探討生命科學教學改革的必要性
臨近畢業了，大家的論文寫好了嗎，下文是生命科學教學改革的必要性，希望大家有所收穫!
20世紀後葉生命科學各領域取得的巨大進展，特別是分子生物學的突破性成就，使生命科學在自然科學中的位置起了革命性的變化。勿庸置疑，在下一世紀生命科學將繼續蓬勃發展，生命科學對自然科學所起的巨大推動作用決不亞於19世紀與20世紀上半期的物理學。過去生物科學曾得益於引人物理學、化學與數學等學科的概念、方法與技術而得到長足的發展，未來生命科學將以特有的方式向自然科學的其它學科進行積極的反饋與報答。當21世紀逼近的時候，一些有遠見的科學家、思想家與政治家將日益嚴重的諸多人類社會問題(如人口、地球環境、食物、資源與健康等)的解決，寄希望於生命科學與生物技術的進步。
一、生命科學將成爲21世紀自然
科學發展與社會進步的關鍵學科本世紀50年代dna雙螺旋結構模型的發現，隨後遺傳信息傳遞“中心法則”的確立與dna重組技術的建立使生命科學的面貌起了根本性的變化。分子生物學與遺傳學的結合將用10一15年測定出人類基因組30億個鹼基對的遺傳密碼的全部序列。人體細胞約有10萬個基因，迄今僅弄清楚不到5%，今後將要繼續發現與闡明大量新的重要基因，諸如控制記憶與行爲的基因，控制細胞衰老與程序性死亡的基因，新的癌基因與抑癌基因，以及與大量疾病有關的基因。將利用這些成果去爲人類健康服務。
70年代後分子生物學的發展，以基因工程爲代表的生物工程的出現，生物技術通過對基因鏈的精確切割與有目的再組合，使有目的改良生物的性狀與品質成爲可能。迄今生物工程所取得的成就已在生產上顯示出誘人的前景，儘管還存在有不少爭議的問題，但很有可能成爲下一世紀的新興產業。
發育生物學將要快速興起，它將要回答無數科學家一百多年來孜孜以求而未解決的重大課題:一個受精卵通過細胞分裂與分化如何發育成爲結構與功能無比複雜的個體，闡明在個體發育中時空上有條不紊的程序控制機理，從而爲人類徹底控制動植物生長髮育創造條件。rna分子既有遺傳信息功能又有酶功能的發現，爲數十年踏步不前的難題“生命如何起源?”的解決提供了新的契機。人們在下一個世紀還要試圖在實驗室人工合成生命體。人們已有可能利用生物技術將保存在特殊環境中的古生物或凍乾的屍體的dna擴增，揭示其遺·傳密碼，建立已絕滅生物的基因庫，研究生物的進化與分類問題。
神經科學的崛起預示着生命科學又一個高峯的來臨。腦是含有101’細胞的非常複雜的高級結構體系，下一個世紀初從分子到行爲水平的各個層次對腦功能的研究都將有重大突破，在闡明學習、記憶、思維、行爲與感情機理方面也將有重大進展。腦機能在理論上的進展將會促進新一代智能計算機的研製。
生態學可能是最直接爲人類生存環境服務並對國民經濟持續與協調發展起重要作用的科學。保護生物的多樣性是當前生物科學最緊迫的任務之一。很多生物在沒有被人類認識以前就消亡，這對人類無疑是一種災難。生物多樣性保護和利用以及控制有害生物蔓延的研究成果將指導人類遵循自然規律積極保護自己生存的環境，否則人類的物質文明與精神文明都要受到難以挽回的影響。
21世紀人口增長與糧食(食物)增長的關係仍然是困擾人類進步最嚴重的社會問題。加速高效農牧業的發展與控制人口的增長是保證人類社會進步與經濟持續發展的基礎。面臨21世紀的生命科學將做出決定性的貢獻.
順應生命科學迅速發展的形勢，發達國家政府及一些國際組織先後提出了“國際地圈及生物圈計劃”、“人類基因組作圖與測序計劃”、“腦的十年”及“生物多樣性利用與保護研究”等投資巨大的生命科學研究計劃。其中僅“人類基因組作圖與測序計劃”一項預算就高達30億美元。美國對生命科學的基礎研究極爲重視，科研經費的資助明顯傾斜。1992年美國財政預算中科學研究與發展經費爲576億美元，其中國立衛生研究院(nih)佔90億美元。nih的投資主要用於生物和醫學的基礎研究，另外國家科學基金會(nsf)、農業部、環保局和航空航天局(nasa)的經費也有生命科學基礎研究的大量份額。
由於生命科學的發展，人才的需求量激增，近年除越來越多的物理學家、化學家與技術科學人員被吸引到生物學研究領域外，在發達國家學習生命科學、農、林與醫的青年學生增加很快，以美國爲例，近年統計48萬博士學位獲得者中，學生命科學的佔51%。優秀青年科學家流向生命科學前沿，在我國與其它國家也是很明顯的。這是21世紀生命科學欣欣向榮的動力與源泉，我們不僅要洞察這種趨勢，更要十分珍惜這種千載難逢的機遇。
二、高等學校的生物科學教學必須適應21世紀生命科學科技人才的需求
我國是否能在世紀交接的年代不失時機地將生命科學迅速推向前進，並躋身於世界先進行列，將是“科技興國”這一重大戰略決策的具體體現。生物科學的使命要依託全民族生物科學知識的普及與提高和高級生物科學人才的培養。建立起一支龐大的、高素質的生物科學科技隊伍是實現這一目標的基本環節。“科技興國，教育爲本”，高等學校生物學教育是發展生命科學與培養人才的基地，這在國際上已成共識。反觀目前我國高校生物學教學中面臨的諸多嚴重問題，與當前生物科學發展的形勢極不相稱，提高與改善高等學校生物科學的教學以適應21世紀生命科學科技人才的需求已成爲刻不容緩的任務.
(一)改革教學內容，跟上學科的發展
生物科學的迅速發展，使舊的生物系的課程設置、教學內容已不能適應需要。爲了改變這種狀況，自1992年起，我國各高等學校的生物系普遍開設了6+l模式的專業必修課程，即動物學、植物學、微生物學、生物化學、細胞生物學、遺傳學、生理學或植物生理學。這種模式在目前可能是合理的，但這種模式不是唯一的模式，也不是固定不變的式.正如前面所說的，生物學科正在起着革命性變化，還需要不斷研究學科的發展，改革我們的教學內容。我們認爲一些迅速崛起與快速發展的學科，諸如神經科學、發育生物學等是否會演變成高校生命科學教學的基礎課?分子生物學是否應成爲一門獨立的基礎課，它是否已具備了自己的學科體系?與國民經濟發展與環境保護極爲密切的生態學正在更新自己的概念與內容，是否也應成爲一門基礎課?這些都是致力於生物學教學的專家十分關注的事。面向21世紀的生命科學、必然是各學科相互滲透與相互交融的“大生物學’時代。曾經在引導一代青年入門起重要作用的普通生物學是應恢復其昔日應有的位置，使其發展成爲真正意義上的“generalbiology.”新的問題與矛盾必然又會產生，知識積累是無窮的，學時卻是有限的、怎麼辦?是延長學習年限，還是改革教學內容?我認爲主要應選擇後者。隨着生命科學的發展，知識結構也應有所變化。譬如植物學與植物生理學是否可合併爲一門課—植物科學，將形態結構與生理功能揉在一起講授，豈非符合當今生命科學的特點，動物學與動物生理學是否也可這樣考慮?當然這樣對教師的要求更高，難度更大。教學改革總是要在克服困難中前進的。我認爲要十分重視生命科學重要學科的發展與學科的建設。80年代我國有遠見的生物學家把分子生物學(包括分子遺傳學)、細胞生物學、神經生物學與生態學列爲當前生物科學的四大基礎學科，無疑是正確地反映了現代生命科學的總趨勢。遺傳學(主要是分子遺傳學)不僅是20世紀下半葉生物科學的帶頭學科，在今後多年還將保持其在生命科學中的核心作用.
有些科學家早就預測到，由於分子生物學、細胞生物學與遺傳學的結合，必然促進發育生物學的蓬勃發展，從而提出發育生物學將成爲21世紀生命科學的“新主人”，這種預測已逐漸變爲現實。
1.分子生物學
分子生物學是在分子水平上研究生命現象本質與規律的科學。核酸與蛋白質(有人認爲還有糖)是生命的最基本物質，因此核酸與蛋白質結構與功能的研究今後仍然是分子生物學研究的主要內容。蛋白質是生命活動的主要承擔者，幾乎一切生命活動都要依靠蛋白質(包括酶)來進行.蛋白質分子結構與功能的研究除了要闡明由氨基酸形成的並有一定順序的膚鏈結構外，今後將特別重視肚鏈摺疊成的特定的三維空間結構，因爲蛋白質生物功能與它的空間構型關係極爲密切。核酸是遺傳信息的攜帶者與傳遞執行者，遺傳信息由dna~rna~蛋白質的表達過程，稱爲遺傳信息傳遞的“中心法則”，是分子生物學(分子遺傳學)研究的核心。其基本問題已比較清楚，當前研究的重點是:(l)約經10一15年，人類基因組30億個鹼基對全序列(遺傳密碼)可以測出，這是具有里程碑意義的工作。(2)真核生物基因表達過程在各層次上調節的研究仍然是今後相當一段時間的任務。
2.細胞生物學
細胞是一切生命活動結構與功能的基本單位，細胞生物學是研究細胞生命活動基本規律的科學，細胞的結構、細胞代謝、細胞遺傳、細胞的增殖與分化、細胞信息的傳遞與細胞的通訊等是細胞生物學主要研究內容。雖然今後細胞生物學研究的內容是全方位的，但概括起來可能是兩個基本點:一是基因與基因產物如何控制細胞的重要生命活動，如生長、增殖、分化與衰老等，在此要涉及到一個全新的問題，細胞內外信號如何傳遞;二是基因產物—蛋白質分子如何構建與裝配成細胞的結構，並行使細胞的有序的生命活動。
3.遺傳學
遺傳學比分子生物學更具有自己獨立的學科體系。但現代遺傳學與分子生物學是不可分割、相互交叉的兩個學科，且很難劃然分開。有些著名的遺傳學家把遺傳學概括稱爲基因學，因爲現代遺傳學主要是研究生物體遺傳信息傳遞與表達的科學。基因攜帶的信息是由基因的結構所決定，信息的表達是由基因的功能實現的，因此遺傳學研究的是基因的結構與功能。從遺傳學的角度看，所有生命現象的機制，追根究底都會與基因的結構與功能相關。因此遺傳學在今後較長時間仍然是生命科學的核心科學。
有人估計人體細胞內約有10萬個基因，迄今弄清楚的不到5%，所以與重要生命活動有關與疾病有關的新基因的發現與闡明將是今後幾十年的重要任務。
4.發育生物學
由於近幾十年分子生物學、遺傳學與細胞生物學所取得一系列突破性成果與知識的積累，已爲解決這一重大課題創造了條件，也是今後發育生物學學科應運而飛速發展的原因。發育生物學當今要解決的基本問題是細胞的基因如何按一定的時空關係選擇性地表達專一性的蛋白質，從而控制細胞的分化與個體發育。闡明基因在多層次水平上控制胚胎的發育就不僅是涉及到個別基因的問題，而是一系列調節基因在時空上的聯繫與配合，從而支配發育的程序。雖然這是難度極大的課題，但近年已有所突破，並初見端倪。估計今後發育生物學將沿着這條道路深人下去，並可望取得豐碩的成果。
上文是生命科學教學改革的必要性