组学时代医学检验专业教学的探索与实践

组学时代医学检验专业教学的探索与实践组学时代医学检验专业教学的探索与实践 潘娌妮潘娌妮 楼永良楼永良 吕建新吕建新 （温州医学院，浙江（温州医学院，浙江 温州温州 325035） 【摘要】人类基因组计划完成后，生命科学研究进入到“组学”的研究时代，这给临床医 学的发展带来了无限的希望，这些新技术、新理念、新思维被引入医学检验领域，为其提 供了广大的发展空间，在此契机下，我们医学检验教育也围绕组学教育方向从办学模式、 课程和实验教学体系改革、师资队伍建设和搭建产学研平台等方面进行了探索与实践。 【关键字】组学时代 医学 医学检验教育 人类步入 21 世纪的同时，迎来了崭新的知识经济时代。它强调知识作为创作社会财富 诸要素中的最基本的生产要素，以知识资源的占有、配置、生产、分配、消费为重要的因 素的新经济形式，知识经济的来临为我们提供了重要的发展机遇1。这个过程中生命科学 也逐渐从宏观向微观、由表型向机制探索并且带动医学发展的突飞猛进，而培养适应新时 代的人才需求无疑将会成为高校教育的重要课题。 一、组学时代的到来及其背景下医学的发展 人类基因组计划完成后，生命科学研究进入到“组学（omics） ”研究时代，研究重点 由基因结构研究转移到对基因结构与功能关系的探寻，除“基因组学（genomics） ”外，许 多新概念和新学科也伴随而来， “转录组学（transcriptomics） ” ， “蛋白质组学（proteomics） ” ， “代谢组学（metabolomics） ”等都开始迅速发展，这些研究力图将宏观生命现象分解、 还原为分子水平，尤其是基因水平的事件，并根据许多前所未见的细节、提出各种作用机 制的假设来解释观察到的现象，通过不遗余力地探求各种疾病的分子机制来达到生命科学 研究追求的终极目标。组学研究注重宏观整合的手段，关注对定性现象的归纳与对定量规 律的探求这两者相互结合、共同发展的更高层次2。全局系统生物学作为“组学”的研究 方法正是在这种大环境下应运而生了。在分子机制的研究角度下，凭借全局系统生物学的 研究方法，组学研究对人类的治病机制从“垂钓式”的独立研究转变为“捕捞式”的批量 处理，这将对我们探寻生命活动的本质，进行疾病诊断和疗效评价，发现与临床安全性和 有效性有关的生物标志物等有着重大意义。 为通讯作者为通讯作者 随着组学概念的提出，其内涵得到不断的延伸，系统生物学、转化医学、个体化医疗 也 日渐走进科学家的视野。这种发展势必推动医学领域的革命性进程。未来医学将发展为以 分子诊断与分子治疗为特征的分子医学，其模式也将从单纯的实验医学模式（生物医学 模式）转为整体医学模式（生物心理社会医学模式） ，医院功能也逐步从单纯的诊断治 疗转为以预防、保健、治疗、康复为主3。 07 年“十一五”国家高技术研究发展计划（863 计划）的总目标“瞄准国际相关前沿 技术领域，加强我国全基因组关联分析和药物基因组学研究关键技术体系的建设和创新， 并提供技术保障。 ”它以组学技术在医学领域的运用为切入点，选择威胁我国人口健康的精 神疾病、高血压、糖尿病、食管癌和肺癌五大常见重大疾病为突破口，通过全基因组关联 分析和药物基因组学研究，阐述重大疾病致病的遗传机理、药物基因组学相关基因多态性 与药物疗效和安全性的相互关系，发现新的遗传标志物和预警靶点，从而实现人类对疾病 在治疗与预防上的飞跃。 二、组学时代下医学检验面临的挑战 随着组学时代的飞速发展，新技术、新理念、新思维被引入医学检验，为检验医学的 发展提供了更大的发展空间。2007 年 11 月，在浙江杭州召开的第二届中国检验医学中青 年论坛上，中国工程院李兰娟院士指出， “代谢组学的概念及其在肝病中的应用为检验医学 的发展提供更广阔的天空。 ”组学技术融入到检验领域，带动了检验的诊断技术，主要体现 生物芯片（Biochip） 、生物传感器（Biosensor system） 、生物质谱、比较基因组杂交 （CGH） 、全基因组关联性分析（SNPs、CNVs）等，这些不同程度地使得医学检验朝向仪 器的自动化，技术的床边化（小型化、简便化） 、分子化、标准化，网络技术的信息化，实 验室管理的安全化和交流的国际化发展2。尤其是技术的分子化，使基因诊断、蛋白质组 学、代谢组学、研究技术在医学检验得以充分的应用，从而使疾病的预测、早期诊断、个 体化医疗成为可能。这也预示着在组学时代，医学检验还将担负着打破基础医学与临床医 学之间的屏障，实现从基础研究到临床应用有机转化即转化医学的重要使命。转化医学 （Translational Medicine）这是进入 21 世纪以来国际生物医学领域出现的新概念和研究的 新方向。它打破基础医学与药物研发、临床医学之间固有的屏障，将组学研究成果应用于 临床疾病的诊断治疗和预防，再针对来自于临床医师的观点和假设，设计实验加以检测和 验证，即从实验室到病床（bench to bedside） ，再从病床回到实验室（ bedside to bench） ， 我们常称之为 B2B4。国外以此为背景的研究机构正如雨后春笋迅猛生长，而国内还没有 单独成为一个学科，其人才培养没有一个成熟的模式，缺乏正规的科研训练。我们认为， 对于一个新兴交叉学科的人才培养，要灵活机动，发挥高校办学和专业的优势，才能满足 日益迫切的人才需求。 三、组学时代下的医学检验教育 （一）人才培养的总目标和具体要求 传统医学检验毕业生主要的就业去向有医院检验科（常规检验） 、疾控中心（卫生理化 检验、卫生微生物检验）等，随着产业的发展，越来越多基于组学技术和转化医学的实验 室和大型企业开始成长，比如医学检验独立实验室（出生缺陷、产前诊断、耐药基因检测、 易感基因检测、转化医学新技术临床应用） 、医学实验室（研究） 、检验诊断试剂相关企业、 生物技术相关企业等，并不同程度地开始受到学生的关注，逐渐成为毕业生心目中的重要 就业意向。因此，根据行业需求和专业特色，我们提出了要培养适应组学及转化医学需求 的复合型人才的总目标。 针对总目标的提出，人才培养在知识结构上，不再满足化学、生物学、信息学、物理 学（检验仪器学） 、医学（基础医学、临床医学、预防医学）等几大类学科，还要兼纳材料 学、生物信息学、计算机生物学和预测医学的新兴和实用学科，而能力上除了学习能力 （学会到会学） 、信息获取能力（文献检索等） 、科学研究能力、专业技术能力外，还要具 备更高要求的外语能力（专业英语）和创新创业能力。这些都将给我们的教学体系带来很 大冲击，有机结合医学、理学、工学等，打破传统的课程体系，组合、整合各课程教学内 容，建立基于“知识点”的教学体系，冲破知识爆炸与学制限制的冲突，才能实现我们预 定的目标。 （二）具体举措 办学模式的探索 1997 年我院创建“院系合一”的医学检验专业教育模式，一方面督促临床检验老师完 善知识结构，提升自身发展，另一方面开发系列学生参与临床科研的项目，增加学生了解 临床科研的手段和方法的机会，使他们动手能力和科研水平得到提高，理论联系临床实际， 实现资源共享，促进学科的发展。2004 年我们又在检验系的基础上整合学校相关专业，成 立检验医学院、生命科学学院，实行两块牌子、一套班子的行政建制模式，为生命科学领 域的研究成果向检验方向转化提供组织保障。 2课程体系的调整 我们提出按“知识点”教学的方案，比如分子生物学检验技术，在 36 学时理论和 36 学 时基本技术实验外，对部分学有余力的学生开设 X 学时开放实验，激发他们的兴趣，而对 于成绩过硬且有浓厚兴趣的学生实行 X 学时科研实验，培养他们的科研能力和科研精神。 3师资队伍的建设 师资队伍始终是教学的重要保障力量，积极引进高水平、高学历（学位） 、跨学科师资 人才（化学，生物学，临床医学，医学检验，生物医学工程） ，注重教师的基础知识与临床 水平的结合，强调医理工多方向的融合，争取让更多老师出国学习，多与国外学习交流。 4实验教学体系改革 针对实验能力基本和强化的两大教学手段，实践教学设计思想秉循共性培养和个体化 培养的原则，构建“三层次三平台”的实验教学课程体系。 “三个层次三平台”是指基于基础实 验教学、开放式实验、科学研究的三个平台实现课程实验项目的基础技术型、应用技术型、 研究创新型三个层次。由验证到设计、由单一到组合、由学会到创新逐步开展实验教学， 为提高学生的动手和科研能力提供了有力的保障。 5产学研平台的搭建 2001年，我校成立生物学实验教学中心，2005年成为浙江省基础课（生物学）实验教 学示范中心，开展医学基础和医学检验实验教学的一体化建设；2004年8月，浙江省医学遗 传学重点实验室落户我校；2009年，我校充分利用社会资源，与迪安医学检验中心共建温 州医学院迪安医学检验中心，建立校企合作的独立实验室，构建产、学、研一体化的转化 医学实验平台，搭建了一个很好的检验医学研发、服务的载体，开辟了与独立实验室合作 的新模式。 四、成果 医学检验作为浙江省重点建设专业和我校的特色专业，我们十分注重学生科研创新能 力的培养，组织指导学生参加各级各类科研创新项目，比如“挑战杯” 、 “新苗人才计划” 、 大学生生物学科竞赛等，成立校企合作的职前培训，让学生在大学期间就开始接触组学的 前沿知识，领悟科研的精髓，感受知识的乐趣。近三年，共有 10 人次获浙江省“挑战杯” 大学生课外科技作品竞赛奖，1 位同学获全国三等奖；4 个项目获浙江省“新苗人才计划” 资助项目；浙江省大学生科技创新活动计划申报项目报送学校 8 项，分别是创新项目 3 项， 推广项目 4 项，孵化项目 1 项。另外我院队伍参加 2008 年浙江省第二届生命科学竞赛并取 得优异成绩，分获二、三等奖。组学时代把人类医学带到了又一个崭新的阶段，它冲击着 医学领域的每一个分支，作为功能越来越重要的医学检验，其人才培养仍需要我们继续沿 着科学的进步无止尽地探索下去。 参考文献： 1 丛玉隆.我国检验医学发展趋势和面临的挑战J.继续医学教育，2007（26）：1-3. 2 叶建伟.医学发展的未来：从