導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇分子遺傳學(xué)原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、分子遺傳學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問(wèn)題

(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式和考核方式陳舊

傳統(tǒng)教學(xué)方式較為突出：教師先將分子遺傳學(xué)涉及到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟及預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)多媒體形式展示出來(lái)，并在講解過(guò)程中進(jìn)行解惑，之后學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)方式是在傳統(tǒng)教學(xué)的框架下形成的，導(dǎo)致許多學(xué)生被動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，使學(xué)生失去了對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的興趣。而分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)僅由教師根據(jù)學(xué)生最終提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)確定，這種考核方式非常主觀，導(dǎo)致部分學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程，抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，在學(xué)生中造成了消極的影響，削弱了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

(二)缺乏適宜的實(shí)驗(yàn)室

長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺乏適宜的實(shí)驗(yàn)室，分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容主要在北京林業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)樓進(jìn)行。由于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料有限，比如PCR儀、電泳儀僅有2～3臺(tái)，移液槍10把，SSR引物只有20對(duì)左右，很難保證每位學(xué)生都有機(jī)會(huì)直接完成實(shí)驗(yàn)操作任務(wù)。此外，有限的實(shí)驗(yàn)室空間更使許多學(xué)生無(wú)法參與到正常的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)效果較差。

(三)缺乏實(shí)驗(yàn)課專(zhuān)職教師或高水平的實(shí)驗(yàn)課

教師

分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)主要是由理論課教師兼任，而且一名教師一次指導(dǎo)20名以上的學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。教師在備課的同時(shí)，還要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)耗材、熟悉操作步驟，造成理論課教師時(shí)間與精力的緊張，直接影響分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果。此外，分子遺傳學(xué)理論課教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路有限，很難提出建設(shè)性的實(shí)驗(yàn)思路，使得實(shí)驗(yàn)步驟單一、難有創(chuàng)新性。

(四)缺乏完備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)書(shū)

由于缺少正式出版的分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)教材，學(xué)生只能根據(jù)相關(guān)的教材和教師的指導(dǎo)整理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，并據(jù)此開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。由于實(shí)驗(yàn)是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，當(dāng)實(shí)驗(yàn)材料發(fā)生改變的時(shí)候，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作步驟也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，因此根據(jù)相關(guān)教材整理出來(lái)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)對(duì)林木分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有針對(duì)性，往往達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)也沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解答，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)了解分子遺傳學(xué)課程實(shí)驗(yàn)操作的具體過(guò)程。

(五)缺乏有效的實(shí)驗(yàn)技術(shù)交流平臺(tái)

構(gòu)建主義理論認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和科學(xué)家探索過(guò)程在本質(zhì)上是一樣的，都是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。由于缺乏有效的交流手段，這樣一個(gè)循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岣哌^(guò)程被阻斷在解決問(wèn)題的過(guò)程中。學(xué)生與教師之間、學(xué)生與學(xué)生之間沒(méi)有一個(gè)實(shí)時(shí)的交流平臺(tái)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中遇到的問(wèn)題很難得到及時(shí)的解答，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平難以得到提高，教師實(shí)驗(yàn)技能也難以得到拓展。

二、分子遺傳學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施

(一)組建合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)

課教師隊(duì)伍

分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革須遵循實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律。北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院堅(jiān)持知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育全面協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)融合，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)從輔助地位轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從根本上改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念，符合以國(guó)家需求學(xué)科需要為目的的林學(xué)高層次人才培養(yǎng)目標(biāo)。分子遺傳學(xué)作為生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院優(yōu)勢(shì)課程，完全可以依托現(xiàn)有的國(guó)家級(jí)平臺(tái)，結(jié)合教學(xué)基地建設(shè)，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。

目前，北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院建有林木育種國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室林木花卉遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。林木育種國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室下設(shè)樹(shù)木分子遺傳與功能基因組、林木分子標(biāo)記輔助育種、林木基因工程育種、林木細(xì)胞遺傳與細(xì)胞工程育種、林木良種繁育等專(zhuān)門(mén)實(shí)驗(yàn)室，以及與之配套的人工氣候室、溫室、組培室和大型儀器設(shè)備室等，并配有優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)教師。這些為分子遺傳學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)提供了較豐富的選擇，為組建優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍提供了良好的平臺(tái)。

(二)引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

根據(jù)教學(xué)目的及教學(xué)條件，分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)3個(gè)層次。北京林業(yè)大學(xué)在分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，充分考慮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)條件及遺傳學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，開(kāi)展了綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：毛白楊SSR分子標(biāo)記引物設(shè)計(jì)、毛白楊SSR分子標(biāo)記的篩選、毛白楊分子標(biāo)記擴(kuò)增、種間分子標(biāo)記穩(wěn)定性評(píng)估、分子標(biāo)記連鎖圖譜構(gòu)建、關(guān)聯(lián)做圖、連鎖不平衡衰退計(jì)算等。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置，可以使學(xué)生鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，真正將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，提高學(xué)生分子標(biāo)記的設(shè)計(jì)、分析能力。

另外，北京林業(yè)大學(xué)分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程指導(dǎo)教師結(jié)合楊樹(shù)的基因組特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了合理的SSR分子標(biāo)記位點(diǎn)，并對(duì)重要的與性狀有顯著關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)進(jìn)行了篩選。同時(shí)，利用關(guān)聯(lián)分析結(jié)果對(duì)連鎖不平衡進(jìn)行了分析，提取了合理的代表性標(biāo)記位點(diǎn)，從而提高了學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問(wèn)題的能力。其中，依據(jù)楊樹(shù)的物種特點(diǎn)設(shè)計(jì)的分子標(biāo)記位點(diǎn)篩選與分子遺傳學(xué)中的分子標(biāo)記輔助育種內(nèi)容有效契合，提高了學(xué)生對(duì)抽象理論內(nèi)容的理解能力以及通過(guò)實(shí)踐理解科學(xué)問(wèn)題的能力。此外，分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)教師還鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選取與自己研究課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并按照課程要求完成實(shí)驗(yàn)，有效地推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，提高了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。

(三)編寫(xiě)完整的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)

為增強(qiáng)分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的可操作性、可控性，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)際情況編寫(xiě)了分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)。分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師課前的講解，學(xué)生可以了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、時(shí)間總體安排、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、成?jī)考核原則，以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的聯(lián)系方式等信息。同時(shí)，分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)中還包含了實(shí)驗(yàn)中必要的軟件下載地址及計(jì)算原理，一方面可以保證數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確計(jì)算，另一方面也為學(xué)生將來(lái)開(kāi)展科研工作提供借鑒。實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式模板的目的在于保證最終提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一致性和規(guī)范性，便于存檔。

(四)制定科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)課考核標(biāo)準(zhǔn)

分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程考核采用百分制進(jìn)行評(píng)定，成績(jī)除由所有實(shí)驗(yàn)課程參與次數(shù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量組成外，還增加了實(shí)驗(yàn)小組多媒體匯報(bào)環(huán)節(jié)，用以引導(dǎo)學(xué)生組成科研小團(tuán)隊(duì)，提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決問(wèn)題的能力。分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)?yōu)榘俜种?，?shí)驗(yàn)參與次數(shù)占40分，主要考核學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)調(diào)查的認(rèn)真態(tài)度以及是否遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律;實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量占40分，主要考核實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理是否科學(xué)準(zhǔn)確、報(bào)告撰寫(xiě)是否認(rèn)真規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和討論是否深入;多媒體匯報(bào)環(huán)節(jié)占20分，由小組代表負(fù)責(zé)匯報(bào)，主要考核幻燈片的制作質(zhì)量和學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。

(五)建立師生溝通交流平臺(tái)

當(dāng)代教學(xué)面臨一個(gè)重要的問(wèn)題就是師生關(guān)系的疏離，師生之間、學(xué)生之間在知識(shí)交流方面缺乏必要的溝通交流，致使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中遇到的問(wèn)題難以及時(shí)解決。北京林業(yè)大學(xué)分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程嘗試使用騰訊QQ、微信等社交平臺(tái)建立師生實(shí)驗(yàn)技術(shù)交流群，目的是及時(shí)解答課程及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題、分享課程和實(shí)驗(yàn)作業(yè)以及分子遺傳學(xué)課程最前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。同時(shí)，教師還可以實(shí)時(shí)將科技前沿的資訊、實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻等信息上傳到交流平臺(tái)，供所有的選課學(xué)生學(xué)習(xí)、分享。

篇2

1在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課，是遺傳學(xué)理論教學(xué)的延伸和重要補(bǔ)充，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)過(guò)程，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的任務(wù)［8］。在長(zhǎng)期的教學(xué)和與同行的交流中發(fā)現(xiàn)，在我國(guó)長(zhǎng)期的高等教育模式下，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)存在諸多弊端，極不適應(yīng)學(xué)科本身的發(fā)展需要。具體表現(xiàn)在:

1．1實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)理論教學(xué)的比重偏小長(zhǎng)期以來(lái)，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容、進(jìn)度都要服從理論課的教學(xué)進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)視為課堂教學(xué)內(nèi)容的驗(yàn)證和加深，忽視了實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)—分析—解決問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)，隨著遺傳學(xué)的迅速發(fā)展，教材內(nèi)容越來(lái)越豐富，信息量越來(lái)越大，而總課時(shí)數(shù)卻沒(méi)有增長(zhǎng)甚至處于壓縮狀態(tài)，使得教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間上存在較大矛盾，為了完成教材內(nèi)容的完整講授，教師不得不減少實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)數(shù)，目前遺傳學(xué)的總課時(shí)量多為72—80學(xué)時(shí)，理論教學(xué)的課時(shí)量多為48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)量一般為24—32學(xué)時(shí)。

1．2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比重過(guò)大由于教學(xué)理念的滯后和長(zhǎng)期對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視不夠等原因，所開(kāi)設(shè)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不合理。染色體操作為代表的經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分子及群體遺傳實(shí)驗(yàn)脫節(jié)。有關(guān)有絲分裂、減數(shù)分裂、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律、伴性遺傳規(guī)律等經(jīng)典實(shí)驗(yàn)比重過(guò)大。內(nèi)容單一具體的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)少，缺乏創(chuàng)造性，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中分子遺傳學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)少，與遺傳學(xué)的發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)。

1．3受課時(shí)限制，學(xué)生無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)一些實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，只能由實(shí)驗(yàn)員和學(xué)生共同完成，經(jīng)常發(fā)生學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一知半解的現(xiàn)象。例如植物有絲分裂過(guò)程中染色體行為的觀察，材料的預(yù)處理、固定和解離需要一上午的時(shí)間，由于課時(shí)限制，這部分實(shí)驗(yàn)往往由實(shí)驗(yàn)員老師完成，學(xué)生則從切取分生組織薄片開(kāi)始進(jìn)行染色、壓片和顯微鏡觀察。學(xué)生往往對(duì)材料的處理理解不深刻，在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)對(duì)預(yù)處理、固定和解離的影響分析不足。

1．4教學(xué)手段和考評(píng)形式單一遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)仍然沿用教師先講解、學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)操作的模式，考評(píng)則主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，而實(shí)驗(yàn)報(bào)告的抄襲情況日益嚴(yán)重，不足以衡量學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成的水平。

2理清思路，多方位教學(xué)改革

2．1整合、優(yōu)化和拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2．1．1整合經(jīng)典遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、適度增加分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容我們贊同前人將以往多個(gè)內(nèi)容比較單一、具體的遺傳學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)劃分成4個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K:果蠅經(jīng)典遺傳、細(xì)胞遺傳、分子遺傳綜合實(shí)驗(yàn)等3個(gè)必修實(shí)驗(yàn)?zāi)K及群體遺傳綜合實(shí)驗(yàn)選修模塊［9］。將單因子的遺傳分析、果蠅觀察與飼養(yǎng)、果蠅伴性遺傳分析整合成一個(gè)6～時(shí)(2～3次實(shí)驗(yàn))的綜合性實(shí)驗(yàn)作為經(jīng)典遺傳學(xué)模塊;將根尖有絲分裂的制片技術(shù)、花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的制片技術(shù)、果蠅唾腺染色體的制片技術(shù)、植物多倍體誘導(dǎo)技術(shù)整合成時(shí)的綜合性實(shí)驗(yàn)(3次實(shí)驗(yàn))作為細(xì)胞遺傳學(xué)模塊;分子遺傳學(xué)模塊的綜合實(shí)驗(yàn)拓展為DNA的提取、瓊脂糖電泳技術(shù)、PCR擴(kuò)增技術(shù)、DNA指紋的遺傳分析、生物性別決定的遺傳分析等。

2．1．2實(shí)驗(yàn)材料多樣化在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，材料的選擇非常關(guān)鍵，因?yàn)槠浜脡闹苯佑绊憣?shí)驗(yàn)結(jié)果。教材中所選用的材料多是作者總結(jié)得出，但在實(shí)際操作中，常常由于地域氣候和材料種質(zhì)的差異造成不便和誤差。因此，我們可以嘗試用易得的常見(jiàn)材料來(lái)做實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)材料的多樣化，在課程中讓學(xué)生對(duì)材料進(jìn)行選擇，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析材料的優(yōu)缺點(diǎn)。例如，在植物染色體核型分析時(shí)，可向?qū)W生提供材料如大豆、小麥、大麥、玉米、綠豆、大蒜等根尖，讓學(xué)生自行選擇至少2種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)對(duì)自己所做實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，找出植物染色體核型分析的最佳材料和簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)他們實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)能力。事實(shí)上，在多年的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單易得的大蒜根尖用于核型觀察效果非常好。

2．1．3增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容教育部“關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)6”中要求高校開(kāi)出一批新的綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造條件使學(xué)生較早的參與科學(xué)研究和創(chuàng)新活動(dòng)。以此為指導(dǎo)思想，我校在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中加大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。如在分子遺傳學(xué)模塊中，DNA提取—瓊脂糖電泳技術(shù)—PCR擴(kuò)增“三部曲”即是一個(gè)典型的綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，基于此的植物分子標(biāo)記技術(shù)(ISSR標(biāo)記)和鳥(niǎo)類(lèi)(雞)的性別判定等綜合性實(shí)驗(yàn)效果都非常好。學(xué)生們普遍對(duì)親緣關(guān)系的遺傳分析比較感興趣，DNA指紋的遺傳分析就是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生收集感興趣的植物、動(dòng)物、人的DNA樣本進(jìn)行遺傳分析，深入了解遺傳標(biāo)記的應(yīng)用。

2．1．4將教師的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化成綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目隨著高校科研工作的日益發(fā)展，不少教師都承擔(dān)著一定的科研項(xiàng)目，其中一些研究?jī)?nèi)容可適當(dāng)轉(zhuǎn)化成教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅可以讓學(xué)生了解到學(xué)科發(fā)展的前沿，還可以提高學(xué)生的科研興趣。作者將所承擔(dān)科研項(xiàng)目中的部分內(nèi)容“沙棘種質(zhì)遺傳多樣性的分子標(biāo)記分析”以綜合性實(shí)驗(yàn)方式引入到遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，取得了良好的效果。

2．2實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面

2．2．1儀器設(shè)備的更新及添置近幾年，隨著“中央級(jí)普通高校改善基本辦學(xué)條件專(zhuān)項(xiàng)資金”的資助，我校本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備等條件得到一定的改善，如生物顯微鏡得到進(jìn)一步更新(新添進(jìn)口Olympus顯微鏡)，PCR儀、微量移液器、低溫冷凍離心機(jī)等儀器已經(jīng)能夠滿(mǎn)足遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求，并且已經(jīng)開(kāi)始申報(bào)顯微鏡成像系統(tǒng)、凝膠成像系統(tǒng)、梯度PCR儀等高端的儀器進(jìn)入學(xué)生實(shí)驗(yàn)室，相信不久的將來(lái)學(xué)生不需要用手機(jī)對(duì)顯微鏡下的觀察結(jié)果進(jìn)行拍照，用于瓊脂糖凝膠電泳觀察的紫外分析儀則被凝膠成像系統(tǒng)取代。

2．2．2設(shè)立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，制定開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的管理細(xì)則，提高其使用率解決實(shí)驗(yàn)流程長(zhǎng)與實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限之間矛盾的有效方法就是設(shè)立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，開(kāi)設(shè)生物技術(shù)綜合性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，并制訂開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理細(xì)則，委派專(zhuān)門(mén)的教師和學(xué)生管理儀器、衛(wèi)生等，學(xué)生自我管理為主，教師監(jiān)督為輔。實(shí)施開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室后，一些周期長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)(例如:植物有絲分裂過(guò)程中染色體行為的觀察)學(xué)生能夠全程完成，打破老師代做的常規(guī)。設(shè)立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室后，在合理安排的前提下，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和主動(dòng)性明顯增強(qiáng)，在儀器的使用和動(dòng)手能力等方面進(jìn)步很快。一些重要儀器的使用率明顯提高，例如冷凍離心機(jī)、PCR儀等。

2．3以學(xué)生課外活動(dòng)為載體，延伸課堂教學(xué)近幾年，我國(guó)越來(lái)越重視對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，每年國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目的申報(bào)就是一個(gè)例證。越來(lái)越多的大學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的方式在專(zhuān)業(yè)教師的指導(dǎo)下申報(bào)、完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。遺傳學(xué)相關(guān)的課題學(xué)生們一直很感興趣，努力將課堂上所學(xué)的知識(shí)和技能拓展為更深入的學(xué)術(shù)研究。另外，結(jié)合專(zhuān)業(yè)性競(jìng)賽延伸課堂教學(xué)，例如一年一度的專(zhuān)業(yè)性競(jìng)賽“遼寧省大學(xué)生動(dòng)植物標(biāo)本制作大賽”就是我校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生很喜歡的一個(gè)競(jìng)賽，筆者指導(dǎo)學(xué)生的作品“異色瓢蟲(chóng)鞘翅的色斑遺傳”曾于2011年獲得該項(xiàng)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)。

2．4授課手段與考核方式

2．4．1充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)將現(xiàn)代化的電教手段引入實(shí)驗(yàn)課，以營(yíng)造輕松和諧的課堂氛圍。教學(xué)中，教師需要做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了確保每個(gè)同學(xué)都能看到，往往要穿梭于學(xué)生中進(jìn)行演示，有了現(xiàn)代化的電教手段，可制作相關(guān)視頻來(lái)示范，既提高了課堂效率，又方便教師進(jìn)行更多的指導(dǎo)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸，將一些操作步驟繁瑣的實(shí)驗(yàn)做成演示課件放在網(wǎng)上可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享。

2．4．2考評(píng)方式多樣化，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性考核方式需多樣化和細(xì)節(jié)量化。撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告既是學(xué)生科學(xué)思維能力和文字表達(dá)能力的綜合體現(xiàn)，也是大學(xué)本科生所應(yīng)具備的基本科學(xué)素養(yǎng)。因此，對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告，尤其是綜合性或者設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，我們要求學(xué)生按照科研論文的形式寫(xiě)出材料和方法、結(jié)果分析和討論，要求學(xué)生對(duì)于原理、方法、步驟和結(jié)果撰寫(xiě)必須簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)驗(yàn)所采用方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析后提出改進(jìn)意見(jiàn)。另外，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的考察與評(píng)價(jià)。教師可事先制訂每個(gè)實(shí)驗(yàn)要考核的項(xiàng)目詳細(xì)列表，把實(shí)驗(yàn)每一個(gè)小項(xiàng)都列入考察范圍，包括實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度、規(guī)范狀況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在考核中依據(jù)項(xiàng)目來(lái)評(píng)分，保證客觀公正。例如，在植物染色體制片中，從取材部位的準(zhǔn)確，材料的染色適當(dāng)，染色體的分散狀況三個(gè)方面衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣不僅提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的重視程度，而且促使他們養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

3結(jié)語(yǔ)

篇3

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)論；基因與遺傳；基因治療

Regards between the gene and the heredity causes and effects relation with the system theory viewpoint

HU Jing-yi

【Abstract】in 1937 the American nationality Austria biologist bright Philippines proposed the general system theory principle. In the system each essential factor all is in the certain position，is playing the specific role. In ontogenesis，gene according to certain when，the spatial order have the choice expression. The gene is composes the chromosome the hereditary unit，and the proof gene makes the line spread in the chromosome. The certain gene under the certain condition，is controlling the certain metabolism process，thus manifests in the certain heredity characteristic and in the characteristic performance The gene also passable sudden change has changed. Along with the human gene spectrum gradually expounded，the genetic engineering technology full development，the gene treatment very possibly treats at the clinical disease has the revolutionary change，this needs the researcher in the practice，with natural diagnostic method system theory theory，guiding ideology，development research mentality，thus solves this single layer big difficult problem.

【Key word】system theory；Gene and heredity；Gene treatment

系統(tǒng)論是21世紀(jì)以來(lái)科學(xué)技術(shù)、文化和社會(huì)發(fā)展的自然亦必然的思維趨向，是比知識(shí)更有力量的一種客觀存在，它是一種新的思維方式，是當(dāng)代人認(rèn)識(shí)對(duì)象的工具和手段。西沃爾-賴(lài)特在1929年寫(xiě)到：一個(gè)群體中“單個(gè)基因的選擇系數(shù)(即基因的適合度)，一定受到這個(gè)群體整個(gè)基因頻率系統(tǒng)的影響[2]”。本文從系統(tǒng)論觀點(diǎn)來(lái)分析基因與遺傳之間的因果聯(lián)系以及基因在臨床上的應(yīng)用。

1 系統(tǒng)論相關(guān)論點(diǎn)

1937年貝塔朗菲提出了一般系統(tǒng)論原理，使人類(lèi)的思維方式發(fā)生了深刻變化。以往研究問(wèn)題人們總是把事物分解成若干部分，抽象出最簡(jiǎn)單的因素來(lái)，然后再以部分的性質(zhì)去說(shuō)明復(fù)雜事物。這種方法的著眼點(diǎn)在局部或要素，遵循的是單項(xiàng)因果決定論，它不能如實(shí)地說(shuō)明事物的整體性，不能反映事物之間的聯(lián)系和相互作用，它只適應(yīng)認(rèn)識(shí)較為簡(jiǎn)單的事物，在人類(lèi)面臨許多規(guī)模巨大、關(guān)系復(fù)雜、參數(shù)眾多的復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，就顯得無(wú)能為力了。系統(tǒng)中各要素不是孤立地存在著，每個(gè)要素在系統(tǒng)中都處于一定的位置上，起著特定的作用[3]。系統(tǒng)科學(xué)方法是認(rèn)識(shí)、調(diào)控、改造復(fù)雜系統(tǒng)的有效途徑，為人們提供了制定系統(tǒng)最佳方案以實(shí)行優(yōu)化組合和優(yōu)化管理的手段，為人們提供了新的思維模式，倡導(dǎo)從整體上進(jìn)行思維。

2 基因與遺傳

20世紀(jì)20年代，摩爾根學(xué)派在孟德?tīng)柕耐愣闺s交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了遺傳規(guī)律的研究，建立了以基因?qū)W說(shuō)為基礎(chǔ)理論的細(xì)胞遺傳學(xué)，肯定了基因是遺傳的基本單位，存在于細(xì)胞的染色體上。到30年代，知道染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化會(huì)影響到遺傳，知道一個(gè)基因可以突變成若干等位基因。到了40年代，遺傳學(xué)有了兩個(gè)重要的進(jìn)展或突破：一是初步發(fā)現(xiàn)去氧核糖核酸簡(jiǎn)稱(chēng)DNA，是遺傳物質(zhì)；一是提出了一個(gè)基因一種酶的原理。直到50年代，建立了分子遺傳學(xué)，解決了有關(guān)遺傳的若干重大問(wèn)題。DNA和另一類(lèi)核酸即核糖核酸(RNA)都是由核苷酸所組成的多聚體，是大分子。核苷酸的主要特點(diǎn)存在于所含的有機(jī)堿，即兩種嘌呤和兩種嘧啶。

1953年，形成雙螺旋的分子結(jié)構(gòu)。根據(jù)DNA中堿基互補(bǔ)的原理，一個(gè)DNA分子可以成為內(nèi)容一致的兩個(gè)DNA分子。蛋白質(zhì)是由氨基酸所組成的多聚體，是大分子。組成蛋白質(zhì)的可以是一條多肽鏈或幾條多肽鏈。多肽鏈就是由若干氨基酸前后連接而成的分子。蛋白質(zhì)的合成就是遺傳信息從遺傳物質(zhì)流入蛋白質(zhì)的過(guò)程。這包括兩個(gè)步驟：一是轉(zhuǎn)錄，一是翻譯。由于組成DNA 和RNA的零件都是核苷酸，所以遺傳信息從DNA流入RNA 叫做轉(zhuǎn)錄。由于蛋白質(zhì)是由另一種另件(氨基酸)組成的，所以遺傳信息從RNA流入蛋白質(zhì)叫做翻譯。這里的RNA叫做信使RNA，意思是說(shuō)，它是基因遺傳信息的使者。在分析蛋白質(zhì)分子的合成中也查明了各氨基酸的遺傳密碼，于是建立了遺傳密碼理論。遺傳信息都是由遺傳密碼組成。每一個(gè)遺傳密碼都由三個(gè)堿基組成，氨基酸不同，其遺傳密碼就不同。

從70年代開(kāi)始，分子遺傳學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，誕生了基因重組技術(shù)，即生物基因工程，它開(kāi)創(chuàng)了改造生物和創(chuàng)造生物的新時(shí)期。

3 用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來(lái)看待基因與遺傳的因果聯(lián)系

系統(tǒng)科學(xué)可以把一個(gè)原子看作系統(tǒng)，它也可以把器官、生物機(jī)體、家庭、社區(qū)、國(guó)家、經(jīng)濟(jì)以至生態(tài)看作系統(tǒng)。生物體是由細(xì)胞構(gòu)成的多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。盡管在細(xì)胞和分子水平對(duì)發(fā)育的分析已取得長(zhǎng)期的進(jìn)展，但個(gè)體發(fā)育仍不能從分子水平和細(xì)胞水平的分析得到全部解釋。個(gè)體發(fā)育中，基因按一定的時(shí)、空次序有選擇地表達(dá)。這首先表現(xiàn)在細(xì)胞表面形態(tài)調(diào)節(jié)分子的變化，從而導(dǎo)致胚層分離、形態(tài)速成運(yùn)動(dòng)和組織發(fā)育等細(xì)胞的集體行為。

我們可以從兩方面來(lái)考慮環(huán)境對(duì)基因的自上而下的約束與引導(dǎo)作用。其一，我們知道環(huán)境的改變會(huì)迫使生物個(gè)體和種群盡可能調(diào)節(jié)自身以適應(yīng)環(huán)境的變化。顯然生物體為適應(yīng)環(huán)境變化而做的調(diào)節(jié)又必定會(huì)引起生物體內(nèi)生物化學(xué)、生物磁電等的變化。在生物史上地球環(huán)境的巨變是造成大量新物種產(chǎn)生的直接原因。我們可以設(shè)想，基因有向緩解環(huán)境對(duì)生物壓力的方向突變的趨勢(shì)，如果這一假說(shuō)成立的話，顯然就會(huì)使來(lái)自上層變化的信息產(chǎn)生對(duì)下層生物體基因變異的自上而下的約束與引導(dǎo)作用。其二，我們知道基因的復(fù)雜結(jié)構(gòu)具有巨大的信息存儲(chǔ)能力。生物體的基因中記錄了該生命體全部歷史的重要信息。

4 基因治療的前景

隨著對(duì)基因治療研究的深入，我們不能忽視子系統(tǒng)的系統(tǒng)性和整體性，不能用局限的、部分的、單一的觀點(diǎn)來(lái)以偏概全。事實(shí)上，人體的復(fù)雜性程度，各個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)性、相互作用及相互制約程度，遠(yuǎn)不是我們所能完全解釋得了的，只有在系統(tǒng)環(huán)境中解決這些難題，才會(huì)有實(shí)用價(jià)值和臨床價(jià)值。這就需要研究人員在實(shí)踐中，用自然辯證法系統(tǒng)論理論，來(lái)指導(dǎo)思想，拓展研究思路，從而解決這一重大難題。

參考文獻(xiàn)

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篇4

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)主要課程 人體解剖學(xué)、組織學(xué)與胚胎學(xué)、正常人體形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)、病原生物學(xué)與免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)、生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)、神經(jīng)生物學(xué)、細(xì)胞與分子免疫學(xué)、分子遺傳學(xué)、分子病理學(xué)、內(nèi)科學(xué)、外科學(xué)、婦產(chǎn)科學(xué)、兒科學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué);普通心理學(xué)、醫(yī)學(xué)倫理學(xué);基本原理、思想道德修養(yǎng)、法律基礎(chǔ);英語(yǔ)、高等數(shù)學(xué)、醫(yī)用物理學(xué)、化學(xué)等。

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)就業(yè)前景 不得不說(shuō)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的就業(yè)面是非常廣的，而且薪資待遇也是比較豐厚。但也要求本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生具有較全面的綜合素質(zhì)、較強(qiáng)的創(chuàng)新精神、較好的學(xué)習(xí)能力以及外語(yǔ)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。學(xué)生畢業(yè)后可以在高等醫(yī)學(xué)院校和醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)等部門(mén)從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各學(xué)科的教學(xué)、科學(xué)研究及基礎(chǔ)與臨床相結(jié)合的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究工作。如此看來(lái)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的就業(yè)前景還是很廣闊的。

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)能力 1.掌握基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的基本理論、基本知識(shí);

2.掌握醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的分析、設(shè)計(jì)方法和操作技術(shù);

3.具有基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的基本能力;

4.熟悉基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)工作的基本原理和方法;

5.熟悉臨床醫(yī)學(xué)基本知識(shí)并了解臨床醫(yī)學(xué)的新進(jìn)展和新成就;

6.掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢(xún)的基本方法，具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力。

篇5

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)；遺傳咨詢(xún)；情景模擬

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）46-0225-03

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是醫(yī)學(xué)與遺傳學(xué)相結(jié)合、并互相滲透的一門(mén)綜合性學(xué)科。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)理論學(xué)習(xí)中主要針對(duì)人類(lèi)遺傳性疾病的發(fā)生機(jī)制、傳遞規(guī)律、診斷方法以及治療和預(yù)后進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，將理論應(yīng)用于實(shí)踐，通過(guò)遺傳咨詢(xún)估算再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和制定應(yīng)對(duì)對(duì)策和措施，有效預(yù)防遺傳病的發(fā)生，從而達(dá)到降低遺傳病發(fā)病率的目的[1]。根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，我國(guó)將面臨極具缺乏醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)醫(yī)師這一職業(yè)。目前，大多數(shù)醫(yī)院無(wú)專(zhuān)門(mén)的遺傳咨詢(xún)門(mén)診，使醫(yī)學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸到遺傳病病例，學(xué)生對(duì)遺傳性疾病的掌握只限于書(shū)本而無(wú)臨床實(shí)踐機(jī)會(huì)，這將會(huì)導(dǎo)致臨床醫(yī)生缺乏對(duì)遺傳病的認(rèn)知能力。因此，我校從2007年開(kāi)始對(duì)五年制臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)等本科專(zhuān)業(yè)開(kāi)展醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其中開(kāi)設(shè)了遺傳咨詢(xún)教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐探索和改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)利用情景模擬教學(xué)法進(jìn)行遺傳咨詢(xún)知識(shí)點(diǎn)的傳授可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更好地理解遺傳咨詢(xún)的理論基礎(chǔ)及臨床意義，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)

1.明確教學(xué)目的。遺傳咨詢(xún)情景模擬教學(xué)法是模擬臨床遺傳咨詢(xún)的情景進(jìn)行教學(xué)的方法。它是針對(duì)臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)等專(zhuān)業(yè)本科醫(yī)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)染色體標(biāo)本的制備與人類(lèi)非顯帶染色體核型分析兩次實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)上來(lái)開(kāi)展的。通過(guò)此次課的學(xué)習(xí)，使醫(yī)學(xué)生能夠充分掌握系譜及系譜分析的理論知識(shí)，掌握系譜分析的過(guò)程及系譜的繪制方法，熟悉遺傳咨詢(xún)的一般步驟和原則，并能推測(cè)系譜中各成員的基因型，計(jì)算再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，了解系譜分析和遺傳咨詢(xún)的臨床意義。在此過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，表達(dá)能力，促進(jìn)高素質(zhì)醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)。

2.教學(xué)內(nèi)容。情景模擬教學(xué)法的主要內(nèi)容是模擬遺傳咨詢(xún)過(guò)程、講授和熟悉遺傳咨詢(xún)的概念、對(duì)象、時(shí)機(jī)、步驟等。作為醫(yī)學(xué)生首先要讓他們明確知道什么是遺傳咨詢(xún)。遺傳咨詢(xún)是由醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)專(zhuān)業(yè)人員或遺傳咨詢(xún)醫(yī)師（或稱(chēng)咨詢(xún)醫(yī)師、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)醫(yī)師），應(yīng)用醫(yī)學(xué)和遺傳學(xué)基本原理，對(duì)咨詢(xún)者提出的家庭中遺傳病的發(fā)病原因、遺傳方式、診斷、治療和預(yù)后、一級(jí)患者同胞和子女再患此病風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題進(jìn)行交談和討論，并就咨詢(xún)者提出的婚育等問(wèn)題提出可供咨詢(xún)者選擇的建議或具體指導(dǎo)措施的過(guò)程[2]。遺傳咨詢(xún)的時(shí)機(jī)和對(duì)象是一個(gè)人在婚姻或生育方面遇到問(wèn)題，意識(shí)到可能面臨患遺傳病的風(fēng)險(xiǎn)，或者本人或子女已患有遺傳病等情況下的人群。其次，傳授和強(qiáng)調(diào)進(jìn)行遺傳咨詢(xún)的一般步驟包括遺傳病的明確診斷、繪制系譜并確定遺傳方式、估計(jì)再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、提出對(duì)策和措施。遺傳病的診斷是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，包括臨床層次、細(xì)胞水平、蛋白質(zhì)水平、基因水平（基因診斷）等四個(gè)水平層次的診斷；繪制系譜并確定遺傳方式以及估計(jì)再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)需要遺傳學(xué)理論知識(shí)做基礎(chǔ)，要求學(xué)生在本科醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)中作為掌握的內(nèi)容加以理解和熟悉后計(jì)算再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)；提出的對(duì)策和措施更進(jìn)一步要求在學(xué)生掌握各層次的分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的系統(tǒng)的理論知識(shí)后，給咨詢(xún)者提出合適的意見(jiàn)和措施。最后，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)醫(yī)生給咨詢(xún)者提出意見(jiàn)和措施時(shí)，要遵循非指令性遺傳咨詢(xún)的原則。作為醫(yī)生只提出可供咨詢(xún)者選擇的若干方案，并陳述各種方案的利弊提供咨詢(xún)者選擇，咨詢(xún)醫(yī)師不應(yīng)代替咨詢(xún)者做決定。

3.教學(xué)案例的準(zhǔn)備。教學(xué)案例的好壞直接影響教學(xué)效果。任課教師需要注意從多渠道深入開(kāi)展病案搜尋工作，從病案中挑選診斷明確、典型的遺傳病案例，除了教材中給出的常見(jiàn)多發(fā)遺傳病病例外，也需經(jīng)常瀏覽OMIM（OnLine Mendelian Inheritence）及等互聯(lián)網(wǎng)址，了解重要的有關(guān)臨床遺傳學(xué)最新診斷技術(shù)及進(jìn)展情況。案例挑選出來(lái)后，需要進(jìn)行加工提煉、細(xì)心分析、集體討論，按臨床思維進(jìn)行教學(xué)方案的設(shè)計(jì)。案例設(shè)計(jì)原則既要傳授理論知識(shí)，又與臨床需要結(jié)合，既有利于學(xué)生分析，于利于學(xué)生演練。

對(duì)于案例的教學(xué)準(zhǔn)備，不但要求任課教師要熟悉案例遺傳病的臨床表現(xiàn)、發(fā)病機(jī)理，特別要熟悉遺傳病的傳遞規(guī)律、傳遞方式、診斷方法、治療方法和預(yù)后等方面的相關(guān)進(jìn)展資料，還要要求教師對(duì)這些資料的深刻理解和透徹分析，以便針對(duì)學(xué)生演練過(guò)程中出現(xiàn)的各種不準(zhǔn)確的表達(dá)或者錯(cuò)誤的理解進(jìn)行有效的指導(dǎo)。根據(jù)遺傳咨詢(xún)的復(fù)雜性，則需要教師具有深厚的理論知識(shí)基礎(chǔ)，才能提高在模擬遺傳咨詢(xún)教學(xué)中的指導(dǎo)能力。因此，在案例準(zhǔn)備時(shí)，要求任課教師要做好充足的教學(xué)準(zhǔn)備，以應(yīng)變課堂中隨時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。

4.教學(xué)組織。做好充分的準(zhǔn)備后，就進(jìn)入了模擬遺傳咨詢(xún)情景課階段，即開(kāi)始遺傳咨詢(xún)情景模擬教學(xué)。由于課堂教學(xué)組織難度較大，需要教師在做好充分的案例準(zhǔn)備基礎(chǔ)上隨機(jī)應(yīng)變、深入淺出、因材施教。

教師組織教學(xué)的基本過(guò)程包括：第一步，教師詳細(xì)講解遺傳咨詢(xún)的定義、步驟、方法、意義；第二步，學(xué)生選擇教師準(zhǔn)備好的案例分組討論，編寫(xiě)案例遺傳咨詢(xún)的對(duì)話，并要求學(xué)生在課結(jié)束后將所編寫(xiě)的對(duì)話上交作為課堂作業(yè)；第三步，學(xué)生兩人一組，在45分鐘左右的時(shí)間內(nèi)討論并編寫(xiě)對(duì)話，根據(jù)臨床可能的情景，模擬演練遺傳咨詢(xún)的過(guò)程；第四步，當(dāng)學(xué)生模擬演練完成遺傳咨詢(xún)的整個(gè)過(guò)程后，教師針對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題一一進(jìn)行分析和講解。在肯定學(xué)生正確的理解和表達(dá)的基礎(chǔ)上指出不當(dāng)?shù)幕蛘卟粶?zhǔn)確的或者錯(cuò)誤的表達(dá)。

隨著學(xué)生不同組別的模擬演練的進(jìn)行，教師要注意始終引導(dǎo)學(xué)生圍繞遺傳咨詢(xún)進(jìn)行交談，其詢(xún)問(wèn)和交談的內(nèi)容包括對(duì)遺傳病的臨床表現(xiàn)、發(fā)病原因、遺傳方式、診斷等情況的了解，詢(xún)問(wèn)內(nèi)容還包括病史、發(fā)育史、婚姻史和生育史、家族史，查閱和比對(duì)資料進(jìn)行系譜分析，對(duì)咨詢(xún)者提出的治療和預(yù)后等問(wèn)題一一作答，并且對(duì)患者同胞、子女再患此病的風(fēng)險(xiǎn)提出參考意見(jiàn)。教師始終在一旁提醒、引導(dǎo)和輔佐，并注意把控住整個(gè)課堂紀(jì)律，使每位學(xué)生積極參與到課堂中來(lái)，制造出學(xué)生在臨床實(shí)踐的氣氛，提高學(xué)生課堂活躍度。

5.課堂總結(jié)。教師根據(jù)學(xué)生在課堂中的討論、模擬遺傳咨詢(xún)的情況進(jìn)行小結(jié)，聯(lián)系理論知識(shí)肯定學(xué)生在討論過(guò)程中表現(xiàn)好的地方，指出錯(cuò)誤或忽視的地方，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和記憶，加深學(xué)生對(duì)遺傳咨詢(xún)?cè)谂R床工作的重要性和必要性的理解。最后根據(jù)學(xué)生在課堂中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括學(xué)生對(duì)案例的分析能力、理論知識(shí)的掌握、表達(dá)能力、臨床綜合分析能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、創(chuàng)新能力等等方面。

二、教學(xué)思考與討論

1.遺傳咨詢(xún)情景模擬教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)和意義。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)生對(duì)于應(yīng)用情景模擬方法進(jìn)行遺傳咨詢(xún)都非常感興趣，整個(gè)課堂氣氛活躍，學(xué)生參與度高。整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，一直圍繞只有真實(shí)生活中才存在的病例來(lái)進(jìn)行，組織學(xué)生分組開(kāi)展討論，教師從旁指導(dǎo)，真正做到以學(xué)生為中心，最大限度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了較好的教學(xué)效果。此教學(xué)法解決了以往醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)理論教學(xué)與臨床脫節(jié)，理論教學(xué)內(nèi)容的枯燥難懂，教學(xué)手段落后等問(wèn)題，有效地提高了學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的學(xué)習(xí)效果及興趣，是一種積極有效的教學(xué)方法。學(xué)生普遍認(rèn)為通過(guò)情景模擬教學(xué)，對(duì)遺傳性疾病的認(rèn)識(shí)更加深刻和形象，他們所學(xué)習(xí)的內(nèi)容不再是枯燥乏味的知識(shí)，而是在實(shí)際臨床工作中切切實(shí)實(shí)需要解決的問(wèn)題，極大的激發(fā)了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》的興趣。

傳統(tǒng)的遺傳咨詢(xún)教學(xué)主要以灌輸式為主，要求學(xué)生大量記憶枯燥無(wú)味的基礎(chǔ)知識(shí)，在這種模式下的教學(xué)不利于學(xué)生綜合能力的提高。相反，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，利用情景模擬教學(xué)進(jìn)行遺傳咨詢(xún)，將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際運(yùn)用緊密結(jié)合，將理論課知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際臨床當(dāng)中，極大的激發(fā)了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的興趣，使學(xué)生整堂課都能夠融入到課堂教學(xué)過(guò)程中，使學(xué)生將講臺(tái)變?yōu)樗麄冏杂砂l(fā)揮的舞臺(tái)，而教師課堂中僅僅起到引導(dǎo)作用。在此過(guò)程中，學(xué)生從被動(dòng)的接受知識(shí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，既加深了對(duì)理論知識(shí)的記憶，又培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考分析問(wèn)題的能力，訓(xùn)練了學(xué)生獨(dú)立思考分析問(wèn)題的能力。

近年來(lái)醫(yī)患關(guān)系逐漸緊張，患者的維權(quán)意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)，如何緩解醫(yī)患關(guān)系也是醫(yī)學(xué)院校在培養(yǎng)學(xué)生時(shí)需要解決的一大難題。通過(guò)臨床情景模擬教學(xué)的方法，讓學(xué)生扮演患者有助于建立和諧的醫(yī)患關(guān)系。學(xué)生通過(guò)扮演患者，能夠充分的體會(huì)患者的心理和情緒上的變化，站在患者的角度看待就醫(yī)過(guò)程，起到了換位思考的作用。另一方面，學(xué)生站在醫(yī)生的角度學(xué)會(huì)處理醫(yī)生和患者之間的矛盾，可以縮短學(xué)校與社會(huì)實(shí)踐的差距，幫助學(xué)生建立醫(yī)生角色，為學(xué)生將來(lái)走向社會(huì)處理醫(yī)患關(guān)系奠定基礎(chǔ)。

值得一提的是，遺傳咨詢(xún)師在我國(guó)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域缺乏大量的人才，是一個(gè)有待新增的職業(yè)。而在美國(guó)，絕大多數(shù)的醫(yī)療用人單位都要求他們的醫(yī)生通過(guò)全美醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)會(huì)的考試和資格認(rèn)證[3]。所以，教師可借此課程向?qū)W生宣講國(guó)際國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)理論、臨床遺傳學(xué)的發(fā)展的趨勢(shì)和中國(guó)醫(yī)學(xué)發(fā)展的所面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)。向?qū)W生說(shuō)明遺傳咨詢(xún)是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的醫(yī)療活動(dòng)，希望有更多的醫(yī)學(xué)志愿者加入這項(xiàng)醫(yī)療事業(yè)中來(lái)。

2.遺傳咨詢(xún)情景模擬教學(xué)法的欠缺之處。首先，情景模擬與實(shí)際臨床有一定的差別，學(xué)生由于缺少臨床經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行扮演患者的過(guò)程中，很容易用到所學(xué)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，與真正臨床中所遇到的實(shí)際病例有較大的差別，沒(méi)有達(dá)到角色交換的目的。其次，在提出對(duì)策和措施時(shí)，由于缺乏各層次的分子細(xì)胞生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的系統(tǒng)的理論知識(shí)，并且對(duì)所學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)知識(shí)不能靈活運(yùn)用，只能提出供咨詢(xún)者選擇一到兩種方案，沒(méi)有真正提供可供咨詢(xún)者選擇的若干方案，且無(wú)法做到非指令性原則。最后，在教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中，由于每位學(xué)生學(xué)習(xí)水平參差不齊，不愿意作為學(xué)習(xí)的主體，導(dǎo)致過(guò)分依賴(lài)?yán)蠋?，影響教學(xué)效果。目前看來(lái)，要使學(xué)生都能積極參與到教學(xué)活動(dòng)中，最好的方法是讓學(xué)生參與真正的臨床實(shí)踐，使學(xué)生體會(huì)到遺傳咨詢(xún)過(guò)程的復(fù)雜性。

通過(guò)7年的教學(xué)效果來(lái)看，情景模擬教學(xué)極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)醫(yī)學(xué)生綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)，是一個(gè)值得推薦的好方法。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：遵義醫(yī)學(xué)院教學(xué)改革計(jì)劃項(xiàng)目2013（j-2-7）。

篇6

關(guān)鍵詞：  胎兒  性別鑒定  x-連鎖遺傳   聚合酶鏈反應(yīng)(PCR) 

    前言

    迄今,已發(fā)現(xiàn)的x連鎖遺傳病有200多種。包括x連鎖隱性遺傳病和x連鎖顯性遺傳病。常見(jiàn)的x連鎖隱性遺傳病有血友病、紅綠色盲、假肥大型肌營(yíng)養(yǎng)不良（DMD），先天性丙種球蛋白缺乏癥等。此類(lèi)病的致病基因由攜帶者母親傳給兒子。攜帶者女性與正常男性所生的男孩一半發(fā)病，一半正常，而女孩表型一般正常，為預(yù)防患兒出生，可保留女胎，流產(chǎn)男胎。而x連鎖顯性遺傳病遺傳性腎病、抗維素D佝僂病，男性患者與正常女性結(jié)婚，兒子正常，女兒都患病，通過(guò)性別鑒定，可保留男胎，流產(chǎn)女胎[1]。產(chǎn)前胎兒性別早期鑒定具有重要的社會(huì)意義。

    二、胎兒性別鑒定的標(biāo)本種類(lèi)  目前用于細(xì)胞遺傳學(xué)性別鑒定的標(biāo)本有多種。（1）羊水：可以在妊娠16-20周，經(jīng)羊膜腔穿刺抽取10ml左右，收集羊水細(xì)胞。（2）絨毛膜細(xì)胞：可以在妊娠6-12周，經(jīng)陰道取絨毛膜細(xì)胞。（3）臍帶血：可以通過(guò)在B超引導(dǎo)下抽取臍帶血[2]。（4）孕婦母親外周血：近來(lái)有人發(fā)現(xiàn)采集6-41周孕婦母親外周血5ml-10ml，進(jìn)行連續(xù)密度梯度離心富集胎兒紅細(xì)胞[3]。

     三、胎兒性別鑒定的方法：目前關(guān)于胎兒性別鑒定的方法主要有五種。（一）傳統(tǒng)的顯微鏡細(xì)胞染色質(zhì)分析法[1,4]此種方法將胎兒細(xì)胞通過(guò)特殊甲苯胺蘭染色液或硫堇染色液和阿的平染色液染色，觀察細(xì)胞內(nèi)有無(wú)X、Y染色體。核膜的內(nèi)緣有無(wú)一塊染色較深、大小為1 um左右呈半月形的小塊，緊靠核膜，即為x小體。如果細(xì)胞核中有一發(fā)熒光的圓形或橢圓形的亮點(diǎn)，有如初秋夜空的北斗星，直徑約0.3um，即為Y小體，Y小體陽(yáng)性診斷為男胎。此種方法不需要特殊的儀器，但結(jié)果受取材中細(xì)胞數(shù)、培養(yǎng)與染色效果及觀察細(xì)胞的數(shù)量有關(guān)，不易標(biāo)準(zhǔn)化，靈敏度不高。（二）B超技術(shù) 這種技術(shù)較為安全，通過(guò)B超儀直接觀察胎兒的生殖器，此方法有較高的準(zhǔn)確性，但要求胎兒發(fā)育程度較高，生殖器基本形成，妊娠達(dá)4個(gè)月以上。（三）核型分析技術(shù) 通過(guò)收集羊水細(xì)胞并對(duì)其人工培養(yǎng)，進(jìn)行染色體顯帶，性染色體XX型為女性；XY型為男性。此方法取材不方便，有較大的風(fēng)險(xiǎn)，且費(fèi)時(shí)，必須由訓(xùn)練有素的人員完成。(四)熒光原位雜交技術(shù) (FISH) 有人根據(jù)母胎之間存在有微量血液交換，母親體內(nèi)存在有胎兒來(lái)源的有核紅細(xì)胞，而且胎兒紅細(xì)胞的形態(tài)、核形、胞漿著色與母親紅細(xì)胞不同，并有特異的血紅蛋白γ和ε鏈，通過(guò)X、Y染色體特異熒光標(biāo)記探針可鑒定胎兒紅細(xì)胞是來(lái)源于男性胎兒還是女性胎兒。此方法的特異性可達(dá)100%，靈敏度隨孕齡增加而增加[5]。但此方法需要較昂貴的流式細(xì)胞分析儀，操作也不易掌握，只有特定的科研人員能完成。但也有人[6]認(rèn)為從母親外周血中抽取胎兒細(xì)胞進(jìn)行產(chǎn)前診斷的可能性很小,因?yàn)樘?母轉(zhuǎn)移細(xì)胞數(shù)少，僅占母親細(xì)胞的0.0035%-0.008%胎兒有核紅細(xì)胞到達(dá)母體需要的妊娠的時(shí)間也在10周以上。（五）PCR（聚合酶鏈反應(yīng)）技術(shù)  從醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的角度，性別是由個(gè)體性染體組成決定的，其中Y染色體起決定性的作用。這是因?yàn)閅染色體帶有決定因子。

90年代在Y染色體短臂上成功地定位和克隆了性別決定區(qū)（sex determine region of the Y hromosome,SRY）基因[7]，近年來(lái)的研究表明，性別的決定與分化是一個(gè)以SRY基因?yàn)橹鲗?dǎo)的多個(gè)基因參與的有序而復(fù)雜的調(diào)控過(guò)程，已發(fā)現(xiàn)參與這一過(guò)程的基因至少有7種，即SRY，SOX9,某種原因AMH,WT-1,SF-1,DAX-1,MIS基因，這些都為胎兒性別鑒定奠定了分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)。隨著PCR技術(shù)的成熟，許多科研人員試圖應(yīng)用PCR技術(shù)進(jìn)行胎兒性別的鑒定。主要有如下幾種方法：（1）利用羊水或絨毛細(xì)胞，擴(kuò)增Y染色體特異基因片斷如SRY、DYZ-1、DYS14、DAZ進(jìn)行定性分析[8,9]；（2）根據(jù)母親外周中含有少量胎兒細(xì)胞，提取母親外周血有核細(xì)胞（淋巴細(xì)胞），利用特異引物擴(kuò)增Y染色體上特異系列，如果有Y染色體特異系列產(chǎn)物，胎兒即為男性，否則為女性[10]。（3）利用母親外周血血細(xì)胞或血漿，擴(kuò)增X、Y染色體同源性基因如Amelogenin，利用擴(kuò)增片斷電泳條帶數(shù)量進(jìn)行定性分析，兩條帶為男性，一條帶為女性[11]。(4)最近有報(bào)道利用母親外周血漿[12,13]，采用熒光實(shí)時(shí)定量PCR（RQ-PCR）技術(shù)擴(kuò)增Y染色體特異基因片斷如SRY進(jìn)行胎兒性別鑒定的報(bào)道。Vecchione G[3]根據(jù)胎兒外周血血漿基因片段較母親短這一特點(diǎn)，通過(guò)一定密度梯度液進(jìn)行分離后，用X染色體短串連重復(fù)序列對(duì)26例進(jìn)行實(shí)時(shí)定量PCR分析，結(jié)果與傳統(tǒng)的染色體核型分析一致。

 展望

    建立一種胎兒性別鑒定常規(guī)方法具有重要的社會(huì)意義。作為常規(guī)方法，必須簡(jiǎn)單、可靠、實(shí)用，價(jià)廉、安全。在上述諸方法中,無(wú)論是B超還是染色體核型分析，需妊娠時(shí)間較長(zhǎng)（一般在16周以上），實(shí)施終止妊娠時(shí)，給孕婦身體影響較大[4]。經(jīng)穿刺術(shù)采集標(biāo)本，風(fēng)險(xiǎn)大、操作煩鎖，方法不易掌握，而利用胎兒紅細(xì)胞的方法又因?yàn)槟赣H體內(nèi)胎兒紅細(xì)胞僅占0.0035%-0.008%，存在靈敏度低的缺點(diǎn)。PCR技術(shù)由其技術(shù)原理和特點(diǎn)，在眾多方法中最具有優(yōu)勢(shì)，它有較高靈敏度和特異性。但由于PCR敏感性高，會(huì)出現(xiàn)非特異擴(kuò)增，或PCR體系的不合理會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)增失敗，都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，但可以通過(guò)使用內(nèi)參照或巢式PCR技術(shù)，很好地解決了非特異性擴(kuò)增和假陰性問(wèn)題[12]。目前報(bào)道中，由于標(biāo)本來(lái)源、靶系列位點(diǎn)、引物系列、PCR類(lèi)型的差異，診斷的特異性和靈敏度、準(zhǔn)確度有所不同。有的研究樣本較少, 關(guān)于性別早期診斷的可靠性還沒(méi)見(jiàn)報(bào)道，PCR應(yīng)用于胎兒性別鑒定是一種有前景但技術(shù)尚未成熟，有待進(jìn)步探索。我們課題小組正朝此方向試圖探索進(jìn)行胎兒早期性別鑒定的條件研究。相信，隨著研究的深入，一種安全、無(wú)創(chuàng)傷性、較高，且易于標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化的成熟PCR方法，將取代傳統(tǒng)方法，真正實(shí)現(xiàn)胎兒早期性別鑒定。

參 考 文 獻(xiàn)

篇7

1　生物學(xué)哲學(xué)的再定位

費(fèi)爾巴哈在談到哲學(xué)的改造時(shí)說(shuō)過(guò)：“哲學(xué)必須重新與自然科學(xué)結(jié)合，自然科學(xué)必須重新與哲學(xué)結(jié)合”。這是一種“建立在相互需要和內(nèi)在必然性上面的結(jié)合”。〔1〕自然科學(xué)構(gòu)成了哲學(xué)的基礎(chǔ)， 生物科學(xué)是這個(gè)基礎(chǔ)中不可或缺的組成部分。如同所有其他科學(xué)一樣，生物科學(xué)也深深受到哲學(xué)的理論思維和方法的影響。生物學(xué)哲學(xué)作為連結(jié)哲學(xué)與生物學(xué)的橋梁和中介，對(duì)二者的重新結(jié)合起著十分重要的作用。從學(xué)科建設(shè)的角度看，這門(mén)學(xué)科的存在和發(fā)展，既須以實(shí)證科學(xué)知識(shí)特別是生物科學(xué)的知識(shí)材料為基礎(chǔ)，跟上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐；又要汲取哲學(xué)研究的積極成果，適應(yīng)當(dāng)代哲學(xué)變革的需要。

就學(xué)科性質(zhì)而言，一般認(rèn)為生物學(xué)哲學(xué)屬于科學(xué)哲學(xué)體系中的一個(gè)分支學(xué)科。《大英百科全書(shū)》第15版所列《自然哲學(xué)》條目將關(guān)于自然的實(shí)際特征問(wèn)題作為實(shí)在來(lái)進(jìn)行考察，并分為物理學(xué)哲學(xué)和生物學(xué)哲學(xué)兩個(gè)部門(mén)。不過(guò)這里對(duì)“自然哲學(xué)”一詞的使用，有別于以往的傳統(tǒng)自然哲學(xué)，而是“作為對(duì)科學(xué)哲學(xué)的補(bǔ)充”。如所周知，西方科學(xué)哲學(xué)是以科學(xué)為研究對(duì)象，主要論述科學(xué)的認(rèn)識(shí)論和方法論問(wèn)題。維也納學(xué)派的創(chuàng)立者M(jìn).石里克的自然哲學(xué)也是作為一種科學(xué)哲學(xué)，一種探討哲理的科學(xué)方法。他申明自然哲學(xué)的任務(wù)在于解釋自然科學(xué)命題的意義，自然哲學(xué)是一種旨在考察自然定律的意義的活動(dòng)。在其自然哲學(xué)講稿中關(guān)于生物哲學(xué)的分析，便是從有機(jī)自然現(xiàn)象也一定要由定律來(lái)描述這一點(diǎn)出發(fā)，來(lái)討論生物學(xué)中的機(jī)械論與活力論問(wèn)題。

在科學(xué)哲學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中，除了一般科學(xué)哲學(xué)，還興起了特定學(xué)科的科學(xué)哲學(xué)，自本世紀(jì)初以來(lái)主要是物理科學(xué)哲學(xué)。傳統(tǒng)的科學(xué)哲學(xué)帶有片面的物理主義傾向，認(rèn)為運(yùn)用物理方法能夠?qū)@個(gè)世界作出絕對(duì)完全的描述，世界上發(fā)生的每一事件均可用物理語(yǔ)言來(lái)描述。物理主義最熱烈的倡導(dǎo)者、分析哲學(xué)的主要代表人物之一的R.卡爾納普聲言：“如果根據(jù)物理語(yǔ)言的普遍性，把物理語(yǔ)言用作科學(xué)的系統(tǒng)語(yǔ)言，那么，所有的科學(xué)都會(huì)成為物理學(xué)?！瓕?shí)際上只有一種客體，那就是物理事件。在這物理事件范圍內(nèi)，規(guī)律是無(wú)所不包的”?！? 〕石里克也同意物理主義的觀點(diǎn)，他僅僅基于量的方面的考慮而得出結(jié)論：“對(duì)于自然哲學(xué)而言，有機(jī)體不過(guò)就是一些特殊的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，它們被包含在物理世界圖像的完美和諧的秩序之中”。〔3〕

傳統(tǒng)的科學(xué)哲學(xué)把研究重點(diǎn)放在物理學(xué)的定律和理論上，把它們看作科學(xué)的結(jié)構(gòu)和邏輯的范例。之所以這樣是有其深遠(yuǎn)的科學(xué)背景的。自牛頓實(shí)現(xiàn)了力學(xué)中第一次偉大綜合，此后，經(jīng)典物理學(xué)的各個(gè)分支日趨完善，牛頓的機(jī)械綱領(lǐng)左右了近代科學(xué)和哲學(xué)的發(fā)展。本世紀(jì)初以相對(duì)論和量子力學(xué)的建立為標(biāo)志的物理學(xué)革命，是物理學(xué)發(fā)展中的重大突破，也是對(duì)科學(xué)哲學(xué)的有力推動(dòng)。邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的主要代表H.萊辛巴赫所著《量子力學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)》一書(shū)，就是通過(guò)對(duì)量子力學(xué)的科學(xué)成果的分析，闡釋了他關(guān)于知識(shí)的性質(zhì)、客觀實(shí)在以及因果性等問(wèn)題的見(jiàn)解。多年來(lái)，科學(xué)哲學(xué)的研究植根于邏輯學(xué)、數(shù)學(xué)及物理學(xué)定律，重視對(duì)物理理論的分析而忽略了生物學(xué)。正如在科學(xué)哲學(xué)家的視野內(nèi)，有機(jī)生命及其進(jìn)化只不過(guò)是世界科學(xué)圖景中的一個(gè)次要因素；在科學(xué)哲學(xué)的殿堂中，生物學(xué)哲學(xué)也是處于比較次要的從屬的地位。這種狀況只是到本世紀(jì)中葉以后才開(kāi)始改觀。隨著分子生物學(xué)所取得一系列新進(jìn)展，導(dǎo)致了生物學(xué)的革命，生命科學(xué)作為最激動(dòng)人心的科學(xué)領(lǐng)域躍居到自然科學(xué)的前沿，對(duì)現(xiàn)代整個(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)的影響也日益顯著。由于引入數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的理論、方法和新的技術(shù)手段，現(xiàn)代生物學(xué)的研究領(lǐng)域得以向微觀和宏觀層次不斷延伸擴(kuò)大，并愈來(lái)愈趨向系統(tǒng)的復(fù)雜性，向揭開(kāi)物質(zhì)世界最復(fù)雜最高級(jí)的系統(tǒng)——大腦的奧秘進(jìn)軍。生物學(xué)研究的課題愈來(lái)愈帶有根本性，當(dāng)今自然科學(xué)的研究重點(diǎn)正在轉(zhuǎn)向研究生命本身。對(duì)生命現(xiàn)象的深入探索，增強(qiáng)了人們對(duì)生物學(xué)的哲學(xué)興趣，并促使科學(xué)哲學(xué)向新的研究方向轉(zhuǎn)變。在這方面，現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的主要建筑師之一E.邁爾作出了開(kāi)創(chuàng)性的工作，他致力于建立生物學(xué)的新哲學(xué)，強(qiáng)調(diào)這樣一種新的科學(xué)哲學(xué)必須放棄對(duì)僵化的本質(zhì)論和決定論的依附，必須將科學(xué)概念加以擴(kuò)展、不僅包括物理科學(xué)的而且還包括生物科學(xué)的原理和概念。

傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)還帶有專(zhuān)注于純科學(xué)領(lǐng)域的局限。國(guó)外學(xué)術(shù)界在討論醫(yī)學(xué)哲學(xué)與科學(xué)哲學(xué)的關(guān)系這一論題時(shí)，已有學(xué)者指出，從歷史上看，科學(xué)哲學(xué)家往往不到自然科學(xué)領(lǐng)域外面去尋找對(duì)科學(xué)的定律、解釋和理論的洞察力以確定理論演變的進(jìn)程，而是將自己限制于純科學(xué)形式中，一直忽視和輕視象工程學(xué)、農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)這樣的應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域。同時(shí)由于傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)僅僅局限于從“內(nèi)部”考察科學(xué)，忽視了科學(xué)技術(shù)與社會(huì)之間的互動(dòng)關(guān)系，這種狹窄的科學(xué)觀不可能得出真正有洞察力的答案。傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)在研究視野上的這些缺陷，對(duì)后來(lái)興起的生物學(xué)哲學(xué)也產(chǎn)生了某種程度的影響。

固然，科學(xué)哲學(xué)主要是把科學(xué)作為知識(shí)體系，對(duì)之進(jìn)行認(rèn)識(shí)論和方法論的研究，但是認(rèn)識(shí)的最終目的不是知識(shí)本身，而是改造世界的實(shí)踐活動(dòng)。對(duì)科學(xué)的哲學(xué)反思也不能脫離它所固有的實(shí)踐本性。在科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)走向一體化的現(xiàn)時(shí)代，尤有必要拓寬科學(xué)哲學(xué)的領(lǐng)域，開(kāi)展實(shí)用性的或應(yīng)用性的研究，并將科學(xué)哲學(xué)研究同科技發(fā)展的社會(huì)研究結(jié)合起來(lái)。作為實(shí)用科學(xué)的農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)與作為基礎(chǔ)科學(xué)的生物學(xué)之間的聯(lián)系極其密切，它們都屬于生命科學(xué)的范疇。在生命科學(xué)哲學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，理應(yīng)包括對(duì)這些應(yīng)用學(xué)科的理論和實(shí)踐的哲學(xué)研究。以分子生物學(xué)為依托的生物技術(shù)，將成為醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的主導(dǎo)技術(shù)，并將引起醫(yī)學(xué)革命和第三次農(nóng)業(yè)革命。生物技術(shù)的“每一個(gè)創(chuàng)新，每一個(gè)技術(shù)妙舉，每一個(gè)概念上的困難的解決，都使得需要一種確定的生物學(xué)哲學(xué)變得更加顯著，并且目前正在朝向這個(gè)目標(biāo)發(fā)展”?！?〕

21世紀(jì)將是生物學(xué)世紀(jì)?？梢灶A(yù)期，未來(lái)世紀(jì)生命科學(xué)的巨大進(jìn)展及其革命性變化，必然要求生物學(xué)哲學(xué)在已有研究基礎(chǔ)上，無(wú)論從理論框架到研究?jī)?nèi)容到論題范圍都要有所突破。要盡力吸收、消化生命科學(xué)的最新成就，以正確的世界觀和方法論為指導(dǎo)作出新的哲學(xué)概括，提出新的理論觀點(diǎn)及發(fā)展生物科學(xué)技術(shù)的戰(zhàn)略選擇，這些可謂生物學(xué)哲學(xué)學(xué)科建設(shè)的題中應(yīng)有之義。

2　拓展和深化生物學(xué)發(fā)展新形勢(shì)下的生物學(xué)哲學(xué)研究

以下試從生物科學(xué)發(fā)展的規(guī)律性、生物學(xué)規(guī)律與物理規(guī)律的關(guān)系以及生物學(xué)規(guī)律與社會(huì)規(guī)律的關(guān)系三方面談點(diǎn)淺見(jiàn)。

（1）“自然科學(xué)現(xiàn)在已發(fā)展到如此程度， 以致它再也不能逃避辯證的綜合了”。〔5〕恩格斯在上個(gè)世紀(jì)80年代作出的這一論斷， 揭示了辯證思維對(duì)于了解科學(xué)事實(shí)的辯證性質(zhì)的必要性，這也為后來(lái)自然科學(xué)本身的發(fā)展所證實(shí)。

近現(xiàn)代自然科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)是由經(jīng)驗(yàn)分析進(jìn)到辯證綜合，這在生物學(xué)的發(fā)展中表現(xiàn)得十分明顯。自本世紀(jì)二、三十年代起，在生物學(xué)范圍內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)一些學(xué)科的綜合趨勢(shì)。早期的兩大綜合，一個(gè)是以胚胎學(xué)為中心，將之與細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)和生物化學(xué)綜合起來(lái)，形成統(tǒng)一的發(fā)育觀點(diǎn)；另一個(gè)是以進(jìn)化論為中心，將達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)與群體遺傳學(xué)相結(jié)合，發(fā)展為一個(gè)有巨大闡明力的學(xué)說(shuō)，即現(xiàn)代綜合進(jìn)化論。進(jìn)化的綜合范式取得了富有建設(shè)性的成果，如邁爾所說(shuō)，是在有關(guān)的學(xué)科之間找到了一種共同語(yǔ)言并澄清了許多進(jìn)化問(wèn)題和作為其基礎(chǔ)的各種概念。但是這一范式仍是不完善的，還有不少尚未解決的問(wèn)題。它不僅受到一些批評(píng)家的非難和質(zhì)疑，就是在達(dá)爾文主義者之間也依然存在某些意見(jiàn)分歧。更完全的綜合始于本世紀(jì)50年代中后期誕生的分子生物學(xué)，它是生物化學(xué)、微生物學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科相互融合的產(chǎn)物，其主要目標(biāo)之一是試圖將大量的生物功能與分子水平上發(fā)生的事件聯(lián)系起來(lái)。分子生物學(xué)的核心——分子遺傳學(xué)，在信息大分子的結(jié)構(gòu)、功能及相互關(guān)系的基礎(chǔ)上來(lái)研究生物的遺傳與變異。按照生物學(xué)史家G.E.艾倫的說(shuō)法，J.沃森和F.克里克的工作，把信息學(xué)派、結(jié)構(gòu)學(xué)派和生化學(xué)派對(duì)遺傳（甚至擴(kuò)展到整個(gè)生物學(xué)）的問(wèn)題的研究統(tǒng)一起來(lái)了。作為一個(gè)新的遺傳學(xué)范式，分子遺傳學(xué)的范式補(bǔ)充和修正了（不是取代）進(jìn)化綜合范式，推動(dòng)了關(guān)于進(jìn)化過(guò)程中基因的變化和調(diào)節(jié)機(jī)制等問(wèn)題的研究。著眼于分子水平上的進(jìn)化的中性學(xué)說(shuō)同著眼于表型進(jìn)化的自然選擇學(xué)說(shuō)，也應(yīng)看作是一種互補(bǔ)關(guān)系而非互相否定?，F(xiàn)代分子生物學(xué)在進(jìn)化研究方面的認(rèn)識(shí)成果向人們昭示，一種完整的進(jìn)化理論的建立，期待著傳統(tǒng)的進(jìn)化生物學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)現(xiàn)新的綜合。更進(jìn)一步看，生物進(jìn)化是種系發(fā)生和個(gè)體發(fā)育的辯證統(tǒng)一過(guò)程，對(duì)進(jìn)化的深層認(rèn)識(shí)，必須解開(kāi)發(fā)育之謎這個(gè)世紀(jì)難題，以闡明個(gè)體發(fā)育中基因在多層次水平上的程序控制機(jī)理。由于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)的結(jié)合，把發(fā)育生物學(xué)推向前臺(tái)，將成為21世紀(jì)生命科學(xué)的新主角。據(jù)中科院未來(lái)生物學(xué)預(yù)測(cè)研究組預(yù)測(cè)，在分子水平上使遺傳、發(fā)育和進(jìn)化的統(tǒng)一成為可能，這將是未來(lái)生物學(xué)的主要理論任務(wù)之一。由這三者統(tǒng)一所導(dǎo)致的理論大綜合，蘊(yùn)含著豐富的哲學(xué)思想。從哲學(xué)認(rèn)識(shí)論和方法論上對(duì)之進(jìn)行理論概括，也應(yīng)成為未來(lái)生物學(xué)哲學(xué)的主要理論任務(wù)之一。

“分久必合”。生物學(xué)中的這種綜合趨勢(shì)還在繼續(xù)。一些生物學(xué)家預(yù)言，面向21世紀(jì)的生命科學(xué)，必然是各學(xué)科相互滲透與相互交融的“大生物學(xué)”時(shí)代?！按笊飳W(xué)”要求辯證地綜合與不同組織水平相關(guān)的各門(mén)學(xué)科所積累的科學(xué)事實(shí)，建立起一般的生命理論，發(fā)展統(tǒng)一的生物學(xué)原理。多種學(xué)科的綜合，反映了生物現(xiàn)象的相互聯(lián)系和科學(xué)概念、方法論準(zhǔn)則的統(tǒng)一。結(jié)合生物學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的內(nèi)在邏輯的考察，對(duì)生物學(xué)理論的相互關(guān)系（特別是理論的概念結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換、理論范式的確立和更替）進(jìn)行哲學(xué)分析，能為我們提供有關(guān)生物科學(xué)發(fā)展規(guī)律性的新的認(rèn)識(shí)。

（2）在生物學(xué)哲學(xué)的討論中， 爭(zhēng)議較多而且也是懸而未決的一個(gè)理論問(wèn)題是關(guān)于生物學(xué)的自主性問(wèn)題。具體言之，生物學(xué)的概念與規(guī)律能否在某種意義上“還原”為物理學(xué)和化學(xué)的概念與規(guī)律？生物學(xué)家運(yùn)用的解釋型式（例如歷史的解釋或目的論的解釋?zhuān)┰谖锢砜茖W(xué)中是否相宜？在生物系統(tǒng)中顯示的某些現(xiàn)象是否也在無(wú)機(jī)系統(tǒng)中顯現(xiàn)或有重大差異？等等這樣一些有關(guān)生物學(xué)和物理學(xué)的聯(lián)系究竟是什么的問(wèn)題， 被A. 羅森伯格稱(chēng)之為“生物學(xué)哲學(xué)的中心問(wèn)題”（《生物科學(xué)的結(jié)構(gòu)》）。根據(jù)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的不同回答而形成了“自主論”與“分支論”兩派涇渭分明的理論觀點(diǎn)。這種分野在歷史上的表現(xiàn)形式是活力論與機(jī)械論的對(duì)立，在現(xiàn)代則主要是所謂反還原論與還原論的爭(zhēng)論。

從本體論方面說(shuō)，討論物理化學(xué)的實(shí)體和過(guò)程是否構(gòu)成所有生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)，這實(shí)質(zhì)上就是高級(jí)運(yùn)動(dòng)形式與低級(jí)運(yùn)動(dòng)形式的相互關(guān)系問(wèn)題。如果把生命運(yùn)動(dòng)形式同物理化學(xué)的運(yùn)動(dòng)形式混同起來(lái)，甚至完全否定生命運(yùn)動(dòng)在質(zhì)上的特殊性，這種本體論上的極端還原論傾向在哲學(xué)上和生物學(xué)上都是不可取的。相反，如果把生命運(yùn)動(dòng)的獨(dú)特性絕對(duì)化，忽視其與其他運(yùn)動(dòng)形式之間的包容關(guān)系和發(fā)生學(xué)聯(lián)系，這種傾向同樣是不可取的。以辯證唯物主義的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式觀為指南，依據(jù)科學(xué)認(rèn)識(shí)的新成果，將能通過(guò)闡明生命運(yùn)動(dòng)和低級(jí)運(yùn)動(dòng)形式存在的聯(lián)系和連續(xù)性而更深入地揭示其本質(zhì)。

從方法論方面說(shuō)，在生物學(xué)中通過(guò)把復(fù)雜現(xiàn)象分解為更為簡(jiǎn)單的組成部分進(jìn)行研究，最終在物理化學(xué)層次上——分子層次上——作出說(shuō)明，這也即還原論作為方法論的功能。分子生物學(xué)正是運(yùn)用物理化學(xué)的還原方法來(lái)分析生命活動(dòng)的基本過(guò)程，才獲得了劃時(shí)代的成就。這被譽(yù)為還原論的勝利。但是也要看到，生物學(xué)中還原方法的應(yīng)用是有其局限性的。研究表明，生物體是一個(gè)多層次的、有組織的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)，其中各個(gè)組成部分和整體具有多方面的相互作用。生物體的整體性不能建筑在來(lái)自于各個(gè)部分的分子碎片之上，分子參與組織的整體，它們的轉(zhuǎn)移和復(fù)制是整體的全部功能的結(jié)果。本世紀(jì)下半葉以來(lái)系統(tǒng)科學(xué)和非線性科學(xué)的發(fā)展，為探索生命系統(tǒng)的復(fù)雜性提供了新的科學(xué)思想和科學(xué)方法。還原論方式的自下而上的決定原則即較低層次決定較高層次的原則，同系統(tǒng)整體思維方式的自上而下的決定原則即較高層次決定較低層次的原則，二者既相互對(duì)立又相互依賴(lài)，它反映了部分與整體的辯證法。合理地結(jié)合這兩種決定原則，應(yīng)是生物學(xué)進(jìn)一步闡明生命機(jī)制及其規(guī)律性的研究戰(zhàn)略。

（3）在當(dāng)代， 從自然科學(xué)奔向社會(huì)科學(xué)的強(qiáng)大潮流已成為不可遏止之勢(shì)。由于生物學(xué)革命對(duì)自然和人類(lèi)社會(huì)生活產(chǎn)生的廣泛影響，凸顯了人的自然基礎(chǔ)和社會(huì)基礎(chǔ)的統(tǒng)一問(wèn)題。與此相應(yīng)，生物科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的綜合性研究也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。加拿大哲學(xué)家M.魯斯在其《生物學(xué)哲學(xué)》一書(shū)中宣稱(chēng)，未來(lái)的社會(huì)科學(xué)將和生物學(xué)結(jié)合起來(lái)，社會(huì)學(xué)將把生物學(xué)的成果包括在自己的理論中，研究這種結(jié)合會(huì)提供許多有意義的東西。從現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展可以看到，生物科學(xué)領(lǐng)域的一些學(xué)科（如遺傳學(xué)、動(dòng)物行為學(xué)、生態(tài)學(xué)等）與社會(huì)學(xué)、人類(lèi)學(xué)、倫理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及政治學(xué)等學(xué)科的滲透、融合，不僅加深了人們對(duì)自然界和人類(lèi)自身的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也啟迪了對(duì)生物學(xué)規(guī)律和社會(huì)規(guī)律二者相互關(guān)系的哲學(xué)思考。如生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)作為生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉發(fā)展起來(lái)的一門(mén)邊緣學(xué)科，主要是闡明生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互作用所形成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和發(fā)展的客觀規(guī)律。而生物政治學(xué)則旨在用生物學(xué)的概念、原理和方法來(lái)研究政治行為，借以探索社會(huì)政治生活的本質(zhì)及其規(guī)律。在橫跨生物科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的眾多交叉學(xué)科中，1975年由美國(guó)動(dòng)物學(xué)家E.威爾遜在其巨著《社會(huì)生物學(xué)：新的綜合》中所倡導(dǎo)并加以重新解釋的社會(huì)生物學(xué)引起了很大反響。這是一門(mén)系統(tǒng)研究一切動(dòng)物（包括人類(lèi)在內(nèi)）的社會(huì)行為的生物學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)科，其核心在于承認(rèn)基因是遺傳和自然選擇的基本單位，一切社會(huì)行為均有其特殊的遺傳結(jié)構(gòu)。威爾遜和C.拉姆斯登還進(jìn)行了更為廣泛的概括，在他們所著《基因、理性和變化》（1981）中提出基因—文化互作進(jìn)化論，認(rèn)為整個(gè)人類(lèi)文化領(lǐng)域在一定程度上依賴(lài)于遺傳控制。學(xué)術(shù)界對(duì)社會(huì)生物學(xué)褒貶不一，圍繞它所提出的人類(lèi)行為的遺傳決定問(wèn)題展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論。這場(chǎng)爭(zhēng)論遠(yuǎn)未完結(jié)，它所涉及的生物進(jìn)化與文化進(jìn)化的關(guān)系、社會(huì)生物學(xué)的哲學(xué)意義以及如何正確評(píng)價(jià)這一學(xué)說(shuō)等問(wèn)題也是生物學(xué)哲學(xué)研究的課題。

生物學(xué)與社會(huì)相互作用的一個(gè)引人注目的方面，表現(xiàn)為生物技術(shù)研究對(duì)倫理觀的沖擊和基因工程的社會(huì)控制及其倫理調(diào)節(jié)。生命科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在造福人類(lèi)的同時(shí)也引發(fā)出許多社會(huì)倫理問(wèn)題，向傳統(tǒng)的倫理道德觀念提出了新的挑戰(zhàn)。舉醫(yī)學(xué)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，由于醫(yī)學(xué)技術(shù)以人作為直接作用對(duì)象，它所引發(fā)的倫理問(wèn)題更為突出。自本世紀(jì)六、七十年代以來(lái)，國(guó)外醫(yī)學(xué)界關(guān)于死亡標(biāo)準(zhǔn)、器官移植、安樂(lè)死、重組DNA 技術(shù)以及人工生育技術(shù)種種問(wèn)題的倫理學(xué)爭(zhēng)論，無(wú)不反映了傳統(tǒng)倫理觀的困惑和人類(lèi)面臨的倫理學(xué)上的選擇。在當(dāng)代新科技革命條件下，隨著生物高技術(shù)的發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出新的倫理道德難題。被稱(chēng)為生物學(xué)領(lǐng)域的第一“大科學(xué)”的人類(lèi)基因組工程，無(wú)疑會(huì)深化人類(lèi)對(duì)自身結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，但這項(xiàng)研究也將面臨與倫理觀念相悖的嚴(yán)峻形勢(shì)。例如，由檢測(cè)基因產(chǎn)生的侵犯?jìng)€(gè)人健康隱私權(quán)問(wèn)題。當(dāng)今在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注的克隆綿羊“多利”的出世，更是激起了一場(chǎng)有關(guān)其應(yīng)用前景和倫理意義的大爭(zhēng)論。人能否克?。吭谌松砩现噩F(xiàn)這一成就或者創(chuàng)造新的生命形式（如人獸混合體）是否合乎倫理？未來(lái)的生命科學(xué)技術(shù)怎樣與社會(huì)協(xié)調(diào)？是否應(yīng)該著手進(jìn)行人種改造的選擇？站在生物學(xué)哲學(xué)的高度，我們將如何回答這些問(wèn)題？

參考文獻(xiàn)

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篇8

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代生物技術(shù)，育種，應(yīng)用

現(xiàn)代生物技術(shù)即生物工程，是以分子遺傳學(xué)為核心的現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)，它采用先進(jìn)的科學(xué)原理和工程技術(shù)手段，按照人們預(yù)先的設(shè)計(jì)，對(duì)生物材料進(jìn)行加工、改造和模擬生物及其功能，為人類(lèi)生產(chǎn)有益的生物制品、培育優(yōu)良生物品種或提供社會(huì)服務(wù)的新興技術(shù)領(lǐng)域。生物工程的內(nèi)容比較廣泛，我的論文主要從細(xì)胞工程、基因工程和作物誘變育種等幾個(gè)方面闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在育種中的應(yīng)用：

一、細(xì)胞工程育種

細(xì)胞工程育種是指用細(xì)胞融合的方法獲得雜種細(xì)胞，這種細(xì)胞具有高度分化的能力。對(duì)于高度分化的植物細(xì)胞仍有發(fā)育成完整植株的能力，保持著細(xì)胞的全能性。根據(jù)這個(gè)原理近幾年發(fā)展起來(lái)一項(xiàng)無(wú)性繁殖的新技術(shù)――植物組織培養(yǎng)技術(shù)。

組織培養(yǎng)技術(shù)的具體過(guò)程是在無(wú)菌條件下，將植物器官或組織（如芽、莖尖、根尖或花藥）的一部分切下來(lái)，放在適當(dāng)?shù)娜斯づ囵B(yǎng)基上培養(yǎng)。這些器官或組織就會(huì)進(jìn)行細(xì)胞分裂，形成愈傷組織。在適當(dāng)?shù)墓庹?、溫度和一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與激素等條件下，愈傷組織開(kāi)始分化，產(chǎn)生出植株各種組織和器官，進(jìn)而發(fā)育成一棵完整的植株。它的特點(diǎn)是取材少，周期短，繁殖率高，且便于自動(dòng)化管理。這種技術(shù)在花卉方面已經(jīng)廣泛應(yīng)用并取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

二、基因工程育種

基因工程育種主要指轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種，是采用生物工程技術(shù)將一種生物基因嵌入另一種生物中。到目前為止，植物基因工程已經(jīng)在很多方面有了深入的發(fā)展，下面介紹幾種基因工程育種的方法。

（一）品質(zhì)育種。

品質(zhì)育種主要是以小麥、水稻、玉米等谷類(lèi)作物為材料加以培育的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)谷類(lèi)作物籽粒蛋白質(zhì)所含氨基酸不夠平衡，人體及飼養(yǎng)業(yè)所必需的賴(lài)氨酸、色氨酸、蛋氨酸等均較缺乏，所含蛋白質(zhì)的數(shù)量及質(zhì)量已不能適應(yīng)日益增加的需要及食品加工業(yè)發(fā)展的要求。經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的精心研究，目前已經(jīng)培育出來(lái)的有高產(chǎn)作物、促進(jìn)健康的食品、生物改良新飼料、含抗疾病物質(zhì)農(nóng)作物、特種轉(zhuǎn)基因棉花和玉米等。

（二）抗性育種。

生物技術(shù)在農(nóng)作物育種和抗病抗逆方面的作用在進(jìn)行作物品種改良時(shí)，主要是是通過(guò)增強(qiáng)作物對(duì)害蟲(chóng)或環(huán)境條件（例如干早或土壤鹽漬）的抵抗力、或是通過(guò)開(kāi)發(fā)更高產(chǎn)的植物來(lái)增加作物的產(chǎn)量。目前已經(jīng)培育的抗性作物有抗蟲(chóng)作物、抗病毒作物、抗鹽堿作物、抗旱作物、抗寒作物等。

（三）固氮育種。

有些細(xì)菌具有固定游離氮的能力，特別是生長(zhǎng)在豆科植物根部的根瘤菌能有效地將游離氮轉(zhuǎn)變可被作物直接吸收利用的氮。后來(lái)發(fā)現(xiàn)有近百種固氮微生物能通過(guò)固氮酶完成的。所以人們正致力于把其基因轉(zhuǎn)移到其它作物上去，并分離出一些有利于硝鹽吸收和利用的基因，這將大大提高肥料的吸收和利用。

三、誘變育種

人工誘變是指利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來(lái)處理生物，使生物基因突變。用這種方法可以提高突變率，創(chuàng)造人類(lèi)需要的變異類(lèi)型，創(chuàng)造人類(lèi)需要的變異類(lèi)型，從中選擇、培育出優(yōu)良的生物品種。

我國(guó)在農(nóng)作物誘變育種方面也取得了可喜的成果，培育出了數(shù)百個(gè)農(nóng)作物新品種。這些新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。例如四倍體葡萄、四倍體番茄、含糖量高的三倍體無(wú)子西瓜和甜菜等。

另外還有一種太空育種，也叫空間誘變育種，就是將農(nóng)作物種子或試管種苗送到太空，利用太空特殊的、地面無(wú)法模擬的環(huán)境如使種子產(chǎn)生變異，再返回地面選育新種子、新材料，培育新品種的作物育種新技術(shù)。太空育種具有有益的變異多、變幅大、穩(wěn)定快，以及高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟、抗病力強(qiáng)等特點(diǎn)。

四、DNA分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)

DNA分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)，是通過(guò)利用與目標(biāo)性狀緊密連鎖的DNA分子標(biāo)記對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行間接選擇的現(xiàn)代育種技術(shù)。該技術(shù)對(duì)目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)移，不僅可在早代進(jìn)行準(zhǔn)確、穩(wěn)定的選擇，而且可克服再度利用隱性基因時(shí)識(shí)別難的問(wèn)題，從而加速育種進(jìn)程，提高育種效率。與常規(guī)育種相比，該技術(shù)可提高育種效率2-3倍。由于其明顯的優(yōu)越性，該技術(shù)已引起了發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視。技術(shù)的關(guān)鍵是與重要農(nóng)藝性狀緊密連鎖的DNA分子標(biāo)記的鑒定。

總之，現(xiàn)代生物技術(shù)取得的進(jìn)展，促進(jìn)了作物育種的進(jìn)程。在育種過(guò)程中需要分子生物學(xué)家和育種工作者兩者緊密結(jié)合，作到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。分子生物學(xué)家需要育種工作者提供更新、更好的作物品種作受體，同時(shí)育種工作者需要分子生物學(xué)家提供從其他種的動(dòng)、植物（如細(xì)菌、微生物等） 中克隆本品種中沒(méi)有的抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等優(yōu)良性狀基因，來(lái)改良作物品種。從事常規(guī)育種的科技工作者也可將轉(zhuǎn)基因作物中的優(yōu)良性狀基因，通過(guò)雜交手段轉(zhuǎn)育到當(dāng)?shù)刎S產(chǎn)的主栽品種中，培育適合當(dāng)?shù)氐呢S產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)作物新品種并應(yīng)用于生產(chǎn)。

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[3]王琴芳，薛愛(ài)紅，黃大。轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)， 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2000，2 （6） 33～36。

篇9

[關(guān)鍵詞]科學(xué)哲學(xué)；句法觀；結(jié)構(gòu)主義；理論還原

[中圖分類(lèi)號(hào)]B5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [DOI]10.3969/j.issn.1009-3729.2013.03.006

科學(xué)哲學(xué)研究的一個(gè)重要對(duì)象是科學(xué)理論及其關(guān)系，理論還原是科學(xué)哲學(xué)的一個(gè)重要論題。句法觀與結(jié)構(gòu)主義是科學(xué)哲學(xué)中的兩大理論觀：前者是以句法觀為依托的理論還原進(jìn)路，追求形式化與邏輯演繹，從美國(guó)科學(xué)哲學(xué)家歐內(nèi)斯特?內(nèi)格爾的經(jīng)典還原模型到生物哲學(xué)家肯尼斯?斯蓋夫奈爾的一般還原模型、一般還原取代模型，演繹精神逐漸弱化直至失??；后者是以結(jié)構(gòu)主義為依托的理論還原進(jìn)路，把科學(xué)理論看做由集合論謂詞表達(dá)的公理化的、數(shù)學(xué)化的概念框架，所謂“理論還原”就是兩個(gè)理論的數(shù)學(xué)框架同構(gòu)。目前，后者是國(guó)際上探究理論還原問(wèn)題的一條主要進(jìn)路，而國(guó)內(nèi)在該方面的研究相對(duì)較少。探析這兩大理論觀中的還原進(jìn)路，將有助于理解科學(xué)理論及其結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系等問(wèn)題。

一、句法觀及其理論還原進(jìn)路

按照邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的理解，科學(xué)理論是可以采用一階語(yǔ)言表達(dá)的、部分在經(jīng)驗(yàn)上得到解釋的公理化演算系統(tǒng)。這樣，理論就是語(yǔ)言學(xué)實(shí)體，由一階語(yǔ)言的句法關(guān)系所決定，故而被稱(chēng)為理論的句法觀或陳述觀。從形式上看，一個(gè)演算就是一個(gè)三元組T=。這里，L是形式語(yǔ)言（語(yǔ)句的集合），A是L的遞歸子集（演算的公理），是聯(lián)系L語(yǔ)句的有限集合的遞歸演繹謂詞。T的定理是依據(jù)從公理A中推導(dǎo)出的L語(yǔ)句。形式語(yǔ)言L的理解I是從L到{0，1}的函數(shù)，這樣，如果對(duì)于S中的所有B，I（B）=1，并且ST，那么對(duì)于T中的所有B，I（B）=1。部分理解是I的理解，I是一個(gè)部分函數(shù)，即僅依賴(lài)L的子集Dom（I）來(lái)定義。這樣，科學(xué)理論的主體應(yīng)該被看做部分得到理解的演算T=。在這個(gè)意義上，公理相當(dāng)于理論命題，部分演算與這些命題的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)或檢驗(yàn)結(jié)果相關(guān)。

在理論的句法觀理解中，關(guān)于還原論思想的最早論述見(jiàn)于美國(guó)邏輯實(shí)證主義的代表魯?shù)婪?卡爾納普。1938年，卡爾納普在《統(tǒng)一科學(xué)的基礎(chǔ)》中發(fā)展了“定律統(tǒng)一”的概念。所謂“定律統(tǒng)一”就是建構(gòu)定律的同質(zhì)系統(tǒng)。卡爾納普認(rèn)為，對(duì)于整個(gè)科學(xué)，一個(gè)學(xué)科的定律能夠從另一個(gè)學(xué)科的定律中推導(dǎo)出來(lái)。20年后，哲學(xué)家鮑爾?奧本海默與希拉里?普特南詳細(xì)說(shuō)明了這個(gè)概念，明確提出“把科學(xué)統(tǒng)一作為一個(gè)工作假說(shuō)”，從4個(gè)方面概括了還原論綱領(lǐng)的基本內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)理論的可推導(dǎo)性關(guān)系。內(nèi)格爾意圖彌補(bǔ)可推導(dǎo)性所存在的鴻溝，補(bǔ)充了可連接條件，并給出了這兩個(gè)條件的形式化和“理論還原說(shuō)”的最早、最清晰的定義，被稱(chēng)為“理論還原說(shuō)”的經(jīng)典模型――“還原是以一個(gè)（通常但不總是）對(duì)某個(gè)其他領(lǐng)域表述的理論來(lái)說(shuō)明在一個(gè)研究領(lǐng)域中已經(jīng)確立起來(lái)的一個(gè)理論或一組實(shí)驗(yàn)定律”[1]。該模型的形式化表達(dá)為：TB∧B∧ATR，其中TB、TR分別表示還原理論與被還原理論，B表示橋接原理，A表示輔助假設(shè)（可有可無(wú)），表示邏輯推導(dǎo)。

理論還原模型提出后，受到了諸多哲學(xué)家的批判。例如：美國(guó)科學(xué)哲學(xué)家費(fèi)耶阿本德著重指出內(nèi)格爾模型中的兩個(gè)預(yù)設(shè)“邏輯演繹性”與“意義不變性”都不能滿(mǎn)足，美國(guó)哲學(xué)家尼克斯認(rèn)為內(nèi)格爾還原模型太狹隘，英國(guó)科學(xué)哲學(xué)家菲利普?凱切爾以經(jīng)典遺傳學(xué)與分子遺傳學(xué)的具體案例否認(rèn)還原的可能性。為了解決這些困難，斯蓋夫奈爾重新定義了還原，提出了理論的一般還原模型（GR）。[2]“斯蓋夫奈爾提出的理論還原模型在討論還原的文獻(xiàn)中起到了重要作用?！盵3]一般還原模型容許還原理論與被還原理論的修正，提出了“強(qiáng)類(lèi)似”的非形式條件。如果T*B與T*R分別為T(mén)B、TR的修正版本，那么T*B∧B∧AT*R，且TR與T*R、TB與T*B之間具有“強(qiáng)類(lèi)似”關(guān)系?！八股w夫奈爾修正了內(nèi)格爾模型而保持了它的靈魂?！盵4]斯蓋夫奈爾的分析是一個(gè)“精致的內(nèi)格爾式的框架”[3]。該模型被廣泛采用，尤其是在生物學(xué)領(lǐng)域，聲稱(chēng)抓住了孟德?tīng)栠z傳學(xué)到分子遺傳學(xué)的還原的本質(zhì)。但是，當(dāng)代生物學(xué)哲學(xué)的奠基人之一霍爾等人注意到孟德?tīng)栠z傳學(xué)與分子遺傳學(xué)之間存在著“多―多對(duì)應(yīng)”關(guān)系以及“強(qiáng)類(lèi)似”條件難以實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題。為了應(yīng)對(duì)這些質(zhì)疑，斯蓋夫奈爾提出了更精致化的還原模型：一般“還原――取代”模型（GRR）。該模型形成一個(gè)連續(xù)統(tǒng)，完全還原與完全取代分別是這個(gè)連續(xù)統(tǒng)的兩端。這樣，該模型把保留了共同經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)域的理論取代也看做了理論還原，模糊了理論還原與理論取代的界限。這已與反還原論者的觀點(diǎn)趨于一致，從而與內(nèi)格爾建立理論還原模型的初衷相去甚遠(yuǎn)。例如，依照這種模型，氧化理論被還原為燃素理論。在化學(xué)史上，燃素理論流行100多年，最后被證明燃素是不存在的，取而代之的氧化理論才是解釋燃燒問(wèn)題的正確理論。至此，這種理論還原進(jìn)路已經(jīng)走進(jìn)了死胡同。

鄭 州 輕 工 業(yè) 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) （ 社 會(huì) 科 學(xué) 版 ） 2013年

第3期 智廣元：科學(xué)哲學(xué)中的兩種理論還原進(jìn)路探析

二、結(jié)構(gòu)主義及其理論還原進(jìn)路

“結(jié)構(gòu)主義科學(xué)理論是在邏輯經(jīng)驗(yàn)論的公認(rèn)觀點(diǎn)的困難無(wú)法解決的情況下興起的?！盵5]科學(xué)哲學(xué)中的結(jié)構(gòu)主義學(xué)派是由威爾考克斯?阿當(dāng)斯和帕特里克?蘇佩斯開(kāi)創(chuàng)，由約恝夫?史尼德、斯泰格繆勒、巴爾澤爾、穆林斯等人繼承和發(fā)展的。依照結(jié)構(gòu)主義的理解，理論具有集合論謂詞表達(dá)的數(shù)學(xué)化結(jié)構(gòu)，理論還原實(shí)質(zhì)上就是使兩個(gè)理論的結(jié)構(gòu)同構(gòu)?！巴瑯?gòu)定義只依賴(lài)于一個(gè)理論模型的集合論特征?！盵6]（P81）這種結(jié)構(gòu)概念源于布爾巴基學(xué)派的“種結(jié)構(gòu)”概念。如果A、A都是非空集合，R、R分別是A與A上的二元關(guān)系，稱(chēng)結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)同構(gòu)，當(dāng)且僅當(dāng)，存在滿(mǎn)足下述條件的函數(shù)f：（1）f的定義域是A，f的值域是A；（2）f：AA是一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)；（3）對(duì)于A中的任意x與y，稱(chēng)xRy當(dāng)且僅當(dāng)f（x）Rf（y）。1950年代，阿當(dāng)斯把理論看做集合論實(shí)體，認(rèn)為科學(xué)理論可以用一個(gè)對(duì)集來(lái)表示：T=，其中C、I均為有序n元組，前者由所有滿(mǎn)足集合論謂詞的實(shí)體組成，稱(chēng)為理論的“特征集合”；后者由這些理論所應(yīng)用的所有實(shí)體組成，稱(chēng)為理論的“預(yù)期理解”的集合。[7]這樣，科學(xué)理論就失去了句法屬性，等同于集合論謂詞刻畫(huà)的結(jié)構(gòu)，所以，這種理論觀被稱(chēng)為理論的“非陳述觀”或“結(jié)構(gòu)主義觀”?！拔覍⑸婕啊鳛檎Z(yǔ)句集合的理論概念，稱(chēng)之為理論的非陳述觀”。[8]隨后，蘇佩斯建議在科學(xué)哲學(xué)中放棄使用形式語(yǔ)言。史尼德采納了蘇佩斯的建議，發(fā)展了阿當(dāng)斯的定義集合論謂詞的公理化方法，發(fā)展了這個(gè)理論的核心經(jīng)驗(yàn)斷言，于1971年出版了《數(shù)學(xué)物理學(xué)的邏輯結(jié)構(gòu)》一書(shū)，這標(biāo)志著科學(xué)哲學(xué)中結(jié)構(gòu)主義流派的出現(xiàn)。斯泰格繆勒進(jìn)一步發(fā)展了史尼德的觀點(diǎn)，著重發(fā)展了理論的動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)。1987年，史尼德、巴爾澤爾、穆林斯三人合作出版了《科學(xué)的構(gòu)造設(shè)計(jì)――經(jīng)驗(yàn)知識(shí)局部和綜合的結(jié)構(gòu)》一書(shū)，“這本書(shū)被稱(chēng)為‘結(jié)構(gòu)主義的綱要’”[9]，標(biāo)志著結(jié)構(gòu)主義已經(jīng)成為科學(xué)哲學(xué)中一個(gè)有極強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的研究綱領(lǐng)；1996年和2000年，三人又合作出版了《科學(xué)的結(jié)構(gòu)主義理論：核心問(wèn)題與新的成果》和《結(jié)構(gòu)知識(shí)的再現(xiàn)：范例》，發(fā)表了關(guān)于結(jié)構(gòu)主義的一系列論文，此后結(jié)構(gòu)主義日益豐富并不斷發(fā)展。

從方法論上講，庫(kù)恩、拉卡托斯與勞丹一樣，結(jié)構(gòu)主義者的考慮對(duì)象不僅是單個(gè)理論，還包含理論演化以及由此形成的整個(gè)理論序列。最初，阿當(dāng)斯用還原表達(dá)理論之間的關(guān)系，史尼德采用這個(gè)概念處理庫(kù)恩的常規(guī)科學(xué)與科學(xué)革命的概念以及理論之間的關(guān)系。斯泰格繆勒沿用了這個(gè)提議，重點(diǎn)處理了發(fā)生科學(xué)革命的理論之間的關(guān)系。后來(lái)，巴爾澤爾、穆林斯與史尼德等人進(jìn)一步闡述了理論還原問(wèn)題。

我們首先來(lái)看阿當(dāng)斯的理論還原模型。阿當(dāng)斯在《剛體力學(xué)的公理化基礎(chǔ)》（1955年）和《剛體力學(xué)的基礎(chǔ)與從粒子力學(xué)的定律中推演剛體力學(xué)的定律》（1959年）兩篇論文中討論了理論還原問(wèn)題。在分析熱力學(xué)到統(tǒng)計(jì)力學(xué)的還原案例時(shí)，阿當(dāng)斯依據(jù)他的理論觀，提出了理論還原的形式條件，并認(rèn)為這些條件適用于任何還原。如果T=，T*=，T被還原到T*，用ρ表示兩者的還原關(guān)系，當(dāng)且僅當(dāng)：（1）如果i∈I，那么存在i*∈I*，使得iρi*；（2）如果c*∈C*且cρc*，那么iρi*。條件（1）被稱(chēng)為可連接性條件，如果基于關(guān)系ρ，T被還原到T*，那么對(duì)于T中i的任一預(yù)期理解，一定存在T*中i*的相應(yīng)預(yù)期理解，使得i與i*具有關(guān)系ρ；條件（2）被稱(chēng)為可推導(dǎo)性條件，如果實(shí)體c*滿(mǎn)足與T*相關(guān)的集合論實(shí)體，并且c與c*具有關(guān)系ρ，那么c將滿(mǎn)足與T相關(guān)的集合論謂詞。大致地，如果一個(gè)對(duì)象滿(mǎn)足“理論T*的定律”，并且其他對(duì)象與這個(gè)對(duì)象具有關(guān)系ρ，那么其他對(duì)象也將滿(mǎn)足“理論T的定律”。（1）與（2）結(jié)合表明，所謂“理論還原”就是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)理論的同構(gòu)，都具有的結(jié)構(gòu)形式；并且，如果T被還原到T*，那么，若T*是正確的，則T也是正確的。阿當(dāng)斯把這個(gè)結(jié)論稱(chēng)為“正確性結(jié)果”，并把它看做“這是我們對(duì)還原的直覺(jué)要求”[10]。阿當(dāng)斯的這些還原論述主要存在三個(gè)問(wèn)題：一是許多還原的傳統(tǒng)案例不滿(mǎn)足阿當(dāng)斯的還原分析，二是沒(méi)有詳細(xì)地考慮還原關(guān)系的“語(yǔ)義本質(zhì)”，三是沒(méi)有考慮不同的還原類(lèi)型。第一個(gè)方面批評(píng)了阿當(dāng)斯還原分析的核心，后兩個(gè)方面批評(píng)了阿當(dāng)斯還原分析的不完備性。例如：阿當(dāng)斯的“正確性結(jié)論”難以成立，因?yàn)榭赏茖?dǎo)性的要求太強(qiáng)。

1970年代，史尼德與斯泰格繆勒發(fā)展了阿當(dāng)斯的理論觀，認(rèn)為經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的最基本單位是理論元素，即T=。其中，K被稱(chēng)為“理論核心”，是一個(gè)純粹形式化的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，K=，這里Mp是T的可能模型集；Mpp是T的部分可能模型集；r是一個(gè)“剔除”Mp中的理論內(nèi)容得到Mpp的“限制函數(shù)”，即Mpp=r[Mp]；M是T的模型集（MMp），C是對(duì)于可能模型集Mp的約束；I是理論的預(yù)期應(yīng)用域，是不能完全形式化的部分。理論元素之間形成了復(fù)雜的理論網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而構(gòu)成整個(gè)科學(xué)理論體系。他們接受阿當(dāng)斯的還原論述，并用來(lái)處理歷時(shí)態(tài)的理論還原關(guān)系，包括庫(kù)恩所稱(chēng)的“科學(xué)革命”。“（史尼德）從結(jié)構(gòu)主義角度對(duì)科學(xué)理論重新進(jìn)行形式化的研究，而且以此來(lái)處理歷史學(xué)派的理論發(fā)展觀。他試圖將邏輯和歷史，形式化和非形式化有機(jī)地結(jié)合起來(lái)?！盵11]他們認(rèn)為理論的發(fā)展就是舊理論不斷發(fā)展，最終成為新理論的一部分。如果兩個(gè)理論的理論元素之間存在著還原關(guān)系，當(dāng)且僅當(dāng)Mpp與M*pp存在著一與多的關(guān)系，使得T的預(yù)期應(yīng)用同T*的預(yù)期應(yīng)用相關(guān)聯(lián)，并且T的預(yù)期應(yīng)用包含在T*相關(guān)的預(yù)期應(yīng)用之中。“斯泰格繆勒的還原概念源于阿當(dāng)斯與史尼德的工作。依據(jù)這條進(jìn)路，還原關(guān)系能夠被看做匹配關(guān)系，通過(guò)它們的潛在模型之間的關(guān)系，聯(lián)系兩個(gè)理論的概念結(jié)構(gòu)?！盵12]但這種還原論述仍然存在著很多缺陷。艾耶爾批判了史尼德和斯泰格繆勒對(duì)還原的闡述，并對(duì)他們的這些定義作出了一些修改；而斯泰格繆勒和一些人斷言：史尼德的論述應(yīng)該被拓展，納入較弱的近似還原的概念。這些批判意見(jiàn)都被考慮進(jìn)了1980年代的還原理論中。

1980年代，巴爾澤爾與史尼德、斯泰格繆勒等進(jìn)一步發(fā)展了結(jié)構(gòu)主義的理論還原觀，分別于1982年和1987年提出了兩個(gè)版本的結(jié)構(gòu)主義還原理論。[8]起初，他們把構(gòu)建科學(xué)理論的理論元素看做有序5元組，T=；后來(lái)他們把理論元素理想化，表述為有序6元組，T=，稱(chēng)之為“理想化理論元素”，這里，Mp、M、Mpp與I的含義沒(méi)有變化，Q是對(duì)于可能模型集Mc的約束，GC是Mp的整體約束，GL是Mp的整體聯(lián)系。我們給出后一版本的理論還原模型――假設(shè)T、T*是理想化的理論元素，T=，T*=，如果T能夠直接還原到T*，當(dāng)且僅當(dāng)存在關(guān)系ρ，并且ρ滿(mǎn)足下述公式：

（1）ρM*p×Mp；

（2）rge（ρ）=Mp；

（3）x*，x（x*∈M*∧x*ρxx∈M）；

（4）X*dom（ρ）（X*∈GC*ρ[X*]∈GC）；

（5）x*，x（x*∈GL*∧x*ρxx∈GL）；

（6）y∈Iy*∈I*x∈Mpx*∈M*p（x*ρx∧r（x）=y∧r*（x*）=y*）。

這樣，“還原關(guān)系本身實(shí)質(zhì)上是從被還原理論T的部分可能模型的集合Mpp的子集到還原理論T*的部分可能模型的一多對(duì)應(yīng)（即函數(shù)變換）”[13]。與阿當(dāng)斯的還原模型相比，這個(gè)還原模型中的理論元素M與阿當(dāng)斯定義中的C，公式（1）（4）分別與阿當(dāng)斯模型中的（1）（2）大致相對(duì)應(yīng)――雖然這一模型遠(yuǎn)比阿當(dāng)斯的模型復(fù)雜。這個(gè)模型不僅考慮了理論的預(yù)期應(yīng)用、理論的理想化因素，還考慮了理論的整體約束和整體聯(lián)系等。

三、兩種還原進(jìn)路的對(duì)比

按句法觀，科學(xué)理論的最基本特征是概念或陳述之間的邏輯關(guān)系――句法關(guān)系。按結(jié)構(gòu)主義，科學(xué)理論最基本的特征是集合論謂詞闡述的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系?！皬男问降挠^點(diǎn)來(lái)看，這條進(jìn)路的本質(zhì)是把集合論的公理增加到初等邏輯的框架內(nèi)，然后，在這種集合論的框架內(nèi)使科學(xué)理論公理化?！盵6]（P44）對(duì)比句法觀與結(jié)構(gòu)主義的理論還原進(jìn)路，可以發(fā)現(xiàn)：

其一，理論觀決定了理論還原觀，理論的結(jié)構(gòu)主義優(yōu)于句法觀。理論的句法觀蘊(yùn)含了兩個(gè)預(yù)設(shè)：一是理論命題是通過(guò)假設(shè)――演繹方法來(lái)證明的，二是演繹推理具有形式化的特征。從卡爾納普的“定律統(tǒng)一性”到內(nèi)格爾理論還原模型以至斯蓋夫奈爾的GR、GRR模型，都追求邏輯演繹關(guān)系。“所有的理論，都能以一階語(yǔ)言表述――有個(gè)很大的障礙。即使不是不可能，也存在著極大的困難。由此形成的綱領(lǐng)……誤導(dǎo)了科學(xué)哲學(xué)很多年?！盵14]結(jié)構(gòu)主義的理論觀或稱(chēng)非陳述觀能夠更精確地表達(dá)更多的理論――從數(shù)量上講，它的使用范圍非常廣泛，適用于從所有的經(jīng)驗(yàn)學(xué)科如物理學(xué)、化學(xué)經(jīng)由生物學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)與心理學(xué)到社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和行政學(xué)科等；從根本上講，結(jié)構(gòu)主義具有的非常明晰的概念框架，能夠很精確地進(jìn)行科學(xué)結(jié)構(gòu)的表達(dá)。“這樣精確化的表達(dá)方式，適用于這么廣泛的范圍，沒(méi)有任何其他類(lèi)似的方法可以與之相比擬?！盵15]兩者相比，結(jié)構(gòu)主義理論觀具有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：首先，結(jié)構(gòu)主義理論觀采用集合論謂詞表達(dá)理論及其關(guān)系，既能自然地排除庫(kù)恩“常規(guī)科學(xué)”概念中的非理性因素，又能有效地刻畫(huà)庫(kù)恩的“科學(xué)革命”概念及其理論關(guān)系?！斑@實(shí)質(zhì)上是下面的兩個(gè)斷言：（a）在陳述觀中庫(kù)恩被看成非理性的，而斯泰格繆勒的方法則沒(méi)有這種含義；（b）陳述觀中出現(xiàn)的問(wèn)題（理論術(shù)語(yǔ)問(wèn)題、先驗(yàn)因素問(wèn)題與不可通約性問(wèn)題等），在非陳述觀中沒(méi)有出現(xiàn)?！盵16]其次，結(jié)構(gòu)主義還原進(jìn)路強(qiáng)調(diào)理論的結(jié)構(gòu)不變性，能夠?qū)碚撝g的關(guān)系作出更恰當(dāng)?shù)奶幚?。所謂“理論同構(gòu)”只是不同理論具有相同的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)即集合論謂詞結(jié)構(gòu)，而抽象的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)具有普適性，能夠在理論轉(zhuǎn)換時(shí)仍然保留下來(lái)。所以，結(jié)構(gòu)主義還原進(jìn)路避免了堅(jiān)持拉卡托斯科學(xué)研究綱領(lǐng)理論的困難，而保留了它的思想精髓。再次，結(jié)構(gòu)主義進(jìn)路融合了理性因素和非理性因素，這就排除了陷入理性一元論與理性傳統(tǒng)假定――只有單一的科學(xué)理性的源泉――的危險(xiǎn)。“結(jié)構(gòu)主義在當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)的研究中確立了形式化與非形式化、邏輯與歷史相結(jié)合的方式，確實(shí)成為一個(gè)令人注目的研究綱領(lǐng)。”[17]

其二，兩種理論還原進(jìn)路經(jīng)歷了相似的發(fā)展過(guò)程。最初，兩種理論還原模型的兩個(gè)形式條件是相似的，都包括可連接性條件和可推導(dǎo)性條件，都強(qiáng)調(diào)可推導(dǎo)性，要求被還原理論與由還原理論導(dǎo)出的理論完全一致?！斑@是一個(gè)內(nèi)格爾、阿當(dāng)斯與史尼德所支持的基本的觀念：被還原理論的定律能夠從還原理論中推導(dǎo)出來(lái)?！盵18]后來(lái)隨著模型的發(fā)展，都容納了還原理論與被還原理論的修正和近似。不同的是，句法觀中的理論還原仍堅(jiān)持追求共時(shí)態(tài)的邏輯演繹性，而結(jié)構(gòu)主義理論觀中的理論還原追求理論結(jié)構(gòu)的不變性。

其三，結(jié)構(gòu)主義還原進(jìn)路包含了句法理論還原觀的邏輯演繹性的優(yōu)點(diǎn)，又容納了它所不能包含的歷時(shí)態(tài)的理論變化過(guò)程，具有更好的發(fā)展前景?！敖Y(jié)構(gòu)主義對(duì)當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)的重要貢獻(xiàn)也許在于提出了用靜態(tài)的形式化結(jié)構(gòu)處理科學(xué)理論動(dòng)態(tài)發(fā)展的思想?！盵17]“結(jié)構(gòu)主義者表達(dá)了還原在直覺(jué)上的必要條件（desiderata），在精神上它很接近于凱梅尼與奧本海默（1956），內(nèi)格爾（1961）與亨普爾（1969）的經(jīng)典還原論述。”[19]邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的還原進(jìn)路包含了理論的修正、近似等而走向死胡同，而結(jié)構(gòu)主義還原進(jìn)路包含了上述內(nèi)容且不斷煥發(fā)出新的生機(jī)。穆林斯在1996年提出了新的結(jié)構(gòu)主義理論[9]，把科學(xué)理論理解為7元組，T=，其中Mp，M，Mpp的含義不變，C表示約束的集合（聯(lián)系同一個(gè)理論的不同模型的條件），L表示聯(lián)系的集合（聯(lián)系不同理論的模型的條件），A表示可容許的模糊的集合（不同模型之間能夠接受的近似程度）。這樣，科學(xué)理論模型就可能包含表達(dá)理論的模糊集合的模型之間的近似度。不僅如此，結(jié)構(gòu)主義理論觀還提出了科學(xué)理論的三層結(jié)構(gòu)：理論元素、理論網(wǎng)絡(luò)、理論整體子。理論網(wǎng)絡(luò)表示由理論元素及其關(guān)系構(gòu)成的整體，理論整體子表示由“本質(zhì)性”關(guān)系使復(fù)雜的理論網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合在一起而形成的整體。這表明結(jié)構(gòu)主義理論還原觀還有很大的發(fā)展空間。

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篇10

1氧化亞鐵硫桿菌的生理特性

氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans):是生物濕法冶金過(guò)程主要的浸礦菌種。這種菌系短桿菌,很小,0.3～0.5×1.0-2.0um,圓鈍末端,以單個(gè)、雙個(gè)或幾個(gè)成短鏈狀存在。是一種化能自養(yǎng)菌,專(zhuān)性好氧,嗜酸性,廣泛生活在金屬硫化礦和煤礦的酸性礦坑水中。最適生長(zhǎng)溫度25℃～30℃。生長(zhǎng)在pH1.4～6.0之間,最適pH2.0～2.5。T.f以氧化亞鐵、元素硫以及還原態(tài)的硫化合物等來(lái)獲得生命過(guò)程所需的能量,以空氣中的二氧化碳為碳源,以氨或銨鹽為氮源。有鞭毛,能快速游動(dòng),革蘭氏染色陰性。在9K固體培養(yǎng)基上呈紅棕色菌落,近桿形[5]。

2氧化亞鐵硫桿菌的氧化機(jī)理

自20世紀(jì)60年代以來(lái),因?yàn)樗鼈兙哂刑厥獾纳飳W(xué)功能,吸引了許多學(xué)者對(duì)T.f和T.t的生理特性進(jìn)行了研究。許多研究表明,T.t利用單質(zhì)硫的能力比T.f強(qiáng),但T.t不能利用硫酸亞鐵。Wong和Henry對(duì)氧化硫酸亞鐵的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的研究,指出能將亞鐵氧化成三價(jià)鐵,三價(jià)鐵會(huì)與硫酸根離子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生鐵礬沉淀,同時(shí)產(chǎn)生硫酸而引起pH的下降:

4FeSO4+02+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O

(1)

6Fe3++4SO42-+12H2O2HFe3(SO4)2(OH)6 +10H+(2)

Templellvl和Leathen等人研究發(fā)現(xiàn)氧化亞鐵硫桿菌能將礦物中的硫化礦物氧化為硫酸和硫酸鹽。Bryne等對(duì)T.f氧化硫化礦物的機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的研究。并提出了一些常見(jiàn)礦物的主要反應(yīng)機(jī)理,如黃鐵礦和黃銅礦:

2FeS2+702+2H202FeSO4+2H2SO4

(3)

4FeSO4+02+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H20

(4)

CuFeS2+402CuS04+FeSO4 (5)

2Cu2S+02+2H2 SO42CuS+2CuSO4+2H20

(6)

CuS+202CuS04(7)

3微生物分子生態(tài)學(xué)研究的一般方法和原理

微生物分子生態(tài)學(xué)是分子生態(tài)學(xué)的重要組成部分,是分子生物學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、微生物生理學(xué)與遺傳學(xué)相互結(jié)合而產(chǎn)生的一門(mén)邊緣學(xué)科。從目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,當(dāng)前的主要研究領(lǐng)域有:采用分子生物學(xué)技術(shù)研究不同自然環(huán)境中微生物的種類(lèi)組成和群落結(jié)構(gòu)以及它們的數(shù)量動(dòng)態(tài)；環(huán)境因子對(duì)微生物基因表達(dá)的影響:自然條件下微生物之間遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移:微生物與高等生物相互作用的分子機(jī)制,包括共生關(guān)系的建立、病原微生物的致病機(jī)制等。因此,微生物分子生態(tài)學(xué)是利用現(xiàn)代分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論與技術(shù),在分子水平上,研究微生物與其生態(tài)環(huán)境間相互關(guān)系的一門(mén)新興學(xué)科。

3.1 一般研究方法

(1)平板涂布分離。

(2)顯微鏡觀察:普通光鏡、相差顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡。

(3)MPN法,即最大或然值計(jì)數(shù)法,是平板涂布分離法的一種,但由于廣泛應(yīng)用,被單獨(dú)作為微生物研究的一種技術(shù)。

(4)活菌計(jì)數(shù)法,常見(jiàn)的用啞嚨橙染色,活菌死菌顏色不一樣。

3.2 分子研究方法

(1)純種分離,G+C測(cè)定、16SrDNA, ISR測(cè)序、比對(duì)。

(2)變性梯度凝膠電泳(DGGE),通用引物PCR擴(kuò)增同樣長(zhǎng)度的基因,常為16S的一段(300bp～400bp),割膠純化、克隆測(cè)序,比對(duì)變性梯度凝膠電泳((DGGE)技術(shù)以土壤微生物群體的基因組DNA為研究對(duì)象,通過(guò)比較不同土壤中各種微生物的16SrRNA基因信息來(lái)了解微生物的多樣性。

(3)FISH熒光原位雜交,設(shè)計(jì)不同熒光染料標(biāo)記的特異探針,檢測(cè)不同分類(lèi)界元水平的細(xì)菌,可在細(xì)胞水平或者核酸水平與目標(biāo)菌種雜交,在表面熒光顯微鏡或者CLSM(共聚焦激光掃描顯微鏡)下監(jiān)測(cè)。

(4)TRFLP,末端限制性長(zhǎng)度多態(tài)性。

(5)ARDREA.RISA。

(6)流式細(xì)胞儀計(jì)數(shù)。

(7)Real-time實(shí)時(shí)熒光定量PCR監(jiān)測(cè)技術(shù)。

(8)克隆轉(zhuǎn)化法:通用引物擴(kuò)增從水樣、土樣中提取得總DNA,獲得全長(zhǎng)的16S rDNA序列,隨機(jī)克隆入載體,轉(zhuǎn)化到大腸桿菌,挑取陽(yáng)性菌落,用不同的限制酶酶切檢測(cè)不同的克隆,測(cè)序、比對(duì)。

(9)DNA芯片技術(shù),主要用來(lái)研究微生物的功能基因組學(xué)。

4本論文的立論依據(jù)

AMD的pH通常很低,嚴(yán)重的地方可達(dá)pH2.0,富含SO42-離子和Fe3+離子,易浸出廢礦石中的有毒元素,如鉛、砷、鉻、銅等以及氰化物,對(duì)礦業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害,所以就AMD的研究越來(lái)越重要。我國(guó)自1959年以來(lái),對(duì)微生物處理污水的技術(shù)的研究已取得了一定的成果,但重點(diǎn)放在污水菌種的保藏的研究方面,而且就整體情況而言與國(guó)外相比要差的遠(yuǎn),在污水處理微生物生物學(xué)方面的研究相對(duì)于前者明顯滯后。不僅設(shè)備、工藝落后,更主要的是對(duì)微生物本身沒(méi)有作進(jìn)一步的研究,缺乏對(duì)菌種生物學(xué)性狀較為全面的認(rèn)識(shí),譬如菌種的生理、生化性狀以及分類(lèi)地位的了解,缺乏對(duì)菌種分子水平上的認(rèn)識(shí)及其在污水處理過(guò)程中菌種所參與的機(jī)理等的研究,因而也就不能很好的指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。從目前發(fā)表的一些較為零碎的文獻(xiàn)及幾本專(zhuān)著看出,在酸性污水中細(xì)菌的研究方面,生物領(lǐng)域的科技工作非常薄弱,主要是一些污水治理方面的專(zhuān)業(yè)人員在從事相關(guān)研究。

目前,我國(guó)對(duì)浸礦細(xì)菌的資源開(kāi)發(fā)工作做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道,用于處理酸性污水的細(xì)菌有氧化硫硫桿菌(A.Thiooxidans)和氧化亞鐵硫桿菌((Acidithiobacillus ferrooxidans);鉤端螺菌(Leptospirillum)、中等嗜高溫菌,如文獻(xiàn)報(bào)道的硫化桿菌屬(Sulfobacillus),如熱氧化硫化桿菌(Sulfobacillus thermosuidooxidan)以及一些未確定分類(lèi)位置的細(xì)菌、嗜酸嗜高溫古細(xì)菌等。就細(xì)菌遺傳多樣性、系統(tǒng)學(xué)研究工作來(lái)說(shuō),目前國(guó)內(nèi)發(fā)表的文獻(xiàn)主要集中在放線菌、根瘤菌、嗜鹽堿的古菌方面,對(duì)硫桿菌其他浸礦細(xì)菌的多樣性及系統(tǒng)發(fā)育工作而言,國(guó)內(nèi)尚見(jiàn)較為系統(tǒng)的報(bào)道。因此,對(duì)硫桿菌及其它浸礦細(xì)菌的多樣性研究就很有必要。

(1)硫桿菌(Thiobacillus)及其它嗜酸菌分子系統(tǒng)學(xué)研究目標(biāo)及意義。

在地球表面廣泛分布有元素硫及其金屬化合物而形成的許多特殊環(huán)境,如硫鐵礦、地表及海底的含硫熱泉等。近年來(lái),由于各國(guó)微生物學(xué)家對(duì)極端環(huán)境條件中的微生物資源的研究開(kāi)發(fā)成為一個(gè)熱點(diǎn),使得硫鐵礦、含硫熱泉等酸性條件中的微生物多樣性的研究取得了較快的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)了許多生理生化性狀特殊的細(xì)菌,其中有些歸屬于硫桿菌,有些目前還未確定其系統(tǒng)位置。分子生物學(xué)技術(shù)在含硫的酸性環(huán)境微生物系統(tǒng)學(xué)、生態(tài)學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用,不僅發(fā)現(xiàn)了許多常規(guī)技術(shù)不能發(fā)現(xiàn)的新細(xì)菌,也對(duì)這些細(xì)菌的分類(lèi)及系統(tǒng)學(xué)地位的確定提供了有力的手段,同時(shí)對(duì)一些已知細(xì)菌的分類(lèi)及系統(tǒng)位置進(jìn)行了修訂,使得傳統(tǒng)意義上的硫桿菌分類(lèi)更趨合理,盡量可以建立一個(gè)亞利士多德所謂的接近于自然的分類(lèi)體系。對(duì)氧化亞鐵硫桿菌系統(tǒng)學(xué)地位的確定不僅具有重要的理論意義,對(duì)指導(dǎo)細(xì)菌浸礦等生產(chǎn)實(shí)踐中優(yōu)良菌株的選擇也具有直接的應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)地域廣闊,各種含硫的礦產(chǎn)資源及自然生態(tài)環(huán)境非常多樣化,蘊(yùn)含著非常豐富的代謝硫的細(xì)菌資源,而倍受?chē)?guó)外微生物學(xué)家的關(guān)注,因此加大這些細(xì)菌資源的開(kāi)發(fā)和研究力度,將為這些細(xì)菌的生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐奠定理論基礎(chǔ)。本課題研究的目標(biāo)之一就是大量開(kāi)發(fā)我國(guó)不同酸礦環(huán)境中的微生物資源,尤其是一些硫氧化細(xì)菌及其這些細(xì)菌的分子系統(tǒng)學(xué)的研究。

(2)不同環(huán)境中嗜酸菌的遺傳多樣性研究及其意義。

由于Acidithiobacillusferrooxidans,A.thiooxidans,A.caldus, Leptospirillumferroo xidans這幾種細(xì)菌能夠氧化亞鐵、還原性的金屬硫化礦,目前被廣泛應(yīng)用于微生物濕法冶金、煤和天然氣脫硫、酸性礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)治理、污水處理等技術(shù),使得這些細(xì)菌成為微生物學(xué)家研究的熱點(diǎn)之一。但是由于硫礦的化學(xué)組成不同與含硫酸性環(huán)境在地球上的生態(tài)分布與多樣性極其復(fù)雜,使得這類(lèi)細(xì)菌同一種不同菌株的生理生化性狀表現(xiàn)出顯著的不同,形成了表型差異明顯不同的菌株,同時(shí)造成這些細(xì)菌不同菌株的遺傳組成差異顯著,即所謂的遺傳多樣性,利用分子生物學(xué)技術(shù)研究這些細(xì)菌的遺傳差異,不僅有助于篩選、鑒定出性狀明顯不同、在浸礦實(shí)踐中針對(duì)不同化學(xué)組成的礦體表現(xiàn)高效的菌株,反過(guò)來(lái)也可以從物種進(jìn)化上闡明不同環(huán)境造成的選擇壓對(duì)細(xì)菌進(jìn)化的作用以及細(xì)菌對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性,進(jìn)一步對(duì)表型差異懸殊、介于相似種之間的菌株的系統(tǒng)學(xué)地位重新進(jìn)行研究修訂,并且有助于闡明自然界廣泛分布的許多代謝硫、鐵有關(guān)的細(xì)菌的起源及進(jìn)化關(guān)系。目前,雖然微生物冶金基礎(chǔ)研究被列為國(guó)家973重點(diǎn)基礎(chǔ)發(fā)展計(jì)劃,但我國(guó)在浸礦細(xì)菌的生物學(xué)基礎(chǔ)研究方面所作的工作幾為空白,對(duì)這些細(xì)菌的多樣性有待進(jìn)一步研究挖掘。從世界各地大量采集分離純化菌株,進(jìn)一步闡明這些細(xì)菌的分子系統(tǒng)學(xué)及進(jìn)化關(guān)系,從遺傳多樣性的角度選擇優(yōu)良菌株,為應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐提供理論基礎(chǔ)。

由于我國(guó)生態(tài)環(huán)境多樣性非常豐富,存在各種各樣的富含金屬及硫化合物的生態(tài)環(huán)境,因此有可能分離到生理及遺傳差異明顯的不同菌種,存在非常豐富的種以上水平和種下水平的多樣性。但到目前為止,國(guó)內(nèi)對(duì)嗜酸細(xì)菌物種多樣性和遺傳多樣性的研究幾乎為空白,基于此這兩個(gè)細(xì)菌多樣性的研究是本課題的主要目標(biāo)之一。

5前景展望

在研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行微生物優(yōu)勢(shì)群落的生理生化分析和限制多態(tài)性分析,可繼續(xù)進(jìn)行礦區(qū)酸性污水微生物類(lèi)群多樣性的研究,進(jìn)而研究礦區(qū)酸性污水微生物類(lèi)群的結(jié)構(gòu)和分布的特異性,進(jìn)而確定這些菌株分類(lèi)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育學(xué)地位。由于條件有限,本研究許多方法、步驟還有待改進(jìn)和完善(比如在提取污泥中細(xì)菌的方法上我們有待改進(jìn)),在未分離和測(cè)序的種群中,還蘊(yùn)藏著豐富的微生物資源,需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。隨著工業(yè)污水微生物資源研究理論的發(fā)展和研究技術(shù)的完善,人們必定從工業(yè)污水微生物中獲得矚目成果,更好地為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)。

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