生命科学技术范例

一、普及生命科学通识教育是快速提高我国公民科学素质的一种有效方法

由于历史和传统的影响，长期以来我国的教育都是重文化而轻科技。在科学技术突飞猛进的今天，会读文识字不等于掌握了科技知识，没掌握一定的科技知识就是新时期的文盲。而科学素质的提高不同于扫除文盲，学习者自身首先必须具备一定的文化和自然科学知识，并拥有一定的自我知识更新能力。因此，公民科学素质的提高应该从年轻一代抓起。我国的教育是从高中开始文理分科的，文理科学生的专业背景和知识结构差别很大。为培养学生具有广博的科学基础和文化背景，我国高等院校参考国外的教育模式纷纷开展了大学通识教育。其目的就是把通识教育和专业教育各自具有的基础性、广博性、综合性特点以及专业性、专一性、技能性的特点有机地统一起来，以全面提高学生的综合素质。因此，从一定意义上说，通识教育和提高公民科学素质教育的目的有很强的一致性，如果把两者有机地结合可以起到一举两得的目的。

现代生命科学是近半个世纪才发展起来的。因其研究对象的复杂性以及它与人类的生存、健康和社会发展的高度相关性及社会需求的广泛性，不仅成为众多科学领域中发展最迅速的学科而且已成为自然科学向前飞速发展的带头学科。目前人们已经越来越意识到，解决阻碍人类生存和发展所面临的人口膨胀、环境恶化、能源短缺、疑难杂症等问题必须依赖于生命科学和技术的进步。因此，在中学阶段就已经掌握部分生物基础知识的高校各专业学生通过对生命科学通识课程的进一步学习，不仅可以拓展自己的专业知识面并构建更加合理的知识结构，而且能在学会综合运用各科知识认知社会和自然的同时提高思辨创新能力。因此，在我国高等教育已经普及的条件下，有效开展生命科学通识教育能从年轻一代开始快速提高公民的科学素质。

二、生命科学通识教育现状

大学通识教育理念和实践课在美国开展较早，并有了成熟完善的通识教育课程体系和可观的开课规模。目前，在诸多知名大学的通识教育课程体系中，生命科学类课程都是不可或缺的组成部分。欧洲和日本等发达国家大学的通识教育课程体系如此，香港及台湾地区也是如此，其在较长时间都处在文化较为开放的环境，积累了较多经验，且生命科学就是通识教育选修课划定的重要范畴之一。我国教育界是近年来才接受和认同通将识教育作为一种教育理念的。目前，全国已有几十所高校开设了非生物类本科生“生命科学导论”等生物学课程，为满足非生物类专业读者的需求，不同类型的教材、教学大纲、网络课程及科普读物等被编写和出版。但在生命科学通识教育特别是在非生物专业学生生命科学通识教育的实施过程中，仍然有相当部分普通高校存在许多不足。比如:部分高校将自己的优势学科、优势教学团队的教学方向等作为通识课的教学内容，认为这就是开展通识教育的目的。还有些高校为片面追求学生就业率，干脆直接把学生比较感兴趣或者社会急需的学科作为通识课的教学内容，他们完全把通识教育当成了提高就业率和吸引生源的方式。因此，在新形势下如何从国家发展与稳定角度出发，将通识教育理念与公民科学素质的快速提高结合起来构建生命科学通识教学目标及其内容，是一个非常值得深思和探索的问题。

三、“提高公民科学素质”理念下开展生命科学通识教育的几点建议

(一)根据学生学科知识结构特点，调整教学目标

1教材分析

“遗传病的预防”的教学内容为上海市高中《生命科学（试用本）》第三册第八章第四节“人类遗传病和遗传病的预防”的第2课时，学习要求为C级。在中学生命科学学科育人价值中，培养科学素养占据首要地位，这不仅是要求学生掌握相关的生命科学知识，还需要学生具有解决问题的能力。学生除了需要掌握遗传病预防的方法，还要能够应用所学知识避免遗传病的发生，形成积极的人生观，唤醒生命意识。教材中列举了禁止近亲结婚等五种预防措施，学生学习后往往能够说出这些措施的具体名称，但对于这些举措背后的遗传学原理却难以解释，不能达到学以致用的教学目的。然而本节课恰是与学生的未来生活密切相关的，笔者对教材内容进行挖掘，采用情景教学法设计了一对青年男女王小姐和王先生从准备结婚到生育子女的故事，以人生旅途“结婚申请———婚检———遗传咨询———产前检查”为线索串联五种预防措施，营造具有活力的课堂教学氛围，让学生在课堂学习中感受生命与成长，体会学习生命科学的意义，实现生命科学的学科育人价值。

2教学目标

2.1知识与技能目标

能够推断直系和三代以内的旁系血亲；可以根据遗传病的特点，遵循遗传咨询的步骤提出预防措施；说出预防遗传病的五种措施。

2.2过程与方法目标

在遗传咨询的活动中，学习遗传系谱图的绘制和遗传病概率的计算方法；通过情景故事的学习，解释预防遗传病发生的原因。

摘要：随着生命科学研究和大数据的迅猛发展，越来越多的高校开设《生物信息学》并将其作为核心课程。现通过在生物信息学教学过程中采用线上线下相结合、注重学生课堂操作、加强计算机编程在生物信息学中的应用及以就业为导向的教学方法进行探索，有助于提高课堂教学质量，为生物信息学的教学改革提供一定的参考。

关键词：大数据；生物信息学；教学方法；教学改革

人类从发现DNA并将其作为遗传信息的来源和阐明DNA分子的双螺旋性质，到组装人类基因组序列的过程中，生物信息学已成为现代生物学不可或缺的一部分。生物信息学在很大程度上依赖于各个领域的科学家做出的重大贡献，这些领域包括但不限于生物学、数学、计算机科学和统计学［1］。随着人类基因组计划的实施，作为交叉学科的生物信息学在高校研究生和本科教学中愈发重要。近年来，浙江大学、中南大学、华中科技大学、武汉大学、哈尔滨医科大学等十几所大学开设了生物信息学本科专业。黑龙江八一农垦大学自2003年就在多个本科专业和生命科学相关专业中开设了《生物信息学》课程，同时，在生命科学技术学院研究生教学中增设了生物信息学。由此，形成了本科、研究生生物信息学人才培养体系，向社会源源不断的输送生物信息学人才，推动着高新技术产业的发展［2］。生物信息学和基因组学等学科的快速发展，让准备从事生物学或者医学职业的学生需要对生物信息学进一步加深学习，但生物信息学本身发展快速，这为本科生物信息学课程创造了新的机遇与挑战。因此，《生物信息学》课程仍然需要大量的教学改革实践与探索［3］。在长期生物信息学教学过程中，笔者通过实践并总结经验，提出在教学过程中多个方面需要加强，如加强线上线下相结合、学生课堂实践操作能力的培养、计算机编程在生物信息学中的应用和以就业为导向的教学方法。

1线上线下相结合

生物信息学飞速发展，传统的灌输式教学方式很难达到预期教学效果。随着计算机信息技术的巨大进步，诞生了一种新的教学方法———线上教学，即教师通过互联网提供的教学，越来越多的学校使用信息技术来扩大端口的访问，提高教学质量以及降低与传统教学相关的成本。线上教学可以采取异步教学和同步教学模式［4］，前者是指使用异步通信工具（例如电子邮件）来进行教师和学生之间的沟通，建立学习的桥梁，异步教学允许教师和学生在方便的时候进行交流；同步教学是指利用同步技术（例如网络广播、聊天室、音频和视频等）而进行的近似于面对面、实时的教学策略，比如现在多采用腾讯会议、钉钉、超星直播和QQ群屏幕共享等方式进行线上教学。线上教学可通过重新设计课堂教学方法、个性化教学和提高学习体验来改变教学，不仅可以提高教学质量，还可以解决传统教学面临的问题。在疫情席卷全球的环境下，我国采取严格的防疫措施，减少人员流动，大部分高校都采取线上教学，做到了停课不停教，线上教学为师生都提供了极大的方便。互联网的高速发展增加了全球各地人们交流学习的机会，网络上提供了丰富的教育资源，这也很大程度上方便了师生在同步教学和异步教学时的交流。线上教学虽然有诸多优点，但也有部分缺点，传统的线下教学仍然是一种强大的教学方法。在线下教学时，教师的语言行为（如表扬、征求意见、幽默、自我表露等）和非语言行为（如身体接近、触摸、眼神接触、面部表情、手势等）可以减少师生之间的距离，有利于学生更好地学习。线上教学时，自制力不强的学生在网络的另一端做其他事情，教师也很难发现，如果在线下课堂教学，教师可及时纠正这类同学的行为。线上教学发展迅速，有自身的优缺点，它无法全部替代线下教学，两种教学方式应该相互结合，才能保证教学质量更大地提升。

2注重学生课堂实践操作能力的培养

生物信息学经过多年的发展，已经在生物学教学领域具有无足轻重的地位。但今天的学生和研究人员很难相信，在五十多年前生物信息学发展的最初阶段，当时台式计算机还只是一个模型，DNA还不能被测序。随着分子生物学方法的进步，越来越多强大的计算机以及更好处理生物信息学的数据软件的兴起，DNA测序和分析变得更容易［5］。生物信息学是以互联网为媒介，数据库为载体，利用数学知识的各种计算模型，并以计算机为工具对生物学中产生的大量生物学数据进行存储、检索、处理和分析、解释的学科，要求学生在学习理论的同时，注重实践操作以掌握生物信息分析的方法和工具软件的使用等。从培养学生能力的目的出发，促使学生掌握生物信息分析的基本操作和基本技能，培养学生独立自主分析问题、解决问题的能力。生物信息学主要采取的是网络多媒体教学与上机实践相结合的方式，在课堂上，老师集课堂教学、实践教学和学生操作实践为一体，实现课堂“讲学练”［6］。为提高学生的实践技能，老师安排了五个实验，包括生物信息学数据库浏览、检索、相似性搜索和序列比对，DNA序列分析，蛋白质序列分析和结构预测等。老师在课堂讲完实验理论，学生在课堂上实践操作，出现问题及时与老师沟通，将问题解决在课堂上。因为生物信息学课程需要大量上机操作，注重学生课堂实践操作能力的培养，有助于培养学生基本技能，全面提升学生的综合素质。

一、优化教学内容，提升教学水平

近些年来，由于生命科学领域突飞猛进的发展，促使高等医学院校的《医学生物学》教材不断改版，新教材中增加了不少的新知识、新技术和新进展。但出于课程体制的改革，使《医学生物学》课程的计划时数大幅减少，给师生的教学造成了一定的困难。所以，合理优化教学内容，科学地编写教学大纲，是提高教学质量的关键。教学大纲是教学的纲领性文件，它规定了教学的目的要求和内容。教学大纲中明确本门课程教学的基本内容，教学的重点及难点，学生应掌握的基本内容、重点内容、熟悉的内容及一般了解的内容范围。教师遵循教学大纲的基本精神，结合不同专业的特点，制定严格的学期授课计划。同时将教学大纲和学期授课计划分发给学生，让学生明白教学的目的意图，在学习中积极主动与教师配合。这样既可保证在课程计划时数大幅减少的情况下把学生应该掌握的重点内容传授给学生，还能培养学生的自学能力，不仅有利于提高教学质量，而且有利于学生综合素质的提高。

二、改进教学方法，转变教学思维

随着我国教育制度改革的不断深入，各高校不断扩招，使高等教育从原来的精英教育模式逐渐向大众化的教育模式过渡。人才培养目标从知识型向实用型的转变，加上课程体制的改革使《医学生物学》课程计划时数的大幅减少，使教师的教学面临着挑战。所以，教师必须大胆地改变和摒弃以往的“以教师为中心、以课堂为中心”的传统的教学模式，探索适应新的培养目标的新的教学方法。“案例教学法”选取临床典型病例，结合本学科的基本理论，不仅能帮助学生更好地理解书本知识，而且能引导学生对书本知识作更深刻的思考与探讨。我们的通过教师集体备课记录、学生提问记录等收集整理与教学大纲相关案例，应用于PBL教学，引导自学后讲清教学大纲规定的重点内容。对于要求学生一般性了解的内容，教师只作概要性介绍，主要安排学生自学，同时提出自学要求。有关本门学科的新成就和新进展则要求教师共同收集积累与教学相关音像多媒体资料，播放给学生观看。这样既可保证在课程计划时数大幅减少的情况下，把学生应该掌握的重点内容传授给学生，也能让学生了解本门课程的新进展，还能培养学生的自学能力。既有利于提高教学质量，又有利于学生综合素质的提高。此外，教师在授课中也适当地结合临床介绍一些相关的生命科学知识，以激发学生的学习激情，提高教学效果。

三、应用现代教育技术，提高教学质量

现代教育技术是应用现代教育理论和现代信息技术，以素质教育思想和认知学习理论为基础，对教学过程和资源进行设计、开发、利用及管理，以多媒体和网络为核心、以信息技术为支持，优化教与学的过程和资源、加强素质教育、培养创新人才的一种新的教育模式。这不仅有利于提高学生对本门课程的学习兴趣，而且使学生对所学知识印象深刻，便于记忆，达到事半功倍的效果。应用计算机多媒体和网络技术辅助教学，不仅使教师从老式的板书中解脱出来，而且还能大大地增加传授给学生的信息量，缓解课程计划时数大幅减少的矛盾，能充分利用有限的课堂时间，还便于课后重现课堂教学内容，达到满意的教学效果。

四、优化实验教学，培养创新能力

【摘要】随着经济的快速发展和科学技术水平的不断提高，极大的满足了人类对生命的认识和探索。但需要的生物技术越来越高，人类对其的掌握不能确保万无一失，便产生了生命伦理学。为了将其更好的被理解和传播，学者将其编入初中生物教材，让学生更深层次的认识生命。因此，本文就初中生物学中的生命伦理教育教学实践进行分析。

【关键词】生命伦理;初中生物;重要性;教学实践

“生命诚可贵”是一句人尽皆知的话，但是依然有很多人无视生命的价值，对自己的生命做出不负责任的行为。初中是青少年进一步认识生命的重要阶段，其认知能力和情感意识已经大致可以满足对生命的基础性了解。初中生物教材系统地融入了生命伦理学，给予初中生全新和全面了解生命的渠道。

一、生命伦理学的定义

生命伦理学，这个概念的第一次被使用是在20世纪60年代由美国生物学家波特提出来的，他在其书《生命伦理学：通向未来的桥梁》中使用，并把生命伦理学定义为：一门把生物学知识和人类价值联系起来的学科，在自然学科和人文学科中建立起一座桥梁，帮助人类生存，维持并促进世界文明。作为一门新兴的学科，它主要包括对生命科学、生命技术和医疗保健提出的道德伦理问题的研究。根据这些研究结果，加以规范，作为人与人之间相互交往的基本原则和道德基础。生命科学理论是利用生命科学以改善人们生命质量的事业，同时有助于人们确定目标，更好地理解生命存在的意义以及世界的本质，对人类创造幸福具有重要的保障作用。

二、初中生物教材中的一些重点生命伦理内容

（一）生态伦理

本文作者：王洪奇 单位：山西医科大学人文学院

个体权利与群体权利的张力

人具有作为人的权利和尊严。人的权利和尊严不可侵犯。临床医学以个体的人(患者)为研究和治疗对象，因此临床医学主要涉及患者本人———作为个体的人的权利。强调尊重(包括:患者的自主性、知情同意、为患者保密、隐私权保护等方面的内容);有利不伤害(包括:“不伤害”这一最低要求和“有利”这一较高要求两个方面);公正(包括医疗资源分配公正、回报公正、程序公正等内容，不仅要求具有形式公正还要求具有实质公正)。公共卫生事业则以群体(包括健康人群、亚健康人群、患病的群体以及他们的混合体)和社会为其研究和关注的对象，关注群体、社区和整个社会的健康。强调群体和社会权利。从保健、预防和治疗疾病的视角看，两者具有一致性。但是从权利关系看，两者之间又具有显著的差异:临床医学侧重于患者个体权利和尊严，对象一般是患者。公共卫生关注群体的健康权利，对象一般是健康人群。在一些情况下，个体的权利与群体的权利之间会存在矛盾并发生冲突。例如在“非典”期间，为了群体的利益，我们不得不将疑似患者隔离起来，对其个体权利作适当的限制。这显然是对患者权利的侵犯，侵犯的目的是防止病毒在健康人群中的扩散，引起更大的问题。那么，为什么同样是传染性疾病的HIV/AIDS不能采用这种方法，为什么不将病毒感染者或艾滋病患者隔离起来呢?也就是说，在什么情况下，这样的行为可以得到人道主义辩护呢?一般情况下，个体的人权与群体权利之间会存在一定的张力。这种张力的平衡需要依靠法律和道德的力量加以规范和制约。个体的人权的实现不能以妨碍(或者损害)他人正当权利和群体正当权利的实现为代价。正是基于这一原则，艾滋病病毒感染者或艾滋病患者必须将个人的健康情况告知性伴侣，也正是基于同样的原则，我们要求艾滋病病毒感染者或艾滋病患者不能故意传播艾滋病病毒———在明知自己是艾滋病病毒感染者或者艾滋病患者的情况下，还要主动去同他人发生性行为或者故意与其他静脉吸毒者共用一个注射针具。同时，要求艾滋病病毒感染者或者艾滋病患者在就诊时有义务说明自己的健康情况。

程序公正与实质公正的矛盾，局部利益与整体利益的冲突

罗尔斯认为“公平即正义”。但具体怎样实施，却有不同的看法。目前，研究的有关公平和正义的问题涉及卫生体制改革的总体目标以及医疗卫生资源的分配等宏观问题，也涉及临床中的具体的微观问题。“新农合”、“城镇居民医保”、在职人员的医疗保险以及其他一些商业性质的医疗保险，从根本上来看，所要解决的就是这个问题。近两年来热议的“神木医改”模式所解决的也是这个问题。在微观领域，医院在对患者进行必要的检查和实施治疗前，一般要告知患者，甚至要求患者签字，以做到知情同意。如果患者因种种原因不具有或者丧失了理性抉择的能力，需要实施知情同意。这是一种形式化的要求或者说是程序公正的重要保障形式。但是在临床上也确实存在这样的情况，因为患者或者患者的家属(或其监护人)由于文化、经济、心理等各种原因，拒绝在治疗方案知情同意书上签字，从而错失治疗良机，导致患者死亡，引发医疗纠纷。这种情况的出现会使医生非常难过。但是作为医生，他会做出怎样的选择呢?是要追求一种形式上的公正与正义?还是应该从患者最根本的利益出发，不过分看重所谓知情同意书的签字程序，大胆决断实施预定的治疗方案?但是，如果是患者本人作出拒绝采用医生提出的治疗方案这样的决定呢?例如，由于宗教的原因而拒绝输血、由于基于对于腹中胎儿的爱而拒绝对患有严重遗传疾病或者生理缺陷的胎儿实施流产术等，都属于这一类情况。医生能否根据他自己的意愿或者根据国家的利益、民族的利益、社会的利益，或者所谓孕妇本人的根本利益或其家庭的利益而强行实施流产术/引产术呢?能否在不告知患者本人的情况下，在手术过程中为了挽救患者的生命偷偷地为患者输血呢?在这里，我们遇到了程序公正和实质公正之间的矛盾，以及局部利益和整体利益(或根本利益)之间的冲突。这种利益冲突还可能存在于制药公司、研究机构、作为研究人员的医生以及作为受试者的患者之间，也可能存在于患者与保险公司、雇用单位之间，甚至存在于患者本人与其家属之间。目前医患关系紧张，在很大程度上就是由于利益冲突引起来的。甚至出现了患者家属由于花费不起昂贵的医疗费用而代替患者选择放弃治疗的情况，这种悲剧的发生就是患者本人与其家属之间利益冲突的例证。利益冲突可能引发非常严重的不良后果，甚至可以直接导致患者死亡。例如上述患者家属由于经济利益冲突而代替患者作出放弃治疗的决定，引发的后果是可想而知的。前些年发生于基因治疗领域中的“Gelsinger事件”［2］也是人们讨论的利益冲突的热点话题之一。

民族性与普世性价值观争论

美国莱斯大学生命伦理学家恩格尔哈特2007年11月在南京国际生命伦理学论坛暨老年生命伦理与科学会议上曾发表了题为《对全球性道德的探求:生命伦理学，文化战争和道德多样性》的讲话，［3］就道德多元主义和后现代道德危机问题提出以下看法:人类对于道德及道德多样性问题，进行了大约2500年的哲学沉思，几乎没有获得支持建立普遍道德规范的可能认识的经验基础，至少对适应于普遍境况的我们是有理由这么说的。作为一个概念问题，如果没有假定的观点作为论据，没有循环论证，或者没有进行一个无穷的后退，关于道德标准化内容的争论看起来不会经过合理、理性的讨论而达到一致。这种状态使得全球道德计划成为一个问题。事实上，与这些思考产生冲突的正是关于正当与非正当行为、好与坏的行为、作为一种普遍固定规范的道德计划本身。因此，他认为关于普遍正当行为的现代性信仰本身已经成为一个严重的问题。在医疗实践领域，不同文化语境背景下的流产、安乐死、医疗保健的公有和私有资源再分配等都成为争论的话题。另一方面，我们也看到了，自20世纪中期生命伦理学诞生以来，生命伦理学以它特有的广泛的普适性和超越意识形态的特征，跨越国界，超脱宗教和政治对立，在人类精神家园垦拓了共同的语境，将其发展成根植于日常生活的哲学事业。［4］普遍性与民族性的关系成为生命伦理学乃至整个医学人文科学争论的焦点。一种观点强调医学人文性所具有的民族性和地域性特征，指出了只有民族性才能够国际性;另一种观点强调医学人文的普遍性和国际性，认为医学的人文性本来就不属于某个民族特有，它本身就具有多元化基础上的普遍性。恩格尔哈特看到了“全球生命伦理学共识的瓦解”，同时，他强调生命伦理学应当从不正当的风俗和限制中解放出来，因为这些传统或限制是和普遍道德原则相违背的。也就是说，生命伦理学应该支持启蒙运动和法国大革命渴望实现的那种普遍道德社会的愿望。同时他认为，生命伦理学不仅仅是国际的，而且是追求对于善、正当和公正的内容丰富的观念。正是由于生命伦理学的这一特征，使它自诞生以来很快就为各种文化和宗教传统以及不同政治体制和意识形态的国家民族和个人所接受。#p#分页标题#e#

1生物安全是在生物科学技术高速发展的同时产生的。由于在生物技术研发、生产或应用过程中频繁使用的各类基因、细菌、病毒、抗生素、催化剂等物质向环境释放，以及转基因生物的转移，往往会对生物多样性、生态环境和人体健康构成潜在安全风险，这也就是通常所说的生物安全。   自20世纪90年代以来，上海大力推动和扶持生物科技产业的发展，目前拥有以张江生物医药基地为核心的生物医药科技园3个，以中科院生命科学研究院和高校为龙头的研发机构30多家，具一定规模的生物技术公司约250多家，已经成为国内外重要的生物技术开发和应用基地。与此同时，上海市生物安全极其管理问题也逐步凸现。本文从生物安全问题的产生出发，以上海市为分析对象，探讨了生物安全管理的发展、现状、不足以及对策建议。   2生物安全管理现状   2.1发展概况   由于生物安全风险具有长期性、滞后性、不确定性等特点，人们对生物安全的认识和管理有一个过程。从20世纪70年代起，生物技术的安全性引起了某些国家的关注，1976年，美国制定了《重组DNA分子实验准则》。此后，相继有20多个国家颁布了此类法规或准则[’，“]。生物安全问题引起国际上的广泛注意是在20世纪80年代中期[3]。1985年，联合国环境规划署(UNEP)、世界卫生组织(WHO)、联合国工业发展组织(UNIDO)和联合国粮农组织(FAO)组成了非正式关于生物技术安全的特设组织。1986年和1992年又连续了有关重组DNA安全问题和生物技术安全问题的文件[n]。1992年召开联合国环境与发展大会，签署了两个纲领性文件《21世纪议程》和《生物多样性公约》，此后国际上开始对生物安全立法工作予以特别重视，并在此推动下，1995年12月通过了《国际生物技术安全准则》，2000年1月通过了《卡特赫纳生物安全议定书》。该议定书是目前国际最权威的生物安全管理框架151，有110多个国家和地区签署了该协议〔〕}。   我国生物科技发展较快，但是生物安全管理却相对滞后。1990年制定的《基因工程产品质量控制标准》是我国第一个有关生物安全的标准和办法。1993年国家科委了《基因工程安全管理办法》。1996年农业部颁发了《农业生物基因工程安全管理实施办法》，该办法增加了对新生物制品审批、新药审批、动植物检疫方法方面的生物安全管理。2000年，我国政府将生物安全列为健康和环境保护的新领域。同年5月，颁布了《中国国家生物安全框架》，并在8月8日签署了《生物安全议定书》。到目前，中国在转基因生物安全、生物实验室安全管理等方面出台的法规标准已经超过了10个。   2.2上海市生物安全管理现状   近年来，上海的生物技术发展迅速，生物技术企业和研究机构数量庞大、分布密集，产业规模和科研水平也不断提升。上海市生物安全管理也已经起步，出台了一些相关的管理办法，但总体上，上海生物安全管理还处于起步阶段，相应的配套管理措施还不够。   从上海目前生物安全管理法规标准体系来看，除了国际和国家通用的法规政策以外，上海根据自身的需要制定了生物安全的法规。2001年，上海市环保局实施了《上海市环境保护微生物菌剂应用的环境安全性管理(暂行)办法》，并在2004年6月由上海市政府正式了《上海市微生物菌剂使用环境安全管理办法》，这是国内生物环境安全领域的第一部地方性法规。该《办法》引人了微生物菌剂环境安全许可、开放环境微生物菌剂的领域应用备案等一系列管理制度，同时明确了微生物菌剂提供单位和使用单位的环境安全管理措施和相应的法律责任，强化了微生物菌剂环境保护应用的源头控制和全过程监管，规定了微生物菌剂要进人上海市，须通过人体安全关、生态安全关、小动物实验关。但该办法只适用于以环境保护为目的的微生物菌种及其制剂使用的环境安全管理，转基因微生物菌剂则不属其管辖范围。另外，上海市环保局正在积极制定《上海环境保护生物技术安全管理暂行办法》和《上海市重点行业(生物制药行业)污染物排放标准》。   从上海生物废弃物处理设施来看，上海市生物技术企业和研究机构的废弃物，均未建立专门化或专业化的处理公共设施，只是将此类废弃物归属于危险废弃物，其评估咨询系统、分类贮存系统、收集系统和处理处置系统相应地纳入到上海市危险废弃物的相关系统中。通过调查，目前上海具有资质、达到一定规模的畜禽动物焚烧处置单位只有1家，并且其每年处理规模，还明显无法与上海生物技术产业产生的废弃生物量规模配套。   从上海生物安全管理具体执行情况来看，上海生物安全管理对象主要包括生物技术企业及研究机构两个部分。目前，上海的生物技术企业主要是应用基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等技术手段的生物制药企业，产品包括治疗药物、诊断试剂等。其废弃物主要为生产性废水、废气、废渣，发酵工程制药的产生量最大。上海市绝大多数生物技术企业，均选择将生物废水与其它种类废水混合后集中处理，采用的工艺多为物化+好氧生物处理或厌氧+好氧生物处理。而上海研究机构的生物安全管理方面，尽管上海生命科学研究实验室在《实验室生物安全通用要求》(GBI9489一2004)之前，参照我国卫生行业标准《微生物生物医学实验室生物安全通用准则》(ws233一2002)并结合自身科研领域的生物安全问题，对实验室生物安全进行了分级并制定了相关规定，但是在废弃物管理上，上海的各类生命科学研究机构产生的废水和废物仍然没有建立起相应的分类收集、储运、处理处置系统。其中废水和固废基本上是与生活污水和生活垃圾合并收集，并分别输运到城市污水处理厂和城市生活垃圾填埋场处理处置，试验动物尸体一般自行寻找出路进行焚烧。而产生的废气绝大多数直接排放到大气环境中，没有相应净化设施。   3存在的问题   3.1对现状及存在的风险认识不足   目前，除了环保局监控的若干大型生物制药企业外，上海相关管理部门对其他生物技术企业，使用的各类制剂，产生废弃物的种类、数量和去向，以及这些废弃物可能对上海城市环境和生态安全带来的哪些威胁、危害程度等，都缺乏基本的了解和科学的评估。开展生命科学研究的各个高校、中科院系统等科研机构，因其研究内容的多样性、复杂性和变动性，管理部门对它们在试验中产生的废弃物种类、数量、去向、危害等情况更是缺乏应有的了解。#p#分页标题#e#   同时，管理部门以及研究人员对生物安全的认识不足，且不够系统，对生物技术发展与应用可能带来的生态环境、生物多样性和人类健康风险性和危害性还只有感性的、片面的、甚至错误的认识。受目前现有的科技发展水平限制，人们对生物安全领域还存在一些未知的或认识不清的领域，一些生物科技应用成果的安全性，国际上仍存在较大争论，比如一些转基因食品对人类健康和生态环境的影响。   3.2管理法规标准体系制定不全，管理措施执行不力   由于国内还缺乏一部综合性生物安全立法，上海建立完整的生物安全管理体系还缺乏一个宏观的依据和指导。管理制度体系的内容也制定不全。目前，尽管上海在基因工程、农业转基因、实验室生物安全等方面已经有了基本的管理法规标准可以遵循，但是依然没有将生物废弃物明确作为污染源进行环保管理和监督，没有具体针对性的污染控制措施，更不要说提高到生物安全和社会安全的高度进行重点管理。至今，已颁布的各个不同的标准与生物安全管理相关的法规之间缺乏必要的衔接和统一，无法形成一套完整、系统的生物安全管理体系。   从管理法规微观层面看，首先，对不同种类的生物废弃物缺乏相应的回收管理制度(模式)，其次，一些已经出台的管理制度内容制定还不够完善，如在转基因生物安全管理方面，虽然有登记制度和进出口的审批制度等，但是缺乏对其研究、实验、保管、运输、进口、出口、应用、推广、废弃等全过程的监管制度与标   由于生物安全管理体系不完善，职能部门的监督力度不足，再加上相关人员对现代生物安全的危害性、严重性等认识浅薄，缺乏环境风险意识，导致生物技术企业和研究实验室相关人员对生物安全管理措施执行不力。主要表现在:操作过程中普遍存在试剂瓶、培养基等生物废弃物随处丢弃、实验废水经处理直接进人下水道，大量存在生物安全隐患的诱变剂、环境激素等成分随实验废弃物混入生活垃圾或生活污水系统;企业生物废弃物排放管理散漫，部分废水、废气处理设施停运或未按要求运行。   3.3处理设施、技术手段不到位，处理处置能力不足   首先，上海总体上还缺乏技术可靠的生物废弃物处理公共设施，尤其是畜禽动物焚烧能力还远远未达到上海生物科学研究与生产产生的量;其次，上海许多生物技术企业污水、废弃物等处理设施存在设备技术落后、应变能力差、处理设施运行成本高、效率低下等问题。上海目前相当一部分早期生物技术企业由于受到当时水平的限制，设计标准偏低，技术手段落后，加上后期技术转型、生产规模扩大等原因，从而造成处理设施运行不良，出水超标。而搞研究的生物实验室大都没有相应的针对性的废弃物处理设施或技术，而且其中回收、储存和运输等环节技术更为薄弱。   3.4管理监督机构设置不明、程序不统一   目前，生物安全管理存在各个部门分散立法，分头管理的问题。管理涉及环保、卫生、农业和进出口检疫等部门，但却没有一个统一监管机构，各个分管机构间缺乏有效的协调、沟通和衔接。由于政出多「〕，各个部门的规定在管理程序上又不统一，使得被管理人在接受管理时无所适从，出现重复登记、审批现象，降低办事效率和效果。   4管理对策与建议   4.1加强教育与培训I6]，提高认识，树立正确生物安全观加强现代生命科学技术和相关生物安全知识的宣传与教育，建立相关人员的上岗培训考核制度，帮助树立正确的环境意识和生物安全观，重视和防范生命科学发展带来的环境风险，建立生物安全风险防范意识。   4.2尽快开展全市范围内的生物废弃物调查和生物安全现状评价通过开展上海生物废弃物调查，摸清上海市生物科技研究和产业的发展及其废弃物排放、收集、处理管理现状，分析和评估对上海城市环境和生态安全已有和潜在的威胁与风险，为全面启动上海生物安全管理提供依据。   4.3完善生物安全法规制度，制定上海生物安全管理体系对上海现行的有关生物废弃物排放的法规与技术标准进行调研分析，找到不足和缺陷，完善相应的管理法规与技术标准，包括完善实验室内部管理制度、建立生物安全风险评价与环境影响评价制度，最终形成完善的上海生物安全管理体系。   4.4研究开发高效实用的生物废弃物无害化处理技术针对目前上海生物技术企业废物处理设施技术落后、运行效果不佳的现状，通过深人研究净化原理，探讨处理工艺参数、应用条件、结构形式、运行方法和控制系统等，积极研究开发生物废弃物的废水处理和固体废物处置的无害化处理处置技术。   4.5建立生物废弃物公共集中处理设施与制度针对目前上海生命科学研究实验室数量多、分布相对集中、废弃物的性质复杂、排放管理混乱、处理处置设施缺乏的现状，成立的生物废弃物公共集中处理设施，并建立相应的生物废弃物收集、排放、运输、处理机构和制度，对生命科学实验室排放废弃物进行统一集中处理。   4.6成立统一的生物安全管理和监督机构打破分散管理现状，理清各个管理机构职能，理顺关系，成立统一的上海生物废弃物管理监督专职机构，对上海生物安全管理的各项工作进行控制和协调，从而加强对生物安全管理控制，提高管理效率。

摘要：生物化学大实验课程是一门实验性很强的专业基础课。生物化学实验是生化教学的一个重要方向。通过这门课程，使学生能够理论结合实际，加深对专业理论知识的学习和更进一步的理解，学生也能够掌握基本的生化实验操作技能，使学生在生物科学研究方面有更高的科研素养。但目前该实验课程实验内容老旧，没有和最新的科研热点相结合，需要进一步的改革。本文就生物化学大实验课程存在的问题进行分析，并进一步提出改革措施。

关键词：业生物化学大实验；教学方法；实践教学

随着科学技术的飞速发展，高等学校传统的生物化学教学，尤其是生物化学大实验教学，其教学思想理念、内容、管理水平以及实验操作手段都难以满足新时代人才培养方案的需要。教育部在“新时代全国高等学校本科教育工作会议”中强调要深入学习贯彻新时代中国特色社会主义思想和党的精神，全面贯彻落实2018年5月2日在北京大学师生座谈会上重要讲话精神，坚持“以本为本”，推进“四个回归”，加快建设高水平本科教育、全面提高人才培养能力，造就堪当民族复兴大任的时代新人。这就要求我们要严抓本科教育，而对于本科教育除了要储备丰富的专业知识以外，还需要把专业知识运用于实践，即要求本科教学过程中对学生的要求除了要具备过硬的理论知识，还需要掌握实践操作技能。生物科学专业的生物化学大实验是本专业的基础实验课，是一门综合性非常强的实验课。研究发现，各大高校有的对生物化学大实验的教学内容进行了调整，有的对实验室的管理制度进行了改革，还有的是对该课程内容进行了改革。但是，目前生物化学大实验课程仍然存在许多问题，需要改革[1]。

一、存在的问题

（一）实验内容层次浅显

生物化学大实验是为生物学科各专业学生开设的实验课。教学培养的对象是21世纪从事生命科学工作的专门人才。这些生物化学知识和技能应有助于他们从原子、分子、细胞及个体等不同层次上来认识和解决生命科学中的关键科学问题。目前，生物化学大实验内容中分析酶学特性的实验仍然是通过不同温度（0℃、25℃和100℃）研究酶的最适宜温度，通过唾液淀粉酶研究其对蔗糖和淀粉的特异性分解作用。然而，酶学性质还受当前热点问题，比如重金属污染、有机物污染、海洋酸化等环境气候变化的影响，但是，到目前为止都没有相关研究内容，因而也体现不出该实验课程的前沿特色。随着21世纪生命科学时代的到来，各个学科之间的交叉渗透已成为新的发展趋势，分析化学和有机化学与生物化学联系密切，有必要对其结构进行分析。进而从表型、结构、细胞、分子、生化等不同层面阐明了生命体系或过程中某一基本现象的化学原理，加强其与化学学科之间的联系。此外，在当今强调21世纪是生命科学时代的同时，也使学生认识到化学在生命科学中的地位和作用，从而激发他们全面学习专业知识的兴趣和积极性。

（二）实验课程方法和内容陈旧