生命科学领域的新技术实用13篇

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生命科学领域的新技术

篇1

在被称为“半导体奥运会”的ISSCC上,从事智能研究的Hawkins登台演讲的事实表明,半导体的开发正迎来一个转折点:半导体器件的应用不再仅限于传统的电脑及数字家电产品中,一些在全新应用中使用半导体器件的论文受到了广泛的关注。比如,能检测出人的注视感器。苹果公司iPhone的问世导致人们更加关注用户界面,今后将会有更多的设计方案致力于获得以前没有被利用到的信号及信息。

本文将聚焦于涉及半导体发展新方向并正处于萌芽状态的九个话题,介绍其主要内容及对未来的影响。

英特尔公司制作的几百mW的x86处理器立足于SoC,重复利用基于单元的设计

英特尔公司的低功耗x86处理器Silverthorne(开发代码名称)是面向重量为300g~1kg的UMPC(超级移动PC)以及MID(移动互联网设备)而推出的。其平均功耗为几百mW,热设计功耗小于2W,和以前面向PC的x86处理器相比,功耗得到了大幅降低。在电源电压为+1.0V的情况下,最大工作频率是2GHz,其晶体管总数是4700万个。

Silverthorne采用45nm CMOS工艺制造。晶体管的栅极绝缘膜采用高k材料,栅电极采用金属栅,从而削减了栅极漏电流。而且,处理器采用了被称为C6的功耗管理模式,进一步降低了功耗。在使用C6模式时,不仅是内核的内部时钟会停止工作,而且也会关断对PLL和1级/2级高速缓存等的供电。

便于实现多内核及SoC

Silverthome的低功耗技术颇为引人注目,而且,从其电路结构中可以看出,其布局已经考虑到了今后多内核和SoC的应用以及CPU内核的重复利用。

Silverthome的最大特点是芯片为长方形,而大部分处理器芯片通常为正方形。英特尔公司Silverthorne的设计工程师Gianfranco Gerosa表示:“将芯片制作成长方形的原因是为了便于今后实现多内核。”当PC处理器要与最新的GPU集成在单芯片上时,这样的长方形也是很有效的。这种长方形不仅适用于PC的独立处理器,对于面向家电产品的CPU内核也同样适用。

Silverthorne的另一个特点是,为了缩短处理器的设计周期以尽快投入市场,这款处理器中广泛利用了在ASIC中频繁使用的设计方法――基于单元的设计。在处理器内的205个功能单元块(FuB,functional unit block)中,有相当于91%的187个FUB应用了基于单元的设计方法。和ASIC一样,在这些基于单元设计的FUB中,有50%的功能单元块是根据RTL描述进行逻辑综合得到的电路。

一般来说,在处理器的设计中,ALU(算术逻辑单元)等要求高速或低功耗的电路块大多采用全定制设计,就是由设计工程师通过手工作业依照要求确定晶体管的尺寸及版图设计。但是,在这款Silverthorne中采用全定制设计的部分只占全部FUB中的9%,即只包括2级高速缓存、PLL电路及输入,输出电路。Gerosa解释说:“为了尽量缩短设计周期,我们选择了这样的方法。虽然是处理器产品,但如果不能及时投入市场,那也就没有任何意义。”

Gerosa表示,为了缩短设计周期,Silverthorne也采用了并行设计方法,同时并行地推进逻辑设计和版图设计两个方面。具体来说,就是在各个功能块大致的电路设计信息的基础上,并行开展了版图设计。

利用相邻像素的局部并行模拟运算高速识别视线

韩国延世大学开发出能检测出人眼注视点的CMOS传感器,它可以拍摄人眼附近的图像,并在芯片上进行图像识别处理,以确定用户正在注视哪个位置。

通常,这一类图像识别处理往往是在读出来自CMOS传感器并经过AD转换的图像数据之后,利用软件在传感器外部实现的。但此次的新技术则是在CMOS传感器上集成了对瞳孔位置进行计算处理的硬件,就是连接了附近像素的局部并行模拟运算电路。因为采用的是模拟处理,因此其应用仅限于检测出人眼的注视点。但是,通过该技术,单独使用CMOS传感器就可以进行图像识别处理,而不再像以前那样需要外置PC和图像识别处理器等。

如果进一步发挥利用单芯片检测用户视线的特点,该技术就可以有效应用于检测汽车司机的注视点等用途上。另外,还可以在机器人和游戏机以及HMD(头盔显示系统)等各种数字设备中集成识别用户视线的功能。这样一来,就能够体察用户的意图并实现更加直观的用户界面。对于在用户界面中应用视线识别技术的研究一直都非常流行,这项单独使用传感器而无需外置元器件就能实现此类处理的技术,将有可能大幅度降低成本。这款传感器在使用+3,3V电源电压工作时的功耗是100mW。

识别结果是1500S/s

这款传感器的另一个特点是速度极高,原理上最高识别速度可达到5000S/s。这一特性对于要求延迟时间短而实时性高的游戏或者用户界面非常有用。延世大学的KimDongsoo表示,在以前使用CMOS传 感器和图像识别处理器相结合的方式中,由于受限于CMOS传感器中ADC的带宽以及图像识别处理器的处理性能等,因此识别速度一直停留在60S/s左右。但是,这款CMOS传感器是利用模拟电路进行图像识别处理的,因此从原理上说没有上述限制。

不过,上述5000S/s的数值是只考虑每帧200μs的识别处理时间时的速度,并没有包含曝光时间。这款传感器的照明光源设定为红外线,实验时的曝光时间为500gs,因此其有效速度应在1500S/s以下。KimDongsoo解释说:“曝光时间的长短取决于照明条件。如果照明光源比较暗,速度也会变慢。”

这款传感器还增加了提高测量精度的结构。在识别瞳孔的位置时,照明光在瞳孔的角膜上反射后再映射到图像中的这一现象是导致误差的主要原因。对于这种误差,反复进行在图像识别领域中普通的膨胀/收缩处理可予以去除。中的n表示膨胀/收缩处理的重复次数。把附近像素的输出连接到几个相关像素中的晶体管浮栅上,换算成电流值,再将其连接到光电二极管的阴极侧。另外,膨胀/收缩处理就是从附近的8个像素中选择最大或最小亮度时进行的滤波器运算。图3b中的WTA(winner takes a11)电路用于检测出每一列,行的最大值。

已埋入患者眼球内的人造眼利用人体植入型CMOS传感器让患者恢复部分视力

德国的非营利性研究机构IMS发表的是供人造眼(也称人造视网膜或人造视觉)使用的CMOS传感器,可以埋入人类眼球的视网膜内,该技术已经应用于某些患者,并使其恢复了部分视力。

2006年,德国Ttibingen眼科医院大学的眼科医生Eberhart Zrenner为了让7位因患视网膜色素变性而导致视觉障碍的患者恢复视力,曾经把这款CMOS传感器芯片植入他们的视网膜下面。当他通过外科手术把这款3mm2、1450像素的CMOS传感器植入患者的视网膜下面之后,有3位患者部分地恢复了视觉。据介绍,这些芯片在大约5个星期以后摘除,没有发现它对视网膜造成任何损伤。

50μm的超薄CMOS传感器

用于恢复视觉的人造眼通常会将传感器所拍摄的图像传递给人体的神经系统,其中采用的传递方式各有不同。这款新型传感器采用了被称为“视网膜下(subretinal)”的方式,它是利用电极刺激视网膜下面的神经节细胞,并取代视细胞层(椎体细胞及杆体细胞)的功能。此外,还有刺激视网膜细胞表面的“视网膜上(epiretinal)”方式,以及直接利用电极刺激大脑视觉区域的“大脑刺激”方式等。由于视网膜下的方式在植入时损伤视网膜的可能性比较小,因此其被认为是用作人造眼的最佳方式。

但是,为了能将传感器植入视网膜下边的狭窄区域里,传感器就必须很薄。此次发表的芯片在制成以后首先进行图像读出测试,然后使用芯片切割机切下用于测试的电路,只取出传感器部分。再将其厚度减薄到50μm,并安装在用于供电的带状柔性印制板上。芯片表面设置有用于刺激神经节细胞的TiN电极。为了不损伤神经节细胞,电刺激被规定为10μA~100μA,脉冲间隔500μS,脉冲频率20Hz,幅度小于+2V。据介绍,利用3mm2的传感器至少能实现12度的视角。传感器的平均功耗大约是5mW。

去除了直流分量的第2代产品

在IMS CHIPS发表演讲以后,德国Retina Implant公司和德国乌尔姆大学等了上述人体植入型CMOS传感器的第2代产品。RetinaImplant公司和IMS CHIPS是协作关系,并且也参与了上述传感器的设计工作。

虽然第2代传感器还没有进行实际应用,但其对上一代产品进行了若干改进。首先,芯片上的电极去除了一切直流分量。对于视网膜的电刺激也从以前的直流+2V改为交流2V,电源也从以前的直流+3V改为交流2V。这样一来,在传感器周围的细胞中将难以引发化学反应。用于向传感器供电的带状物体采用了由聚酰胺制成的柔性印制板,并从眼球内的传感器通过人体内部连接到耳朵附近的电源盒上。第1代产品是在人体外部使用接触型电源供电,但第2代产品则支持无线供电。

基于新原理的CMOS片上温度传感器利用硅的热扩散率测量温度,误差大幅提高为±0.5摄氏度

荷兰德尔夫特科技大学开发出可集成在芯片上的新型CMOS片上温度传感器。以前,用于测量处理器工作温度等的片上温度传感器主要是带隙型产品,但这款新型传感器的测量原理和以前的全然不同。具体来说,新产品的温度测量是利用芯片衬底硅中的热扩散率实现的,热扩散率是与温度相关的函数。

随着制造工艺的发展,工艺变异性的问题越发严重,而硅的热扩散率不会受到制造工艺变异性的影响。因此,可以很容易地实现批次偏差很小的片上温度传感器,并具有取代传统片上温度传感器的可能性。这款新型传感器的工作温度范围是-55℃~+125℃,功耗约为5mW。

利用脉冲驱动测量加热器

新型传感器的测量原理主要在于,利用脉冲驱动传感器中加热器的相位差来检测热扩散率。在这所大学以前的研究中,检测时主要利用和1/T(T:温度)成正比的传感器的输出频率,该变化是非线性的。但是,利用一定的频率驱动传感器里的加热器,并在距离一定的位置上进行测量时得到的相位差,是和T成正比,且大体上呈线性变化。

传感器采用被称为ETF(电热滤波器)的结构。首先,在传感器中央设置由电阻构成的加热器,并在其周围配置8个阵列状排列的热电偶。8个热电偶以串联方式连接,并在其两端输出8个热电偶中因来自加热器的热量而发生的电位差的总和。当使用一定的频率脉冲驱动加热器时,根据加热器与位于周围的热电偶产生的电位(V)之间的相位差,以及加热器和热电偶之间的距离(S)就可以求出温度。

另外,为了由相位差计算出温度,就有必要精确保持加热器和热电偶之间的距离精度。不过,据德尔夫特科技大学的casparvanVroonhoven表示:“这款传感器的奥妙就在于,利用光刻技术很容易地确保了水平方向的精度。”

利用∑ADC检测相位差

通过ETF得到的相位差,再通过采样率为2.67kSPS的相位域型∑ADC进行数字化。在加热器功率为1mW的情况下,ETF的输出幅度很小,只有几百μV,所以要先用前置放大器进行放大,再使用相位比较器转换为电压信号,然后用40pF的片上电容器进行积分。ETF的驱动频率是85kHz,由 外部的石英振荡器进行驱动。由于这款温度传感器利用的是相位差,石英振荡器的频率精度±100ppm就可以直接支持温度传感器的最小分辨率±0.05℃。同时制造16个传感器时的性能不一致性(30)为±0.5℃,这一数值和已经完成校准的双极晶体管传感器相当。

利用电子技术追求幸福测量人体周围的环境温度,实现生活规律的可视化

日立制造所开发的可穿戴式系统“Life Thermoscope”可以连续3年随时测量人体周围的环境温度。其目标是实现通常难以了解的人的生活规律的可视化。

承担Life Thermoscope主要功能的超小型模块叫做LT模块,其体积只有30cm3。在LT模块中,除了温度传感器(用于检测人体的环境温度)、处理器(对于检测数据进行压缩等)和RF芯片(具有通过无线方式向外部发送检测数据的功能等)以外,还集成有锂离子电池、液晶显示器(分辨率为128×64)、扬声器,以及3按键用户界面等。LT模块的外形尺寸很小,只有55mm×90mm×6mm,可以装入手表等设备内随身携带。

减少发送数据量

Life Thermoscope可以约20秒一次的测量周期持续地测量人体周围的环境温度,电池寿命约为3年。日立制造所表示,选择这种测量人体周围环境温度的方式,是因为人的行为大部分是结合环境温度的变化来考虑的。该公司认为:“这其中最重要的问题是温度变化的规律,而不是环境温度本身的变化量。就是说,通过测量在短期内环境温度变化是否频繁,或者环境温度是否在比较长的时间内都保持一定数值等情况,来把握人的生活规律。”比如,人工作时去见上司或进入会议室时,环境温度都会发生变化。在公司职员里,有喜欢频繁移动的人,也有适合于停留在一个地方认真工作的人。

为了实现人生活规律的可视化,LT模块会对温度数据进行如下处理。首先,以大约5分钟作为一个时段,将每20秒测量一次的温度数据作为基础,去除低通滤波器带来的高频噪声等,并最终将人的行为分为四种规律(状态)。即:温度梯度在10分钟内发生变化的状态(T1)、温度梯度在30分钟内发生变化的状态(T2)、温度梯度在60分钟内发生变化的状态(T3)、温度梯度在60分钟以上没有发生变化的状态(T4)。然后,导出温度数据所符合的T1~T4中的一种状态。计算得到的数据通过无线方式大约每5分钟一次发送到跟服务器连通的基站。这个阶段的数据量是当初测量得到的温度数据量的1/3000。当数据量减少时,可缩短通过无线方式向基站发送数据的时间,从而降低功耗。

为了使这样导出的生活规律具有意义,系统引入了由温度的被测量者对自己的状态进行评分的方式,每日评分一次,满分是5分,评分的项目分为以下5种:Physical(身体状态)、Spiritual(精神状态)、Intellectual(智力)、Executive(执行力)、Social(人际关系)。

研究这些评分结果和上述的T1-T4温度规律之间的相互关系,就可以知道如何行动才能充实精神状态及身体状态。日立制造所谈到开发目标时表示:“我们认为该系统可以告诉大家,如何能够幸福地生活。”

采用CMOS工艺使体积缩小为1/40,重量减轻为1/60

哈佛大学和美国马萨诸塞州综合医院试制出全球最小的核磁共振(NMR)设备。该设备的体积为2500cm3,同已实现商品化的最小型NMR设备相比,体积缩小到约1140。新试制设备的长度仅27cm,重量2kg,只有以前产品的1/60,是便于移动的NMR设备。

NMR是位于静磁场里的原子核和特定频率的电磁波之间相互作用的现象。这一特定频率利用分子内因为原子环境而发生的变化等进行物质的分析。此次开发的NMR设备的工作原理如下。首先,把测量对象的试样放置于静磁场中,构成试样原子的原子核自旋全部会朝向施加磁场的方向。在这种状态下向试样发送特定频率的RF信号时,原子核的磁化将以静磁场方向为轴作前向运动。然后,当停止发送RF信号时,原子核会渐渐恢复到原来的状态。测量其恢复到原来状态所需的时间(张弛时间:T2),就可以知道试样定物质的含量(见图7b)。此次开发的NMR设备主要适用于检测不明分子。具体来说,其目标是检测人体内的病毒和细菌以及人体癌细胞产生的蛋白质等。利用半导体工艺实现小型化

哈佛大学等开发的NMR设备的体积能显著缩小的原因在于,其引入了以前几乎没有应用过的半导体集成技术。哈佛大学解释说:“以前的NMR设备全部都是由物理专业的工程师参与研发工作。而我们则将物理专业的知识和以半导体为中心的工程知识一起带进研究工作中,开发出NMR设备。”

作为这两种知识相结合的代表,此次的设备中利用CMOS工艺实现了RF收发器。在以前的NMR设备中,低噪声放大器(LNA)、可变增益放大器(VGA)和混频器以及数字脉冲发生器等各种电路采用的都是分立元器件。针对这一点,哈佛大学等利用CMOS工艺将这些电路全部集成在单芯片上。

引入半导体技术的优点不仅限于电路的集成化方面。由于采用了丰富的半导体噪声对策技术,因此,构成NMR设备的磁铁等成功地大幅度缩小了体积。哈佛大学等此次使用的磁铁的体积大约是以前的1/10。当采用小型磁铁时,NMR设备的读出信号值会变小,并且对噪声非常敏感。为了解决这一问题,开发团队对CMOS收发器接收单元中的电路进行了改进。将接收单元的信号布线改为差分结构,以减轻共态噪声的影响,并且改变了接收单元中LNA的晶体管结构,以提高对于印制板噪声的耐受性。

全球首个面向认知无线电的接收器可动态检测出UHF频段的空闲频带并应用于通信

美国乔治亚州科技学院和韩国三星电机公司等开发出面向认知无线电的接收器,可以动态地检测出空闲的频带,并在避免与其他的通信/广播服务干扰的同时,共享频带。

现在,认知无线电在美国是特别引人注目的技术。美国有望于2009年2月以前完成地面电视广播的数字化工作,并试图相应地引入认知无线电方式,在UHF频段实现无需授权的高速无线通信WRAN(无线区域网)。数字电视广播是分别为每个地区分配频道的,而且,在不同的地区都还有未经分配的没有利用的频道。这样的空闲频带,即所谓的白区,可供通信使用。

作为面向认知无线电的通信技术规范,IEEE委员会目前正在制定IEEE 802.22标准。预计通信频带宽度是6MHz左右,调制方式有望采 用OFDMA方式,并有可能成为接近WiMAX的物理层。据熟悉认知无线电发展动向的新泻大学助教佐佐木重信表示,此次该款芯片的这些单位在IEEE 802.22标准制定中,在决定物理层的技术规格时起到了主导作用。在标准公布之前就抢先发表面向IEEE 802.22标准的芯片,其目的可能是为了在标准竞争中掌握更大的主导权。

采用组合式的检测方式

认知无线电中检测其他无线服务的频率利用状况的方式主要有3种,即利用匹配滤波器的方式,检测频谱功率的能量检测(Energy Detection)方式,以及利用循环平稳(cyclostationary)的方式。利用匹配滤波器的方式需要事先了解将要检测的无线服务的调制方式等相关知识,要检测出各种各样的无线服务是很困难的。能量检测方式可利用FFT得到频谱,但很难分辨出调制方式等。循环平稳方式会对每种调制方式及符号速度取特定的值,可以辨别出调制方式,但其缺点在于计算过程很复杂。

篇2

21世纪是生命科学(亦称生物学)的世纪,这已成为人们的共识。据权威机构预测,在新的世纪里,生命科学将成为新一轮自然科学革命的中心。为了普及生命科学教育,适应国家和社会对复合型人才的培养需要,在高校开设生命科学公共选修课,对于优化非生物学类专业人才培养模式,提高非生物学类大学生的科学素质和综合素质都具有十分重要的意义。

一、高等教育改革发展的需要

在现代科学技术飞速发展的今天,现代教育技术的发展也十分迅猛,这必将引起高等教育全方位的深刻变革,尤其在教学内容、教学方法和教学手段等方面更为突出。我国高等教育部门正在把握时展的机遇,关注世界教育技术的前沿动态,并结合中国的实际情况,改革旧的教育模式、教育内容、教学方法和教学手段,为培养跨世纪的高素质人才作出应有的贡献。[1]

20世纪末,美国、日本等发达国家都已把生命科学的发展放在首位,在这样一个科技竞争、人才竞争的大变革时代,我国的高等教育如果不能跟上时代的步伐,与时俱进,就会与发达国家的差距越来越大。知识经济时代需要的人才规格较之工业经济时代有了很大的变化,这就要求教育必须处理好“专才”与“通才”的关系[2],尤其对高等教育提出了更高的要求,即跨学科专业的建设势在必行,要允许学生在系际、校际选修课程,甚至在必要时可以中途转系、转校国家教育部颁发了《高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划》,在对于“非生物学类专业生物学基础课教学内容和课程体系改革研究”这一项目中,对于在高校非生物学类本科生中开设生命科学公共选修课提出了更新、更高的要求。高等教育专业和课程设置将出现多样化,从未来社会对社会成员的要求出发,对传统的学科课程体系进行改革,确立高等教育应为快速发展的未来社会培养综合型高素质人才。通过课程设置的改革,使学生在整个学习过程中,既有约束,又有自由学习的课程。[3]要求通过这样的学习,使学生具有牢固的、经久发挥作用的核心基础知识,又具有个性的、宽而广的知识面。新的教学模式不仅是传授知识,关键是为了培训大学生的技能,培养大学生以全新的方式,用新的思维模式来思考问题,解决问题。我们知道不同学科有不同的思维方式、方法,生命科学也不例外,为了便于学生今后的学习和工作需要,给非生物学类学生开设生命科学选修课,有利于培养学生生命科学的思维方式、方法。

教育部、国家发展计划委员会共同研究决定,首批批准在北京大学、清华大学等36所高校建立“国家生命科学与技术人才培养基地”。据介绍,国家生命科学与技术人才培养基地(下文简称“基地”)是生物高新技术产业中人才链、技术链和产业链三者的结合体,通过积极开展新产品、新技术、新工艺的研发和与管理水平高、综合实力强、技术手段新、科技含量高的企业合作,促进高校科技成果转化及产业化。[4]“基地”在完成国家建设目标,进行高层次生命科学领域专业人才培养工作的基础上,针对现阶段大学非生物学类学生和教师缺乏现代生命科学知识和意识、造成不利于学科间的交叉融合和结构调整的现状,从今年秋季学期开始,率先为全校非生物学类学生开设生命科学基础普及课程,加快校内外生命科学课程教师的培养。

高校给非生物学类学生开设生命科学选修课,要延续从选修到必修,从普及型课程到提高型课程,从学分少到学分多的发展过程,在课程设置上要有系列性,延续性。要有一批专门从事公共生命科学选修课教学和研究的教师,并能在教材编写工作中作一些探讨。

二、生命科学发展的需要

在20世纪里,生命科学有了重大的进展,以至在自然科学中越来越居于显赫的地位。2000年4月6日诺贝尔奖得主杨振宁在南京的一个题为《中国文化与科学》的演讲中指出,“假如说20世纪是物理学世纪的话,那么21世纪将是生物学世纪。生物学对人类的价值观念的影响恐怕比物理学对世界的影响更深远……”生命科学一直是农学和医学的基础,对农业、医疗、制药等方面的发展有着深刻的影响,进而扩展到食品、化工、环保、能源、信息等方面。因此,生命科学的发展与人类的未来息息相关。[5]人类社会所面临的一系列重大问题,如人口、粮食、资源、环境、健康等,都对生命科学给予了重大的希望。如果我们浏览一下生命科学的方方面面,就会发现,生命科学的分支已多得难以计数,更有大量的边缘学科和交叉学科不断出现。学科间相互交叉,互相渗透,生命科学将会得到更大的发展,对整个科学发展将起到巨大的推动作用,它将与19世纪末20世纪初的物理学所起的作用一样,成为科学革命的中心。自然科学和社会科学的融合,以至在人类思维向高级阶段发展的历史使命中,生命科学将起着越来越重大的作用。认识和了解生命科学的基础知识、基本概念对学习其他科学知识也有帮助。

人类进入21世纪,生物技术已不再是单纯的生命科学的研究手段,它已经从生命科学的实验室里走出来,成为一种独立的产业力量,近几十年来,生物公司和相关的机构如雨后春笋般地建立起来。生物技术紧接信息技术而崛起,并对人类社会的发展起着巨大的推动作用,它将在生态环境、伦理、道德、法律等方面引发一系列新的变化,也带来一系列需要解决的问题。[6]例如克隆人类胚胎的研究将给21世纪的医学发展带来不可估量的影响,但是克隆人的出现将给未来社会、伦理道德和法律带来严重的后果。转基因技术可提高农作物产量,节省未开发土地,从而为野生生物提供更大的生存空间。然而,转基因食品的安全问题是我们不得不担忧的,转基因食品究竟会不会对人产生有害的作用,科学界目前对此尚无定论。类似的还有生物多样性、生态与环境等。这些问题已不仅仅是生命科学领域所能单独解决的问题,还需要相关学科领域共同解决。

三、社会和经济发展的需要

20世纪科学技术突飞猛进的发展已充分证明,人类生存方式的技术含金量渗透到了社会关系的方方面面。信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、航天技术、海洋技术等世界高新技术及高技术产业的发展,对社会经济和生活产生了日益深刻的影响。生物技术和生命科学的研究更为直接地面对着人的生命,影响人的生命意义和生存方式。在全球经济一体化、政治多级化、科学多元化的今天,我们培养的大学生要能在参与国际、国内竞争中立于不败之地,没有高素质是不行的。生命科学和生物技术的迅速发展,必然进入产业化,这仅仅依靠生命科学专业人才是不够的,还需要其他方面的人才,而这些人必须懂一些生命科学方面的知识,因此,我们的高等教育必须在非生物学类学生中全面开设生命科学选修课。另外,由于学科交叉,知识相互渗透,从事其他行业的人也需要掌握一些有关生命科学方面的知识,如果知识面太窄,那将对个人的发展起到很大的制约作用。教育是为经济社会发展服务的,社会要求通才,全才,高校有义务培养社会需要的人才。这就要求今天的学生在校学习期间不断培养自己适应知识变化,工作变化,环境变化及人类生存的能力。

另外在我国的社会经济发展过程中现已出现诸如人口、资源、能源、环保等方面的问题,并且已经或将为之付出沉重的代价。国家已经意识到问题的严重性,提出了可持续发展战略目标。要使经济的发展同人口增长、资源利用与环境保护相适应,实现资源、环境的承载能力与经济社会发展相协调,从人口、资源、环境、经济、社会相互协调中推动经济建设发展,并在发展中带动人口、资源、环境问题的解决而所有这些都与生命科学有着千丝万缕的联系。我们的大学生是一个特殊的群体,他们是未来社会发展与经济建设的生力军,他们认识和了解这些问题对他们将来从事经济建设有着十分重要的意义。

作为知识经济的主体,强调的不仅仅是对劳动的某一方面知识的掌握和应用,而是对各类知识的整合。因此在高校非生物学类学生中开设生命科学选修课,是势在必行的,但是由于课时的限制,不可能系统地、深层次地传授给学生许多有关生命科学方面的知识,其目的主要是通过在讲授某些生命科学知识的同时,以知识为“载体”,培养学生的现代生命科学意识和思维方式,更好地为经济社会服务。

四、知识经济时代对大学生综合素质的要求

大学生对生命科学的了解仅仅停留在中学的水平上,而那些知识毕竟是最简单,最基础的知识,根本不能满足大学生阅读比较专业的生物杂志和文章的需要,更不能满足学生自学生命科学的需要。如果要进一步提高大学生生命科学方面的知识,那么在高校非生物学类学生中开设生命科学选修课就显得非常必要。[7]

知识经济要求教育部门培养出具有多种知识及多元文化融合能力的新型人才,这是因为,在知识经济条件下,知识具有系统性、综合性和整合性的特征,作为知识经济的主体,强调的不仅仅是对劳动的某一方面知识的掌握和应用,而是对各类知识的整合。因此在高校非生物学类学生中开设生命科学选修课,是势在必行的,以知识为“载体”,培养学生的现代生命科学意识和思维方式,更好地为经济社会服务。

参考文献

[1]刘久成.知识经济与大学生素质论纲[M].北京:中国人民公安大学出版社,2000.

[2]向显智,陈强.现代科学技术概论[M].武汉:湖北教育出版社,2000.

[3]北大生科院编写组.生命科学导论[M].北京:高等教育出版社,2000.

[4]杜占文.世界不需要转基因食品[J].科技文萃,2001,(11).

[5]李柯.生物技术挑战信息技术[J].科技文萃,2001,(9).

[6]高力.制约规范生命技术,符合人类整体利益[N].科技时报,1999.

篇3

我国生物工程专业专门培养掌握生物化学技术及其产业化的科学原理,掌握现代生物学、生化反应工程、酶工程、基因工程、发酵工程等生物工程技术,具有研究和开发生物化工产品、生物保健品、生物药品的能力,能够在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术、新产品研制开发等工作的高级科技人才;

生物工程属于工科,是由微生物学、化学、生物化学、化学工程和计算机科学等相互交叉发展而成的一门复合性学科,被视为21世纪三大前沿学科之一,是生命科学通向应用领域的桥梁学科。即生物工程是对生物进行创造和设计,对生命有机体按照预先设计的蓝图,在分子、细胞、组织和个体等不同层次上进行新的构思,然后结合工程学科的知识用它们大规模的生产出各种对人类有益的生物产品,在医药,农业,环境,能源,采矿等方面,特别是在人体生命科学方面,有非常突出的作用。

(来源:文章屋网 )

篇4

八年来,我主持和参加了具有国际一流水平的国内第一个基因芯片技术平台的创建,开发了寡核苷酸芯片等一系列基因芯片产品,生产出国内第一块基因芯片,4项技术成果通过*市科委成果鉴定委员会鉴定,4项成果被认定为*市高新技术成果转化项目,5项成果填补国内空白,在我国基因技术研究与应用方面起到了引领作用,为生命科学研究领域提供了有力的工具。虽然我只是做了一个科技工作者应该做的事情,可是党和政府却给了我许多荣誉:从*市十大工人发明家、到全国职工创新能手、国务院政府特殊津贴专家、*市劳动模范的崇高荣誉。为此,我衷心地感谢党和政府对我的关怀,感谢*人民对我的信任。

我出生在四川的一个教师家庭,曾是一个山里的女孩,1982年来到复旦大学遗传学专业学习,在党的教育培养下完成了本科、硕士和博士学业,当上了一名大学教师。为了提高自己的学术水平,更好地掌握现代生物学的一些尖端技术,我于1997年6月辞去复旦大学的教师工作,去美国纽约州立大学布法罗分校做博士后深造。在美留学期间,我专心致志学习,得到了指导老师的帮助和赞赏。当时国内正发大水,我参加了当地留学生团体组织的捐款赈灾活动,心灵受到了强烈震撼,我觉得身在异国他乡,就像浮萍一样,找不到根的感觉,只有回到祖国,回到亲人身边,心里才能有一种踏实感。我的内心总是在想,我真正的事业应该在祖国,在*这块热土。

1998年10月的一天,我接到了我先生的越洋电话,他告诉我复旦大学刚刚开始搞人类基因组研究,复旦的老师也希望我能回来,从事这项对我来说是全新的事业。这一夜,我失眠了。斗争了一夜,最后我决定回到祖国,接受这个生命科学的挑战!1999年1月,我毅然放弃了在美国获得工作签证、2万多美金年薪和可以申请到绿卡等优厚待遇的机会,回到了祖国母亲的怀抱,回到了*,为我国生命科学而探秘和攻坚!回国以后,出于对人类健康事业的追求,我在回到复旦大学的同时加入了联合基因科技集团。联合基因是一家民营高科技企业,成立于1997年,它以人类新基因为核心,通过研究具有自主知识产权的基因功能,并实现产业化,造福人类。

基因芯片技术是随着基因组计划而产生的新技术,已成为功能基因组研究中必不可少的手段。我一上任便受命负责基因芯片技术平台的组建和技术攻关,强烈的事业心和使命感,驱使我带领一群年轻技术人员风风火火地干开了。基因芯片技术平台的组建和研发是一项全新的工作,仅凭过去学到的知识是远远不够的,况且当时在国内又没有这方面的专业指导人员,一切都得从零开始,其间遇到的困难和坎坷是一般人难以想象的。我一面埋头于图书馆和资料室,废寝忘食地查阅文献资料,一面想方设法与国外同行建立联系,虚心向他们请教,经过一段时间的努力,芯片研发工作开始有了新的进展。然而,要想真正获得属于自己的东西光有文献和靠别人的介绍是远远不够的,必须得自己亲自去摸索和实践,走自主创新的道路。在那些日子里,早上我骑车带着女儿去上学,可我一路上还在想着“芯片”研究,最后竟然多次把女儿带到了我公司门口。

怀着对科学的一腔追求,我日以继夜,每天工作十多个小时,有时灵感上来了,半夜也会立即起身连夜研究。就这样,我边实验,边研究,边攻克难题,在吸收消化国外技术经验的基础上进行创新。一次次实验的失败,没能阻止我们研究的步伐;一次次难题的破解,增强了我掌握尖端芯片技术的信心。功夫不负有心人。经过半年的苦战,我们的研究工作终于取得了重大突破,一个国内首创、国际一流的基因芯片技术平台在我们手中建成了。一时间国内各大媒体都竞相报道了这一振奋人心的消息,中国人攻克基因芯片技术平台仅仅用了半年时间,在国外一般至少要一年以上时间才能完成。“*速度”,让国际同行也为之震动!美国cDNA微阵列基因芯片创始人之一MarkSchena博士曾先后两次到联合基因参观交流,对我们所取得的成果表示惊讶和赞赏,回国后,他立即向国际基因组织发出呼吁,要求即将召开的国际大会增加一个来自中国*女学者名额。*年11月我被邀请参加了在美国费城召开的“chiptohits*”国际大会。

如果说,基因芯片技术平台的建立为基因芯片的研究和产品开发提供了强有力的支持。那么,通过不断完善技术,我又开发了表达谱系列芯片等十多种基因芯片产品,这些科研成果,在人类重大疾病的发病机理、医学诊断、个性化治疗、疾病易感基因检测、药物开发等方面发挥了重要作用。我研究开发的基因芯片技术及衍生的产品不仅推动了基因技术产业发展,同时还为功能基因组学等生命科学研究领域提供了有力的研究工具,打破了高端科研试剂长期依赖进口的局面。为国家节省了大量的外汇。因为我们研究的成果有着科学的前瞻性,因此我们的两个项目分别获得*市优秀新产品一等奖、科技进步一等奖。博星基因芯片公司也由此成了国内生物技术领域里一颗耀眼的新星。

*年以来我又投身于全民健康系统工程,把基因技术直接用于普通百姓的疾病易感基因检测,促进了我国生物技术产业化发展。现在无论是生病的或是没病的,通过我们的基因“芯片”,即可检测出各人的身体健康状况,让每一个人都可以探知自己生命的全部奥秘。

篇5

20世纪90年代中期以来,培养兼备高科学素质和高人文精神的全面发展型人才成为当今高等教育培养的主要目标。在大学文化素质教育的推动下,通识教育作为一种具有广泛性、非专业性、非功利性的基本知识、技能和态度的教育,已成为人才综合素质培养的重要环节,被世界各大学普遍接受,它与专业教育相辅相成,成为高等教育教学不可分割的两个部分,并日益受到教育界的重视和关注。

由于现代生命科学的迅猛发展,生命科学的理念已经逐步渗透到自然科学与社会科学的各个领域,甚至是我们的生活当中,如工业、农业、医疗、药物、食品、环境、法律、伦理等等,并与这些领域相互融合,相互影响,使之成为自然科学中向前飞速发展的带头学科;同时人类生存和发展的诸多重大问题也与生命科学息息相关,并对未来社会的发展将产生深远的影响。因此在大学本科生中进行生命科学的素质教育,对完善学生知识结构,培养具有现代生命科学意识的综合人才具有重要作用,已经成为高等教育中“通识教育”不可缺少的重要组成部分。自哈佛大学首先将生命科学课程设为通识教育“核心课程”后,国内外很多高校都将生命科学列为通识教育的重要课程。但是,在通识教育的认识和实施上仍存在许多片面和不足,如何拓宽学生的基础知识,怎样提高人才的质量,体现真正意义上的“全人教育”,并如何体现有别于专业知识和技能的培养,依然是目前高校通识课程教学上面临的巨大挑战。

暨南大学是一所招收境内、境外学生的综合性侨办大学,素有“华侨最高学府”之称,其明显的办学特色就是拥有比例较高的外招生,独特的生源结构使得外招生的教学背景、文化基础等与内招生存在着很大差异;同时暨南大学又是一所相对文科专业较多的高校,文科生较多,由于国内中学时代过早的文理分科,导致文科生的自然科学基础相对薄弱,这些特点都给暨南大学的生命科学通识教育课程的教学带来了很大困难。为了更好地推进通识教育中“育”的理念,笔者结合这几年开设的“基因与生活”通识课程的教学实践,在教学内容、教学方法与手段、考核方式等方面进行了一定的改革与尝试,来探索侨校生命科学类通识教育的教学模式。

一、优化教学内容,立足“理论基础,成果前沿”

诚如清华大学原校长梅贻琦先生所述:“通识,一般生活之准备也;专识,特种事业之准备也。通识之用,不止润身而已,亦所以通于人。信如此论,则通识为本,而专识为末。社会所需要者,通才为大,而专家次之。”因此,通识教育应有别于专业教育,不应把过多的应用性和专业性较强的知识列入通识课程中,应结合高校自身的办学特点和通识课程的教学目标,制定适宜的教学内容。

我们开设的“基因与生活”通识课程,主要涉及的是生命科学领域中非常重要的区域――基因技术的研究和发展,其在近半个世纪中的发展之快、对人类生活和社会发展影响之大是人类始料未及的。这门课程面向的是暨大非生物专业的所有学生,主要的授课对象是各人文社科专业的文科学生和生物专业以外的理工科学生,其中也包括大量的外招生。内外招学生因社会制度、教育体制、教学内容的不同而导致文化课的基础和背景差别很大,外招生思维比较活跃,但理论知识相对比较贫乏,而文科生的自然科学理论知识基础又相对薄弱等等问题,针对这些特点,我们在教学内容上进行了较大的调整,采用“理论基础,成果前沿”原则:(1)基因技术的基础理论知识力求深入浅出、通俗易懂,主要是向学生普及基因的一些基本知识和技术,拓宽学生的知识结构,提高学生的科学素质。(2)紧扣基因技术与人类生活及社会其他领域密切相关的宗旨,在教学内容中安排了“人类基因组计划”、“基因突变与基因病”、“基因工程与转基因生物”、“基因诊断与治疗”等章节,展示基因技术在现代社会中的实用性,提高学生对生命科学研究的兴趣。(3)基因技术是生命科学的前沿和尖端学科,近年来新技术、新发展、新成果层出不穷,我们随时根据学科发展动态,将基因领域最新的研究成果和前沿发展动态引入教学当中,如“人造生命”成果一公布于世,我们就引导学生探究,使学生了解和掌握最新的生物技术,拓展学生的知识面。(4)基因领域有很多创造性的成果因其对人类和社会杰出的贡献而获得了诺贝尔奖,因此在教学内容中我们又增加了对获得诺贝尔奖的学者和成果的着重介绍,不但丰富了课堂教学内容,同时宣扬诺贝尔的精神也有助于当代大学生树立崇高的理想,大胆探索,勇于创新。(5)由于很多基因技术和基因研究目前属于新生事物,存在着很大的争议,因此我们在课程教学内容中专门设置了一章“基因专题”,介绍目前基因领域最具争议的事件,如克隆人的争议、转基因食品的安全、基因财富与掠夺、基因武器、基因专利等等,激发学生对生命科学的求知热情和探索兴趣,提高学生创新思维能力和解决科学难题的能力。

二、课堂教学手段和方法多元化,发挥学生主体作用

通识教育是一种以人为本的教育,在教学中应将通识教育、以学生为主体的教育理念贯穿整个课堂的全过程。此我们在通识课程的课堂教学中,遵循有利于发挥学生是“教育主体”、有利于学生“学会学习”的原则,改变以往传统的“满堂灌”的教学方法,在教学上采用多元化、相对比较灵活的授课手段,激发学生的课堂学习兴趣:(1)借助多媒体、视频、影像资料等现代化的教学手段,图文并茂地讲解相对比较深奥的基础理论知识和技术。如在学习DNA的双螺旋结构时,采用大量图片结合背景资料介绍当年Watson和Crick发现DNA双螺旋的经过,使学生不但了解了DNA的结构,同时也对两位发现者和DNA发现过程有了更深入的了解;在学习遗传中心法则时,采用动画手段和视频资料的方法,使相对枯燥的复制、转录和翻译的过程变得形象化、直观化、生动化,使学生在轻松愉快的氛围中接受了相对枯燥的理论知识,印象深刻。(2)采用案例式、研讨式、问题式等多元化教学手段,加强课堂互动。在基因专题章节中,对于目前具有争议的基因事件,我们没有贸然地将自己的观点强加于学生,而是利用学生活跃的思维和见解,让学生自己查找资料,在课堂上各抒己见,发表自己的观点,引导学生主动思考和学习。如“克隆人的争议”采取专题讨论的方式,“转基因食品安全性”采用案例式的方法,而“基因财富”则采用讲座的形式等,调动学生学习的积极性,活跃了课堂气氛,十分受学生欢迎。(3)充分利用网络资源,构建网络教学平台,学习新的研究成果。我们在学校的教学网站上搭建了“基因与生活”的本科课程建设,其中包涵课程的简介、中英文的教学大纲、教材与参考文献、教学资料与内容等,使学生在课前即对本课程有比较全面的了解。同时在教学中非常注重网络资源和基因领域的最新成果的融合,让学生先利用网络资源查找和了解新的成果和动态,再带到课堂上进行交流。如“人造生命”的成果刚公布于世,我们就布置学生先借助网络资源,再在课堂上就此引发人造生命与伦理道德的大讨论,使学生时刻关注基因成果与人类社会发展的密切关联。

三、优化和改进考核评价体系,形成综合测评

通识教育的目的不是传授给学生刻板的知识与技术,而是传授他们正确的思考问题、解决问题的思维方式,开阔他们的知识视野,提高他们的综合素质。因此在课程考核中,我们采取不同于专业课程考试中单一以知识的难度、深度来衡量学生的做法,从注重对学生知识记忆能力的测评转向注重对其综合运用所学知识解决问题能力的考核,在教学过程中开展了多层次的考核方法,形成平时考核与期末成绩相结合的综合考试评价体系:(1)加大平时成绩的考核比例。将学生的上课考勤、课堂互动表现、问题讨论、作业情况作为平时考核的内容,考查学生在平时课堂上的参与度和表现,激发学生主动学习和积极思考的热情。(2)期末考试取消卷面考试,采用专题论文的形式,不限定题目,要求学生的论文内容尽可能不与课堂内容相同,进一步拓宽和丰富学生在基因领域的知识,同时培养学生的文献阅读和写作能力。

四、结束语

生命科学是一门迅猛发展的学科,在侨校面向非生物类学生开设有关生命科学的通识课程,帮助学生全面了解人类自身和所处的环境,科学地看待与生命相关的现象和事物,对于提高侨校本科教育质量,拓展学生的知识领域,提高学生的综合素质是十分有必要的,有着非常重要的现实意义和实用价值。但是在教学上需结合内外招生的知识基础、教育背景、文化背景、个性特点等多方面的因素,设置合适的教学内容和多样化的教学方法,才能使学生知识、能力和素质三者得到充分发展,真正实现通识教育促进人全面发展的目的。

参考文献:

[1]王义遒.高等教育培养目标中的“博通”与“专精”[J].中国大学教学,2008,(9).

[2]江伟煌.美国大学通识教育对我国大学教育的启示[J].漳州师范学院学报,2010,(2).

篇6

本科教育作为多层次高等教育体系的基础阶段,是学生基础知识和综合素质培养的关键时期,在人才培养体系中占有基础性、先导性地位。加强培养本科生的基本科研能力与创新能力,为我国建设“创新型社会”培养大量的创新型人才,是当前综合型大学的一项重要的任务。教育部在《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中明确表示,要创新人才培养模式,支持本科生参与科研活动,早进课题、早进实验室、早进团队[1]。关于进一步加强高等院校本科教学工作的若干意见中也明确提出“积极推动研究型教学,提高大学生的创新能力”。为培养和造就适应社会需要的创新人才,我校正在积极创建“综合性有特色的教学研究型大学”,逐渐把研究型教学理念与科研实践融入本科教育的各个环节。生命科学是飞速发展的科学领域,由于该领域科学研究的进展迅速,使得新理论、新技术层出不穷,对从事生命科学科研、应用和教育人才的需求越来越大,要求也越来越高。作为一名从事生命科学领域高等教育的教师,如何在自己的教学科研领域做好教书育人工作,深化教学改革,激励和培养学生科研能力与创新能力,卓有成效地培养人才,是值得不断地探索的课题。

一、建立学术导师,完善本科生导师制度

本科生科研的启蒙与培养来自于具有一定学术造诣、专业素质过硬的优秀教师的指导。早在2002年,随着北京大学在本科生中全面实行导师制的率先推开,一些高校也纷纷开始了在本科生中建立导师制的探索。本科生导师制是在实行班级制和年级辅导员制的同时,聘请有经验的老师担任本科生指导老师,对学生进行指导的教育活动方式,是融教学与学生培养于一体的高等教育新模式[2]。作为211工程重点建设高校,我校早在2005年在学校相关院系实施本科生导师制度,由各业务素质好又热心学生工作的专业导师(硕导和博导)负责各专业本科生的指导。我校本科生导师的主要职责包括引导学习、指导研究、传导方法、引导发展、开导思想、疏导心理等,在多年的实践中,导师制发挥着人才培养的积极作用。为适应高校创新科研人才的培养,近年来我校正在探索由广义上的本科生导师向学术型导师转型的探索,建立本科生的学术导师,对本科生进行学术与科研创新的引导与指导。学术型导师需要有高度的责任感和使命感,在本科生日常学习管理中不断为学生渗透科研精神与创新精神,可以通过以下举措切实有效开展工作:结合学院每年聘请大量国内外知名学者开展学术报告,有效组织本科生积极听取报告;有计划组织参观、介绍重点实验室的研究方向、科研成果;介绍本院优秀的教师科研团体与研究方向;有效组织学术带头人、教授等不定期地为本科生开展学术讲座,介绍学科进展与前沿,对学生感兴趣的科研领域及时与相关领域教师沟通并推荐进入实验室开展研究工作,通过不断完善与探索,使得导师制度在指导本科生开展科研工作方面发挥着重要的作用。

二、将科研与创新的理念渗透入课程教学

本科阶段的课程内容以学生知识积累为基础,课程学习是本科的主要学习内容,课程学习包括课堂理论学习与实验室基本技能学习。引导学生创造性应用知识、自主发现问题、研究问题、解决问题,培养科研能力与创新能力的教学模式,在课程教学中需要教师不断地将科研与创新的理念渗透入课程教学中。课堂教学中进行启发式教学,引导学生以论文形式进行研讨学习。生命科学领域不断出现新理论、新观点、新知识、新技术。研究型教学首先必须创新教学内容,虽然本科教学重点是经典知识和传统技术的学习,但仅仅这样将远不能顺应学科发展的需要。如何创新教学内容呢?我们的做法是处理好教学内容基础性与先进性的关系,适当引入学科前沿知识,结合我校教师的研究课题,提出当前的一些研究进展,提出问题启发学生,引导学生课后利用各种学习资源,查阅相关文献,进行研讨学习。我们在教学中,常常提出一些尚待解决的研究课题或研究热点启发学生,在这个过程中,学生要查阅大量相关资料进行深入实际调查研究,要与老师同学交流讨论,得出自己的观点,激发了学生的主观能动性,进行探究性学习,培养了学生研究和创新思维能力以及理论应用于实践的能力。

三、积极鼓励本科生参加科学研究活动

科学研究是人才培养的基本手段,本科生参与科研活动是研究性大学教学法的基本原则[3]。同时科研实践是理论、技术与实际应用相连接的纽带。开展科研实践训练,是教学和科学研究相结合的研究型教学的重要内容,能有效促进本科生创新精神与实践能力的培养[4]。建立“以学生为主体、以教师为主导”的基于探索和研究的科研实践,可以充分激发每个学生的特长和潜能,鼓励并引导他们的求知欲、创新欲望和探索精神,培养创新意识、创新能力和实践能力。由于生命科学的科研特性,使得科研实践在生命科学类本科生的培养中具有重要的意义。我院拥有国家动物学重点实验室、分子医学江苏省重点实验室、生物技术江苏省重点实验室等多个重点实验室,具有完善、先进的仪器、设备平台与人力资源优势,为我院本科生科研活动奠定了实验技术平台。多年来学校积极支持本科生的科研活动,为本科生科研创新活动构建了很好的平台,本科生可以自由组合2~4人的团队申请江苏省和学校大学生创新项目(StudentResearch Training,SRT),平均资助金额2000~3000元/项[5]。然而,学生的项目选题必须得到教师的积极鼓励与支持,因为大多数项目的实施需要在科研实验室中完成。同时也需要教师在上课期间积极宣传本学院教师的研究方向与研究动态,激发学生对科研的兴趣,也能有效促进学生与从事研究老师的交流,真正融入到学校学院的学术氛围中。多年来我们一直积极鼓励本科生参与各种形式的科研实践,让学生参与小型科研的设计、实施与总结,时间长至二年,短至四五个月。短时间的科研实践主要通过本科生参与研究生科研活动进行;一年以上的科研实践主要是本科生自主申请省级或校级科研创新项目进行。由于教师的热情鼓励与宣传,每年有大批的本科生参与到科研项目的工作中。

四、认真指导学生的科研选题与申报

科研训练的首要工作是选题。多年来我们指导了多届学生的科研创新项目的选题申报。如何结合学生兴趣选取符合学生当前水平的课题进行创新训练呢?教师在指导时,首先要对本课题的训练所达到的预期效果做到心中有数,不仅需要考虑学生的兴趣,还要考虑现阶段已掌握的专业知识水平,选取有一定创新性和可操作性的科研课题。申报时教师无须包办代替,完全让学生自主积极参与团队的组建与分工、文献的阅读、方案的设计、申报书的撰写等具体环节,让学生体会到自己是主体,只有这样才能有利于加强学生科研创新的自信心,激发学生的研究激情,促使学生积极主动地完成科研训练项目。通过指导学生的选题与申报过程,也是对学生科研能力的培养内容,有效地提高了学生科研创新的主动性、信心与团结协作能力,使得学生能够顺利地获得项目资助参与后续的科研训练。

五、保障学生科研项目实施

如果没有精心的指导,本科生进入科研实验室后通常是手足无措,很难开展研究工作。作为导师,应该合理安排,建立保障本科生科研项目顺利实施的有效措施。我们经过多年的探索,建立了如下举措:(1)加强本科生的文献阅读能力的培养,吸纳本科生参与每周一次的研究生文献交流活动,并让本科生参与读书报告的交流;(2)选取优秀的研究生直接指导本科生的科研实践,研究生负责指导本科生参与实验室的日常管理、仪器的规范使用、实验实施的指导等工作;(3)定期交流研究进展与实验心得,指导解决科研过程中出现的难题,并对学生取得的进展及时给予肯定,让学生在科研训练过程中,不断提高科研能力与创新能力;(4)教师对本科生科研的经费上的支持。尽管学校对本科生申请的科研创新项目有一定经费资助,然而对于从事生命科学领域的实验研究,也只是杯水车薪,大量的研究经费还是需要指导教师承担才能保障研究课题的顺利进行。通过这些措施,让本科生对研究工作有了全面的了解,并能真正融入实验室研究氛围中,学习到研究技术,并且与研究生相互协调、相互促进,共同发展。

六、及时总结科研活动的实践成效

本科生参与的科研项目训练需要提交结题报告,需要教师认真指导学生完成报告的总结与写作。对研究结果的总结也是科研能力培养的重要环节,教师要指导学生按规范的格式、规范的语言进行写作;要指导学生应用图形软件等处理实验结果、详细地描述研究结果、合理地讨论研究结果。同时,对研究结果要及时整理成研究,既肯定了学生的辛勤付出,又让学生有实实在在的收获,将极大地强化学生的科研热情,增强学生的自信心。多年来,我们指导的本科生在《中国抗生素杂志》、《药物生物技术》、《生物技术通讯》、《Appl Microbiol Biotechnol》、《Peptides》、《Protein Expr Purif》等刊物发表文章多篇。并且这些学生在完成本科学习后,都顺利进入重点高校或中科院研究所进一步攻读硕士学位,继续开展创新性的研究工作。

总之,科学研究是生命科学领域发展的核心动力,对于生命科学领域的本科生的人才培养应加强科研创新能力的培养。作为教育第一线的教师,无论是参与学术导师的工作,还是日常教学与科研工作,都应在各个环节充分调动学生参与科研的积极性,激发学生的创新意识,建立并提升本科生的科研素养、创新精神与科研实践能力,为国家科技创新战略的实施不断培养高质量后备人才。

参考文献:

[1]教育部.教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高[2012]4号)[Z].2012-03-19.

[2]胡诗红.本科导师制的实践与思考[J].中国成人教育,2008,(7):118-119.

[3]施芝元,薛成龙.大学生创新性实验计划实践的理念与思考[J].高等理科教育,2009,(1):63-67.

[4]曹建,王海欣,朱若珊,卢晓东.以本科生科研促进创新能力培养——北京大学的个案研究[J].中国高校科技.2013,(21):16-19.

篇7

陈执中教授从事多年药物分析和基因工程药物研究工作,他针对蛋白质组学研究的分析技术,参考了近年的文献,结合教学和研究,编著了《蛋白质组学研究的新分析技术及其应用》。本书的特点是突出新分析方法和新的联用技术,如灌注色谱法、DNA芯片技术和高速逆流色谱等;较常用的液相色谱,质谱联用技术经改进后也成功地测定了蛋白质分子,应用范围有了较大的发展。读者除了学习较新的技术外,也可以对传统技术有新的理解。全书图文并茂,内容包括各项技术的原理、发展和应用等方面,便于读者系统学习和参考使用。

本书是对研究蛋白质组学的新分析技术的一个集中汇总,很好地满足了从事蛋白质组学研究的科研人员的需求,对科研人员学习提高和研究生培养等有积极的作用。新技术的发展总是迅速的,再好的专著也是对现有技术的总结,同时希望读者选取自己感兴趣的方向进一步深入研究,加快破译蛋白质的步伐,早日揭示生命活动的本质。

张天民

篇8

卫生部副部长黄洁夫、香港特区食物及卫生局局长周一岳、澳门卫生局副局长陈惟分别率团出席了会议。

据了解,内地、香港、澳门卫生行政高层联席会议每年举办一次,轮流在内地、香港、澳门举行,商讨三地近一年来关心、关注的重大卫生议题,交流成果及会议共识将对来年三地制定卫生政策有所启迪和借鉴。另悉,下届会议将在澳门特别行政区召开。

产业聚集中关村,推动生命科学园区大发展

本刊讯(《中国医药导报》记者 鲁 沂) 10月25日,“生命科学商业模式创新论坛”在北京中关村生命科学园博雅A5项目成功举行。本次活动由清华EMBA医药协会、博雅A5项目、《EMBA视界》杂志联合举办。相关医药类企业、投资机构、行业专家学者、意向客户等以“促进前沿生命科学发展”为主旨,围绕商业模式创新,投融资渠道建立,相关基础设施对行业发展的重要作用等话题,进行了积极热烈的发言和探讨。据悉,此次活动为生命科学领域的产学研各界提供了高水平的交流平台,以此助推国内生命科学行业的发展。

记者在论坛上了解到,国家对生命科学园所在大中关区域的宏伟规划已正式出炉。拥有北大背景的北大国际医院、北医健康产业园以及博雅A5等为代表的一大批企业或项目的入驻和开工建设,标志着生命科学园区域板块大发展的引擎已经启动。

根据北京市政府的规划,未来5年,北京西北部的昌平区将建设中关村国家自主创新示范区核心区、中关村生命科学园、中关村国家工程技术创新基地,共同推进建设科技商务区(TBD)、未来科技城、沙河大学城等重要产业功能区,最终在京北地区缔造出一个世界级高科技产业基地,全面实现以“二区三城百校”为平台的“大中关”宏伟构想。

在几大园区中,位于昌平西区的“生命科学园”发展尤为迅速。中关村生命科学园是国家级生物医药产业基地,是北京市生物医药研发、中试及产业化的重要基地,已有生命科学研究所、生物芯片国家工程研究中心、国家蛋白质组研发及工程中心等60多家高新技术企业入园发展。正是看到了生命科学园的广阔发展前景,生命科学园二期吸引了北大国际医院、商务办公项目“博雅A5”和高端试验室集群“北医健康产业园”等项目,充分发挥资源聚集效应,共同打造生命科学园发展的新引擎。

博雅A5项目定位为中关村全球医药健康企业微总部,与北大国际医院、北医健康产业园仅一街之临。依托北大国际医院强大的医疗资源支持,北医健康产业园雄厚的医药产业保障,以及生命科学园区绿色环保的生态环境和国际水准的智能化管理系统,博雅A5不仅为医疗医药健康产业链的上下游企业提供办公物业,产品包括小型企业办公室、平层加速平台和企业独栋三大类型,并且辅以1.2万平米商业作为整个生命科学园的商业配套,加上医疗医药的健康配套,为企业搭建“展示平台”、“交流平台”和“金融平台”,成为中小企业快速发展的助推器。

另悉,北大国际医院目前项目主体结构已正式完工,2013年正式投入运营,建成后的医疗综合楼将成为亚洲最大单体医疗建筑。医院下设36个医疗中心、49个学科,床位数达1800张。

北医健康产业园位于北大国际医院南端,园区专注于生物医药领域,拥有8万平米的专业实验室,所有实验室均满足FDA认证的GLP标准,是北京唯一、中国领先的高端实验室集群。北医健康产业园将汇集实验楼、孵化器、科研楼、培训中心、宿舍楼等多功能建筑,成为北京最具实力的医药产业化基地。

未来,北大国际医院、北医健康产业园和博雅A5将发挥多产业聚集的效应,在生命科学园核心区域形成积极联动,中关村生命科学园板块的的区域价值将得到进一步凸显。

河南南阳基层医疗机构为患者减负近两千万元

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生物化学是从分子水平和化学变化的深度阐明生命活动机理的科学,是整个生命科学的领先学科和中心支柱。近几十年来生命科学取得惊人成就,生物化学也成为该领域最活跃的学科之一,是发展生命科学各学科和生物工程技术的重要基础,特别是21世纪随着人类基因组框架图的绘制完成,生命科学迈入了后基因时代,应用各种生物化学技术手段也成为生命科学研究领域的主流,作为生命科学基础学科的生物化学无论从理论还是从实验技术方面都占有重要的地位。生物化学及其实验课程是生物工程等专业开设的重要专业基础课,其教学效果直接影响到学生对后续课程,如微生物学、基因工程与分子生物学、微生物生理学、酶工程等的学习。在学习生物化学理论的同时,需要通过实验来验证所学理论,以便熟练掌握实验技能,为今后继续深造和参加科学研究打下坚实的基础。

笔者所在学院开办生物工程专业已有二十余年,其前身是原贵州工学院轻工系1986年建立的发酵工程专业。生物化学及其实验课程是目前我院生物工程、酿酒工程、食品科学与工程的专业基础课,其教学地位十分重要。然而目前生物化学实验教学面临的主要困境是开设的实验项目较为陈旧,人均实验学时偏少,难以适应现代生物化学的研究与发展,也不能满足学生掌握新技术、新方法的要求。针对现有生物化学实验教学的不足,笔者认为通过大学生创新性实验计划,可以激发学生的主观能动性,提高他们的实验动手能力以及分析问题和解决问题的能力。

一、生物化学实验教学存在的主要问题

我院自开设生物化学实验课程以来,虽然实验内容经过多次调整和改进,但受制于实验经费不足、师资缺乏,以及教学改革带来的课程学时压缩等因素,目前开展的实验教学已很难适应现代生物化学的研究与发展。笔者认为当前实验教学主要存在以下几方面问题,需要进一步改进才能提高整个生物化学课程的教学效果。

1.人均实验学时少,学生缺少足够的动手训练机会。笔者所在学院开设的生物化学实验课程主要面向生物工程和酿酒工程专业。生物化学是一门理论和实验结合很强的课程,需要开设足够的实验来验证相关的理论知识,同时提高学生的实际动手能力。然而随着多次教学改革的实施,实践教学部分得到加强,课堂教学和实验教学课时却减少了。目前我院生物化学实验课程总共16~18学时,远远低于省外一般大学和211院校,无法满足学生对该门课程的实际实验需求。另一方面,由于受实验经费、场地以及师资匮乏等因素的制约,学生在开展实验时往往2~4人一组,每个人只负责实验的某个环节,很多实验不是独立完成,因而学生缺少必要的实验锻炼。虽然近几年在省政府的大力支持下,学校基础实验教学用地等方面得到很大提升,但短期内很难显著提高学生人均实验学时数。

2.验证性实验为主,限制了学生的创造性。目前我院生物化学课程开设的实验,如氨基酸的层析分离、酪蛋白的制备、考马斯亮蓝法测定蛋白质等,大多属于验证性实验,而综合性实验比较少。由于验证性实验一般都会有比较明确的实验预期,所以可能会出现一些学生实验不认真,甚至根据预期编造实验结果,同时抄袭他人实验报告的现象也时有发生,这些都不利于培养学生的严谨学风。另一方面,生物化学属于专业基础课,笔者所在学院一般安排在大二上学期开设该门课程,而这阶段学生思维还是沿袭了高中的授课方式,以老师灌输为主,学生的动手能力及自主思维创新的能力较差。虽然授课教师会反复强调课前预习的重要性,但由于很多学生自觉性较差,并不能按时预习。在实验的过程中只是按照实验教材中的步骤机械地进行,部分同学对实验的原理、步骤和现象不理解,教学效果欠佳。长此以往就会造成学生惯于接受、疏于思考、依赖性变强的恶性循环,其主观能动性和创造性进一步降低。

3.开设的实验内容滞后,难以满足现代生物技术发展需求。随着学校办学规模的提高以及专业的进一步细化,最近我院在原先生物工程基础上,结合贵州省白酒产业发展的需求,新开办了酿酒工程专业,这对生物化学及实验教学提出了新要求。目前生物化学教学一直沿用原先发酵工程的模式,实验内容及大纲只是在原有基础上做了细微的调整,没有体现各专业对生化实验技能的特殊要求。另一方面,最近十几年生物技术突飞猛进,生命科学迈入了后基因时代,应用各种生物化学技术手段也成为生命科学研究领域的主流。受制于教学条件和师资力量的匮乏,我院目前开设的生物化学实验课程基本停留在简单的定性验证,且实验对象大多数集中在糖和蛋白质,核酸部分的实验学时偏少,学生很难接触到分子生物和基因工程等先进仪器设备,难以掌握现代生物技术的实验技能。

二、大学生创新性实验计划对教学的促进作用

为了全面提高学生的创新能力和综合素质,教育部和许多院校都设立了以本科生为主体的创新能力培养计划,即国家大学生创新性实验计划,其目的是通过学生参与科研实验,激发他们的学习兴趣和创新精神,锻炼他们分析问题和解决问题的能力。近年来,我校也加强了本科生创新能力的培养,设立了专项经费用于支持大学生创新性实验计划。笔者这几年作为指导教师,带领本科生完成了国家大学生创新性实验计划和贵州大学大学生创新性实验计划。通过这些计划的实施,学生动手能力和综合素质普遍得到加强,可以一定程度上弥补现有实验教学的缺陷。

1.实验时间有保障,动手能力得到加强。教学实验一般要求学生在规定的时间内完成,且教学课时比较少,所以很多学生缺少机会进行充足训练。相比而言,大学生创新性实验计划则比较灵活,一般是在空余时间安排学生进行实验。虽然大部分创新性实验计划只资助半年或一年,但项目结束后仍可在老师指导下继续参加导师项目研究,甚至还可以结合本科毕业论文进行持续锻炼,因而学生做实验的时间有充分保障。另一方面,大学生创新性实验计划远远大于教学实验工作量,虽然每位参与学生在课题执行中承担各自的任务,但人均实验量还是比较大,学生有充足的时间来锻炼动手能力。

2.进一步开阔学生的视野。本科教学实验开设的内容相对比较滞后,无法满足学生对掌握新技术、新方法的需求。创新性实验计划的模式是按照科研项目的评价体系来申报和验收的,因而实验需要突显一定的创新性。本科生在参与大学生创新性实验计划时,需要在老师指导下阅读一定量的文献,了解与研究相关的前沿技术,同时在实施过程中有机会接触和使用先进的仪器设备。近年来生物科学进展日新月异,特别是后基因时代涌现很多新技术和新方法,而现有的实验教学基本停留在原先的模式,学生很难掌握日益革新的实验技能。通过大学生创新性实验计划的实施,可以进一步拓宽学生的视野,提高他们的综合实力。

3.激发学生主观能动性和创造力。本科生物化学开设的实验大多属于验证性质,同时实验内容较为单一,缺少对知识理论的综合运用。相比而言,大学生创新性实验计划的基本属于探索性研究,实验结果一般不可预知,这可以在一定程度上激发学生的主观能动性。创新性实验计划的实验较为系统,不仅仅是由单一实验构成,需要学生对知识的综合运用。笔者指导的大学生创新性实验计划,需要学生完成微生物的接种和培养,固态发酵工艺的控制和优化,以及蛋白酶的分离纯化和酶促反应动力学测定,不仅要求学生掌握蛋白质化学的基本理论和实验技能,同时也加强了学生对微生物培养这块的理论和实验操作技能。另一方面,在创新计划的实施过程中,除了前几次实验需要指导老师进行准备和示范,后续的研究一般要求学生学会独立设计方案,并进行相关实验准备和具体实施,在遇到问题时能够通过小组讨论,提出解决问题的切实方案。因此,通过大学生创新性实验计划的实施,可以激发学生主观能动性和创造力。

三、结语与展望

通过大学生创新性试验计划的实施,可以一定程度上解决现有生物化学实验教学中的一些弊端,并激发学生的主观能动性和创造力,全面提高学生的综合素质,满足学生掌握新技术、新方法的要求。然而受资金等因素的限制,大学生创新性试验计划只能在有限的范围内开展。考虑到一般学校很多老师的科研项目与生物化学专业知识体系密切相关,所以笔者认为可以将学生吸纳到教师的科研实验进行锻炼,让更多的学生有机会接触前沿技术,并通过创新研究提高自身的综合实力。

参考文献:

篇10

在活动间隙的采访中,北京中关村生命科学园发展有限责任公司总经理郭利告诉记者,今年生命园将启动扩区进程,为园区的进一步发展拓展更广阔空间。

生命园新春之际已开始谋划新一轮发展蓝图。

2009园区创新成果闪耀

“生命园最大的特征是以高端研发为主,聚集的企业以自主创新的居多,拥有自主知识产权的居多。目前,生命园内的企业百分之八、九十都是海归人才学成回国后自己创办的,这一点很重要,也是生命园区别于其他生物医药产业园区的明显特点。”郭利说。

记者了解到,在过去的一年里,中关村生命科学园入驻机构和企业涌现出一大批国内外尖端科研成果,令人赞叹不已。

园区企业博奥生物被北京市人民政府、科学技术部和中国科学院确立为首批“中关村国家自主创新示范区创新型企业”,并获得2009年北京企业评价协会科技创新奖。博奥生物的晶芯微阵列芯片点样系统和晶芯实时荧光定量PCR仪荣获有中国工业设计“奥斯卡”之称的“2009中国创新设计红星奖”,其激光共聚焦扫描仪获首批“国家自主创新产品”称号。博奥的晶芯九项遗传性耳聋基因检测试剂盒(微阵列芯片法)成为世界上首款获得国家监管部门批准,用于临床诊断的遗传性耳聋基因检测芯片产品,也是我国在生物芯片临床应用领域的重大突破。

瑞奇外科的“一次性使用RCS系列端端吻合器”项目和同昕生物的“EB病毒Rta蛋白抗体IgG检测试剂盒(酶联免疫法)”项目被同时纳入北京市自主创新产品目录。

万泰公司成为昌平区首批“产学研一体化示范企业”,13种试剂获得北京市自主创新产品证书,其甲型流感病毒抗原快速诊断试剂通过科技部筛选。

保诺公司在呼吸道和炎性疾病药物研发方面与阿斯利康开展进一步合作,充分展示了自身的创新能力和雄厚的综合药物研发服务实力,被北京市认定为首批技术先进型服务外包企业。

在贺福初院士等科学家的倡导下,蛋白质科学研究设施国家重大科技基础设施项目被列入国家高技术产业发展计划并落户园区。

园区生物医药科技孵化公司被认定为国家级高新技术创业服务中心,成为孵化器行业中的国家队。

生命园的科技领军人物――生物芯片北京国家工程研究中心主任兼技术总监、博奥生物总裁程京教授正式当选中国工程院院士;瑞奇外科CEO方云才博士人选北京市首批海外高层次人才(海聚工程)计划,成为北京市首批获此荣誉的创业者之一。

系列重大项目相继奠基开工

2009年末,中关村生命科学园三项重点工程举行了密集的开工奠基仪式。

11月30日,中关村生命科学园生物技术研发中心项目在昌平区启动。作为国家级生物医药、生物技术和新医药高科技产业创新基地之一,中关村生命科学园通过多年的建设与发展,目前已成功聚集了一大批国内外知名的企业和科研机构,形成了一系列具有核心自主知识产权的科技创新成果。生物技术研发中心项目的开工建设,是园区完善技术支撑平台、优化产业发展环境的一项重要举措,对于增强园区的产业聚集功能,提升整体创新能力具有十分重要的意义。据了解,中关村生命科学园生物技术研发中心是集医药研发、综合办公、商务配套等多种功能于一体的建筑组群,它将为大中企业、跨国公司和风险投资等中介服务型机构落户北京提供先进的实验平台与优越的办公环境。其投入使用,标志着园区公共技术服务水平又上了一个新的台阶。

12月8日,泰康人寿郊区总部及健康研究中心举行奠基仪式。泰康人寿是我国第四大人寿保险公司,在2009年中国企业500强排名中,泰康人寿名列第84位。泰康人寿郊区总部及健康研究中心项目将建成一个包括健康研究中心、全国运营管理中心、健康保险研究中心、信息技术研发中心、职能管理中心等功能在内的综合性研发基地。项目一期投资7.5亿元,首批入驻员工达3000人,未来将为上万人创造就业机会,并使得中关村生命科学园成为北京首个具有医疗健康保险、医药研发、医疗保健服务等完整产业链的园区,将大大提高园区的综合实力和产业聚集能力。

12月17日,先正达生物科技(中国)有限公司暨先正达全球生物技术研究中心奠基仪式在北京中关村生命科学园举行,这标志着中国首家外资农业生物技术研究机构正式落户中关村生命科学园。

据了解,先正达生物科技(中国)有限公司是世界领先的农业科技企业瑞士先正达公司的全球第六大研究与技术中心,也是中国首家外资农业生物技术研究机构,2008年选址落户北京中关村生命科学园。公司于2008年10月正式开始运营,现有员工70余人,计划两年内在园区建成世界一流的现代化生物技术研究和创新大厦,并组建一支约200人的高素质科研团队。该研究中心将专注于玉米、大豆等主要作物生物技术和农艺性状的研究,用于提高作物产量、抗旱性、抗病虫害及生物燃料转化效率等方面。研究中心将与先正达全球研发团队紧密合作,并与先正达位于美国北卡罗来纳州的生物技术研发中心形成互补。

先正达生物技术北京研究中心前五年预计总投资将超过1亿美元,是未来先正达在中国从事生物技术科研工作的主要场所。研究中心占地25000多平方米,项目建设包括实验楼和作物温室,配备世界领先的设施和设备,并为科研人员提供贴近自然、激发创新的工作氛围。研究中心有望在2011年竣工并投入运营,届时将能容纳200多名员工,成为生物技术创新和台作的科研基地,并将持续培养生物技术领域人才,与科研院所实现互惠合作,带动相关产业的进步和升级。

重大项目的集中启动,预示了2010年将成为中关村生命科学园开发建设的年,也标志着生命园将在产业发展上谋求新的突破。

机遇面前的谋划与思索

市委、市政府前不久决定,将整合中关村“一区十园”的相关资源,设立发展集团公司,实现中关村科技园区的跨越式大发展。

市委常委赵凤桐在今年市人代

会上表示,中关村国家自主创新示范区北部地区将预留出30至40平方公里土地,为产业聚集提供发展空间。

顺应这一发展大趋势,2010年,中关村生命科学园的扩区问题成为年度工作重点。随着中关村发展集团的成立,中关村“一区十园”的整体资源将得到充分整合,在以海淀、昌平两区为主的北京市北部新区规划调整过程中,生命园将有望争取到新的发展空间。

据郭利介绍,目前生命园整体上升势头非常明显,但受空间资源所限,企业、成果出现外流现象。为解决这一迫切问题,在政府的支持下,生命园计划在今年尽快启动东扩和北扩的进程,扩区总面积近3000亩,其中产业用地2000余亩,相当于生命园现有面积的一倍。扩区后,生命园将充分利用新增空间资源,一方面保留本土生物医药企业的特色,倡导自主研发,孵化更多中小企业;另一方面,将积极引入具有一定规模的高端生物医药品牌企业,为更多高质量企业的进驻预留发展空间。

在建设模式上,郭利认为生物医药园区的建设应尽量规避前十几年建设中常常出现的问题,防止把园区建成“夜城”、“鬼城”,要综合考虑服务配套设施的跟进,以人性化的设计留住研发人员。

在今后的产业发展上,生命园将更加注重产业链形成过程中的产业配置和布局,协同考虑生物医药产业上下游企业之间的有机联系。在园区企业中,多引入与百姓生活息息相关的健康、康复、临床诊断、食品安全等企业,在产业配置上,尽量形成包括成果、转化、临床、实验,以及直接面向市场的生物产业循环体系,甚至要包括中间环节的服务体系支持,如药监、医药物流等,形成相对配置完善的产业链条,带动地区发展。

“要从长线上进行考虑,让整个园区的生物医药产业做到持续发展。重点是要发展生物医药产业的两头,一是从源头上注重引进大型企业或国际品牌企业进驻,二是更注重中间转化要素和支撑平台的建设,充分配置社会资源,协助企业做好市场的开发。”郭利说。

篇11

 

医学伦理学的发展过程,反映了伦理思想的进步和人类对生命认识的转变。传统的医学人道主义及其医学伦理思想,基本上是一个以美德论为主体,兼有义务论和生命神圣论的伦理学体系。希波克拉底时代落后的生产力与医学发展水平决定了当时的人道思想是以_种以医师美德为主体的义务论的思想模式,西方基督教统治时期则必然地产生一种“邻人之爱”的普世的人道主义传统,而近代科学的产生与发展也必然地视人为机器,从而产生一种“机械论”的人道主义思想。二次世界大战中,一方面人格的严重分裂造成了惨无人道的人道主义灾难,另一方面也产生了以红十字运动为代表的国际人道主义合作,出现了众多的医学人道主义楷模,使人道主义精神达到历史的顶峰。现代医学伦理学的基本原则从某种程度上是对二次世界大战人道主义灾难深入反思的成果。

 

20世纪中叶以来,科学技术加速度进入医学领域,使医学诊疗水平迅速提高。分子生物学的诞生为医学科学开辟了新领域,_系列新的技术对传统的伦理原则产生了冲击,原有的人道主义理论或对传统人道主义的理解已不能完全适应现代医学的现状,于是,以对新技术应用的道德问题的深层次反思为宗旨的现代医学人道主义的新形态——生命伦理学应运而生。

 

2生命伦理学:对新技术的全面审视

 

生命伦理学的产生与1969年海斯汀中心(TheHastingsCenter)在美国的建立直接相关。该中心自称为独立的、超党派的和公益的研究机构,其任务是为对个人、集体和社会造成影响的健康、医疗和环境问题建立基础的伦理议题[2]。迄今为止,它仍然是世界知名的生命伦理学研究机构之一。之后,双月刊《海斯汀中心报告》的出版(1971年)、肯尼迪伦理学研究所的建立(1971年)、《医学哲学杂志》创刊(1975年)、《生命伦理学百科全书》出版(1978年)成为生命伦理学迅速繁荣的标志。从体系结构来看,生命伦理学基本上是围绕以下四个维度展开的:伦理理论基础、问题、原则和技术。

 

2.1理论基础

 

任何理论都是建立在一定的哲学基础之上的,生命伦理学也是如此。生命伦理学是一门相对年轻的学科,至其产生时,各种伦理思潮已经成熟并相对固定,因此各种伦理学的基础理论均可作为生命伦理学的基础,对生命伦理学的价值取向产生重要影响。纵观当代生命伦理学各种学说,RobertF.C.[]认为,对生命伦理学理论产生直接或潜在影响的伦理学理论大致上有伦理相对主义、神命论、伦理利己主义、功利主义和结果论、康德的义务论、美德论、罗尔斯的正义论等。

 

其中,神命论是一个渊源最为久远的古老话题,道德善被定义为“神的命令”,道德恶则被定义为“神的禁令”。当今的西方世界,经过改良的“神命论”仍然是我们克服科学至上思维的最为有力的道德工具。美德论和义务论来源于传统伦理学和道德哲学理论与实践。伦理相对主义(包括个人伦理相对主义和文化伦理相对主义),颇具“后现代”意蕴,给人一种“无标准”的“标准”、“无原则”的“原则”感觉,但在当代伦理学实践中,其意义还是不可小视的。

 

伦理利己主义建立在人的本性是自私的基础之上,是一种描述性的理论,行为的正当性可以归结为一个行为的正当仅仅看它是否能够最大限度地满足个人自我利益。功利主义则是典型的结果论,其计算依据就是“净利益”或者是“净善”,它是19世纪以来最为流行和普遍被人接受的伦理学思潮。罗尔斯的“正义论”所提出的公平的正义理论则拒绝功利主义,“正义否认为使一些人享有较大份额的善而剥夺另一些人的自由是正当的。”4]

 

2.2原则

 

作为一门应用学科,生命伦理学的框架是由它的基本或主要道德原则支撑起来的。恩格尔哈特在《生命伦理学的基础》、《生命伦理学与世俗人文主义》等著作中提出允许(允诺)原则和行善原则是生命伦理学的基本原则。

 

影响最大并被广泛认同的伦理学原则是比彻姆(TT.L.Beauchamp)和丘卓斯(J.Childress)提出的四原则,即行善、自主、不伤害和公正。沈铭贤5从强调集体主义精神出发,认为应当将行善作为第一原则,而自主列为第二位。BernardGert等[]批评比彻姆和丘卓斯的“四原则”是原则主义,提出了系统主义的伦理方法。邱仁宗[7]234_235则从“伦理学原则是在一定条件下针对一些实践中遇到的问题提出和形成的,而问题是人类实践过程中产生的,往往是由于产生了历史教训,防止今后再发生类似的问题”的角度出发,提出了具有中国特色的伦理学原则:尊重、不伤害/有益和公正“三原则”,其中尊重包括自主性、知情同意、保密、隐私、家长主义,公正包括卫生资源的宏观分配与微观分配。关于医学人道主义的基本原则以及生命伦理学原则的评述,笔者在另一文中也有一些讨论[8],在此不再赘述。

 

2.3问题

 

“在伦理学推理中,原则不是出发点,出发点应该是伦理问题,而原则和理论是解决伦理问题的指南,为伦理问题的解决办法提供伦理辩护。”7]234伦理问题体现在一个个的事例中,正是这些事例反映出了伦理的两难和困惑。

 

从大多数伦理学著作来看,确实都是“从问题出发”的。邱仁宗的“生命伦理学基本原则”一文是以两个案例开始的。(1)“社群同意”中的一系列问题。(2)“癌症化疗临床试验的风险/受益比”问题[7]232—233。PeterDuncan的伦理学著作《价值、伦理和卫生保健》,Care)也是以对二个事例的分析作为全书的开场白。其中的问题包括医助自杀、昂贵医疗的支付主体(社会还是个人)和过度肥胖儿童(个人情感与社会负担的矛盾)等[1],从而引出生命价值、社会责任与个人伦理义务的问题。

 

作为当代科学的伦理学从问题开始的态度与方法是科学的,而且作为伦理学,不仅仅要提出问题,还要解决问题。但不幸的是,伦理学中提出的问题往往是无解的问题或多解的问题,甚至到目前为止尚没有一个真正的伦理学问题得到确证、达成共识。这也许正是生命伦理学成为热门显学的理由。

 

2.4技术

 

如前所述,产生生命伦理学这一学科的一个非常重要的原因是现代生物医学技术的进步以及对传统医学伦理观念的冲击及其使医学面临的新难题。由于促使生命伦理学产生的根本原因是技术的进步,那么,将新技术或即将产生的技术作为既成的存在物,然后对技术本身进行剖析自然就是生命伦理学的逻辑起点和当然前提了。

 

香农了引用了SamuelGorovitz在1997年对生命伦理学所作的定义“对于做出与健康相关的情境,以及包括生命科学情境决定道德维度的评论审查”[9]。对做出“与健康相关的决定”包括技术的决定和政策的决定,对其道德评论和审查包涵了对技术的反应。而对生命科学情境决定的审查则代表着对技术尤其是新技术的审查,这进_步说明了生命伦理学中技术所处的核心与“主语”地位。海斯汀中心的研究领域可以说是当代生命伦理学研究领域的代表,从其最初的研究领域来看,主要涉及生命伦理学的三个宽广的领域:临终关怀和终结生命决策、公众健康、新兴技术。由此我们也能看出,“技术”在任何生命伦理学体系中都是居于核心地位的。

 

从目前的生命伦理学专著和教科书的体例结构看,涉及到的技术领域除了对技术本质的分析与思考外,具体的医学新技术大致有以下几个方面:流产、生育技术、产前诊断、关于死亡和濒死问题、有出生缺陷的新生儿、器官移植、人体研究、基因工程、病人权利以及环境问题等。

 

3伦理委员会:生命伦理学的实践形式

 

伦理学的意义在于为人的行为的合法性和非法性提供辩护和证明。从生命伦理学的原初目的来看,是为技术应用和技术行动寻找坚实的伦理基础。然而,随着伦理学发展的深入,人们越来越发现,这样的基础几乎是不存在的。不同伦理学理论之间差异和分歧与现代医学面临如此复杂的技术环境,使得_般的伦理手段无从下手。恩格尔哈特[10]认为:发现一种唯一正确的、俗世的、标准的、充满内容的伦理学是不可能的,它还承认了一般的、标准的、充满内容的、俗世的生命伦理学的不可能性。

 

恩格尔哈特的断言也许过于绝对化,但随着现代生命科学的迅速发展和生物医学高技术的广泛应用,医学实践和医学科学研究中对人的生命干预能力更为强大,从而引发了新的伦理问题。这些问题是前所未有的,迄今为止,我们确实还没有找到_种普适的伦理学基础,但又需要_些伦理学来规范和指导我们的行为,否则,医学世界就失去了是非标准从而堕入罪恶的深渊。因此在实践中,各种医学伦理委员会的诞生与工作就十分必要了。

 

在中国,自从中华医学会医学伦理学分会于1994年提出了《医院伦理委员会组织规则》以来,中国的医院伦理委员会已有近20年的历史[15],全国各大医疗机构基本上都建立了医学伦理委员会等组织。

 

无论是国际还是国内,医学伦理委员会都呈现出蓬勃发展的形势。目前已形成了国际、国家、地区,政府、民间,医院、大学等多层次网格化的医学伦理委员会体系。就专业性而言,有医学科研伦理委员会以及医学临床伦理委员会,例如,HUGO伦理委员会、科研伦理委员会(researchethicscommittee,REC)、辅助生殖技术(assistedreproductiontechnology,ART)伦理委员会等专业组织和团体。伦理委员会有共同的工作原则和程序规则,国际合作十分活跃,理论与实践成果丰富,其将成为当代医学人道主义一个新的亮点,并对丰富和发展医学人道主义思想起到巨大的推动作用。

 

4生命伦理学的内在缺陷

 

现代生命伦理学是医学人道主义的最新形态。但是,是不是我们可以这样理解:生命伦理学已经从根本上取代了传统医学人道主义的地位,医学人道主义已经变得过时和不必要了呢?答案是否定的,因为虽然当代生命伦理学具有鲜明的时代特色,但它却也有内在的缺陷,正是这些缺陷使它不可能成为传统医学人道主义思想的替代。

 

4.1非常态伦理学

 

当今医学界的人道问题,大多数还是传统的医患关系问题。绝大多数患者还是罹患诸如感冒、胃炎、呼吸道感染等普通疾病,通过普通的门诊经过普通的医生做普通的检查然后通过普通的药物或手术治疗获得痊愈的“常态”的医疗过程。大多数新技术的应用是在极端情况下使用的。辅助生殖也好,器官移植也好,都是“非常态”的情况,针对这些问题产生的伦理学自然也是“非常态”的伦理学。当然,这并不意味着这些问题不重要,恰恰相反,由于新技术应用的伦理问题往往是困扰卫生保健的问题,因此解决它是极为紧迫和必要的。但这又不意味着新的伦理学可以取代传统的医学人道主义,正像新技术并没有取代也不可能取代传统技术和适宜技术一样。

 

4.2技术的伦理学

 

如前所述,当代生命伦理学是从技术出发并以技术作为逻辑起点的。而传统医学人道主义是从医师的美德和对医师的要求出发的。或者是从医师的角度看待问题的,二者的角度不同,构成一定的互补性。当然,单纯的传统医学人道主义并不完备,但二者的出发点正好说明二者不能互相取代,反而是应当相互补充。因为医师毕竟不能成为技术的奴隶,医师对技术有应用与选择的权利。新技术扩展了人类的生存空间,但与此同时,新技术又成为一种霸权挤压着人们的思考空间,使人的主体性逐渐减弱、丧失。这更需要我们对技术进行深度的反思,更需要传统的人道主义思想作为人的灵魂的港湾。医学技术的提高改进了我们的诊断能力,但是对于被诊断出来的疾病,我们却通常少有或没有方法对付。无论人们对_种专门技术做出什么样的判断,技术依旧存在,并对我们的生活产生深远的影响。我们通常更关心事情如何运作,而不是为什么应当做这件事。因此,技术的伦理学是十分强大的,但它不能也不应该取代传统的美德人道主义。

 

4.3少数人的伦理学

 

当代生命伦理学是应人类对医学技术的大量需求而产生和发展的。但需要特别说明的是,相对于数百亿计的门诊与住院患者、数以万计的病床来讲,医学高技术的使用人群绝对量再大也只是“少数”人的需求,医学的大多数对象仍然是普通病人和临终患者,而且医疗高技术贵而不便。以辅助生殖技术为例,“体外授精在世界是最有经验的技术,成功率达20%〜30%左右。如果一次移植更多的胚胎,例如移植两个,成功率为28%,三个则为38%。费用一次为4千〜7千美元,最高达1.2万美元。还不包括旅费和因请假而扣除的工资(这是20世纪80年代的费用,现在更高了),费用之高令一些专家关注。乔治华盛顿大学妇产科教授舒尔曼(J.Schulman)说:‘有钱人是这个领域进步的主要受益者'”[7]37医学高技术实质上是医学满足“贵族化”的需求,远远不是大众医疗,它与“人人享有卫生保健”的目标相去甚远,我们应当时刻警惕这种“贵族化”带来的新的卫生的不平等和不公平。

 

4.4“美德”缺位

 

医师美德是传统医学人道主义的核心,在医学发展的任何时期都不缺乏其重要性,技术时代亦如是。20世纪初则有一位临床医生提出,“除非医生完全认识到了这项检查的重要性,而且视进行这项检查为必须履行的职责,否则他可能会因为感到病人会不愿意并且会拒绝这项检查而放弃。可是,我的经验是,如果你能和颜悦色地简要解释一下检查和必要性,就能扫清这些障碍……”[16]从技术出发,从医师的角度出发,忽视患者的感受,特别是引入价值论和市场机制后,伦理学如果不被正确地对待,会有成为利益的博弈工具的危险。

 

5不可或缺的传统医学人道主义

 

医学人道主义的不同思想渊源,在历史上从不同的侧面推动了医学科学以及道德的发展,为医学人道主义的不断完善和发展提供了理论基础,同时,它们又有着各自的不足与局限。从历史考察,医学作为技术和医学美德在古希腊时期都已提出并得到强调,但在中世纪宗教时期,技术问题受到弱化而更多地从宗教信仰出发强调美德的发展,这对医学人道主义事业的发展无疑也是有推动作用的。文艺复兴之后,随着神对人的统治力量的弱化,人的主体性高扬,人在成为精神上的主体的同时也成为了肉体上的客体。于是医学技术作为支撑医学人道事业的基石得到高扬,医学成为了科学的事业而得到提升。但与此同时,医学的技术化倾向走向了另一个极端,对道德与精神的修炼相对受到了忽视,技术与美德的天平再一次倾斜。

 

技术是不断进步的,与此相应,美德观念也不是一成不变的。在医学2500多年的发展中技术与美德是分离的,因为技术是独立于人的意志之外独立发展的,而美德则是对技术的补充。由此推知,美德并不是精湛医术的必要条件,因为美德本身并不能直接治病,尤其是治疗身体上的疾病,甚至道德上的缺陷并不妨害成为著名的医学家受到后人的敬仰。然而,随着科学技术的飞速发展和快速进入生命科学,现代医学科学技术通过改变人与自然的关系和人在生产过程中的作用以及人本身(包括人的创新能力和需要等),使人们的生存质量、生活方式发生了巨大的变化,形成了新的人类生活条件,从而对伦理道德产生影响。同时,辅助生殖技术使生命的孕育和出生变为可操作过程,生命维持技术使死亡由事件变成过程,器官移植技术使人们有可能组装生命,克隆技术使人们可能复制生命,细胞融合技术可以从根本上改变人的性状,等等,这一切都使其超出生命科学技术本身而具有了道德伦理属性。加上旧有的医患关系、医商关系,当代医学技术与美德之间已经形成一个互相影响与互相制约的复杂的问题域,这也反映出传统的医学人道主义观念与当代生命伦理学之间质的联系。

 

篇12

我国生命伦理学研究于20世纪80年代起步。1987年3月上海市医学伦理学会成立,该学会是全国最早成立的医学伦理学学术团体;1987年9月,东南大学与南京铁道医学院联合成立应用伦理学研究中心;1988年中华医学会医学伦理学分会成立,此后各省市纷纷成立医学伦理学分会。20世纪90年代以来,适应生命科学和生物技术迅猛发展的需要,国家863计划、973计划和自然科学基金等都对生物医药研究加大了资助力度,有关部门加快了制定技术标准和管理法规的步伐,生命伦理学受到了医学家、生物学家、哲学家、社会学家、法学家、立法者、决策者和社会公众等的广泛关注,相关研究日益深入,研究机构和学会组织蓬勃发展。21世纪以来,一些大学和研究机构如中国医学科学院/中国协和医科大学(2001年)、华中科技大学(2002年)、武汉大学(2003年)等纷纷成立了生命伦理学研究中心;中国自然辩证法研究会也成立了生命伦理学专业委员会(筹),并从2007年到2010年组织召开了四届全国生命伦理学学术会议。2010年,中国首个受试者保护工作体系在北京大学成立,通过为研究者提供培训、对研究方案进行伦理审查、对研究过程进行伦理监督、对未来临床和科研领导者进行能力培养、维护科研的诚信等措施,对受试者提供全方位的保护[1]。香山科学会议也多次把生命科学伦理问题作为会议主题进行讨论。1999年8月,第120次会议以“21世纪生命伦理学难题”为主题,围绕人类基因组计划对生命伦理学的挑战、辅助生殖中的伦理道德和法律问题、“克隆”中的伦理问题等三个中心议题展开了研讨[2]。2002年4月,又召开了以“我国生命科学研究中的伦理问题”为主题的第180次会议,围绕“中国与世界:生命科学究竟带来哪些伦理和法律问题”、“生命科学研究中的伦理问题与科学家的社会责任”、“制定与生命科学相关的政策法规中的若干伦理问题”三个中心议题进行了讨论。近年来,香山科学会议对再生医学、合成生物学、纳米药物、干细胞、克隆等技术的发展及其伦理问题都进行过探讨。不少生命伦理学方面的学者通过多种方式参与了科技部、卫生部等国家层面生物技术应用研究规制设置的伦理咨询和政策制定。2001年,中国国家人类基因组南方研究中心伦理委员会向卫生部等机构提交了《人类胚胎干细胞研究的伦理准则(建议稿)》,获得有关部门的采纳和接受。生命伦理学家与医学和公共卫生、社会学和法学专家一起给相关部门起草了艾滋病政策和法律改革的建议,促进了21世纪后我国艾滋病防治工作的显著进展[3]。

1.2中国积极参与国际生物科技伦理制度建设,并引起国际社会的广泛关注

中国生物伦理学研究和实践从80年代的起步阶段就直接得益于对国外相关研究和伦理实践的介绍和引进,并在不断学习、借鉴和发展过程中积极参与国际生物科技伦理的交流、合作研究以及伦理准则形成和推广过程,努力发出自己的声音。中国是国际生命伦理学协会的创始国,并在2006年成功在北京举办了第8届世界生命伦理学大会。中国积极参与国际合作交流活动,多次组织召开了国际交流会议,如中英纳米技术伦理学会议(2009)、中荷动物生物技术伦理学会议(2009)、中日韩东亚国家危重病人决策研究(2009)、中美临床试验伦理问题会议(2009)、中欧生殖医学和干细胞研究合作伦理管治项目(2007年~2009年)、中法医院伦理学会议(2001),等等。有多名中国科学家在国际生命伦理学组织中担任职务。在一些国际性的重大生命伦理问题上,中国明确表达了自己的立场。2000年12月2日,中国人类基因组社会、伦理和法律委员会通过声明,表示接受联合国教科文组织的《人类基因组和人类权利的普遍宣言》和国际人类基因组组织(HUGO)的原则。2001年7月22日,科技部副部长程津在以《生物伦理:国际挑战》为题的联合国教科文组织科技部长圆桌会议上说,我们赞成以治疗和预防为目的的人类胚胎干细胞研究,但是坚决反对克隆人,不支持任何生殖性克隆实验。在2010年第10届世界生命伦理学大会上,中国学者提出,应以“和而不同”的观点来正确处理国际伦理准则与传统文化之间的关系[4]。中国关于生命伦理学的研究、表达和制度建设正引起国际社会越来越多的关注。

1.2中国生物科技伦理宏观管理制度建设总体上不容乐观

目前中国生物科技伦理制度建设的关键问题是,中国还没有国家生物伦理学委员会的类似机构,来从国家战略层面对生物技术发展引发的伦理、法律和社会问题进行系统分析和深度探讨,也缺乏相关研究议题进入政府决策议程的适当机制。这种机制缺失,在相当程度上造成中国在生物技术应用研究领域的失范和混乱,并给国家生物技术创新计划的实施带来不良影响。在实际中,各级政府对一些生命科学研究和医疗技术的宣传、推广行为缺乏必要、严格的伦理评估程序和法律约束机制。许多跨国公司和机构借科研合作之名在中国境内从事违规的药物人体试验和动物实验或非法获取生物遗传资源,严重影响了中国科学界的国际形象,侵害了中国的战略利益。某些科研机构和决策部门基于自身利益考虑,对研究失范行为视而不见;或片面依靠某些科学家的意见进行决策,实施重大生物技术商业化项目或创新计划,引起社会广泛质疑。这不仅使科学界的诚信度和政府公信力受到伤害,而且使一些创新项目的推进面临巨大的社会压力。此外,还存在着伦理研究资源欠缺、伦理决策和管理经验不足、相应规制设置不完善、已有规范得不到有效执行等突出问题,制约着我国生命伦理制度的发展与完善。

2国外生物科技伦理制度建设的进展及经验

(1)重视技术风险评估和技术的社会科学研究,预防高新技术的非预期后果。早在20世纪70年代,为适应公众对日益涌现的新技术可能引发的潜在健康风险和环境风险的高度关注,美国国会颁布了《技术评估法案》(1972)。该法案强调对技术变化的广泛社会影响进行预先评价的必要性,并授权创建了技术评估办公室(OTA),以全面理解新技术的潜在社会影响。这类“意在对现存技术或新技术可能产生的非预期结果进行分析的政策研究活动”[5],被认为有助于改进技术决策的质量,有效化解各种治理危机。21世纪以来,随着对新技术评估的复杂性和重要性的认识,欧美各国逐步从经典式技术评估走向参与式技术评估、论辩式技术评估和建构性技术评估,其总体取向是不断扩展公众参与的空间和深度,增加新技术评估中伦理的、法律的和社会的内容,以逐步消解单向度的技术精英决策体制可能带来的负面影响,增进社会公众对科学界和决策层的信任度。

(2)通过国家立法设立国家生命伦理委员会,对重大生物科技可能引发的风险和伦理问题进行前瞻性评估和咨询。20世纪70年代初期,当重组DNA技术即将问世之际,斯坦福大学分子生物学家保尔•伯格领导的一群美国科学家就倡议,在这一技术应用的相关规制和规范出台之前应暂停与之相关的实验研究活动。美国国家科学院、国家健康卫生研究院等迅速回应科学家的意见,建立了重组DNA特别委员会、重组DNA技术委员会等,对重组DNA技术应用的潜在危险以及相关的伦理、法律和社会问题进行研究。1974年,美国政府依据“国家研究法案”,设立了“生物医学和行为科学研究的人类受试者保护委员会”。该委员会是由议会设置的第一个美国国家研究伦理学委员会,其提出的著名的“Belmont报告”,明确了涉及人类受试者的研究活动的基本原则,为联邦政府在这一领域的研究规制的设置奠定了基础。20世纪90年代中期以来,几乎每届美国政府都设有国家生物伦理委员会,探讨新的科学、医学和技术引发的伦理问题。克林顿时代的生物伦理委员对克隆、人类干细胞研究等问题进行了探讨,布什时代的生物伦理委员会则主要讨论了干细胞研究、基因增强和生殖技术等引发的伦理问题。2009年11月,奥巴马上任后不久就宣布设立新的生物伦理顾问委员会,研究生命科学和生物技术研究引发的“知识产权问题、科研中的利益冲突和权利尊重问题”等,以便通过新技术的社会评估,将相关的伦理辩论作为政府决策和治理的重要基础。

(3)国际组织积极推进国际生物科技伦理准则体系建设和实践,形成了一系列指导性原则与伦理规范。20世纪70年代以来,联合国教科文组织(UNESCO)和世界卫生组织(WHO)等国际机构开始重视生命科学中的伦理问题,并在其工作计划中对科技伦理学给予了优先地位。UNESCO曾在20世纪90年代先后建立了国际生命伦理委员会(IBC,1993)、世界科学知识与技术伦理委员会(COMEST,1998),政府间生物伦理委员会(IG-BC)、联合国机构间生物伦理委员会等伦理组织。这些组织积极推动国际社会形成伦理共识,为成员国加强伦理管理组织体系建设提供工具和技术支持。联合国教科文组织会员国大会先后通过了《世界人类基因组与人权宣言》(1997年)、《人类基因数据国际宣言》(2003年)和《世界生命伦理及人权宣言》(2005年),为各国提供了有关生命伦理原则、标准和框架。UNESCO还进行了相应配套工作,促进伦理教育的推广,伦理委员会的建立和经验交流。在WHO、国际医学科学组织理事会(CIOMS)、世界医学协会(WMA)等国际组织的推动下,在生物医学研究领域,国际社会已形成了一系列共同的伦理原则与规范。WMA的《赫尔辛基宣言———人体医学研究的伦理准则》、CIOMS的《涉及人的生物医学研究国际伦理准则》等文件,对生物医学研究中涉及人体实验的伦理行为进行了明确规范,已成为成员国普遍遵守的国际伦理准则。2000年,WHO还制定了《评审生物医学研究的伦理委员会工作指南》,提出,“国家、单位和社区应该努力建立伦理委员会和伦理审查系统……如果适当的话,政府应该促进在国家、单位和地方建立独立的、多学科的、多部门的和多元的伦理委员会。伦理委员会需要行政上和财政上的支持”[6]。根据WHO的要求,各成员国都逐步在医疗机构建立起了伦理委员会,推行伦理审查制度。

3加强我国生物科技伦理制度建设的政策建议

国际经验表明,要推进负责任的科学技术创新战略,必须通过引入科学技术的社会评价以及设立国家伦理委员会等机制,在重大科技决策过程中引入伦理、法律和社会维度的考量,反映和表达公众的普遍利益诉求,实现科学技术和创新的包容性发展。基于我国的现状,我们认为应从以下几方面加强生物科技伦理制度建设。

(1)从战略高度重视科技风险管理与科技伦理制度建设。科技伦理制度的建设旨在强化科学家、决策者以及社会公众的社会责任意识,它是面向未来的战略思考,展现的是包容性增长和可持续发展的国家意志。从可持续发展的角度看,加强科技风险管理与科技伦理制度建设是一种具有前瞻性的战略部署,事关国家的长治久安与社会和谐,有关部门亟须站在国家战略高度,以一种负责任的姿态,高度重视科技风险管理与科技伦理制度建设,为科技的长远发展创建有利的社会伦理环境和制度体系。

(2)建立重大项目的伦理审查与风险研究评估机制。加强生物科技创新的伦理研究和社会评估是完善生物科技伦理制度的重要环节。鉴于我国生物技术快速发展的态势,亟须加强相关伦理研究和社会评估工作。特别是对于重大科技项目,尤其需要建立伦理审查与风险评估机制,对其后果进行多方面的价值评估———不仅要看其可能带来的经济效益,更应看其对环境生态、对人的生命健康以及社会福利、社会公正的影响。因此,建议尽快研究制定有关规则,在重大项目的立项、评审与答辩中引入伦理和风险评估指标,把规避安全风险作为项目评审和验收的重要标准之一,并建立安全举证机制。为实现真正的伦理规制,需要在答辩委员会、评价专家组等组织中吸收伦理学家、社会学家等加入,重视他们的参与和意见表达;对于某些重大高新技术计划项目如转基因作物、纳米科技、合成生物学研究等,应配套设立专门的伦理研究议题,进行技术风险的前瞻性研究和风险跟踪考察。

篇13

Research and Practice of Autonomous Learning and Cooperative

Research Model in "Cell Biology" Teaching

HOU Lixia, ZHANG Yuxi, YANG Hongbing, LIU Xin

(College of Life Sciences, Qingdao Agricultural University, Qingdao, Shandong 266109)

Abstract Cell biology is one of the four basic disciplines in the life sciences, but also a frontier-based experiments. "Autonomous learning, cooperative research" mode is especially important for students in the habit of lifelong learning, this paper discusses the teaching mode in cell biology course in practice.

Key words cell biology; autonomous learning; cooperative research; teaching mode

细胞生物学是生命科学领域的四大基础学科之一,在生命科学中占有举足轻重的位置,细胞生物学课程是生物科学和生物技术专业的必修课。其教学质量的好坏直接影响到生命科学学院学生的基本素质和质量。“自主学习、合作探究”的学习模式是“终身学习”的基础,可以使学生终身受益,正所谓“授之以鱼”不如“授之以渔”,也是培养应用型人才、创新型人才的手段之一。结合笔者的教学经验,对该模式进行了探索与实践。

1 “自主学习、合作研究”教学模式的涵义

自主学习、合作探究的教学模式重视学生学习和探索的过程,注意学生在学习中的体验。自主学习的特点主要表现在:自主性、独立性、自控性、过程性。①自主性是指学生处于主体地位,积极参与较教学过程,也就是有学习的内在需要;独立性是指学生能够总结出适合自己的学习方法,从而独立解决学习中遇到的问题;自控性是指学生对学习的过程能够按照自己遇到的问题总结经验并且进行修正;过程性是经过学生分析、比较、判断等过程进行总结,并最终得出结论,强调的是在过程中学习。

合作探究的特点主要表现在互动性,交往性,问题性和开放性。②互动性是指老师与学生的互动以及学生之间的互动,尤其是后者容易被忽略。合作学习的倡导者们认为:在课堂上,学生之间的互动关系对于其学习成绩、社会化和发展的影响力至关重要;交往性主要是指在学习过程中,除了对知识的掌握和理解,也是一种人与人之间的交往过程;问题性是指整个学习的过程就是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。开放性是指给学生一个自由发展的空间,有利于学生思维的活跃。

2 “自主学习、合作研究”教学模式的必要性

传统的教学中,教师往往着重知识传授而轻视了思维的训练,着重知识的单点深入而轻视了纵横联系;着重理论知识的记忆而轻视实践操作。这种模式不利于学生思维的发展,而且抑制了学生的个性。③为了学生充分理解和掌握细胞生物学的基本内容和研究方法,同时,在遇到最新的研究课题时能够独立思考,找到解决问题的思路和方法,“自主学习、合作探究”的教学模式是很有必要的。此外,“终身学习”一直以来都是教育工作者们所倡导的一种学习方式,可以使学生终身受益,正所谓“授之以鱼”不如“授之以渔”,学生在“自主学习、合作探究”的氛围中愿学、乐学、会学、善学,养成终身学习的习惯,④锻炼学生的思维能力,提高学生解决问题的能力和创新能力。

3 “自主学习、合作研究”教学模式的实施

3.1 激发学习动机,使学生的学习具有持久的动力

3.1.1 讲好第一节绪论课,激发学生的好奇心

绪论课是一门课程的开始,这节课的效果直接影响学生对细胞生物学的学习兴趣,甚至影响学生对这门课的学习效果。在绪论中要强调细胞生物学领域的一些新发现、新技术、新兴的研究领域、著名科学家的事迹等来激发学生潜在的主动学习兴趣。此外还要注意理论联系实际,介绍日程生活中应用到的细胞生物学的知识和技术,激发学生的好奇心。

3.1.2 成立兴趣小组,关注细胞生物学领域的某方面的研究进展

老师设计题目,如:细胞信号转导与癌症的关系;植物细胞凋亡研究进展;细胞器与遗传病等内容,或者选择自己感兴趣的领域,让学生们自己结成5人左右的小组,负责关注本领域的新闻,新的科学发现,新的成果应用等信息,并阶段性总结汇报。