探讨生命科学教学改革的必要性

1/4探讨生命科学教学改革的必要性20世纪后叶生命科学各领域取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。勿庸置疑，在下一世纪生命科学将继续蓬勃发展，生命科学对自然科学所起的巨大推动作用决不亚于19世纪与20世纪上半期的物理学。过去生物科学曾得益于引人物理学、化学与数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展，未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其它学科进行积极的反馈与报答。当21世纪逼近的时候，一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题如人口、地球环境、食物、资源与健康等的解决，寄希望于生命科学与生物技术的进步。一、生命科学将成为21世纪自然科学发展与社会进步的关键学科本世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现，随后遗传信息传递中心法则的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化。分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对的遗传密码的全部序列。人体细胞约有10万个基因，迄今仅弄清楚不到5，今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因，诸如控制记忆与行为的基因，控制细胞衰老与程序性死亡的基因，新的癌基因与抑2/4癌基因，以及与大量疾病有关的基因。将利用这些成果去为人类健康服务。70年代后分子生物学的发展，以基因工程为代表的生物工程的出现，生物技术通过对基因链的精确切割与有目的再组合，使有目的改良生物的性状与品质成为可能。迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景，尽管还存在有不少争议的问题，但很有可能成为下一世纪的新兴产业。发育生物学将要快速兴起，它将要回答无数科学家一百多年来孜孜以求而未解决的重大课题一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体，阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理，从而为人类彻底控制动植物生长发育创造条件。RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现，为数十年踏步不前的难题生命如何起源的解决提供了新的契机。人们在下一个世纪还要试图在实验室人工合成生命体。人们已有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增，揭示其遗传密码，建立已绝灭生物的基因库，研究生物的进化与分类问题。神经科学的崛起预示着生命科学又一个高峰的来临。脑是含有101细胞的非常复杂的高级结构体系，下一个世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有3/4重大突破，在阐明学习、记忆、思维、行为与感情机理方面也将有重大进展。脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制。生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学。保护生物的多样性是当前生物科学最紧迫的任务之一。很多生物在没有被人类认识以前就消亡，这对人类无疑是一种灾难。生物多样性保护和利用以及控制有害生物蔓延的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存的环境，否则人类的物质文明与精神文明都要受到难以挽回的影响。21世纪人口增长与粮食食物增长的关系仍然是困扰人类进步最严重的社会问题。加速高效农牧业的发展与控制人口的增长是保证人类社会进步与经济持续发展的基础。面临21世纪的生命科学将做出决定性的贡献顺应生命科学迅速发展的形势，发达国家政府及一些国际组织先后提出了国际地圈及生物圈计划、人类基因组作图与测序计划、脑的十年及生物多样性利用与保护研究等投资巨大的生命科学研究计划。其中仅人类基因组作图与测序计划一项预算就高达30亿美元。美国对生命科学的基础研究极为重视，科研经费的资助明显倾斜。1992年美国财政预算中科学研究与发展经费为576亿美元，其中国立卫生研究院NIH占90亿美元。NIH的投资主要用于生4/4物和医学的基础研究，另外国家科学基金会NSF、农业部、环保局和航空航天局NASA的经费也有生命科学基础研究的大量份额。由于生命科学的发展，人才的需求量激增，近年除越来越多的物理学家、化学家与技术科学人员被吸引到生物学研究领域外，在发达国家学习生命科学、农、林与医的青年学生增加很快，以美国为例，近年统计48万博士学位获得者中，学