时引起肌肉酸痛的原因等。

3.重视实验

生物化学是一门以实验为基础的学科。没有实验,就没有今天生物化学领域丰硕的理论成果,实验课是生物化学学习的重要组成部分。通过实验不仅可以加强学生的动手能力和实践能力,而且能引导学生深入理解和掌握相关理论知识。所以必须改变传统的只重视理论而忽视实验的教学方法。实验内容除保留经典的验证性实验外,还要适量地增加综合性、探索性的实验。这样不仅有助于学生更好的理解理论知识,而且可以培养学生的科研创新意识和团队合作意识,加强学生的动手及分析、解决问题的能力。

总之,教师要从思想上要重视理论教学,不能把课堂教学当成是一种任务,认为上完一堂课,就完成一件任务,要从心底真正的热爱教学、热爱学生,要不断地学习、研究、思考和总结,掌握一套行之有效的教学方法,充分地调动学生学习的积极主动性,克服教与学的难关,提高教学水平,改善课堂教学效果,为社会培养有知识、有素质的合格人才。

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