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生物科學(xué)發(fā)展史精選(五篇)

發(fā)布時間:2023-12-14 14:49:57

序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇生物科學(xué)發(fā)展史,期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

事實上,邏輯思維是所有學(xué)科的基礎(chǔ),是每個學(xué)生必須具備的基本能力。無論你想要學(xué)習(xí)哪一個學(xué)科,要學(xué)得好、學(xué)得快,都要求你具有較強的邏輯思維能力。邏輯思維具有條理性、連貫性的特點,在生物學(xué)習(xí)過程中更需要靠邏輯思維、推斷演繹去分析問題、解決問題。作為教師,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力應(yīng)注重對學(xué)生思維過程的組織和引導(dǎo)。要提高學(xué)生的邏輯思維能力,就必須把學(xué)生組織到對所學(xué)內(nèi)容的分析與綜合、抽象與概括的思維過程中來。

一、分析與綜合

1.分析

分析就是把一個復(fù)雜的事物分解為各個部分、各個要素,然后分別加以考察的一種思維方法。

分析方法在科學(xué)認(rèn)識中具有重要作用:第一,把復(fù)雜事物簡單化,為下一步研究提供便利條件;第二,使人們對事物的認(rèn)識易于深化、易于揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律。分析方法的應(yīng)用,曾經(jīng)是近代自然科學(xué)獲得巨大進展的基本條件。近代遺傳學(xué)的奠基人孟德爾認(rèn)識到,從整體上觀察植物雜交后眾多性狀的遺傳行為,推導(dǎo)出它們的遺傳規(guī)律是困難的。因此,他只選擇了其中7對穩(wěn)定而易于區(qū)別的相對性狀(種子的圓滑和皺縮、子葉的黃色和綠色、植株的高與矮等)分組研究。把分析方法成功地運用于雜交實驗,把豌豆眾多的性狀分解為簡單的要素,撇開其它各種復(fù)雜因素,將被考察的因素暫時從整體中抽取出來,允許其單獨起作用,從而進行精細、周密的考察,研究每一因素世代傳遞的行為。以此科學(xué)事實為依據(jù),孟德爾才能通過推理和想象提出科學(xué)的假說。可見,分析方法對于孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律具有決定性的意義。

在組織學(xué)生進行生物科學(xué)探究過程中,要指導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜的感觀材料分解為簡單的要素,把統(tǒng)一的整體分解為各個組成部分,然后逐一進行研究。

分析方法的局限在于:一方面,由于它割裂事物的聯(lián)系,著眼于局部的研究,這就容易使人的思維限制在狹小的范圍內(nèi),養(yǎng)成一種孤立、靜止、片面地看問題的習(xí)慣;另一方面,分析的結(jié)果,只能得到關(guān)于事物各個部分或因素的局部知識,這就容易使人“只見樹木不見森林”,缺乏對事物的整體認(rèn)識。因此,我們的認(rèn)識不能停留在分析階段,不能孤立使用它,必須由分析發(fā)展到綜合階段。

2.綜合

綜合就是把分析中得到關(guān)于客觀對象各個部分的認(rèn)識按照其內(nèi)在聯(lián)系在思維中聯(lián)結(jié)起來,形成對客觀對象的整體認(rèn)識的思維方法。綜合方法在于從整體上把握事物,注意事物各個部分和因素是如何相互聯(lián)系而表現(xiàn)出整體特征的。

1953年,沃森和克里克提出的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,就是對DNA分子各部分認(rèn)識的一次綜合。他們一方面綜合了當(dāng)時生物學(xué)家所揭示的DNA作為生物的主要遺傳物質(zhì)的信息傳遞功能,另一方面又綜合了生物化學(xué)家分析DNA各種成分的大量材料,特別是綜合了威爾金斯等人的DNA晶體X射線衍射圖樣和實驗數(shù)據(jù),把DNA的整體結(jié)構(gòu)完整地再現(xiàn)出來。通過這一綜合,使人們對DNA的各個片斷認(rèn)識達到從整體上把握了它的結(jié)構(gòu)與功能。由此從分子水平上闡明了生物遺傳和變異的機制就是DNA分子的自我復(fù)制和改制。

必須指出的是,在指導(dǎo)學(xué)生進行綜合的過程中,要強調(diào)不能主觀地把事物的各個部分和因素進行簡單地相加或隨意湊合,而必須按其內(nèi)在的聯(lián)系將它們重新結(jié)合起來,使事物作為一個整體在思維中再現(xiàn)出來。

人們在科學(xué)研究的不同階段,在科學(xué)發(fā)展的不同時期以及在對自然界的不同的物質(zhì)層次的認(rèn)識,總是自覺或不自覺地交替使用這分析和綜合的方法。要善于把分析和綜合的思維結(jié)合起來,既要善于分析事物的各種因素和各個部分,又要看到各因素、部分之間的內(nèi)在聯(lián)系,從部分和整體的角度來把握事物,才能更全面、更深刻地認(rèn)識事物的本質(zhì)和規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,還要進一步的進行抽象與概括。

二、抽象與概括

1.抽象

抽象就是在思想上把一事物的本質(zhì)屬性或特征和非本質(zhì)屬性或特征區(qū)分開來,從而舍棄非本質(zhì)屬性或特征,并抽取出本質(zhì)屬性或特征。經(jīng)過抽象過程,事物的本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性的界限清楚了,這樣,認(rèn)識便上升到了理性階段。

孟德爾在進行兩對相對性狀的雜交實驗時發(fā)現(xiàn)F2的表現(xiàn)型出現(xiàn)了9∶3∶3∶1的比例,這與一對相對性狀雜交實驗中的3∶1有什么關(guān)系?從數(shù)學(xué)的角度來分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展開式,由此孟德爾把兩對相對性狀的遺傳結(jié)果抽象為兩對相對性狀獨立遺傳結(jié)果3∶1的乘積――(3∶1)2。進而通過分析,提出假設(shè):F1在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子自由組合。F1能夠產(chǎn)生4種數(shù)量相等的雌雄配子。

其實早在孟德爾之前就有許多人做了大量類似的雜交實驗,先驅(qū)們已經(jīng)清楚地證實了遺傳定律中的許多事實,但卻沒能發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律。孟德爾正是在前人的指引下,總結(jié)自己實驗的結(jié)果,運用概括的方法,第一個提出了遺傳定律。

抽象的關(guān)鍵是抓住事物的本質(zhì)屬性和本質(zhì)規(guī)律。學(xué)生通常在觀察過程中無法準(zhǔn)確的區(qū)分本質(zhì)與非本質(zhì)或者不能果斷的舍棄非本質(zhì)屬性,就無法進行科學(xué)的抽象。這是邏輯思維訓(xùn)練的一個重點。當(dāng)然,這也和個體的活動積極性、已有的知識經(jīng)驗有關(guān)。

2.概括

概括是在思想上將許多具有某些共同特征的事物,或?qū)⒛撤N事物已分出來的一般的、共同的屬性、特征結(jié)合起來。概括的過程,就是把抽象出來的個別事物的本質(zhì)屬性,上升到同類事物的本質(zhì)屬性,這也是思維由個別通向一般的過程。

孟德爾提出的假說對性狀分離現(xiàn)象和不同性狀自由組合現(xiàn)象作出嘗試性解釋,然后巧妙的設(shè)計了測交實驗用以檢驗假說演繹出的推論,證明假說是正確的。當(dāng)然,對假說的實踐檢驗過程是很復(fù)雜的,不能單靠一兩個實驗來說明問題。事實上,孟德爾做的很多實驗都得到了相似的結(jié)果,后來又有數(shù)位科學(xué)家做了許多與孟德爾實驗相似的觀察,大量實驗都驗證了孟德爾假說的正確性之后,孟德爾假說最終發(fā)展為遺傳學(xué)的經(jīng)典理論。

篇2

高中生物新課程教材中有相當(dāng)多生物科學(xué)史的教學(xué)內(nèi)容,如“細胞學(xué)說建立的過程”、 “對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程” 、“光合作用的探究過程”、“人類對遺傳物質(zhì)探索過程”、 “孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法”、“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”等。在以往的教學(xué)實踐中,注重的是學(xué)生對事實性知識的掌握情況。因此,在處理生物科學(xué)史這部分教學(xué)內(nèi)容時,常常是由教師簡單介紹這些生物科學(xué)史,然后給出結(jié)論,重在讓學(xué)生理解結(jié)論并能加以應(yīng)用。不少學(xué)生覺得這些科學(xué)史學(xué)習(xí)起來枯燥,往往采取機械記憶的方式記住相關(guān)結(jié)論,在涉及相關(guān)知識應(yīng)用時常常出現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)模糊不清的現(xiàn)象。難道沒有什么辦法讓這些經(jīng)典的科學(xué)史不那么枯燥嗎?這恐怕是每一個生物老師都曾想過并想解決的問題。高中生物新課程教材中教學(xué)內(nèi)容的安排在這方面也下了很多功夫,有了不少變動。

二、案例描述

新課程體系下的人教版必修第一冊第四章第二節(jié)《生物膜的流動鑲嵌模型》,內(nèi)容編排上有很大變化。舊人教版教材采取直接展示細胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì),磷脂的雙分子層排布,以及直接表達細胞膜具有選擇透過性的功能特點,學(xué)生也沒有去細想為什么磷脂要排成雙分子層?單分子層不行嗎?更沒有人深刻的體會到細胞膜的這種結(jié)構(gòu)特點決定的功能特點。然而新教材并沒有直接展示這些知識點,而是通過一段生物史的介紹━━對生物膜的探索歷程,讓學(xué)生重走了一遍科學(xué)家的探索之路,在考慮當(dāng)時現(xiàn)有的技術(shù)水平和已有的知識背景下,逐步自己總結(jié)出生物膜的結(jié)構(gòu)并完善,并在此基礎(chǔ)上理解生物膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特點。

本節(jié)內(nèi)容授課要想達到好的效果,僅有新課程教學(xué)內(nèi)容的精心編排還不行,還依賴于教師的精心組織。教師必須多花心思組織課堂,利用生物發(fā)展史中的實驗對象、實施方案、觀察統(tǒng)計對象、結(jié)論設(shè)定相關(guān)節(jié)點設(shè)置問題串實施探究性教學(xué)。讓學(xué)生的自主探究和合作探究過程中有章法、有目標(biāo)、有適切性評價,而不是機械的記憶,從被動接受到主動探究,這樣才能從中找到樂趣和成就感,也就不會覺得枯燥。

首先,融合生活情境元素,激發(fā)學(xué)生主動構(gòu)建知識的熱情

貼近生活引入問題:若給三種材料:普通布、塑料袋、彈力布,你會用哪種材料做細胞膜的模型?為什么?體現(xiàn)了什么觀點?學(xué)生大都都會選擇彈力布,認(rèn)為彈力布有彈力可以讓一部分物質(zhì)通過,體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性,也能答出體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。這時我借勢追問:那么生物膜究竟是怎樣的結(jié)構(gòu)才使它具有選擇透過性的功能呢?將學(xué)生引入到本節(jié)課探究重點。然后師生互動,從歐文頓試驗中,學(xué)生都能捕獲“膜是由脂質(zhì)組成的”這一結(jié)論,還有很多問題并沒有理解,我在此有幾個設(shè)問:①對“歐文頓實驗”,最初實驗得到生物膜是由脂質(zhì)組成的,是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定?②在推理分析得到結(jié)論之后還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎?③為什么一開始不對生物膜直接進行提取、分離和鑒定呢?④思考技術(shù)對科學(xué)發(fā)展起什么作用?學(xué)生將這幾個問題思考清楚后,會理解當(dāng)時只能得到這一推測的結(jié)論,因為還沒辦法提取到細胞膜直接分離鑒定。

其次,思維節(jié)點設(shè)疑引入 鞏固發(fā)展學(xué)生生成資源

根據(jù)歐文頓的推論,細胞膜除了脂質(zhì)外,還有沒有其他成分呢?過渡到脂質(zhì)和蛋白質(zhì)怎樣形成細胞膜呢? 學(xué)生閱讀課本,從這一實驗:從紅細胞膜中提取脂質(zhì),鋪成單層分子,發(fā)現(xiàn)面積是紅細胞膜的2倍,可以得出細胞中脂質(zhì)分子排列成連續(xù)的兩層。但學(xué)生并不知道如何排布以及為什么排成兩層?這時我只提供磷脂結(jié)構(gòu)示意圖,簡單介紹磷脂是一種由甘油,脂肪酸和磷酸所組成的分子,磷酸“頭”部是親水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。請學(xué)生自己展開大膽想象,推測以下問題:運用相關(guān)的化學(xué)知識解釋為什么磷脂在空氣――水界面上鋪展成單分子層?并畫出如何分布的示意圖。通過這一問題,學(xué)生理解了磷脂的特點。接著解決下一問題:生物的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的,在細胞膜內(nèi)外都是水環(huán)境條件下,細胞膜的磷脂分子排成一層行不行?細胞膜的兩層磷脂分子可能怎樣排布呢?形成什么樣的結(jié)構(gòu)呢?

學(xué)生對這三種模式選擇不一,最后意識到細胞膜內(nèi)外都有水這一特點,而磷脂的頭部是親水的這一特性,學(xué)生能自己理解并記住應(yīng)該選第一種模式圖,整個排布可以用右圖表示,這樣也就理解了磷脂雙分子層。

再次,問題串層遞演進 豐富延展學(xué)生思維視野

我接著帶領(lǐng)學(xué)生思考:磷脂排布方式清楚了,那蛋白質(zhì)如何排布呢?學(xué)生閱讀課本能找到羅伯特森提出的“生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)”的觀點。很多學(xué)生也許也接受了這個觀點,這時我反問學(xué)生:能否用剛才的觀點解釋以下現(xiàn)象呢?例如細胞分裂、草履蟲的運動和分裂、成熟植物細胞的質(zhì)壁分裂與復(fù)原現(xiàn)象。最后師生一起解決,學(xué)生也能理解若把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu),這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。隨著新的技術(shù)手段不斷運用于生物膜的研究,科學(xué)家對蛋白質(zhì)的位置也提出了準(zhǔn)確的說法,指出蛋白質(zhì)不是全部平鋪在脂質(zhì)的表面,有的鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中。

緊接著問題遞進:有什么證據(jù)證明細胞膜中的物質(zhì)不是靜態(tài)的嗎?假如做實驗應(yīng)該采用什么實驗方法來判斷?如果是同學(xué)們自己做這個實驗,大家又會從中得到什么結(jié)論呢?同學(xué)們經(jīng)過仔細分析加上閱讀課本,很自然就過渡到了下面這個實驗。實驗:將人和鼠的細胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后,讓兩種細胞融合,雜交細胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光,放置一段時間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。從實驗結(jié)果表明細胞膜具有流動性。學(xué)生根據(jù)我設(shè)計的問題串自然領(lǐng)悟了這個實驗的實驗方法:用不同熒光染料標(biāo)記不同膜蛋白,并且找到觀測指標(biāo)分析得出結(jié)論:通過觀察不同熒光的分布情況得出細胞膜上的蛋白質(zhì)是可以運動的。最后引申出細胞膜具有流動性。

最后,知識信息轉(zhuǎn)換實踐 厚實學(xué)生主動構(gòu)建知識內(nèi)化評價

學(xué)生經(jīng)過對這一段科學(xué)史的自我探究,自己也能畫出細胞膜的分子結(jié)構(gòu)示意圖了,并且還能描述出成分主要包括磷脂和蛋白質(zhì)以及它們各自的排布方式,這樣排布的原因也能理解。因為理解了,后面關(guān)于生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容就可以理解記憶和靈活運用而且不容易遺忘。更重要的是,對學(xué)生而言對這些知識點不是靠死記硬背而得來,都是通過自己重走科學(xué)家道路分析而來的,學(xué)生在這個過程中投入了極大的熱情和興趣,獲得了很高的成就感。學(xué)完這節(jié)內(nèi)容后,我還布置了一個課外活動:讓學(xué)生自己選擇生活中的素材自己制作一個生物膜的流動鑲嵌模型,課后學(xué)生分組采用泡沫盒,牙簽,橡皮泥,蘿卜等自己身邊的材料,形象準(zhǔn)確的制作出了符合生物膜結(jié)構(gòu)特點和功能特點的物理模型。

三、案例反思

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),有關(guān)生物學(xué)的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)也都是經(jīng)過大量的探究實驗而獲得的。新課程教學(xué)中更注重探究、操作及自我發(fā)展等實踐能力的培養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。因此,如何發(fā)展學(xué)生的實驗探究能力也是新課程教學(xué)的一項重要任務(wù)。當(dāng)然,學(xué)生的實驗探究能力不可能通過短時間的強化訓(xùn)練就能達到課程要求,而應(yīng)該是在日常的學(xué)習(xí)過程中逐步得到發(fā)展和提高的。這就要求高中生物教師要注重日常教學(xué)中有關(guān)實驗探究內(nèi)容的教學(xué),抓住每次機會,重視實驗探究過程和方法的指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣,循序漸進地的提高學(xué)生的實驗探究能力。而課本中的生物科學(xué)史為我們培養(yǎng)學(xué)生的的探究能力提供了很好的素材,教師應(yīng)該學(xué)會利用課堂教學(xué)中的科學(xué)探究史,激發(fā)學(xué)生的探究興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。“興趣是最好的老師”。要提高學(xué)生的實驗探究能力,首先要給學(xué)生樂于探究的動力,而動力來源于興趣。因此,激發(fā)學(xué)生的實驗探究興趣是培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力的重要前提。因此我們作為教師,自己對待課本中有關(guān)生物科學(xué)史的內(nèi)容時,不能簡單對待,引入時應(yīng)該融合生活情境元素,激發(fā)學(xué)生主動構(gòu)建知識的熱情。

對待生物科學(xué)史中的探究思想和探究歷程也要深一層次的進行挖掘,多維視角展示生物科學(xué)史 豐富學(xué)生主動構(gòu)建知識載體,教學(xué)生將這些看似枯燥的內(nèi)容通過探究內(nèi)化成自己生成的知識。生物學(xué)上每一次科學(xué)發(fā)現(xiàn)都離不開實驗探究的過程,因此,課本中每個科學(xué)研究史都是學(xué)生探究興趣和科學(xué)探究精神的培養(yǎng)機會。在處理這些內(nèi)容的時候,教師如果能把傳統(tǒng)教學(xué)方式中枯燥的科學(xué)史的講解變成教師引導(dǎo)下的學(xué)生自我探究,會更有利于學(xué)生探究興趣的激發(fā)和探究能力的提高。教師可以引導(dǎo)學(xué)生重走科學(xué)家的探究之路,鼓勵學(xué)生再現(xiàn)科學(xué)家的探究思想和探究過程,對科學(xué)家的實驗進行評價、改進或重新設(shè)計,讓學(xué)生會更有興趣主動參與并在不知不覺中提高了探究的意識和能力。教師再對學(xué)生的設(shè)計進行評價,讓學(xué)生對實驗設(shè)計思想有清楚的認(rèn)識,同時糾正學(xué)生在實驗設(shè)計中的遺漏和錯誤。在這樣的學(xué)習(xí)過程中學(xué)生會更多的獲得成就感而提高生物學(xué)實驗探究的興趣和能力。

篇3

1.1實驗動物科學(xué)的概念

實驗動物科學(xué)(Laboratory Animal Sciences)是以實驗動物資源研究、質(zhì)量控制和利用實驗動物進行科學(xué)實驗的一門綜合性學(xué)科。在《學(xué)科分類與代碼標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T13745-1992)中,與實驗動物科學(xué)有關(guān)的學(xué)科分別是“實驗動物學(xué)”、“醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)”、“比較病理學(xué)”等,分別歸屬于動物學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等。實驗動物科學(xué)誕生于20世紀(jì)50年代初期,現(xiàn)在已發(fā)展成為一門獨立的、綜合性的基礎(chǔ)科學(xué),它是融合生物學(xué)、動物學(xué)、獸醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)等科學(xué),并引用了其它自然科學(xué)的成就發(fā)展起來的。因此這門科學(xué)是綜合性的,它所涉及到的知識面很廣泛,不僅要以生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、畜牧學(xué)等為對象,以遺傳學(xué)、育種學(xué)、病理學(xué)、生理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、微生物學(xué)等為基礎(chǔ),還要引用機械工程學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、建筑學(xué)等科學(xué),對實驗動物和動物實驗方法進行開發(fā)和研究。簡言之,實驗動物科學(xué)是以生物特性、飼養(yǎng)繁殖、遺傳育種、質(zhì)量控制、疾病防治和開發(fā)應(yīng)用的科學(xué)。

1.2實驗動物科學(xué)的研究內(nèi)容

實驗動物學(xué)(laboratory animal science)是以實驗動物為主要研究對象,并將培育的實驗動物應(yīng)用于生命科學(xué)等研究領(lǐng)域的一門綜合性基礎(chǔ)學(xué)科。概括地講,實驗動物學(xué)包括了實驗動物繁育和實驗動物應(yīng)用兩部分內(nèi)容。前者主要圍繞實驗動物種質(zhì)培育和保存、生物學(xué)特性、生活環(huán)境、飼養(yǎng)繁殖與管理、質(zhì)量控制、野生動物及家畜禽的實驗動物化等開展有關(guān)研究,使實驗動物品種、品系不斷增加,質(zhì)量不斷提高,最終達到規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的要求。后者主要以各學(xué)科的研究目的為目標(biāo),研究實驗動物的選擇、動物實驗的設(shè)計、試驗方法與技術(shù)、動物模型的制造、影響動物實驗結(jié)果各因素的控制以及在試驗中實驗動物反應(yīng)的觀察和結(jié)果外延分析等,以保證科研教學(xué)活動中動物實驗的質(zhì)量。實驗動物學(xué)研究范疇包括實驗動物生物學(xué)、實驗動物環(huán)境生態(tài)學(xué)、實驗動物遺傳學(xué)、實驗動物營養(yǎng)學(xué)、實驗動物微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)、實驗動物醫(yī)學(xué)、比較醫(yī)學(xué)、動物實驗技術(shù)、實驗動物福利、動物實驗倫理學(xué)、動物實驗替代方法學(xué)等內(nèi)容。隨著實驗動物科學(xué)的發(fā)展,實驗動物科學(xué)與生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、制藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、航空航天、環(huán)境保護、生物安全、生態(tài)保護等許多學(xué)科和行業(yè)結(jié)合越來越密切,已經(jīng)起到舉足輕重的支撐作用。

1.3實驗動物科學(xué)的地位與作用

實驗動物是“活的精密儀器和試劑”,是生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)等諸多領(lǐng)域的科技支撐條件,是四大科技支撐條件中最不可控的條件。隨著我國改革開放和世界經(jīng)濟科技一體化進程的推進,設(shè)備、試劑、信息已不是科學(xué)研究的制約因素,而實驗動物已成為生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域影響研究課題的確立和研究成果水平高低的最重要因素。實驗動物科學(xué)的發(fā)展直接將許多領(lǐng)域的研究引入新的境地。近交系動物的培育為遺傳學(xué)研究、育種學(xué)研究和免疫學(xué)等研究開辟了新的研究思路和研究手段。免疫缺陷動物的成功培育對于器官移植、組織細胞移植、腫瘤學(xué)研究、免疫學(xué)研究起到了巨大的推動作用。基因工程動物使功能基因組學(xué)研究迅速發(fā)展,生物反應(yīng)器和人工改造動物成為可能,為比較醫(yī)學(xué)提供了研究基礎(chǔ),也成為揭示生命科學(xué)本質(zhì)和了解病理機制的重要途徑。

1.3.1實驗動物科學(xué)是生命科學(xué)進步的基石

實驗動物科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要組成部分,不僅是生命科學(xué)研究的支撐,也是生命科學(xué)研究的前沿,生命科學(xué)的進步離不開實驗動物科學(xué)的發(fā)展。實驗動物科學(xué)已經(jīng)融入到許多前沿科學(xué)中,例如,利用基因工程動物進行功能基因組研究;研究新藥的靶基因、靶器官、作用機理和毒性作用,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)研制現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)的生物反應(yīng)器等,通過病原微生物的感染動物模型,研究傳播途徑、傳播規(guī)律,研究發(fā)病機制,研究預(yù)防、治療措施,藥物疫苗的創(chuàng)制與開發(fā)等。

1.3.2實驗動物科學(xué)對于人類健康和醫(yī)藥學(xué)的進步起著關(guān)鍵性作用

隨著社會的進步和生活水平的提高,作為醫(yī)藥學(xué)研究不可替代的重要支撐,尤其是與醫(yī)學(xué)的進一步融合,比較醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展和崛起,實驗動物科學(xué)對于生命基本規(guī)律和機理的闡明,對于人類疾病的發(fā)病機理、治療、藥物研發(fā)所起的作用越來越不可或缺。

1.3.3普及實驗動物科學(xué)知識

實驗動物科技已成為保障現(xiàn)代科學(xué)實驗研究的重要支撐條件。所以,普及實驗動物科學(xué)知識,宣傳我國實驗動物科技成就,管理法制化、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)規(guī)范化行業(yè)特色,以及實驗動物倫理、福利和替代研究進展,引導(dǎo)公眾科學(xué)認(rèn)識實驗動物和動物實驗,感受先進科學(xué)技術(shù)帶給人類的福祉。支持和促進實驗動物學(xué)發(fā)展,營造和諧、創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的社會環(huán)境。

總之,實驗動物科學(xué)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要組成部分,是衡量一個國家、地區(qū)或單位科學(xué)研究水平的重要標(biāo)志,也與人們的生活和健康息息相關(guān)、緊密相連。實驗動物科學(xué)的發(fā)展不僅僅是科學(xué)家的責(zé)任與義務(wù),也是政府和全社會的責(zé)任與義務(wù)。

2 實驗動物學(xué)科特點、發(fā)展動態(tài)、發(fā)展模式

2.1實驗動物學(xué)科特點

實驗動物是一種遺傳限定動物,是根據(jù)科學(xué)研究需要在實驗室條件下有目的、有計劃地進行人工馴養(yǎng)、繁殖和科學(xué)培育獲得的動物。實驗動物來源于野生動物、經(jīng)濟動物、觀賞動物,又不同于野生動物、經(jīng)濟動物、觀賞動物等“實驗用動物”,它既具有野生動物的共性,同時又有生物學(xué)特性明確、遺傳背景清楚、表型均一、對刺激敏感性和反應(yīng)性一致的特點。這些自身特點有利于僅用于少量動物就能獲得精確、可靠的動物實驗結(jié)果,并具有良好的可重復(fù)性,因而廣泛用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及藥學(xué)科研與教學(xué)。

實驗動物能復(fù)制多種疾病的模型。由于人類各種疾病的發(fā)生、發(fā)展十分復(fù)雜。要揭示疾病發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律,不可能完全在人身上進行,以人為實驗對象在道義上和法學(xué)上往往受到種種限制。人類的疾病均可利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)通過實驗動物復(fù)制和模擬出相應(yīng)的人類疾病的動物模型,用實驗動物模擬人類疾病過程,觀察藥物及其他各種因素對生物體機能、形態(tài)及遺傳學(xué)的影響,既方便、有效、可比性高,又易于管理和操作。

實驗動物作為生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和重要支撐條件,它的重要性隨著生命科學(xué)的飛速發(fā)展愈來愈得到充分的體現(xiàn)。可以說實驗動物科技發(fā)展水平在某些領(lǐng)域的研究中,已經(jīng)成為關(guān)鍵性的制約因素。實驗動物科學(xué)的發(fā)展和水平的提高不斷地將生命科學(xué)研究推向更高的層次,同時,生命科學(xué)的發(fā)展也給實驗動物科學(xué)的發(fā)展提出了新的更高的要求,為實驗動物科學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造出更為廣泛的發(fā)展空間。在一定意義上,實驗動物科學(xué)的發(fā)展水平,代表著一個國家或地區(qū)生命科學(xué)的發(fā)展水平。

2.2國內(nèi)外實驗動物學(xué)科發(fā)展動態(tài)

2.2.1發(fā)達國家實驗動物學(xué)科發(fā)展動態(tài)

世界上一些發(fā)達國家,如美、英、德、法、澳、日等國,對實物動物高度重視,均已實現(xiàn)實驗動物生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、社會化和商品化。他們有完整的組織管理機構(gòu),其管理已納入法制化管理軌道。目前,國際實驗動物界共同關(guān)心的問題是圍繞對動物福利的關(guān)注和滿足科學(xué)研究對高質(zhì)量的實驗動物的需求兩個方面。各國也相繼制定了各種有關(guān)的法律法規(guī)。對實驗動物的飼養(yǎng)管理與使用提出一系列規(guī)范化要求。

發(fā)達國家以美、歐、日本為代表,實驗動物科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了幾十年的積累,已經(jīng)形成了相對完善的學(xué)科體系,在科學(xué)研究、資源建設(shè)、技術(shù)平臺建設(shè)、科學(xué)管理等方面都得到了全面發(fā)展。基本現(xiàn)狀是:常用實驗動物及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)供應(yīng)商品化、社會化,標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量管理行業(yè)化,實驗動物保種和新資源開發(fā)政府資助的公益化,科學(xué)研究資助力度加大化,動物實驗技術(shù)規(guī)范化。尤其在科學(xué)研究、保種育種和新資源開發(fā)方面,政府投入力度非常大,有利地促進了生命科學(xué)研究的發(fā)展,取得了豐碩成果。

2.2.2國內(nèi)實驗動物學(xué)科發(fā)展動態(tài)

為加快我國實驗動物學(xué)科的發(fā)展,1988年,我國頒布《實驗動物管理條例》,在此之后陸續(xù)頒布了10條配套法規(guī),規(guī)范了實驗動物管理、許可證制度、種質(zhì)中心、質(zhì)量檢測網(wǎng)絡(luò)和動物福利等方面。各省、市、自治區(qū)也結(jié)合各自實際情況制定了相應(yīng)的管理法規(guī)和規(guī)章制度。已經(jīng)形成了具有我國特色的實驗動物法制化、規(guī)范化管理體制。

為保障實驗動物質(zhì)量,國家資助基本建成了包括啃齒類、實驗犬、兔、禽類、小型豬和實驗靈長類的國家動物種子中心和種植資源基地網(wǎng)絡(luò)。成立了國家省市兩級實驗動物質(zhì)量檢測體系。已經(jīng)形成低等級小動物使用量不斷減少,SPF級、基因工程動物和疾病動物模型使用量不斷增加的局面。調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國實驗動物生產(chǎn)量已達到1900萬只的規(guī)模,使用量也高達1600萬只,高于歐盟25國的總和――1210萬只,成為實驗動物生產(chǎn)和使用大國。國內(nèi)機構(gòu)從原來單一的生產(chǎn)逐步向多元化發(fā)展,最直接地參與動物實驗服務(wù)和拓展業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向其他相關(guān)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)。

2.2.3福建省實驗動物學(xué)科發(fā)展動態(tài)

我省實驗動物科技工作起步較早,在1993年就提出并實施省實驗動物公共實驗室建設(shè)計劃。近年來,福建省科技廳先后資助建立了4個實驗動物科技平臺。動物實驗服務(wù)體系基本建立。我省在實驗動物工作在法制化管理、質(zhì)量控制、資源建設(shè)和人才教育與培訓(xùn)等諸多方面開展了卓有成效的工作,實驗動物科學(xué)學(xué)科體系基本建立。

(1)實驗動物管理體系現(xiàn)狀。1988年頒布的《實驗動物管理條例》明確規(guī)定,國家科委主管全國實驗動物工作,省、自治區(qū)、直轄市科技管理部門主管本地區(qū)的實驗動物工作,國務(wù)院各有關(guān)部門負(fù)責(zé)管理本部門的實驗動物工作。按照職能分工,福建省科技廳主管全省實驗動物工作,負(fù)責(zé)制定實驗動物科技發(fā)展規(guī)劃,印制、發(fā)放和管理實驗動物許可證,以科技項目經(jīng)費支持實驗動物科學(xué)研究。1991年成立的福建省實驗動物管理委員會(以下簡稱“省動管會”)由省科技廳等有關(guān)政府職能部門領(lǐng)導(dǎo)及專家組成,省動管會主要是宏觀上對實驗動物科技領(lǐng)域依法實施科學(xué)管理的執(zhí)行機構(gòu)。近年來,我省強化了實驗動物法制化管理,調(diào)整了省實驗動物管理委員會成員,頒發(fā)了《福建省實驗動物許可證驗收細則(修訂)》、印發(fā)《福建省實驗動物許可證管理辦法》等文件,已經(jīng)建立了較為完善的組織機構(gòu)管理體系、政策法規(guī)體系和質(zhì)量保障體系。

(2)構(gòu)建了實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺。近5年來,省科技廳采取“科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、激勵共享、分期實施、滾動支持”的方式,累計資助1 500萬元,先后建立了福建醫(yī)科大學(xué)鼠類動物實驗技術(shù)服務(wù)平臺、福建中醫(yī)藥大學(xué)兔類動物實驗技術(shù)服務(wù)平臺、福建省人口與計劃生育科研所非人靈長類實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺和廈門大學(xué)轉(zhuǎn)基因與基因敲除小鼠培育與研究共用技術(shù)服務(wù)平臺。

(3)實行實驗動物許可證制度及從業(yè)人員崗位資格認(rèn)可證制度。實驗動物許可證經(jīng)審核合格由省科技廳發(fā)放認(rèn)定,從業(yè)人員崗位資格認(rèn)可證經(jīng)培訓(xùn)考核合格由省實驗動物管理委員會辦公室發(fā)放認(rèn)定,“十一五”期間,累計培訓(xùn)學(xué)員1 000余人次,有效提升從業(yè)人員素質(zhì)。實驗動物設(shè)施內(nèi)環(huán)境指標(biāo)檢測報告由省實驗動物質(zhì)量檢測中心出具(該中心于1996年通過福建省技術(shù)監(jiān)督局計量認(rèn)證,2001年被國家科技部認(rèn)證為省級實驗動物環(huán)境檢測機構(gòu))。

(4)實驗動物設(shè)施建設(shè)和資源發(fā)展迅速。截至2012年6月,全省飼育、使用實驗動物的單位近50家,其中有34家取得實驗動物許可證,生產(chǎn)使用實驗動物達10余個品種品系,2011年動物的使用量約12萬只,生產(chǎn)量約4萬只,其中實驗大小鼠用量占85%。全省共有實驗動物設(shè)施12000m2,通過許可證評審并能正常開展工作的屏障系統(tǒng)以上級別實驗動物設(shè)施6000m2。其中,福建中醫(yī)藥大學(xué)清潔級及SPF級動物實驗設(shè)施達2100m2;福建醫(yī)科大學(xué)已建成并通過驗收的實驗動物設(shè)施3000多m2,特別是正在施工的1200m2的GLP實驗大樓,將為我省新藥臨床前安全性評價創(chuàng)造了條件;福州總醫(yī)院1800m2和廈門大學(xué)6000m2的實驗動物中心大樓已經(jīng)建成。近期擬提交驗收。這些都將為我省實驗動物的科研及實驗工作打下堅實的基礎(chǔ)。

(5)建立福建實驗動物信息網(wǎng)。經(jīng)過多年的努力,建立了福建實驗動物信息網(wǎng),實現(xiàn)全省實驗動物信息資源的整合;并通過與中國實驗動物信息網(wǎng)、福建科技信息網(wǎng)和實驗動物許可證管理系統(tǒng)的鏈接,實現(xiàn)信息共享。目前,實驗動物信息網(wǎng)調(diào)研收集整理了大量第一手寶貴的資料,可為用戶提供信息瀏覽、產(chǎn)品搜索和信息等服務(wù),信息量包括政策法規(guī)、國家標(biāo)準(zhǔn)、許可證專欄、學(xué)習(xí)園地、知識之窗等12個欄目,現(xiàn)有信息已達20000余條。

(6)充分發(fā)揮實驗動物學(xué)會的作用。我省于1993年成立省級實驗動物學(xué)會,業(yè)務(wù)主管部門為福建省科協(xié)。實驗動物學(xué)會作為一個群眾性的團體組織,充分發(fā)揮學(xué)會的專家團隊作用,解決了我省專門從事實驗動物科學(xué)高級專業(yè)技術(shù)人員不足的問題,極大地發(fā)揮學(xué)會在學(xué)術(shù)交流、科學(xué)普及、科技咨詢等方面的作用。

(7)實驗動物科學(xué)研究取得重要進展。據(jù)不完全統(tǒng)計,近5年我省實驗動物科學(xué)獲國家、省級科研項目(課題)12項,科研經(jīng)費700萬元,發(fā)表SCI論文10篇,核心期刊論文30余篇;其中,福建省科學(xué)技術(shù)廳和廈門大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)立的“福建省轉(zhuǎn)基因與基因敲除小鼠培育與研究共用技術(shù)服務(wù)平臺”繼之前在省內(nèi)率先成功完成了多個轉(zhuǎn)基因小鼠品系的創(chuàng)建之后,最近又成功構(gòu)建了福建省首例基因敲除小鼠,該項目得到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注與認(rèn)可。

2.3國內(nèi)外實驗動物學(xué)科發(fā)展模式

2.3.1發(fā)達國家實驗動物學(xué)科發(fā)展模式

發(fā)達國家的實驗動物在市場經(jīng)濟制約下,已經(jīng)成為專業(yè)化商品,并形成了實驗動物產(chǎn)業(yè),這一產(chǎn)業(yè)以實驗動物的生產(chǎn)供應(yīng)為主體,同時也包括相關(guān)產(chǎn)品如飼料、墊料、籠具、儀器設(shè)備及工程設(shè)施的商品化、社會化和產(chǎn)業(yè)化。這種在市場競爭下所形成的商品化生產(chǎn)供應(yīng)和社會化服務(wù)的發(fā)展模式適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展,也是我們發(fā)展實驗動物科技可以借鑒的模式之一。

在美國,生物科學(xué)課題投資的40%涉及實驗動物,而60%的生物學(xué)科研課題需要實驗動物,國家衛(wèi)生署每年用于實驗動物的經(jīng)費是4億美元,全美有1300個有關(guān)實驗動物科技工作的生產(chǎn)與研究單位。美國NIH實驗動物資源中心和杰克遜實驗室,是世界上最大的遺傳保種和遺傳研究中心,僅NIH實驗動物資源中心就維持著250種近交系大小鼠。創(chuàng)立于40年代的美國查理士河公司的產(chǎn)品約占美國實驗動物市場60%的份額,歐洲市場80%的份額。該公司在市場經(jīng)濟的競爭中,從一間車庫開始,發(fā)展成為目前世界上最大規(guī)模的實驗動物供應(yīng)商,在18個國家和地區(qū)擁有獨資和合資的分公司。

歐洲國家已建立全國性的、現(xiàn)代化的實驗動物中心、研究中心及輔助用品的生產(chǎn)公司。而在上世紀(jì)50年代建立的英國實驗動物中心和法國實驗動物中心在70年代相繼關(guān)閉,德國實驗動物中心在經(jīng)過嚴(yán)格審查后才得以保留。在歐洲產(chǎn)生這種局面的原因主要是由于這些機構(gòu)的發(fā)展方向沒能針對實驗動物自身學(xué)科發(fā)展要求運轉(zhuǎn),偏離了對實驗動物學(xué)科自身的研究,同時也偏離了市場經(jīng)濟的軌道,已經(jīng)不再從事實驗動物的研究。

日本于上世紀(jì)70年代起開始有計劃地在各個國立研究機構(gòu)和大學(xué)建立現(xiàn)代化的動物實驗設(shè)施,并且很快實現(xiàn)實驗動物的商品化、標(biāo)準(zhǔn)化。2000年5月建成的日本熊本大學(xué)動物資源開發(fā)研究中心保存有已育成的與人類疾病相近似的病理動物模型417種。在實驗動物的生產(chǎn)、培育方面,日本在國際上占有明顯優(yōu)勢。全國專門生產(chǎn)實驗動物的公司有50多個,大小鼠每年使用數(shù)為1560萬只,但40%的實驗動物仍需要從美國進口。

2.3.2國內(nèi)實驗動物學(xué)科發(fā)展模式

經(jīng)過20多年的努力,我國的實驗動物科技工作取得長足的進步。目前我國大約有300多家有一定規(guī)模的實驗動物生產(chǎn)單位,每年生產(chǎn)實驗動物達1900萬只,大小鼠品系50多個,其中SPF級動物產(chǎn)量占年產(chǎn)量的5%~8%,并逐年增加,在數(shù)量上基本滿足科研需要。已經(jīng)建立了國家嚙齒類實驗動物種子中心、國家實驗動物質(zhì)量檢測中心和國家實驗動物質(zhì)量檢測網(wǎng)絡(luò)。各省市根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況,提出并建立適合實際的發(fā)展模式,已形成了地區(qū)性生產(chǎn)基地,開始向生產(chǎn)規(guī)模化、供應(yīng)社會化方向發(fā)展。

(1)實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺建設(shè)。近年來,國家和地方實驗動物科技平臺建設(shè)速度很快,已逐步形成一個有機整體。國家層面為加快實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,全面提升我國實驗動物整體水平,建立實驗動物平臺為全社會提供資源和技術(shù)服務(wù)支撐,初步建成的實驗動物平臺包括實驗動物信息平臺、實驗動物遺傳資源共享平臺、實驗動物種質(zhì)資源的保存與共享平臺、實驗動物公共服務(wù)平臺、靈長類GLP動物實驗平臺和比較醫(yī)學(xué)技術(shù)共享平臺。按照國家建立技術(shù)服務(wù)平臺的要求,全國已有17個省(市、區(qū))從本地實際需求出發(fā)立項建設(shè)實驗動物平臺,突出為本地產(chǎn)業(yè)和企業(yè)發(fā)展提供服務(wù),突出為本地科技活動的中下游提供支撐,突出區(qū)域特色和優(yōu)勢。

(2)中外合資模式。上海西普爾一必凱實驗動物有限公司成立于1989年10月,系上海市計劃生育科學(xué)研究所與英國B&K環(huán)球有限公司合資的國內(nèi)首家生產(chǎn)高質(zhì)量實驗動物的企業(yè)。主要從事大小鼠、犬、兔、獼猴等實驗動物的繁育生產(chǎn)及全價顆粒飼料的生產(chǎn),并向社會提供技術(shù)咨詢服務(wù)。該公司每年向社會提供大小鼠達30萬只和部分兔、犬、猴等標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物,并向國外出口,為探索中外合資模式發(fā)展我國實驗動物產(chǎn)業(yè)積累了經(jīng)驗。

2.3.3福建省實驗動物學(xué)科發(fā)展模式

《實驗動物管理條例》頒布后,福建省科技廳于1 990年提出并實施實驗動物重點實驗室建設(shè)計劃,通過重點實驗室建設(shè)承擔(dān)全省實驗動物生產(chǎn)供應(yīng)、檢測和培訓(xùn)的發(fā)展模式,以期實現(xiàn)到2000年四大實驗動物重點實驗室聯(lián)手建成能承擔(dān)風(fēng)險,有一定社會和經(jīng)濟效益、自負(fù)盈虧、全方位開放,全省性實驗動物生產(chǎn)、供應(yīng)、科研一體化的企業(yè)集團。該發(fā)展模式預(yù)期目標(biāo)未能實現(xiàn),但仍為我省實驗動物事業(yè)的發(fā)展起到一定的作用。

為落實福建省“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃綱要,規(guī)范科技創(chuàng)新平臺建設(shè)與管理,促進科技資源的合理配置與共享,為科技創(chuàng)新活動提供良好條件,福建省科技廳采用“科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、激勵共享、分期實施、滾動支持”的管理方式,先后扶持建立了鼠類、兔類、非人靈長類和轉(zhuǎn)基因與基因敲除小鼠培育與研究共用四個技術(shù)服務(wù)平臺。通過法律地位確立、政策法規(guī)確定和管理辦法制定三個要素的有機組合,推動資源整合,促進實驗動物生產(chǎn)、使用和研究、開發(fā)的有機結(jié)合。實踐證明,實驗動物科學(xué)的發(fā)展離不開法規(guī)制定、政策引導(dǎo)、監(jiān)督管理和財政的資金扶持和培育。

3 福建省實驗動物學(xué)科發(fā)展趨勢預(yù)測

3.1實驗動物的管理走向法制化

實驗動物管理的法制化是推進依法行政的需要。按照《許可法》的要求,完善實驗動物的法制化才能為在我省范圍內(nèi)實施實驗動物管理行政許可提供法律支撐,這是加強生物安全和社會安全的需要,也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。通過實驗動物的法制化可以有效促進實驗動物產(chǎn)業(yè)化和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3.2實驗動物種質(zhì)資源擴大和質(zhì)量提高

我國自1997年開始,在實驗動物種子資源的保存和利用方面投入大量的資金,設(shè)立了國家嚙齒類實驗動物種子中心和分中心,已經(jīng)初步建立了種子網(wǎng)絡(luò)體系。用于科研的實驗動物種類,從嚙齒類、兔、犬到實驗非人靈長類動物不斷擴大。實驗動物使用總量下降,高質(zhì)量實驗動物使用量增加,實驗動物品種、品系增加,用于科研方面的嚙齒類普及清潔級,部分實驗室將使用悉生動物和無菌動物。

3.3實驗動物福利

動物實驗替代方法的3R理論已被愈來愈多的科學(xué)家所接受,并在實際研究工作中得到了廣泛的應(yīng)用,對推動生命科學(xué)以及相關(guān)學(xué)科研究的發(fā)展起到了重要作用。探索能夠達到相同目的或獲得相同結(jié)果的動物實驗替代方法是今后我省實驗動物工作的發(fā)展趨勢。

3.4實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是實驗動物科學(xué)發(fā)展的重點,質(zhì)量管理是實驗動物管理的核心。我國通過立法,實施實驗動物的許可證制度和統(tǒng)一的國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),提高了實驗動物的質(zhì)量,保證了人員安全,也保護了動物福利,推動了實驗動物學(xué)科的快速發(fā)展,但是,伴隨著生命科學(xué)發(fā)展,實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化管理體系不健全等深層次的問題仍然存在,迫切需要加以系統(tǒng)研究和完善。

4 福建省實驗動物學(xué)科面臨的挑戰(zhàn)

21世紀(jì),科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和世界經(jīng)濟一體化,對生命科學(xué)、醫(yī)藥研究提出了新的要求,為實驗動物學(xué)的發(fā)展提出了挑戰(zhàn),當(dāng)前我省實驗動物體系存在品種資源短缺、創(chuàng)新能力不足、政策法規(guī)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、保障體系薄弱、共享機制不完善等諸多問題。

4.1實驗動物資源不能完全滿足科學(xué)研究的需要

我省常用實驗動物品種品系單一,規(guī)模偏小,有時需要從外省引進,實驗動物資源不能完全滿足科學(xué)研究的需要。

4.2實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化管理存在漏洞

實驗動物法律法規(guī)體系不健全,個別單位存在有法不依、有標(biāo)準(zhǔn)不遵守現(xiàn)象。實驗動物福利倫理認(rèn)識程度低,缺乏實驗動物福利倫理審查規(guī)范和機制。

4.3實驗動物及其相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、商品化、市場化程度低

符合質(zhì)量要求的常用實驗動物及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)供應(yīng)不足,缺少政府的扶持和資助,難以保持,更不能形成產(chǎn)業(yè)化局面。

4.4從業(yè)人員素質(zhì)有待提高,高水平創(chuàng)新型人才匱乏

具有一定實驗動物專業(yè)知識的技術(shù)人員,是保證實驗動物科技工作質(zhì)量的先決條件和基本保證。雖我省實驗動物從業(yè)人員逐年增加,由于從業(yè)人員素質(zhì)參差不齊和缺乏專業(yè)系統(tǒng)教育,省內(nèi)符合第一任職要求的實驗動物科技工作者少,高層次創(chuàng)新型人才匱乏,有必要集中省內(nèi)優(yōu)勢技術(shù)力量和資源,建立健全系統(tǒng)而科學(xué)的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,從而提高實驗動物從業(yè)人員的整體素質(zhì)。

5 福建省實驗動物科技面臨的機遇

5.1時代機遇

隨著比較醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展和崛起,作為生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究不可替代的重要支撐的實驗動物科學(xué),對于人類疾病的發(fā)病機理、治療、藥物研發(fā)所起的作用越來越不可或缺。發(fā)達國家大型實驗動物資源匱乏、動物實驗成本高、動物保護主義運動影響以及動物福利和倫理學(xué)的要求,動物實驗特別是大型實驗動物臨床前研究呈現(xiàn)出向中國、印度等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移的顯著趨勢,為我國承接國際醫(yī)藥動物實驗業(yè)務(wù)帶來了機遇。

5.2政策機遇

目前,科技部正在努力打造科研基礎(chǔ)平臺,加強科研基礎(chǔ)條件建設(shè),以滿足科技創(chuàng)新和社會經(jīng)濟發(fā)展的需要為宗旨,加強我國實驗材料資源的收集、搶救、整理、整合、保存,根據(jù)實驗材料的描述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,實現(xiàn)實驗材料的數(shù)據(jù)化,建立E平臺,實現(xiàn)實驗材料資源的信息共享和實物共享。我國科技規(guī)劃中提出:在“十一五”期間,建立以國家實驗動物種質(zhì)資源中心為核心、20~30個功能獨特的實驗動物種源單位共同形成的結(jié)構(gòu)完整、功能齊全、技術(shù)先進并與國際接軌的中國實驗動物種質(zhì)資源網(wǎng)絡(luò)平臺。在保證實驗動物質(zhì)量和實驗動物品種(系)與類型多樣性的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)實驗動物種質(zhì)資源共享。這無疑是實驗動物科學(xué)發(fā)展的強大推動力。

5.3產(chǎn)業(yè)機遇

醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為實驗動物科學(xué)發(fā)展提供了機遇。在發(fā)達國家,人口、健康和醫(yī)藥衛(wèi)生高新技術(shù)發(fā)展迅速,其產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)值迅猛增長。我國生物技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展取得顯著成績,國家“863”計劃、科技“攻關(guān)”計劃都將生物技術(shù)列入重點支持領(lǐng)域。而醫(yī)藥、生物技術(shù)日新月異,對實驗動物科學(xué)發(fā)展提出了更高的要求。

6 福建省實驗動物科學(xué)發(fā)展思路和目標(biāo)

6.1發(fā)展思路

以提高我省生命科學(xué)研究和生物醫(yī)藥技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標(biāo),以實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺建設(shè)為重點,大力推進實驗動物資源整合和優(yōu)化配置,加大實驗動物科研及質(zhì)量監(jiān)控力度,完善法制建設(shè),努力培育我省實驗動物產(chǎn)業(yè),走出既符合國情,又有福建特色的實驗動物科技發(fā)展道路,為我省生命科學(xué)發(fā)展提供保障。

6.2發(fā)展目標(biāo)

(1)到2015年,建立能生產(chǎn)并滿足全省大動物和常用清潔級以上實驗大小鼠需求量的供應(yīng)體系。合格實驗動物生產(chǎn)量達10萬只,其中清潔級以上實驗大小鼠8萬只,普通級實驗兔1萬只,實驗用猴和實驗比格犬3000只。建成能滿足我省生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的動物實驗技術(shù)服務(wù)和信息服務(wù)平臺,基本實現(xiàn)實驗動物保種、繁殖、生產(chǎn)、供應(yīng)與使用的標(biāo)準(zhǔn)化和社會化,為我省生命科學(xué)和生物醫(yī)藥發(fā)展提供有力的基礎(chǔ)條件保障。

(2)實驗動物質(zhì)量保障體系基本建立。實驗動物質(zhì)量檢測體系進一步完善,實驗動物質(zhì)量檢測的快速診斷技術(shù)及其應(yīng)急系統(tǒng)基本建立;基本形成實驗動物檢測、自檢和抽檢相結(jié)合的質(zhì)量檢測體系。

(3)實驗動物科研水平顯著提高。閩臺實驗動物科技創(chuàng)新暨轉(zhuǎn)基因培育與研究技術(shù)服務(wù)合作基地的建立,轉(zhuǎn)基因培育與研究共用技術(shù)、保種與生產(chǎn)能力進一步提升。到2015年底,基因工程小鼠達300種,開展轉(zhuǎn)基因大鼠或轉(zhuǎn)基因豬等轉(zhuǎn)基因大動物的創(chuàng)建與研發(fā);福建黃兔人工種群的生物凈化暨實驗動物化研究及應(yīng)用取得實質(zhì)性進展。

7 福建省實驗動物科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)

7.1實驗動物法制化管理體系的完善

法規(guī)制度體系建設(shè)。爭取在2013年將《福建省實驗動物管理辦法》列入省政府立法計劃項目,“十二五”期間完成省政府立法并實施;同時完善和修訂相關(guān)管理制度并實施。

法制化管理體系的建設(shè)。充實和調(diào)整福建省實驗動物專家組,真正發(fā)揮專家組在我省開展實驗動物發(fā)展研究、為我省實驗動物法制化管理和相關(guān)政策法規(guī)的制定等方面的指導(dǎo)和咨詢作用。

建立管理信息系統(tǒng)。在現(xiàn)有的福建實驗動物信息網(wǎng)頁上增加實驗動物學(xué)會活動窗口,加強實驗動物信息網(wǎng)后臺管理建立實驗動物信息網(wǎng)的專業(yè)信息平臺,加大實驗動物科技宣傳力度,使社會各方全面、準(zhǔn)確地理解和執(zhí)行國家實驗動物管理條例。

實施應(yīng)急反應(yīng)體系。為控制實驗動物疫病的發(fā)生和傳播,保證實驗動物質(zhì)量及其動物實驗結(jié)果的準(zhǔn)確可靠,建立和完善與相關(guān)部門聯(lián)動機制,制定和重大實驗動物疫病控制應(yīng)急預(yù)案,形成全省性的重大動物疫病控制應(yīng)急體系,保證和促進實驗動物持續(xù)健康發(fā)展。

7.2加強行政執(zhí)法管理力度

在科技計劃立項、成果管理活動中加強有關(guān)實驗動物質(zhì)量和動物實驗條件的審核,強化監(jiān)督管理,切實有效地發(fā)揮其職能。應(yīng)用不合格實驗動物或未取得實驗動物使用許可證進行的科學(xué)實驗、檢定,其實驗、檢定結(jié)果無效,科研項目不予以立項。

加大實驗動物質(zhì)量管理力度,優(yōu)化資源配置,完善省實驗動物質(zhì)量監(jiān)督檢測體系,建立實驗動物質(zhì)量抽查和報告制度。全面推行實驗動物許可證制度,嚴(yán)禁未取得生產(chǎn)許可證或不合格的動物進入流通渠道。

加強本省行政區(qū)域內(nèi)實驗動物行政執(zhí)法工作力度,建議設(shè)立實驗動物質(zhì)量監(jiān)督員、實驗動物信用管理、實驗動物質(zhì)量通報和信息公開制度,接受社會監(jiān)督。

7.3健全實驗動物質(zhì)量保障體系

7.3.1規(guī)范實驗動物質(zhì)量檢測管理。省實驗動物質(zhì)量檢測中心必須進一步規(guī)范質(zhì)檢工作,加強實驗動物監(jiān)測與管理,嚴(yán)格執(zhí)行許可證制度,開展實驗動物質(zhì)量檢測新項目、新方法、新技術(shù)的研究。

7.3.2全面實施實驗動物國家新標(biāo)準(zhǔn)。為保證對新版標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實施,應(yīng)開展實驗動物國家新標(biāo)準(zhǔn)宣貫會,全新解讀新版國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)編制中規(guī)范性技術(shù)要素的確定,推動實驗動物質(zhì)量的提高及動物實驗技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,以滿足實驗與科研工作的需要。

7.3.3加強從業(yè)人員隊伍建設(shè)。我省缺乏掌握實驗動物科技管理技術(shù)的高端人才和復(fù)合型人才;從業(yè)人員的學(xué)歷層次、專業(yè)化水平和整體素質(zhì)有待提高。必須進一步加強從業(yè)人員隊伍建設(shè),努力提高從業(yè)人員的政治思想素質(zhì)、職業(yè)道德水準(zhǔn)和業(yè)務(wù)技能,建立技術(shù)力量雄厚、人才結(jié)構(gòu)合理的創(chuàng)新團隊,為我省實驗動物科技發(fā)展提供強有力的人才支撐和智力支持。

7.4實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺建設(shè)

7.4.1建立閩臺實驗動物科技創(chuàng)新暨轉(zhuǎn)基因培育與研究技術(shù)服務(wù)合作基地。隨著海峽兩岸整體經(jīng)濟水平和科技能力的提升,生物技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域等也將逐步提出對轉(zhuǎn)基因/基因剔除小鼠模型動物的需求。所以,開展轉(zhuǎn)基因培育與研究共用技術(shù)、保種與生產(chǎn),供應(yīng)生命科學(xué)研究所需要的特種實驗動物、以滿足實驗動物科技日新月異的發(fā)展需要。

7.4.2建立開放系統(tǒng)動物實驗技術(shù)服務(wù)基地。隨著經(jīng)濟發(fā)展和科技進步,省內(nèi)對大動物實驗的需求將逐年增加,所以,開展大動物(犬、豬、羊)動物實驗技術(shù)服務(wù)、動物實驗技術(shù)培訓(xùn)、實驗動物共享數(shù)據(jù)庫、實驗動物設(shè)備設(shè)施共享、大動物調(diào)劑供應(yīng),以滿足省內(nèi)動物實驗所需的大動物(犬、豬、羊)逐年上升的需求。

7.4.3建立福建實驗動物科普、倫理和遠程教育基地。通過該基地建設(shè),提高實驗動物管理工作質(zhì)量和水平,維護動物福利,促進人與自然和諧發(fā)展,適應(yīng)科學(xué)研究、經(jīng)濟建設(shè)和對外開放的需要。同時向公眾開放陳列室和其他場地、設(shè)施,舉辦講座和提供咨詢。

7.4.4建立實驗兔繁育及福建黃兔實驗動物化研究技術(shù)服務(wù)基地。在省內(nèi)使用量較大的單位建立生產(chǎn)常用實驗兔基地,承擔(dān)我省實驗兔的生產(chǎn)、供應(yīng)和滿足福州市區(qū)實驗兔調(diào)劑服務(wù)及周邊實驗兔的需求,以解決目前全省所使用的實驗兔不達標(biāo)的問題。同時,開展福建黃兔人工種群的生物凈化暨實驗動物化研究及應(yīng)用,提升福建實驗動物科技水平。

7.4.5加強常用動物和飼料的生產(chǎn)供應(yīng)。充分利用鼠類技術(shù)服務(wù)平臺現(xiàn)有條件和人才優(yōu)勢,在其生產(chǎn)清潔級實驗大小鼠的基礎(chǔ)上,通過加大扶持力度,形成年產(chǎn)超5萬只清潔級以上實驗大小鼠的生產(chǎn)能力。支持有條件的企業(yè)建立5萬只以上規(guī)模的實驗兔繁殖基地。依托有條件的單位建立標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物飼料的生產(chǎn)車間,年產(chǎn)各類實驗動物飼料500噸,以滿足科研、生產(chǎn)及部分教學(xué)工作的需要。

7.5實驗動物信息服務(wù)平臺建設(shè)

7.5.1數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺建設(shè)。以國家科技基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺為基礎(chǔ),開發(fā)福建實驗動物專家數(shù)據(jù)庫、相關(guān)聯(lián)企事業(yè)單位數(shù)據(jù)庫、實驗動物品種品系資源數(shù)據(jù)庫,整合信息資源;建立實驗動物管理、科研、生產(chǎn)、使用或經(jīng)營管理集成性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺,提供遠程、互動、及時、高效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù);根據(jù)服務(wù)對象的具體需求,開展查新、咨詢、策劃、信息、實驗動物及其相關(guān)產(chǎn)品推介、交流合作等多方面的個性化信息服務(wù)。

7.5.2實驗動物、飼料供需信息服務(wù)平臺建設(shè)。建立市場調(diào)研系統(tǒng),對實驗動物進行分類市場調(diào)查,定期向相關(guān)服務(wù)群體提供行情報告;建立網(wǎng)絡(luò)性的共性市場開發(fā)平臺,接受供需雙方的委托,對服務(wù)群體及服務(wù)需求進行市場調(diào)查分析,組織實驗動物及其相關(guān)產(chǎn)品的供需信息。通過信息平臺,協(xié)調(diào)解決實驗動物來源和供應(yīng)問題,合理引導(dǎo)和培育實驗動物市場。

7.5.3實驗動物從業(yè)人員遠程培訓(xùn)和上崗考試平臺。通過該平臺的建設(shè),將提供最優(yōu)秀的實驗動物科技培訓(xùn)資源,該平臺只要有因特網(wǎng)的地方就可以接受培訓(xùn)和考試,不受時間、地點限制,同時結(jié)合從業(yè)人員水平層次的不同,提供個性化學(xué)習(xí)和課程答疑服務(wù)。該平臺根據(jù)福建實驗動物科學(xué)管理的工作要求,結(jié)合實驗動物從業(yè)人員上崗管理實際,主要用于實驗動物從業(yè)人員培訓(xùn)和上崗資格認(rèn)證考試,到2015年底,使我省實驗動物從業(yè)人員的持證上崗率達到95%以上。

8 福建省實驗動物學(xué)科發(fā)展的戰(zhàn)略對策

8.1加強法制化管理

貫徹國家有關(guān)實驗動物法律、法規(guī),建立和完善福建省實驗動物科技管理的法規(guī)性文件,加大執(zhí)法力度。加強各部門之間的協(xié)調(diào),在省科技、教育、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)堅決按實驗動物許可證制度的要求,在科研立項、成果評價、、新藥研究、行業(yè)驗收與認(rèn)證工作及安全性評價等工作中逐步實行實驗動物一票否決制。

8.2加強實驗動物從業(yè)人員培訓(xùn)

要采取切實有效的措施,穩(wěn)定現(xiàn)有的實驗動物從業(yè)人員隊伍。采取多種形式,加強和規(guī)范實驗動物技術(shù)人員的培訓(xùn)和考核,提高實驗動物技術(shù)隊伍的整體水平。為從事實驗動物的管理人員提供學(xué)習(xí)機會,尤其是對單位法人或主管領(lǐng)導(dǎo)進行必要的實驗動物法規(guī)和基本知識培訓(xùn),促進科學(xué)管理。

8.3加大投資力度,統(tǒng)籌規(guī)劃,合理布局

我省每年用于實驗動物生產(chǎn)、新品種的培育及動物模型的研究經(jīng)費十分有限,制約了實驗動物學(xué)科的發(fā)展。應(yīng)開辟資金渠道,通過地方匹配投資、爭取國家財政經(jīng)費和吸收社會資金等多種方式,加大實驗動物的投入強度,逐步形成實驗動物多元化投入格局。建議設(shè)立實驗動物專項發(fā)展基金,納入省級科技計劃,以不斷加大財政投入,為實驗動物科研和實驗動物學(xué)科發(fā)展中出現(xiàn)的問題提供堅實的資金支持。

8.4在省科技計劃項目中報指南中增加實驗動物科學(xué)研究內(nèi)容

為進一步提升實驗動物研究水平,加強和完善實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺的功能,推進我省生命科學(xué)研究和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展,建議將實驗動物科學(xué)研究內(nèi)容列入省社會發(fā)展科技項目支持重點、軟科學(xué)研究項目和省基金項目資助范圍。

8.5建立確保平臺良性運行的管理制度和運行機制

平臺必須制定科學(xué)的管理制度,明確平臺建設(shè)單位的權(quán)利和義務(wù),制定相應(yīng)的績效考核和評價制度,采取優(yōu)勝劣汰的動態(tài)管理方法。日常運行經(jīng)費應(yīng)通過開展各類創(chuàng)新服務(wù)和承擔(dān)企業(yè)、政府委托的科技項目,以及當(dāng)?shù)卣С趾推髽I(yè)資助等途獲得,通過平臺良好的服務(wù)和管理,來獲得平臺自我發(fā)展的資金保障。

8.6重視學(xué)會的工作,支持學(xué)會開展工作

省實驗動物學(xué)會是實驗動物與動物實驗人才集中的地方,學(xué)會要積極努力,將省內(nèi)從事生命科學(xué)研究的專家組織起來,開展多學(xué)科的學(xué)術(shù)交流與培訓(xùn)活動,取長補短,共同促進實驗動物隊伍整體素質(zhì)的提高;同時,還應(yīng)加強彼此之間聯(lián)系與協(xié)作,使實驗動物事業(yè)更好地為生命科學(xué)研究服務(wù)。

8.7加強閩臺間的學(xué)術(shù)交流,追蹤國際發(fā)展趨勢

通過近年的努力,我省的實驗動物工作已取得長足的進步,從而為我省開展閩臺間實驗動物科技的交流創(chuàng)造了條件。我省應(yīng)加大宣傳力度,利用現(xiàn)有資源的優(yōu)勢,吸引更多的項目,包括高科技項目到我省進行實施,以利于追蹤國際生命科學(xué)的發(fā)展趨勢。

篇4

[關(guān)鍵詞]中學(xué)生物 教學(xué)研究 科學(xué)意識

一、培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)和探究精神。

教師在教學(xué)中要充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,利用掛圖、實物、模型等直觀教具提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,并緊密地和日常生活相結(jié)合。如在講皮膚結(jié)構(gòu)時,引出如何才能使皮膚進行正常地生理功能,有效防止疾病的發(fā)生。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生明確認(rèn)識皮膚衛(wèi)生的重要性,養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣。學(xué)生只有掌握了必要的生物學(xué)知識,對提高自身的科學(xué)素質(zhì)就會奠定良好的基礎(chǔ)。良好科學(xué)素質(zhì)的形成,還要注意培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。在教學(xué)中教師可以引入一些對人類有卓越貢獻的偉大科學(xué)家勤奮求實的故事,使學(xué)生懂得要想做到事業(yè)有成就,必須有頑強刻苦的精神和驚人的毅力。教師應(yīng)在教學(xué)中使學(xué)生成為教學(xué)的主體,多給學(xué)生提供參與的機會和實踐的機會,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和獨立解決問題的能力。生物學(xué)本身就是一門實驗學(xué)科,各種生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律,主要是通過觀察、實驗來獲得的。如,葉的結(jié)構(gòu),通過學(xué)生動手、觀察、分析得出只有氣孔能向外散失水分,靠近葉上表皮的柵欄組織含葉綠體數(shù)目多,排列整齊,因此綠色要深一些。使學(xué)生明確,必須用科學(xué)的方法、實事求是的作風(fēng)去認(rèn)真對詩學(xué)習(xí),對待每一件事。

二、培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和實踐能力。

良好素質(zhì)的形成,還需要形成正確的科學(xué)觀。科學(xué)觀的核心是辯證唯物主義世界觀。世界是物質(zhì)的,自然界的一切事物和現(xiàn)象之間都是互相聯(lián)系、互相制約的,它們都在不斷地、有規(guī)律地運動、發(fā)展和變化。生物學(xué)科中處處都充滿著這些辯證觀點,教師在講述中可以通過實例加以說明。如,介紹我國用人工方法合成的具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素與酵母菌丙氨酸轉(zhuǎn)運核糖核酸,說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一的一面;生物的進化歷程與生活過程反映出了辯證唯物主義的一切都在運動、發(fā)展和變化的普遍真理,有利于學(xué)生形成正確的世界觀。在良好科學(xué)素質(zhì)的形成過程中,還要培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力。中學(xué)教學(xué)大綱別提出“有條件的學(xué)校應(yīng)適當(dāng)增加探索性實驗的數(shù)目,要讓學(xué)生手腦并用地做實驗”。因此教師在教學(xué)中盡可能將教材中的驗證性實驗改為探索性實驗,使學(xué)生主動獲得新知識。如,有絲分裂實驗,可讓學(xué)生用不同的材料、不同的處理方法、不同的染色液和染色時間、不同的壓片方法來設(shè)計試驗;在“葉綠體中色素的提取和分離”的實驗中,盡可能讓學(xué)生選取不同植物的葉片進行實驗。這樣既可使學(xué)生養(yǎng)成勤于思考、勤于猜測、大膽探索的習(xí)慣,又有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析實驗和獨立進行操作的能力。并在實驗中可以有效地調(diào)動學(xué)生較高層次的心理活動,開發(fā)學(xué)生的智力,不斷培養(yǎng)學(xué)生探索、分析、歸納、綜合的自學(xué)能力,有效地提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),獲得求知本領(lǐng),迎接新世紀(jì)的到來。

三、培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)認(rèn)知觀點。

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關(guān)鍵詞:新課程;生物教師;專業(yè)發(fā)展

中圖分類號:G451 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)18-0028-02

教師工作是一門專業(yè),是一種服務(wù)公眾的形態(tài),它需要教師擁有專門知識和特殊才能,這些都要經(jīng)過長期的持續(xù)努力與研究,方能獲得與維持。知識經(jīng)濟時代的到來,教育面臨著深刻的變革,更直接地顯示出教育對維系人類生存的本質(zhì)意義。為此,教師要探討育人規(guī)律,反思自身的教育實踐并不斷改進完善自己的教育行為。這樣,教師的專業(yè)性才能凸現(xiàn)出來,教師成為專業(yè)人員就成為教師職業(yè)發(fā)展進程中的必由之路。

一、生物教師要有課程意識

生物教師要具有課程意識,是生物學(xué)新課程對教師提出的必然要求,也是轉(zhuǎn)變生物教學(xué)方式的重要前提。只有確立了課程意識,教師才能從整體上把握生物學(xué)新課程“全人”的培養(yǎng)目標(biāo);才能樹立“以學(xué)生發(fā)展為本”的價值取向、全面發(fā)展的質(zhì)量觀、民主平等的師生觀、發(fā)展性課程評價觀以及新的生物學(xué)課程資源觀;才能幫助生物教師擺脫“知識中心”、“課堂中心”、“學(xué)科中心”等偏向,關(guān)注生物學(xué)新課程結(jié)構(gòu)的綜合性、均衡性與選擇性,以優(yōu)質(zhì)的課程結(jié)構(gòu)促進全面育人目標(biāo)的落實;才能使生物學(xué)教師在獲得一定課程權(quán)力的同時也意識到更大的責(zé)任,并在國家、地方課程實施的創(chuàng)新中和校本課程的開發(fā)中提高研究水平,在生物學(xué)教學(xué)的實踐中促進自身專業(yè)發(fā)展與生命價值的提升。

在教學(xué)過程中,教師應(yīng)以生物學(xué)教材內(nèi)容為“基點”,以開放式的思考路徑,不僅關(guān)注學(xué)生生物知識的學(xué)習(xí),而且要結(jié)合學(xué)生的經(jīng)驗同時關(guān)注過程與方法、情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)的實現(xiàn)。此外,還要關(guān)注生物知識與其他學(xué)科之間、學(xué)習(xí)領(lǐng)域之間的聯(lián)系,進行知識的整合,實現(xiàn)課程的綜合化,使學(xué)生掌握由“點”到“面”再到“類”的知識與學(xué)習(xí)方法。

這必然會對生物學(xué)教師的知識結(jié)構(gòu)、思維方式和教學(xué)能力、學(xué)習(xí)方式與發(fā)展途徑等方面提出多樣化的要求,也有助于提升生物學(xué)教師專業(yè)發(fā)展的水平,從而促進其全面發(fā)展。

二、生物教師要具備學(xué)科專業(yè)知識

教師要高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù),必須具備廣博的知識。在教師的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中,除具備必要的學(xué)科專業(yè)知識外,一方面要具備教育專業(yè)理論知識,了解教育的目的、功能、教育對象的身心特點,掌握課程的設(shè)置及知識安排體系,熟悉常用的教學(xué)方法等;另一方面要具備普通科學(xué)文化知識,即社會、歷史、人文等方面的常識,以幫助學(xué)生了解豐富多彩的世界,滿足學(xué)生多方面的發(fā)展需要。

面對新課程改革,教師應(yīng)不斷獲取新知識、新信息,提高自身的專業(yè)知識素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。知識更新的速度與科技信息的爆炸性發(fā)展已成為當(dāng)今世界發(fā)展的重要標(biāo)志,生命科學(xué)是當(dāng)前發(fā)展最快的學(xué)科之一,教育科學(xué)如今也在課程改革中迅速前進。

作為生物教師,更要具備生物學(xué)科的相關(guān)專業(yè)知識,精通生物學(xué)科本身的一些概念、原理、事實,能把握學(xué)科知識的體系和概念的結(jié)構(gòu),具有縝密的思考問題的方法。此外,教師還需要在實踐中不斷調(diào)整、改善自己的知識結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)生物學(xué)科的前沿知識,了解生物知識的進展和最新動態(tài),做到與時俱進。生物教師只有不斷擴充生物專業(yè)知識信息,才能適應(yīng)當(dāng)今課程改革與時展的需要;只有不斷接受新知識,才能促進師生創(chuàng)造性思維的共同發(fā)展。教師在長期的生活工作中,容易形成一種思維定勢,必然妨礙創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生,而新知識、新信息的出現(xiàn)不僅給生物教師們以新的創(chuàng)造基礎(chǔ),而且能引發(fā)教師的好奇心,引發(fā)新的聯(lián)系乃至幻想,從而增加點燃創(chuàng)造性思維火花的機會。

三、生物教師要提升教學(xué)語言修養(yǎng)

教學(xué)語言是完成教學(xué)任務(wù)的主要手段,它不僅要符合語言學(xué)的一般規(guī)律,而且要具備教育教學(xué)和科學(xué)上的獨特性。生物學(xué)也有自己的教學(xué)語言,生物教學(xué)中的語言有兩種,主要是文學(xué)語言和生物學(xué)語言。

生物學(xué)語言是生物學(xué)教學(xué)語言的核心部分,是生物學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的主要載體,體現(xiàn)了教學(xué)的知識性和科學(xué)性。文學(xué)語言是不同學(xué)科教學(xué)中所共有的,主要用以組織教學(xué)活動,有轉(zhuǎn)承、提問、指令、強化、心理調(diào)節(jié)等作用,它服務(wù)于生物學(xué)語言,體現(xiàn)了生物教學(xué)的教育性和藝術(shù)性。

生物學(xué)教學(xué)語言是以生物學(xué)語言為主體的兩類語言的有機結(jié)合體。沒有生物學(xué)語言的教學(xué)就不成為生物學(xué)教學(xué),沒有文學(xué)語言的生物學(xué)教學(xué)又無異于拿一本生物學(xué)專著照本宣科。生物學(xué)語言對學(xué)生的認(rèn)知活動有重要影響,生物學(xué)知識和方法主要積淀于生物學(xué)語言之中。正是有了生物學(xué)語言,才使得進一步認(rèn)識紛繁復(fù)雜的生物界成為可能。

例如,在復(fù)習(xí)神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)容時,可以這樣提問。

師:前面幾節(jié)課,我們以人體為例,系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。現(xiàn)在提出幾個問題: ①反射弧由哪幾部分組成? ②興奮在神經(jīng)纖維上是如何傳導(dǎo)的? ③興奮在神經(jīng)元間的傳導(dǎo)為什么是單向的?

生:反射弧由感受器、傳入神經(jīng)纖維、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)纖維、效應(yīng)器五部分組成;興奮在神經(jīng)纖維上是通過膜電位的變化來傳導(dǎo)的;興奮在神元間單向傳導(dǎo)的原因是神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,通過突觸間隙,然后作用于突觸后膜。

這里,“前面幾節(jié)課”、“以……為例”、“系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了……”、“現(xiàn)在提出幾個問題”等都是文學(xué)語言,而學(xué)生的回答則是典型的生物學(xué)語言。此外,在講述生物的應(yīng)激性時,可以引用葉紹翁的“春色滿園關(guān)不住,一枝紅杏出墻來”這樣的文學(xué)語言加以形象的說明。

相比文學(xué)語言,生物學(xué)語言具有科學(xué)性和概括性。科學(xué)性要求在運用概念、闡述現(xiàn)象、引用材料和邏輯表達上準(zhǔn)確無誤,不能犯目的論、特創(chuàng)論等錯誤,也不能將生物學(xué)術(shù)語與日常生活俗語相混淆。生物學(xué)教師必須提升語言修養(yǎng),注意在教學(xué)實踐中研究生物學(xué)語言現(xiàn)象,包括教材的、學(xué)生的和自己的,在提高自己的同時示范學(xué)生。這樣,才能使中學(xué)生物學(xué)教學(xué)形成良性循環(huán),才有利于學(xué)生生物學(xué)語言表達能力的培養(yǎng)與提高。

四、生物教師要終身學(xué)習(xí)

教師專業(yè)發(fā)展是一個持續(xù)不斷的過程,學(xué)習(xí)則是教師專業(yè)成長的保鮮劑。生物教師只有不斷地“充電”、“吸氧”、“補鈣”、“添加維生素”才能源源不斷地吸取源頭活水,加強自己的專業(yè)發(fā)展。

新世紀(jì)的生物教師作為教育者同時又應(yīng)是需要持續(xù)不斷學(xué)習(xí)的終身學(xué)習(xí)者,一方面要培養(yǎng)隨時學(xué)習(xí)的習(xí)慣,做終身學(xué)習(xí)的實踐者和行動者;另一方面面對日新月異變化的知識,需要采用基于信息技術(shù)的知識管理來提升學(xué)習(xí)的能力,從有效信息和知識的獲取辨別,到知識吸納內(nèi)化與分享學(xué)習(xí),再到知識的應(yīng)用與創(chuàng)新,這是一個持續(xù)不斷的知識管理的循環(huán)過程。在此基礎(chǔ)上,還要積極運用學(xué)習(xí)的社會性特征,特別是基于教師專業(yè)發(fā)展這一共同領(lǐng)域主題,群集一批教師進行幫帶互助學(xué)習(xí),形成進行社群學(xué)習(xí)的實踐社團,對教師專業(yè)發(fā)展領(lǐng)域主題的共同探討,積極展開各種學(xué)習(xí)交流的實踐活動。

人們曾經(jīng)把教師比作蠟燭,燃燒了自己,照亮了他人;現(xiàn)在則有人說,教師要有一桶水,才可以給學(xué)生一碗水。新的課程改革要求教師是不滅的火種,引燃學(xué)生求知的熱情;成為涓涓的溪流,引領(lǐng)學(xué)生融入知識的海洋。新課程給教師提供了挑戰(zhàn),要求教師的思維更為活躍,視野更為寬闊,要求教師與學(xué)生一起,共同學(xué)習(xí),并且終身學(xué)習(xí)。

從某種意義上說,教師的整個教學(xué)過程就是學(xué)習(xí)和發(fā)展過程,教師職業(yè)生涯實質(zhì)就是教師專業(yè)發(fā)展過程。發(fā)展是其核心要義,終身學(xué)習(xí)則是教師專業(yè)發(fā)展的必要途徑和方法。

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