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关键词:克隆人; 技术; 华而不实
Abstract: In modern society, “human cloning” is a popular term. There is deeply flashy and without substance behind human cloning. How to treat the technology of human cloning? We ought to create what social environment for the better development of biotechnology. We only need calmness, solidness and order.
Key Words: human cloning;technology; flashy and without substance.
引言
作为科技哲学的学习与工作者,我们一直关注着生命科学和生物技术的发展与进步。我们总感觉到生物技术的发展与人类的社会生活状况及健康关怀密切相关。由于现代生物技术的发展还不能给我们更多的经验事实来显示它对社会的巨大作用,人们对它的认识只能在很大程度上处于理论推测和美好展望阶段。作为生物技术领域之一的克隆技术,它对人类社会生活的影响可能是很深远的,但是这些年来我们对它的认识也多半停留在观念与假想阶段。
关于“克隆人”问题,自1997年以来,不仅是一个科技热点,而且作为一个社会热点为人们所广泛关注。“克隆人”真的要呼之欲出了吗?“克隆人”有没有实现的可能?有没有意义?对此,人们已经发表了很多并非毫无道理的言论。早在1997年第6期的《自然辩证法研究》上就发表了邱仁宗先生(国际人类基因组组织伦理委员会委员)的“克隆技术及其伦理学含义”的文章和一组九篇关于“克隆人”问题的笔谈,后来又陆续发表多篇与之相关的论文。这充分反映了我们科技哲学界对此问题的密切关注。
如今五年多过去了,我们本来不想再去凑那个热闹而对这个似乎老生常谈的话题再议论一番。但是事至今日,只要你打开网络、电视和广播,翻开报纸和杂志,总会有关于“克隆人”的新闻、言论不断涌现。现在非常明确的是,“克隆人”的问题并没有终结,它也许是一个常谈常新的话题。从1998年的锡德(Richard Seed)到2001年的扎沃斯(Panos Zavos)、安蒂诺里(Severino Antinori)、布瓦瑟利耶(Brigitte Bossilier)等被媒体称为“科学狂人”的人物,一直要试图完成“克隆人”的“伟业”来显示人类智慧的伟大和对自然界限的克服,就必然有人去评议“克隆人”。对此,我们有疑义和困惑,也有自以为是的一些新认识。我们带着并非反科学与反技术的态度,通过对“克隆人”技术层面和社会层面问题的描述与思考,我们不得不说“克隆人”热是华而不实的学风与社会盲从的产物,是在当今技术时代人们对技术高度崇拜、技术狂热幻想与对技术现象思维高度敏感性相结合的产物。在此,我们同时初步分析了在现代市场经济条件下,发展生物学和生物技术应持的心态和适宜的社会环境。
1 动物体细胞克隆技术的不完善性
在此,我们有必要重述一下事情的来源。在1997年2月27日出版的《自然》第385卷上,英国罗斯林研究所的威尔莫特(IWilmut)博士及其同事发表了题为“从胚胎和成年哺乳动物细胞繁衍的后代”(Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells)的研究论文,宣布了一例采用成年母绵羊乳腺上皮细胞作为细胞核供体,另一只母羊的去核卵母细胞为受体,经过细胞核移植后,植入第三只母羊的子宫发育成为一只与核供体母羊遗传性状完全一样的小羔羊,名为“多莉”(Dolly)。其实,威尔莫特的论文包括两项实验结果:一是用绵羊胚胎细胞核移植获得了七只小羔羊;二是用绵羊的乳腺上皮细胞核移植获得了一只羔羊,而实验所用的重组卵子数量是277个。利用胚胎核移植克隆出羔羊七个,具有一定的重复性,是可信的。在此之前已经有别的生物学工作者在小鼠、猪、牛、羊等哺乳动物身上,已有不同批次的成功试验来证明。所以说用胚胎核移植克隆哺乳动物的技术是可行的。〔1〕 但是,用成年动物的体细胞核移植的成功率是如此之低!我们试想,如果没有“多莉”的出生,有“成功率”这个概念吗?这只能说明体细胞克隆技术远远没有达到成熟的地步,甚至其可行性也有让人怀疑的地方。
不但我们这样想,而且有思维能力的人都会这样去想,如果能用体细胞克隆出第一个“多莉”,则应该能克隆出第二个以至于更多的“多莉”来。必须强调的是,科学事实应该是可复核和可以重现的,能重复实验是科学研究的基本规范。实验性科学成果,只有在取得多次或大量的重复后,才能被科学界认可。在科学史上,物理学家韦伯曾宣称发现了引力波,但是由于没有被别的科学工作者重新发现而始终没有被承认。让我们吃惊的是,这个发表在《自然》杂志上的自然科学成果被学术界、新闻界、政界、一般公众如此迅速地接受了。我们不禁要问:这到底是《自然》杂志世界学术权威性的深远影响呢?还是人们“正因为是不可能的,所以我们才相信”的潜意识心理在作怪?我们不禁还要问:只有一例“多莉”羊的诞生能充分证明已经高度分化的哺乳动物的体细胞在适当的条件下可以去分化、重新获得遗传的全能性吗?这是一例判决性试验吗?我们能在没有更多的科学事实面前、不假思索地就认为这是生物学史上划时代的一场革命吗?我们所有断言的理由充分吗?
对这些疑问的答案我们不得而知。我们只知道自然界中有些界限是不容易或不能突破的;我们只知道科学与技术不完全是一回事;我们只知道成熟的技术是达至目的的有效手段;我们只知道没有切实可行的克隆技术是不能实现“克隆人”的梦想;我们还知道如今五年多过去了,“克隆人”没有诞生,一切一切的喧哗随着时间的推移而烟消云散了,留下的只是一片片虚无!
2 “克隆人”部分社会层面问题的不实性
(1) “克隆人”的风险性
被媒体誉为“克隆羊之父”的威尔莫特在美国《科学》杂志上发表文章也指出了克隆技术的不完善性,例如克隆动物的大多数在胚胎阶段就失败了,成功率很低,并且产下的动物胎儿不是死胎就是有畸形。这样极不成熟的技术,如果随意应用于人身上不是失败就是极不安全的,使当事人或“克隆人”冒着巨大的生命风险或健康风险。“我们相信在细胞核克隆上的科学争论仍不能澄清时,试图去克隆人类是危险的和不负责的。”〔2〕并且在移植操作过程中,一旦细胞核受到任何机械性损伤,就有可能发育出有缺陷的后代。与其这样,又何必去克隆人呢?对人类的繁育来讲,克隆技术是不是有些画蛇添足呢?
(2) “克隆人”的不必要性
现代人类社会是人丁兴旺,世界各国(特别是发展中国家)都还在为控制人口数量的持续增长而努力,根本没有必要去复制人。尽管有人说这项技术可以帮助不育或失去孩子的家庭解除痛苦,提供一种新的生育行为选择权。但是这样的家庭在数量上又有多少呢?有必要花费大量的社会资金、资源和智力为极少数人的特殊需要服务吗?这样的研究目的充分而正当吗?况且现在不是已经有比较成熟的“试管婴儿”等辅助生育技术来解决不育问题吗?为什么要寄希望予一项尚不成熟甚或不可能的技术呢?
(3) 尊重女权的社会心理的抵制
依照动物克隆的技术操作程序,培养“克隆人”,既需要妇女提供卵细胞,以便为了获得去核的空卵,还必须借助于妇女的子宫来孕育克隆胚胎。因为人们也许永远无法去制造或合成生命原点之一的卵子,同时人们也不可能在短时期内模拟出人体子宫那样的适合生命孕育的精致环境。不但在女权主义者看来,就是我们一般人看来,在整个将要施行的“克隆人”技术操作过程中,妇女始终处于一种“工具”的地位。如果充分考虑到妇女的心理因素并尊重女权而不能随意增加其非正常排卵、怀孕和分娩的风险与痛苦,则“克隆人”是缺乏广泛的社会支持基础的。“克隆人”要比正常的生育复杂得多,也并不充满诗情画意。人们似乎在做着一项背着石头上山这样的事情。
(4) 社会属性的不可复制性
众人皆知,人是生物属性和社会属性的统一。人之所以为人,更主要的是由于其具有的社会属性,因为“人是一切社会关系的总和”。现在我们大都明白了已不可能克隆出诸如“希特勒”、“爱因斯坦”那样的人物了。每个人都有其所处的特定的生活环境,其人生际遇与所处的家庭环境、教育环境和社会环境是紧密相联的。“克隆人”的神话迎合了部分人渴望与众不同并成为天才人物的某种期待心理。但是理智的人们,一定不要被卷入遗传决定论的漩涡。那不过是个不切合实际的梦幻!
总之,基于技术层面和社会层面的理由与现实来看,“克隆人”真的是华而不实的!
3 两点启示
在“克隆人”研究与争论热后进行一番冷静地思考,将有利于人们正确地理解现代生物技术及其价值,同时也会有益于生物学、生物技术的健康发展和人类社会的进步。
(1)重树科学精神,调整研究心态
通过对这几年“克隆人”热的思考,可以看出:世界范围内的生命科学(医学)界,似乎有一种比较普遍的浮躁情结。例如,昨天你宣布克隆出个绵羊,今天我就声称克隆出个猴,明天他又计划去克隆出人来,并且和大众媒体紧密配合。这其实是人们在市场经济条件下科学精神缺失、功利心切和“争第一”思想的一种表现。这不能仅仅责怪生物学(医学)工作者,这也是社会环境使然。我们的市场经济社会是重结果、重实效而不重过程的。但是作为生物科学工作者,还是要树立科学精神,实事求是,勇于实践和创新。不去做一些华而不实的研究工作,而是要踏踏实实地做好基础性研究工作,在知识储备充分的情况下再去及时地实现技术上的转化,从而造福于人类。记得我国生物学家、中科院院士邹承鲁先生曾说过:“要成为一个有成就的科学家,需要奉献出他的全部时间和全部精力,他没有‘第二职业’,他也没有过多的兼职,过多的抛头露面。”这对于那些频频上媒体和约见记者以及被记者约见的科学工作者来说终归是一种善意的劝告吧!
我们以为,动物体细胞克隆的低成功率本身就是一项很重要的基础性研究课题,关键之处也许还是我们对生命的本质和运动的机理了解得太少、太少了。如果弄不清这些最基本的生命机理而总是在做“克隆”,仍不可避免失败的结局。还有,动物界的“克隆”和植物界的“克隆”的内涵是一样的吗?现在所有的动物(人)克隆技术均需要借助去核的卵细胞,并要移植到子宫中去孕育,离不开雌性动物,能说是真正意义上的无性繁殖吗?这里面的深层次原因是什么?生物学家们弄清楚了吗?
我们深信,生物技术(包括克隆技术)的进步肯定还是要取决于基础研究的深入发展。没有对生命的本质及其运动机理进行长期的研究而获得的更多知识,是不可能对生命个体进行正确操纵或改变的,有的只是对生命个体的伤害。在这里,智慧与耐心缺一不可。必须进一步强调没有深厚的基础则不会有高水平的科研成果。这些道理也需要政府科技决策与管理部门和社会公众明知。
(2)正确认识生物技术,创造良好社会发展环境
新闻媒体以少有的阵势介绍或炒作了克隆技术,并且以克隆人的技术幻想,让莫明其妙的惊喜、忧虑和恐慌充满我们的社会,造成了许多人对克隆技术的误解。这是不利于克隆技术和其它生物技术的健康发展。其实,对科学技术的评价应该建立在对科学技术的正确理解基础之上。
新闻媒体对促进公众理解科学技术、塑造公众的科学态度的作用是广泛和深远的。媒体要以科学的态度来宣传科技成果、传播科学知识、弘扬科学精神,对一些还不成熟的科学概念不要夸大、炒作。同时,我们也殷切地希望生命科学工作者在面对公众对生物技术的误解时,绝对不应该保持沉默,而是要担负起普及生命科学知识的重任,把提高与普及结合起来,为促进公众理解科学做出自己应有的贡献。只有这样才能给生物技术的发展创造出一个良好的社会环境。
我们以为,认识生命的终极目的是为了更好地善待生命,而不是伤害生命,善待生命也就是善待我们人类自己。生命是充满神秘的,这种神秘在给生物学家们提出难题的同时,也使生物学领域成为最能激起人类去竭尽智力的重要领域之一。但是,“科学不是可以不劳而获的——诚然;在科学上除了汗流满面是没有其他获致的方法的;热情也罢,幻想也罢,以整个身心去渴求也罢,都不能代替劳动。”〔3〕
在生命科学领域,我们也许更需要的只是平静的心情,热情、扎实而有秩序的工作。这是一项伟大的事业,需要踏实、勤奋和充满智慧的人们来完成,也需要我们这些普通人实事求是地为之呐喊助威!
参考文献
〔1〕钱凯先. 克隆风云[M].杭州:浙江大学出版社,1999. 1,121.
论文关键词:生物技术;伦理问题;思考
21世纪是生命科学的世纪,生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题,已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会,是众多学者和科学家急需解决的问题。
一、现代生物技术研究的新进展
进入21世纪,生物技术正处于发展成熟阶段,生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律,但生命现象极其复杂,目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。
(一)克隆技术。克隆原意是无性繁殖,即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物,动物克隆就是通过无性繁殖方式,由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。
(二)胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能,是指它可以分化成人体全部细胞类型,进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官,最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能,但是却失去了发育成完整个体的能力。
(三)转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去,从而改造生物的遗传物质,使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料,加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明,在欧洲,玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米,占世界玉米总产量的7%,但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去,就可培育出抗虫害的玉米,这种玉米就是转基因食品。
二、现代技术发展引发的伦理问题
(一)关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功,待几年来其他克隆动物的尝试,克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击,对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外,克隆人的身份难以认定,使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒,进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。
(二)胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的,而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源,与活着的婴儿没有什么不同,所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为:1、早期胚胎仅是一团细胞,尚难称其为人的一条生命,从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞,并没有杀死细胞,只是改变细胞的命运;2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病,让病人恢复健康,完全是合乎人类伦理道德。
(三)转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度:支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略;反对者则强调人为地用基因技术改变神武,会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前,人类对基因的活动实施了解还不够透彻,还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧:1、人类基因转入食品动物,如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中;2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中,这可能触怒犹太人和穆斯林,列入将猪的基因转入绵羊;3、动物基因转入植物中,可能会引起一些素食者的特别关注。
三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策
现代生物技术的飞速发展,引发诸多伦理问题,发人深思。为了促进生物技术的和谐发展,应采取相应对策和措施。科学预言,21世纪是生物技术发展的黄金时期,全国普及大众伦理学知识尤为重要,设置伦理学咨询机构,利用各种媒体宣传伦理学知识,增强大众的伦理学意识,提高全民族的整体伦理水平。同时,我们还应改变传统伦理观念,发展中国特色的生命伦理学。总体上,生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致,但又要保持中国的特色。另外,培养生命伦理专业人才,解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远,生命伦理学人才匮乏问题需要解决,设置生命伦理学专业,加快专业人才培养规模势在必行,特别应注重研究生、博士生的培养。
医学科学工作者,无论是临床医疗、科研、预防或教学工作,都需要不断地进取,不断地获取知识与信息,也就需要不断地进行学术交流。学术交流最重要的形式就是科技论文。医学科学论文的质量,既反映了医疗科研水平,也反映了医学发展动态,同时也是后人发现和发明的基础。因此,它不同于一般的工作报告或工作总结,而是将科研与实践工作中所得到的资料进行科学的归纳、分析、推理,并形成能够反映客观规律的论点,这样的书面记录才是学术论文。
学术论文写作的目的:1:贮存科研信息在科学研究完成之后,需对其研究结果立即加以总结,并以论文或报告的形式阐明其发现及发明。否则,可能随着时间的推移,其发明与发现逐渐消失,致使后人可能再次重复前人所做的工作,发生不必要的人力与物力的浪费。因此,学术论文的写作就是贮存这些科研信息,使它成为以后新的发明、发现的基础,以利于科学技术事业的延续和发展,不断的丰富人类科技宝库。人类文明的延续与发展,正是凭借着这种连续性不断地积累、创造、再积累、再创造的过程中实现的。因此学术论文是贮存科研信息的重要载体,而写作论文则是总结科学发现的重要手段。
2:传播科研结果早在19世纪,英国著名科学家法拉第就曾指出,对于科研工作,必须“开始它,完成它,发表它”(tobegin,toend,topublish)。因为,任何一项科学技术的研究与发明,都是社会成员的个体劳动或局部承担的科研活动的结晶。对于全人类来说,很有必要将少数人的成果变成全人类的共同财富,这就需要相互交流、相互利用,才能使科学技术不断地发展进步。而相互交流的方式之一就是利用科技论文付诸实施的。这种传播方式可以不受时间与地域的限制,也可以传播到后代。如1997年2月27日出版的英国《自然》杂志,首次报道了利用克隆技术(无性繁殖)培育出的一只绵羊,它无疑是基因工程研究领域的一大突破,在世界引起了强烈的震动。因此学术论文也是传播科研信息的重要载体。而且按照公认惯例,科学成果的首创权,必须以学术论文的形式刊登在学术期刊上,方能得到承认,而新闻媒体传播,是得不到正式承认的。
3:交流实践经验从事临床及医学科研工作一线的其他人员,通过不断地实践,积累出较多的成功的经验和失败的教训。而这些经验与教训是十分宝贵的。将它们进行科学的分析和总结,并以论文形式发表交流,就能发挥巨大的指导与借鉴作用,造福于人。
4:启迪学术思想在大量的科研成果和实践经验基础上,形成并发展起各种学术思想,这些学术思想通过论文的形式不断地探索与交流,并相互启迪,形成新的学术思想,以促进科学事业的发展。
5:提高研究水平科技论文写作是一种创造性的脑力劳动,它凝聚着巨大的艰辛。在写作的过程中,随着思维的深化,可提高科技工作中分析问题与解决问题的能力,促进科研水平的提高。
一、把握时代脉搏,使政治课永远充满浓郁的时代气息
政治课是一门时代性和实践性都很强的学科。脱离时代的政治课除了一味的说教之外就是缺乏生气的一潭死水。多年的尝试,我认为时事政治教育可以水融地“化”时政知识于政治课的基本观点和原理之中,把两者有机地统一起来。如我在讲述“世界上各大国与中国建立的各种伙伴关系”时,联系决定国际关系的主要因素是国家利益和国家力量;在讲述“联合国的千年首脑会议”时,联系联合国的宗旨和原则及其联合国的作用;在讲述“朝鲜半岛的和平曙光和印巴之间的核冲突”时,联系当今世界的主题之一和平问题;在讲述“中美撞机事件”时联系当前国际竞争的实质和我国独立自主的和平外交政策。与此同时,还要有目的有意识地培养学生观察、联系、分析、说明实际问题的能力,轻松愉快地形成对书本知识的综合、迁移、拓宽和加深,从而达到我们预期的教学目的和要求。使“理论联系实际”的朴素真理不只是漂亮的装饰,而真正成为我们行动的指南。
二、以学生为主体,实施开放式教学
传统的“灌输式”、“填鸭式”的教学模式,因其呆板、僵滞而早已明日黄花。必须不断地探索并采用符合中学生实际的教学方式,强调师生共同活动,克服教师为中心的倾向,激发学生的情感和兴致,变封闭型教学为开放型教学,从而使双方真正领略愉快教学的美学价值。在教学方法的改革探索中,我积极发挥学生的主体能动性,组织学生开展了一系列活动并取得了很好的教学效果。
1、辩论赛。活动的目的是:培养学生运用所学原理分析实际的能力;辩证思维能力;表达能力;团队合作精神;发挥学生的主体作用,激发学生学习政治的兴趣;让学生在辩论中明辨是非,树立正确的观点。步骤:选定论题。第一教时:就这一命题,围绕社会主义市场经济的基本理论,供全班学生讨论正确与否,并阐述理由,认为正确的一方为正方,认为错误的一方为反方,要求双方学生各推四名代表就各自的观点加以论证,并对对方可能提出的观点加以反驳。第二教时:正反双方代表分列在讲台两侧,正式展开辩论。第一步,先由正反双方各推一名代表分别在五分钟内,表明自己的观点;第二步,双方自由辩论十分钟,在第一步基础上进一步论证自己的观点并对对方观点提出质疑;第三步,由其他学生补充正反双方的观点,时间为十分钟;第四步,由教师根据双方观点提出的理由充足与否,论证是否严密来裁定那方获胜,在双方优缺点的同时,阐明自己的观点,并回答学生提出的各种问题。
2、专题讨论。活动的目的是:发挥学生的主体作用;通过引导学生运用所学基本原理分析实践中的重大问题或学生感兴趣的话题,培养学生理论联系实际,观察和分析实际问题的能力、表达能力;激发学生学习政治的兴趣。结合现实社会生活中的热点或学生感兴趣的话题,让学生共同探讨,发表自己的看法,老师引导学生运用所学的经济学、哲学、政治学的基本原理分析。师生双方通过平等探讨,畅所欲言,沟通思想,从而就某一问题达成正确认识,澄清模糊认识,纠正错误认识。如在学因果联系的时候,我组织学生开展了“克隆技术将会把人类带往何处”,让学生在对克隆技术利弊的分析中,潜移默化的树立了全面的观点看问题和把握因果联系,提高活动的预见性,从而达到教学目的。
3.组织学生制定理财方案。活动目的:让学生运用高一经济学所学的股票、债券、储蓄等知识,结合家庭经济收入或个人零用钱制定一个理财方案,培养学生运用经济学知识解决问题的能力,调动学生的主动性和积极性。活动取得了很好的效果,同学们回家后和家长商量如何把家里的经济收入进行最有效的投资,每一种投资方式的有缺点是什么。不仅提高了学生的学习积极性,而且许多家长改变了对政治课的传统看法,一直认为这些活动非常好。
4、社会调查。理论只有和实际相结合才能永葆青春期的魅力,只有让学生走出书斋、走向社会,才能让学生体会到理论不只是虚无缥渺的空中楼阁,而是来源于沸腾的社会生活。调查式的第一步是帮助学生设计恰当的调查课题,寻求符合实际的调查对象和调查步骤,明确社会调查的方式和方法。第二步:正式开展调查,掌握大量的和课题有关的数据和材料,并对之进行必要的分析和思考。经过“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的改造制作功夫,然后再一次走向社会,加以进一步的充实和提高。第三步:撰写社会调查报告,一方面使书本知识得到检验和完善;另一方面也为改造社会提供世界观和方法论。
仍将是法医应用的重要遗传标记。等位基因分型标准物是str检测试剂盒的组成部分,能够保证各等位基因分型的准确性。本文对
等位基因分型标准物的出现、在法庭科学上的应用以及目前制备方法进行了综述,并对各种制备方法进行比较,以期对各实验室按
照实际需要自行制备相关str的等位基因分型标准物在方法选择上有所帮助,从而更好地进行法医物证鉴定。
【关键词】短串联重复序列;等位基因分型标准物;法医学应用
【中图分类号】q78
【文献标识码】a
【文章编号】1007—9297(20__ j03—0231—04
study on the forensic applications and the construction of allehc ladder.yuan li,lu di.(beijing institute offorensic medicine and
science,beijing]ooo4o,china)
【abstact】 shoa tandem repeats (strs)ale important genetic markers and widely used in forensic community because of theirs
characteristics and advanced examine techniques. allelic ladder is importan t part of str kit and ensure the precise genotype of allelic.
this article states the appearance an d forensic application of allelic ladder, and also study on the methods of construction of allelic ladder
currently、through the comparisons of those construction methods,this issue to be solved the laboratory to select which method to construc—
tion allelic ladder according its needs and condition and to make the most of the forensic judge.
【keywords l short tandem repeats;allelic ladder;forensic application
一
、等位基因分型标准物的出现
pcr—str分型技术具有高效、快速、灵敏等优点,
在个人识别、亲子鉴定、基因绘图上发挥了重要作
用.【l】已经成为法医物证鉴定的主流技术。虽然单核苷
酸多态性(single nucleotide polymorphism,即snp)
被广泛称为第三代dna遗传标记,但由于其成本高,
实际操作困难等.推广使用还需要很长一段时间。目
前和今后相当长的时期内str仍是主要使用的遗传
标记。
当使用以pcr为基础的str多态性的分析技术
时。为了各基因座的等位基因命名,需要一个能比对
的标准物。早先测试str的等位基因命名曾采用片断
长度bp值方法,是与已知分子量标准物同步电泳并
进行比较。这种分子量标准物虽然在本质上也是
dna 但经多次实验发现这种方法存在较严重的缺
陷:相同分子量的dna片段和分子量标准在同一介
质电泳时会出截然不同迁移率的条带。【31 dna在介质
中的电泳迁移率在其他条件相同的情况下不仅与其
分子量有关,还受dna 自身的序列结构影响。序列不
同的dna片断在电泳动力学上存在差异,即使片断
长度相同.它们的电泳迁移率却不一致。这样就不能
准确进行str分型。
最早记载有等位基因分型标准物的是budowle
等[41建立的。他们从100名无关个体中找出d1s80的
16个等位基因.经测序命名后把它们混合作为“lad.
der”.检测未知样品时.只需与该基因座的“ladder”比
较即可得出这个基因座的基因型.当时用的是聚丙烯
酰胺凝胶电泳分离和银染显色。这种检测方法与在此
之前的斑点杂交和southeyn印迹技术来检测限制性
片段长度多态性方法相比有很多优点。在节约时间和
降低错误率上尤为明显。margaret c等在1996年通过
不同分型标准物的比较.进一步证明使用等位基因分
型标准物(allelie ladders)才能对等位基因进行正确分
型,其数据才可以在实验室之间进行交换。圈
二、等位基因分型标准物的概念及法医学
应用
等位基因分型标准物(allelie ladder)是人群中常
见的等位基因混合物,用来与未知样品比对确定基因
【作者简介】袁丽(1971一),女,硕士研究生,江西九江人,主要从事法医dna检验工作。tel:+86—10-68621174;e—mail:yuanliw—
cy@yahoo.com.cn
· 232·
型。同一检材用不同的引物序列进行扩增(不同作者
设计的引物、退火位置不同,可能会出现同一靶座位
上相同等位基因长度不同)或者用不同的探测平台来
分析,那么出现的结果可能不一致。这时我们可以将
该结果与对应的allelic ladder相比较,等位基因峰值
就可以准确地转换成基因分型。而后者是最广泛地进
行str图谱比较的表达方式,基因分型结果可在实验
室内部及实验室之间进行比较。
为了保证实验室之间的数据重复性和可比性.国
际法医血液遗传学会(international society of forensic
haemogenetics,isfh )在1994年【6】和1997年 对等
位基因提出了命名原则.一般是根据它的重复单位的
重复次数来命名的。[81 1997年会议针对等位基因分型
标准物的应用提出具体要求:等位基因分型标准物中
的所有等位基因应按规则进行测序和命名;无论是购
买商业化试剂盒还是实验室自己制备,等位基因分型
标准物应涵盖所有常见的等位基因,并尽可能拥有罕
见的等位基因,以便可以得到未知样品准确的基因分
型。
str遗传标记的地位决定了allelic ladder在法庭
科学中的重要作用。allelic ladder保证了对应str基
因座的等位基因正确命名。由于str位点的某一等位
基因在片段大小及序列上是惟一的,其在同等条件下
电泳的迁移率也是一致的。对未知样本进行基因分型
有人工和自动化方式两种:用银染显色方法检测未知
样品的dna时,与其旁边泳道的allelic ladder比对即
可进行基因分型;如用毛细管电泳(capillary elec—
trophoresis,简称ce)检测,将结果与该特异基因座的
等位基因分型标准物相比较,等位基因峰值就可 以自
动准确地转换成基因分型。
三、等位基因分型标准物的制备
虽然市场上有商品化的str试剂及其对应的al—
lelic ladder可供选择,但很多情况下实验室需要自己
制备。目前分型标准物主要依靠外国几家大公司进
口,其制备技术保密,价格昂贵,并且提供的str基因
座有限,有些在中国群体中识别率和非父排除率高的
str基因座没有纳入商品化试剂盒。
筛选等位基因是制备ladder的首要步骤.通过群
体调查,筛选、分离出所有目的str基因座的等位基
因dna。然后对靶座位等位基因片段进行测序,根据
str等位基因命名原则,确定每个样品基因型后.选
取纯合子;在有相应基因座的商品化的ladder或标准
片段长度后,则用标准物从人群中筛选相应的等位基
因。如果遇见罕见基因只有杂合子时.可用分辨率高
法律与医学杂志20__年第l2卷(第3期)
的聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,【91选取含有目的基因的
凝胶进行胶回收以获得单个的罕见等位基因。制备
allelic ladder方法如下
(一)混合各dna,pcr 扩增,产物为allelic lad—
der
筛选出所有等位基因片段的dna,调整各dna
终浓度达到一致,取等体积混合,扩增混合物,其产物
作为allelic ladder。 这种方法优点是作为模板的
dna混合物易保存,缺点是不适合于大量生产,一旦
模板dna用完,需再次调配混合dna。
(二)单个扩增dna.混合pcr 扩增产物作为
allelic ladder
单个扩增各等位基因dna,pcr扩增,产物混合
浓度调平衡后直接作为allelic ladder。该方法特点是
可通过单个的扩增,增强信号强度、扩大体积,将所有
等位基因混合基因座ladder时.如同调制“鸡尾酒”一
样来达到各成分之间的平衡。该方法与上述方法有同
样的缺点
(三)以混合好的等位基因扩增产物为模板.再扩
增制备allelic ladder
将含有str基因座上的各个等位基因的样品单
个进行扩增,扩增产物按比例混合,当达到各等位基
因之间平衡后利用混合物作为模板,稀释1/1000—1/
1000 000倍后再次扩增。将再次扩增的产物作为等位
基因分型标准物。⋯l该方法操作简便,只需一次性调
平衡,是一种常用的制备方法,但也有诸多缺点:作为
模板的扩增产物容易降解,不如以dna为模板能长
期保存稳定;其次,再次扩增产物中非特异带增多,影
响ladder的判读;再者,当稀释倍数不够高时,可能会
出现优先扩增现象,等位基因峰值呈现梯度下降趋
势,这样就难以达到等位基因之间的最终平衡。
(四)采用克隆技术大量制备str 基因座的allehc
ladder
中国学者张林等率先在国内外报道采用分子克
隆技术制备str基因座的allelic ladder.㈣目前,在国
内有几家实验室开展了这项工作,均采用t—a连接、
蓝白斑挑选方法。[13.14]首先对筛选出的纯合子进行
pcr扩增,扩增产物进行聚丙烯酰氨凝胶电泳分离,
银染或eb显色,回收胶dna,稀释后再次pcr扩增,
产物纯化后将其插入质粒载体中。将重组质粒导人大
肠杆菌,培养大肠杆菌,从而获得单一dna分子的大
量拷贝。筛选正确的阳性克隆并用质粒通用引物对重
组质粒进行dna测序分析证实插入片段的结构大
小,按重复单位的重复次数对插入的等位基因片段进
法律与医学杂志20__年第l2卷(第3期)
行命名。需要制备等位基因分型标准物时,提取质粒,
进行pcr扩增。混合并调平衡所有的等位基因即可。
挑选正确克隆的大肠杆菌。其培养液与甘油混合后一
70℃保存。
allelic ladder的制备是试剂制备工作的难点,综
观上述方法,各有优缺点。前3种方法操作相对简便,
对实验室要求不高,制备量一般能满足实验室内部需
求。适合于普通实验室的制备。在保质、保量、长期供
应方面,显然前3种方法有缺陷。长期保存pcr产物
容易降解,稳定性差;需要大量制备时,如果用于制备
等位基因分型标准物的模板用完.由于每个样品dna
的浓度和含量不同,那就必须从头开始寻找模板。再
次优化反应条件,这样既费时又增加了工作量。而克
隆方法在克隆成功后。可以通过培养细菌来大量制备
等位基因,对保留罕见等位基因尤为方便。而且,可以
长期冷冻保存细菌,随时制备等位基因分型标准物。
但困扰大家的是该方法对实验室装备要求高。前期实
验费用大,对实验过程操作和防污染更加严格。
无论哪种方法制备。等位基因分型标准物中的等
位基因一般要经dna测序确定这些等位基因的片段
长度与序列(重复序列重复次数),明确等位基因分
型。在这点上,克隆方法有优势。利用克隆的方法制备
allelic ladder.对重组质粒进行测序,用的是质粒通用
引物,测序的片段延长,按国际命名原则进行命名,有
效解决了统一命名的问题。而前3种制备方法,各实
验室对同一个基因座进行测序的引物可能不同.再者
目前对小片段的等位基因进行测序比较困难。这就有
可能导致命名混乱的问题。
目前制备好的allelic ladder的保存是个难点。等
位基因分型标准物作为dna的扩增产物,其本身不
易于长期保存,而且标记的荧光染料基团随时间的推
移与dna片段结合力下降, 以致荧光检测信号降低
而影响基因分型,而成熟的试剂公司技术保密,目前
尚未见到有良好的方法来稳定ladder。
四、制备等位基因分型标准物的质控
试剂的质量控制是基因正确分型的关键。等位基
因分型标准物的质控占有举足轻重的地位。首先在标
准对照体系的构建上,应当包含该基因座所有常见等
位基因,并且每一等位基因均经序列测定准确无误。
对该标准对照的电泳迁移率应作充分的研究.最终确
定其自动分析所需数据。其次,在如何控制质量方面。
应当贯彻分批生产、分批控制、抽样检测的原则。由于
荧光标记str复合扩增检验试剂有一定的有效期.现
实可行的是分批生产,同时分批控制其质量.并且进
· 233·
行抽样检测和出厂前检测。每批试剂的质量必须均
一
,并且留样可查。对于整个试剂制备流程来说,分步
骤、分组地细化进行质量控制是有效的方法。并对整
个制备的流程进行了功能分区。再者,要建立严格的
质量责任制度。从程序和制度上来保证荧光标记str
复合扩增检验系统的质量。对质控检测全过程具有完
整的实验记录。
等位基因分型标准物是str试剂盒中的重要成
分,其大规模制备是实现str试剂国产化的前 提和条
件,对打破进口试剂的垄断、制备适合中国人群的
str试剂、降低办案科研以及建立dna数据库经费
大有意义。
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特级教师于漪这样描述授课导入的重要性:课的第一槌要敲在学生的心灵上,激发他们思维的火花,或者像磁石一样把学生的注意力牢牢地吸引住。课堂教学的实践证明:积极的思维活动,有利于师生进行互动,碰撞出智慧的火花。思维的广度与深度是课堂教学成功的关键,而富有启发性的导入语可以激发学生的思维兴趣和内在学习动力,所以教师应当注重“导入”这一环节,通过导入语来激发学生的思维, 将学生的注意力吸引到课堂上来,以引起学生对新授知识的渴求。“导入”作为英语教学的第一个环节,也是最基本的一个教学环节,它对于提高课堂质量,实现教学目标起着举足轻重的作用。
一、课堂导入的概念
新课的导入,在英语教学中也叫“引入”,它是指课堂教学开始的几分钟内,教师和学生所有的教学活动。所谓“导入新课”,即一“导”二“入”。“导”指的是教师以教学内容为目标,用巧妙的方式集中学生的注意力,激发学生对知识的渴望和追求,引导学生进入学习状态的方式。“入”即是将学生引导到学习的课题上来,让学生从导语中捕捉到即将进行的教学内容的头绪,形成学生学习的内部诱因,帮助学生明确学习目的,进而积极地接受教师的启发诱导,从而愉快地进入师生交流(邵细芳 欧阳菁,2002:90)。袁昌寰(2002:23)指出,“导入技能(the skills of introductory procedures)是教师在进入新课时运用建立情境的教学方式来引起学生的注意,激发他们的学习兴趣,使他们明确学习目标,形成学习动机和建立知识间联系的一类教学行为。” 课堂导入是在教学开始时, 进行课前的心理准备,引导学生进入学习状态的教学行为。
二、课堂导入的理论依据
建构主义理论认为:学习是学习者主动的知识建构,是通过新知识学习和原有的知识经验相互作用而实现的,而不是简单地从外到内的信息输入。学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者。学生是在原有知识或经验的基础上构建知识和加强对新知识的理解的。在建构主义的教学模式下,学生是通过教师或他人的帮助,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,最终达到对所学知识的意义建构。(严明,2009)教师要成为学生意义建构的帮助者,就要对学生的学习过程进行引导。指导学生温故而知新,激活学生已有的背景知识,有利于新的知识结构的建构。课堂上积极创设情境,组织各种语言活动,加强学生的合作学习与探究,使学生在良好的英语学习的情境中建构自己的新知识。
三、有效的课堂导入方式及教学案例
有效的英语课堂导入,要有针对性,根据不同的篇章类型及学生不同的年龄层次,采取的方法各异。有时开门见山,切中要害;有时顺藤摸瓜,演绎推理;有时设置情景,如临其境;有时艺术欣赏,陶冶身心。下面笔者就这些年的教学实践及平时听课,观看优课视频总结出以下的一些导入艺术方式。
1.多媒体导入法
随着信息技术的飞速发展,多媒体教学的运用越来越广泛。现代教学理论认为语言学习过程是输入(阅读、视听)—吸收(加工、记忆)—输出(说、写、译)的过程。多媒体教学遵循语言学习的自然规律。学生欣赏精彩的画面,听读,模仿纯正的发音,对所学信息进行整合,记忆,最后达到交际的目的。这对于提高学生学习能力,增加文化背景知识都大有裨益。运用多媒体进行导入,增强了学生的兴趣,在课堂教学中的运用十分普遍。例如在教授An adventure in Africa这篇文章时,课堂开始呈现了大量的具有非洲风情的图片,使学生们仿佛身临其境,置身于那片广袤而神奇的土地。然后顺势引入:“After enjoying so many beautiful pictures, do you have the urge to travel in Africa? ......Let’s start our adventure in Africa.” 又如在讲授M4U4 Project Writing a film review时, 以电影《哈利波特与死亡圣器》(Harry Potter and the Deathly Hallows)的片段作为导入,电影精彩的特技效果吸引眼球,也符合中学生的年龄特点。然后教师提问: “Are you interested in Harry Potter series? Do you still remember the film Harry Potter and the philosopher’s stone?” 很自然地引入了主题,又结合了学生观影的真实感受,使学生更深入地理解了文章。再如讲授课文Lost civilizations时,开始播放了视频罗布泊与楼兰古国,视频介绍了神秘的楼兰古国消亡的过程,学生们对这段历史不是很熟悉,这段视频引起了他们的好奇心,使他们急于揭开楼兰古国和庞贝古城神秘的面纱,探寻湮没在历史中的昔日文明。急于求知的心态使他们课堂效率大大提高,顺利达成了教学目标。
2.温故知新导入法
孔子说过:“温故而知新,可以为师也。”心理学研究也表明:知觉有赖于已有的知识和经验。人们在感知事物时,与该事物有关的知识经验越丰富,感知就越迅速、越全面。认知心理学的同化理论也认为:学生原有认知结构中起固定作用的观念,教者可以把它当成连接新、旧知识的纽带和桥梁。因此,教师应利用新旧知识之间的内在逻辑联系和学生的认知心理特点,通过回顾已有的旧知识,引导学生掌握新知识。在教M5U1 Project Teenager’s friendships时,提出问题:“What do you think are the most important characteristics in a friend?” 由于本单元word power中学习了描述性格的形容词,联系所学知识,进行头脑风暴,学生积极地回应: “generous, reliable, warm-hearted, open-minded......” 气氛热烈。又如在学习M4U2 Project Entering a new sport into the Olympics时,让学生回忆奥运会已有运动项目,学生们积极思考,开动脑筋,给出了很多答案:“high jump, balance beam, platform dive, parallel bars......”在这一过程中,学生们既回顾了所学单词,又为接下来的讨论做好了铺垫。温故知新的导入法还经常在学习语法结构和语言知识的过程中应用。比如在时态的学习中,学到过去完成时和现在完成进行时,可将这些时态与已学的现在完成时进行比较,进一步了解它们的区别。这种导入法联旧引新、不落俗套, 既能增强学生的学习兴趣,使学生注意力集中, 又能培养学生的英语思维能力。
3.想象导入法
根据现代中学生的特点, 大多数学生拥有强烈的自我意识, 有个性,有追求。因此, 教师可以充分利用学生积极的心理因素,根据教学内容设置一些能引起学生兴趣的问题, 使他们展开想象的翅膀,既锻炼他们的英语表达能力,又可以训练他们的思维。比如在教M4U3 Tomorrow’s world一课时,教师可以向学生们呈现一些图片,如未来机器人,未来交通工具等,激发了学生的兴趣,然后教师提出问题:“With the rapid development of science and technology, some of our wildest dreams could come true in the future. What developments would you like to see happen in the future?” 学生们立刻发挥了无穷的想象力,勾画出一幅幅未来世界的蓝图,一些对科学技术有兴趣,有想法的学生甚至可以说出一些具体的发明创造,显示出无穷的创造力。又如在教授M5U3 Reading The perfect clone一课时,教师向学生们展示了克隆羊,克隆马等图片,并提出问题:“Do you think it would be a good idea to clone humans some day?” 问题一提出,学生们立刻展开了丰富的想象,如果克隆人出现,会有克隆人替自己完成任务,可是,也会有些别有用心的人,利用克隆技术复制战争狂人,妄图控制世界......
就像科幻大片一样,各种情节在脑海中闪现,使得学生们既直观,又生动地了解了克隆技术的优缺点,自然地过渡到了课文的学习中。这种导入方式尽可能地提供了发挥学生想象力和创造力的机会,培养创造性人才,这也正是素质教育所必须的。同时也充分调动了学生的智力因素与非智力因素,充分发挥了学生的主体能动性, 让学生主动参与,成为学习的主导者。
四、课堂导入中应注意的几个问题
1.首先,有效的课堂导入,时间不宜过长,以3-5分钟为宜。如果时间过长,反而会喧宾夺主,从而影响整节课的质量。毕竟,导入的目的只是让学生快速将注意力转移到课堂上来,激起他们强烈的求知欲,同时创造轻松愉快的学习氛围。
2.其次,教学有法,但无定法。对于不同的教学内容,应该采取不同的导入方法;对于不同年龄阶段和层次的学生,导入方法也应有所不同;对于同样的学生群体,导入方法也应经常变换,这样才有助于保持学生的新鲜感。
3.最后,从系统论的观点看,教学过程的结构也是一个系统。导入、呈现、理解、巩固和结尾是一个有机的整体,缺一不可。如果只重视导入,而忽略其他环节,那么,再精彩的导入也不能起到理想的效果。因此课堂开始就要吸引学生的注意力,一旦学生学习的自觉性被调动起来,就应抓住这个教学过程的“黄金时刻”,达成教学任务。
精彩的课堂导入是一门艺术。正如英国教育家罗素所说:“一切科学本质上应该从心智启迪开始,教学语言应当是引火线、冲击波、兴奋剂,要有撩人心智、激人思维的功效。”好的课堂导入能发挥学生的主观能动性,给学生学习以巨大的动力,极大地提高学生的学习效率,课堂教学也会收到事半功倍的效果。
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1.生物技术引领世界新科技革命正在加速形成
生物技术是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术。具体而言,生物技术包括植物转基因技术、动物生物技术、农作物的分子育种技术、纳米生物技术、重要疾病的生物治疗等。随着人类基因组测序、人类染色体破译、水稻基因组测序、破译老鼠基因组、转基因动植物研究、干细胞研究、生物技术在病毒检测及疫苗研制中的应用、克隆技术等国际生物技术领域取得了一系列突破性进展。生物技术在医药、农业、环保、食品、化工等行业,具有广阔的应用前景。
据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年为300亿美元,2008年将达到800多亿美元。在农业方面,尽管人们对转基因食品存有疑虑,但从1996年商业种植转基因作物以来,全球转基因作物的种植面积仍然增长了30多倍,2001年已达5260万公顷。据分析家预测,转基因食品的销售额2010年将达到250亿美元。生物经济的另一基础是人类基因。由于绘出了人类基因组图谱,基因药物可以使几千种基因病症预防、缓解和治愈的可能性大大提高,因此有人说,一条基因就能形成一个产业。到2020年,利用基因重组技术研制的新药可能会达到3000种。
生物技术已经成为现代科技研究和开发的重点,生物技术已经成为一个新的经济增长点,其增长速度大致是在25%~30%,是整个经济增长平均数的8~10倍左右。生物技术引领的新科技革命正在加速形成,生物科技的重大突破正在迅速孕育,将催生新的产业革命。历史经验证明,这一时期是发展中国家把握历史契机,发挥后发优势,实现跨越式发展的重要战略机遇期。这也正是是我国生物产业发展的重要战略机遇期,为我国发挥后发优势、实现跨越发展提供了历史性机遇。
2.中国必须抓住世界生物科技革命和产业革命的机遇,将生物技术产业培育成为我国高技术领域的支柱产业
生物产业作为21世纪新兴战略高技术产业,已成为世界各国竞争的制高点。中国政府高度重视生物产业发展。2009年6月,国务院常务会议讨论并原则通过《促进生物产业加快发展的若干政策》。会议认为,必须抓住世界生物科技革命和产业革命的机遇,将生物产业培育成为我国高技术领域的支柱产业。以生物医药、生物农业、生物能源、生物制造和生物环保产业为重点,大力发展现代生物产业。《促进生物产业加快发展的若干政策》的颁布,标志着我国生物产业已步入快速发展期。
中国生物产业规模近年来不断扩大。首先,生物医药稳步增长,经济效益大幅增加。2000-2008年全国医药工业产品销售收入年均增长达20.45%。2008年生物医药产业抗风险能力表现突出,继续保持高速发展态势,全年医药工业实现产值8666亿元,同比2007年增长25.52%。中国生物产业总规模超过万亿元,生物产业正在成为中国高技术领域新的增长点。生物技术是中国与发达国家差距相对较小的高技术领域,中国具有发展生物产业的技术基础和巨大市场需求,大力发展包括基因技术在内的现代生物产业,是培育新的经济增长点、提升中国产业国际分工地位和保障国家长远发展的需要。
3.河南省生物产业地方特色突出和发展优势明显
河南省生物质资源非常丰富,生物及新医药产业基础比较雄厚,在部分领域居于国内领先水平。在国际化、产业化、集聚化的总体要求之下迅速做大做强河南生物及新医药产业,将其打造为带动河南省经济发展的新兴支柱产业,对推动河南省产业结构升级和经济社会发展具有重大战略意义。
河南省生物资源丰富,粮食年产量突破1000亿斤,拥有植物3830余种,动物418种,中药材资源丰富,药用植物1963种,拥有焦作四大怀药、新乡金银花、济源冬凌草、南阳山茱萸等特色地道中药材享誉海内外。初步测算,2008年我省生物及新医药产业总产值已经超过600亿元,其中全省医药制造业实现工业总产值和增加值分别达到484亿元和150亿元,同比增长35%和27%,分别高于全国平均增幅10个和9.9个百分点;实现利润47亿元,同比增长27%,是全国增长最快的省份之一。我省医药制造业总产值已从2000年居全国第14位,2005年全国第9位,跃升至2008年的全国第5位、中部六省第1位。以生物医药为代表的生物及新医药产业已经成为我省高技术产业中所占比重最大,带动河南高技术产业快速发展的重要产业。
根据《河南省生物及新医药产业(2009-2020年)发展规划》,河南省重点发展生物制药、生物农业、生物化工、生物能源和生物技术研发服务业、医药研发外包服务等。紧紧抓住生物科技革命和产业革命机遇,充分发挥我省生物资源、产业基础等优势,坚持走特色化、产业化、集聚化、国际化的发展道路,巩固和加强生物农业的优势地位,加快推进生物医药转型升级,把生物化工作为实现跨越发展的突破口,力争通过10年左右的努力,将生物及新医药产业培育成为我省的新兴支柱产业,主要经济指标跻身全国前3位,使我省成为自主创新能力强、具有国际先进水平的生物农业基地,成为国际知名、国内一流的生物医药产业基地,成为全国规模最大、具有国际竞争力的的生物化工基地。
二、生物技术特色专业建设的重点内容
根据《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(教高〔2007〕1号)和《高等学校本科教学质量与教学改革工程项目管理暂行办法》(教高〔2007〕14号)的规划,建设高等学校特色专业是优化专业结构,提高人才培养质量,办出专业特色的重要措施。充分认识生物产业发展的急需,高度重视生物技术特色专业的建设工作,大力加强课程体系和教材建设,改革人才培养方案,强化实践教学,加强教师队伍建设,紧密结合国家、区域经济社会发展需要推进生物技术专业建设,切实为同类型高校生物技术及相关专业和本校的专业建设和改革起到示范和带动作用。
1.修订、完善人才培养方案,整合课程内容,优化课程体系
(1)根据对社会发展、学科发展和人才需求的分析,以现代教育思想和教学观念为指导,通过广泛调研,围绕如何提高生物技术专业毕业生从事科研、开发、生产管理工作等综合素质,提出修改完善人才培养方案的思路。(2)强化生命科学基础理论知识的传授,调整理论教学与实践教学的学时比例,适当增设拓展生命科学研究方法、促进实践能力提高的课程,增加生命科学学科前沿知识介绍,拓宽知识面,提高人文综合素质,使人才培养方案和人才培养模式进一步科学、合理。加强专业基础课教学。根据本专业的特点,增设了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程工艺原理等专业基础课,从而使学生较系统的掌握本专业所必须的技术基础理论知识和技能,符合“厚基础、宽口径、强能力、高素质、广适应”的新型人才培养模式。要求本专业毕业的本科生有较扎实的生物学基础,掌握生物技术的基本原理和一定的实验技能,了解国内外生物技术研究及发展动向,能适应生物技术教学、科研、开发及管理等岗位的工作。(3)根据教育教学改革和人才市场对生物科学类人才的需求,整合相关课程内容、调整知识结构、加强专业知识内容的衔接,将学科新知识、新理论、新技术和新方法充实到教学内容中,修订和完善课程教学大纲、实验大纲、教学实纲及生产(教育)实纲。增设选修课,拓宽专业口径,以适应市场需求。选修课有生物制药工艺学、天然产物制备技术、环境生物技术、基因工程育种、生物工业下游技术等。针对不同的专业方向,使学生系统掌握好专业基础知识后,通过多选课拓宽专业基础,淡化专业意识,不断提高自身素质与能力。(4)针对生物技术专业培养目标和河南省经济发展特点,构建“基础扎实,知识结构合理完善,实践能力和业务技能明显提高,科学精神、人文精神、创新精神整体发展,具有优势市场竞争力”的生物技术类人才培养模式。根据学科特点和学生的不同学习阶段,有计划、有重点的吸纳所有从事专业教学的教师、相关职能部门人员、生产实践和教学实习单位骨干等共同参与到人才培养工作中。对理论课程体系和实践教学环节进行合理规划,通过学科专业概论、入学教育、本科生导师制、学科专业专题讲座等环节,强化专业思想,加强基础理论和实践技能训练,构建具有鲜明城市特色的生物技术类人才培养体系。
2.改革教学方法和教学手段
(1)提高课堂教学效率,引领学生自主学习。根据课程性质和教学内容积极开展多媒体辅助教学和网络教学,充分利用网络资源引导学生自主学习,培养学生获取信息以及对信息进行分析、加工和综合概括的能力。(2)积极倡导并尝试体验式教学、探究式教学等教学方法,通过研究性学习、自主学习、合作学习等多种形式,组织学生积极开展创新性实验和实践,开展社会实践调查,参与科学研究,全面提升学生的创新能力和实践能力。(3)改革课程考核方式,根据不同的课程性质采用不同的考核方式,采取理论笔试、实验方案设计、实际操作、课程论文、课程讨论答辩等多种考核方式,全面促进学生学习能力的提高。(4)定期开展学术报告、学生读书论坛、演讲比赛、实验技能大赛等系列活动,拓展学生的知识面、提升学生的综合素质。
3.加强师资队伍建设,形成一支了解社会需求、教学经验丰富、热爱教学工作的教学团队
(1)积极完善梯队结构,科学合理的配置教师资源,建立健全师资培训制度,加大中青年学术带头人和骨干教师的培养力度,鼓励和支持中青年教师攻读博士学位,进一步加强师德建设,全面提高教师队伍的整体素质,以保证专业建设的可持续发展。(2)完善生物技术系活动制度,通过活动提升教师的业务能力和教学研究能力;加强对教学内容和方法手段的研究,形成人人参与教学研究的氛围。(3)建立专业课教师的“传”、“帮”、“带”制度,通过老教师的指导,扶持青年教师尽快走上教学和科研轨道。通过建设,形成学科齐全、发展均衡、优势互补,具有较强学术竞争力的教学团队。
4.加强实践教学
(1)依托郑州大学生物基因工程技术中心的筹建,结合本专业较强的科研实力,加强生物技术专业类人才的实践能力培养。(2)增加设计性实验和综合性实验的比例,加强对实验的指导,提高实验课效率,培养学生的动手能力和创新能力。(3)建设生物学实验技能实训平台及实践技能实训实验室,2年级选择优秀学生提前进入各个科研实验室,加强科研、生产实践锻炼及课堂教学基本技能训练,提高生物技术专业的科研、实践操作能力。(4)充分利用郑州市的动植物资源及规模化的生物技术企业,建立1~3个专业课程实习基地。通过课程实习,训练学生的基本技能和知识运用能力。(5)借助重点实验室、实验中心及学院较强的科研势力,为本科生搭建参与科研活动的平台。建立本科生优秀论文评选制度,通过本科生毕业论文、“挑战杯”、创业计划竞赛等开展优秀论文评选活动,激发学生参与科研活动的积极性,培养学生的创新精神和实践能力。
三、生物技术特色专业的建设
1.立足前瞻性,紧紧把握生命科学前沿,抢占国际竞争的制高点
人类基因组计划对生物产业带来巨大推动作用,国际生物技术领域取得了一系列突破性进展,研究成果主要方面包括:人类基因组测序、人类染色体破译、水稻基因组测序、破译老鼠基因组、转基因动植物研究、干细胞研究、生物技术在病毒检测及疫苗研制中的应用、克隆技术。因此,生物技术在医疗保健、农业、环保、轻化工、食品等重要领域对改善人类健康与生存环境、提高农牧业和工业产量与质量都开始发挥越来越重要的作用。近年来,生物技术已经成为现代科技研究和开发的重点,生物技术已经成为一个新的经济增长点。生物技术引领的新科技革命正在加速形成,生物科技的重大突破正在迅速孕育,将催生新的产业革命。历史经验证明,这一时期是发展中国家把握历史契机,发挥后发优势,实现跨越式发展的重要战略机遇期。这也正是是我国生物产业发展的重要战略机遇期,为我国发挥后发优势、实现跨越发展提供了历史性机遇。
2.突出先进性,发挥优势,服务国家和地方经济技术建设与发展
河南省生物质资源非常丰富、中药材资源丰富、生物及新医药产业基础比较雄厚,在部分领域居于国内领先水平。以生物医药为代表的生物及新医药产业已经成为我省高技术产业中所占比重最大,带动河南高技术产业快速发展的重要产业。力争将生物及新医药产业培育成为我省的新兴支柱产业,主要经济指标跻身全国前3位,使我省成为自主创新能力强、具有国际先进水平的生物农业基地,成为国际知名、国内一流的生物医药产业基地,成为全国规模最大、具有国际竞争力的的生物化工基地。广泛与省内科研机构科研联合,创建一批生产实习基地,克服造成产学研脱节,创造有利于科技复合型人才培养的新机制,满足产业发展高水平科研领军人才、以及具备管理、技术和营销背景的复合型人才的急需。
3.发挥示范性,抓住机遇,形成特色,培养生物高技术产业急需人才
那么,什么样的开头是好的呢?文无定法,开头无固定的格式,衡量好坏的标准只有一个,那就是看它是不是文章的有机组成部分,能否为文章的内容和中心服务,能否吸引读者读下去。
由于时间与篇幅的限制,考场作文的开头讲究简洁、生动、优美,可考虑选用如下开头方法。
1、开门见山式
所谓“开门见山”,是一种比喻的说法,指的是写文章时直截了当入题的一种写法。如《谈骨气》一开头就亮出观点:“我们中国人是有骨气的。”《白杨礼赞》一开头就触及题旨:“白杨树实在是不平凡的,我赞美白杨树!”这种方法在各类文章的写作中得到广泛的运用,占有很大的比例。它的表达角度,可以是开头直叙本事,也可以起笔点题;可以开宗明义揭示主旨,也可以单刀直入点明敌论。如此等等。由于这种写法干脆利落,入题快捷,不枝不蔓,所以应为考场作文开头的首选方法。
2、背景渐入式
自然科学告诉我们宇宙是一个大系统,社会科学告诉我们,人类社会又是一个大系统。一棵树是在一座森林的系统之内,一片叶又属于这棵树的系统。一个人属于社会这个系统,一根指头又属于这个人的系统。因此,任何单个事物,任何一种现象都离不开它所属的系统,即它赖以生存的社会背景或自然背景。如《孔己已》开头:“当街一个曲尺形的大柜台……可以随时温酒”。《在烈日和暴雨下》开头:“六月十五那天,天热得发了狂!”这些开头或交待事情发生的时间、地点、节令、气候或阐述论题的背景、环境等。在考场作文时,有些题目乍一看,觉得突兀,不可捉摸,但联系背景一想,便豁然开朗了。如1999年的高考作文题目是《假如记忆可以移植》,联系近几年的科技发展,克隆技术的问世了,基因可以移植了,航天技术更是突飞猛进。近几年来,我国的经济持续发展,经济建设取得了突出成就。联系这些背景,文章的内容可写了,联想与想象也便有了立足点了。
3、设问置疑式
先倒叙事情的结果,设置悬念,或先设问破题,引起说明或议论。如《枣核》的开头:“动身访美之前,……可是却很蹊跷。”又如《万紫干红的花》开头设问:“花为什么会有各种美丽鲜艳的色彩呢?”这种开头方法,其目的是设置悬念,引起读者的关注,激发读者的兴趣,同时增加文章的曲折,显现文章的布局之美。这种开头技法在中考作文中的频率很高。当然,这种开头形式要注意巧妙运用,避免单
一、或追求形式上的好奇。
其实,这种开头的形式是很丰富的,如:
①先提出一个悬而未决的问题。
②先截取一个精彩的事件片断。
③先交待一个起线索作用的物件。
④先安排一个引发故事的场景。
⑤先介绍与故事情节紧密相关的人物。
4、名言警句式
开头引用警句、名言、诗句或俗语、谚语等,可以达到吸引读者,帮助突出中心的作用。如《回声》开头引用了艾青的一首诗。《怀疑与学问》开头引用了程颐的话:“学者先要会疑”等。这种开头法,也是一般考生容易掌握和便于使用的方法。试想,哪个考生记不得几首古诗,几句格言,几条名言呢?考场作文,因题而异,相机引用,又何乐而不为?名言警句式开头运用得自如,往往能增强开端的气势,使人感到突兀、峥嵘、高远。当然,引用时要尽量准确,避免出现知识性错误。
5、精辟设喻式
开头设喻,以引起读者对要说明的事物或道理的兴趣。如《中国石拱桥》开头:“石拱桥的桥洞成弧形,就像虹。”《马说》开头:“世有伯乐,然后有千里马。”以伯乐与千里马的故事为喻引出中心论点,精辟设喻式多用于议论文的开头,它能使文章发端新颖,增强文章的吸引力和表达效果。既然是“设喻”,就得注意所言之“他物”与本题有一定的相似之处,不能牵强附会。
科学研究的目标是什么
这个问题似乎不是问题,尤其是在科学技术研究于300多年前开始兴起的时候,即便现在,大家都会说,科学技术研究的目的就在于发现自然的规律,利用自然的规律,是创造能够为我们人类所用的工具的一种手段。这个说法在过去300多年一直起着主导作用,但是到了科技发展程度越来越深入的今天,这个问题似乎发生了本质的变化。科学技术研究如果仅仅是发现并利用自然为我所用,那么今天的人类还不满足于利用自然,似乎还有更高的要求。马斯洛的心理学认为人类的最基本的需求是物质需求和安全需求。科学技术在很大层面上能够带来丰富的物质保障,面对自然也能带来更多的安全。但是即便是安全感这样基本的要求,科学技术也并不能充分保证。现代的科学技术产生的大量杀伤性武器使得地球变得非常危险,说不定某个疯子启动了可以毁灭地球的行动,我们都将在刹那间消失。人类的最高需要是自我认可和自我实现,这些并不是纯粹属于科学技术研究的范畴。如何达到在物质有了一定的保证之后,真正让人类能够有更多的幸福感,可能靠科学研究就显得单薄了。
科学研究的负作用如何避免
在科学技术研究的早期,人类发现了自然的很多规律,尤其是经典力学的发现(是发现还是发明,有争议),使得人类利用自然的能力大大增强,但是后来产生的化学工业和化石燃料工业带给人类的就未必都是好的。现在看来,很多纯化学的东西对于自然界都有破坏作用。农药、污染都是化学工业带来的严重后果。即便是现在,通信技术也因为病毒和黑客等原因变得不那么让人喜欢。这都是人类在利用科学技术中存在的大量反人类的行为。我们的科学技术研究有趋利的传统,大部分的论文只论述所提理论和方法的优点,避而不谈可能带来的严重后果。这种带有倾向性的科学研究不可避免的让我们带着有色眼镜去看待科研,对我们短暂有用的东西,我们就喜欢,否则我们可能就会放弃。如果我们的眼光都很短浅,那么我们的科学技术研究成果一样会带有短视的效应。这就能够很好地解释人类为什么在过去100多年没有诞生真正大的突破,仅仅是在科学原理的利用上做了大量的工作,而且这些利用还带来了不可估量的负面效应。
科学研究的边界在哪里
抛开人类来说,科学技术研究的内涵似乎可以无所不包,只要是存在的,似乎都可以作为科学研究的对象。现在我们看到人类开始复制自己、克隆、大脑信息解读等,这些在某一个方面是有意义的,但是在另一方面似乎很可怕。如果说克隆技术和大脑解读技术作为人类了解自己的手段是一种进步,是因为这些都建立在好的假设上,也就是人类都会正面的使用这些技术而不会导致人类的灭亡。但是现在人类对于自然界的影响是前所未有的,人类可以很轻易的改变地球,甚至毁灭地球。比如医学和生殖技术。人类一直不清楚医学的真正价值,总希望有一天可以发明一种什么病都可以治疗的技术和手段。但是如果人没有疾病,那么地球就会因为资源枯竭而自然死亡,如果人类都可以活上千年,地球也将因此停止运转。科学研究的边界必须得到有效的界定,不是什么都可以去研究,很多潘多拉的盒子还是不要轻易的打开,一旦打开,人类将无法控制自己的疯狂。一个地球还不够自己生活吗?我们需要在毁灭了地球之后移民其他星球吗?这是一种不断地自我否定的疯狂行为。
科学技术创新的速度是否需要有限制
被商业利益推动,科学技术产生的商品以前所未有的速度更新。以手机为例,很多大公司以6个月为周期在更新自己的产品,尽管从商业市场角度看,这是竞争的结果,可是从整个人类来看,这是很大的资源浪费。大量的稀有金属被浪费在旧有的产品中,大量的旧有产品形成了大量的不好回收的垃圾。一方面在浪费,另一方面却在破坏。也就是说,现在的一些所谓科学技术研究是以资源消耗和环境破坏为代价的,对于人类来说,带来的好处真的那么多吗?我相信大多数人并不认为如此疯狂的更新产品能带来越来越好的人类体验。人类的体验绝对不是简单的人机结合的舒适度,而是一种社会和个体感觉相结合的过程。科学研究被商业和军事绑架的趋势越来越明显,这两者都是过度利用科学技术的典型。商业的过度利润追求将最终毁掉科学技术。而军事技术的过度发展不会让人类更有安全感。
科学研究在人类存在中的地位
在人类面临饥饿的时候,科学技术研究是重要的,但是导致人类不幸福的原因却不是科学研究能够解决的。人类的战争就是资源的竞争,所谓的安全问题是由人类的贪婪造成的,是以牺牲一部分人的利益而保证另一部分人的利益为代价的。科学技术研究并没有解决这些本质的问题,而是让这些问题更加尖锐。我们今天把科学技术研究提到了更高的地位,可是我们却忽视了我们更应该注重的问题。我们希望每个人都能得到充分的发展,这是否符合自然规律?我们在重视科学技术研究的同时,是否应更加重视人类智力的其他应用,比如文化、宗教、心理、伦理、哲学等领域的发展。如果认为科学研究能够解决所有问题,那就是科学宗教主义。