楊曉坡

（1.赤峰學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；2.山西大學(xué) 科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究中心，山西 太原 003006）

細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)也是農(nóng)、林、醫(yī)藥類專業(yè)本科生的必修課.目前，細(xì)胞生物學(xué)研究突飛猛進(jìn)，課程內(nèi)容面臨改寫與補(bǔ)充，課程結(jié)構(gòu)需要更新與修正.與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)研究方法不斷深化，新的研究成果相繼涌現(xiàn)，諸多問題缺乏理論解釋，生命科學(xué)也進(jìn)入了挫折感不斷積累的時(shí)期.在細(xì)胞生物學(xué)課程的教學(xué)體系建設(shè)中，首現(xiàn)要保證教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、科學(xué)性和前沿性，同時(shí)又要兼顧其系統(tǒng)性與批判性.

1 教學(xué)體系建設(shè)的系統(tǒng)性

1.1 重復(fù)刪減

近年來，國內(nèi)出版的細(xì)胞生物學(xué)教材包括鄭國锠主編《細(xì)胞生物學(xué)》（1992年，第二版，高等教育出版社），汪堃仁、薛紹白、柳惠圖主編《細(xì)胞生物學(xué)》（1998年，第二版，北京師范大學(xué)出版社），劉凌云、薛紹白、柳惠圖主編《細(xì)胞生物學(xué)》（2002年，第一版，高等教育出版社），王金發(fā)主編《細(xì)胞生物學(xué)》（2003年，第一版，科學(xué)出版社），梁衛(wèi)紅主編《細(xì)胞生物學(xué)》（2012年，第一版，科學(xué)出版社）等.在若干教材中，被廣泛采用并認(rèn)可的當(dāng)屬翟中和、王喜忠、丁明孝主編的《細(xì)胞生物學(xué)》，此教材由高等教育出版社于1995年出版，其后分別于2000年、2007年和2011年再版.上述教材的主要內(nèi)容通常包括細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)與研究方法；細(xì)胞結(jié)構(gòu)與內(nèi)膜系統(tǒng)；蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸；細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；細(xì)胞增殖調(diào)控；細(xì)胞分化、衰老與死亡；細(xì)胞的社會(huì)聯(lián)系等幾個(gè)方面.然而，現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容往往與其他課程相重復(fù)，諸如葉綠體與光合作用、細(xì)胞核與染色質(zhì)、核糖體、細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化等章節(jié).因此，在教學(xué)實(shí)踐過程中，需要將重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行刪減或簡(jiǎn)要講授，這樣既可以節(jié)省課時(shí)，又可以保證教學(xué)體系的完整性.節(jié)省的課時(shí)可以用于細(xì)胞骨架等特色內(nèi)容以及細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等重點(diǎn)內(nèi)容的講授.

1.2 重點(diǎn)凸顯

細(xì)胞生物學(xué)課程的重點(diǎn)內(nèi)容為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞增殖調(diào)控和蛋白質(zhì)分選，其中細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究在近些年尤為活躍，教材中的相關(guān)內(nèi)容也不斷得到豐富.例如細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)通路由經(jīng)典的cAMP信號(hào)通路、磷脂酰肌醇信號(hào)通路、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號(hào)通路拓展為 4類：（1）GPCR-cAMP-PKA和 RTK-Ras-MAPK信號(hào)通路；（2）TGF-β-Smad和 JAK-STAT信號(hào)通路；（3）Wnt受體和 Hedgehog受體介導(dǎo)的信號(hào)通路；（4）NF-КB和Notch信號(hào)通路[1]183.除此之外，細(xì)胞增殖調(diào)控和蛋白質(zhì)分選的內(nèi)容也涉及多方面細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用，例如細(xì)胞增殖失控會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變，這往往是由于細(xì)胞信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中細(xì)胞增殖與抑制增殖相關(guān)基因調(diào)控異常所導(dǎo)致的.細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)幾乎涉及到生命過程的每一個(gè)部分，該部分也逐漸成為細(xì)胞生物學(xué)最為核心的內(nèi)容.

1.3 系統(tǒng)分析

幾乎沒有一個(gè)生命過程是孤立的，所有的生命現(xiàn)象都要放在系統(tǒng)中進(jìn)行研究.蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運(yùn)涉及諸多分選信號(hào)，例如糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與信號(hào)肽，線粒體、葉綠體與導(dǎo)肽，溶酶體與M6P（mannose-6-phosphate），過氧化物酶體與PTS（peroxisomal-targeting signal），細(xì)胞核與NLS（nuclear localization signal）等.在教學(xué)實(shí)踐過程中，需要將各個(gè)章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合，進(jìn)而對(duì)不同的途徑進(jìn)行對(duì)比.另外，大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來需要細(xì)胞生物學(xué)更多地從生物信息學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)等前沿學(xué)科中汲取養(yǎng)分.例如，在講授細(xì)胞內(nèi)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)結(jié)合“非編碼RNA參與的雙色網(wǎng)絡(luò)”等知識(shí)[2].筆者曾連續(xù)以“如何從時(shí)間和空間角度去理解細(xì)胞是一個(gè)多層次非線性的復(fù)雜的有機(jī)體系”為題對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查，其目的就是希望學(xué)生通過細(xì)胞生物學(xué)的學(xué)習(xí)能夠建立起“復(fù)雜生物系統(tǒng)”的概念.

2 教學(xué)體系建設(shè)的批判性

2.1 科學(xué)技術(shù)史的借鑒

細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展越是日新月異，越應(yīng)該厘清脈絡(luò)，重識(shí)科學(xué)技術(shù)史的作用.作為自然科學(xué)領(lǐng)域里的薄弱環(huán)節(jié)，科學(xué)技術(shù)史雖然在每本教材中都有所提及，但遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出在教學(xué)中的作用.正如藝術(shù)作品的動(dòng)人之處往往不是作品本身，而是作品背后藝術(shù)家的生命，細(xì)胞生物學(xué)研究的背后也存在著鮮活的生命和鮮為人知的故事.學(xué)生了解這些史實(shí)并加以客觀分析，一定能夠在學(xué)習(xí)中有所助益.細(xì)胞生物學(xué)史是教材中不可或缺的內(nèi)容，通常被置于緒論部分或散見于各章節(jié).翟中和等主編的《細(xì)胞生物學(xué)》在緒論部分專設(shè)一節(jié)——細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史[1]8～15，汪堃仁等主編的教材也在緒論部分專設(shè)一節(jié)——細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史[3]，郝水早在1983年編著的《細(xì)胞生物學(xué)教程》中也在緒論中概述了細(xì)胞生物學(xué)史[4].在課時(shí)的設(shè)置上，緒論部分通常占有2課時(shí)，其中的細(xì)胞生物學(xué)史一般被壓縮到1課時(shí)以內(nèi).該內(nèi)容的講授基本上處于一帶而過的狀態(tài)，很容易被學(xué)生忽略，以至于在進(jìn)一步學(xué)習(xí)理論知識(shí)的過程中，學(xué)生并沒有從發(fā)展的角度來分析問題.鑒于普遍存在課時(shí)壓縮的情況，既要注重基礎(chǔ)內(nèi)容的教學(xué)，又要兼顧最新研究進(jìn)展，建議在教材相應(yīng)的部分加入歷史背景材料，以學(xué)生自行閱讀的方式進(jìn)行學(xué)習(xí).

2.2 科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的反思

近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)深刻地改變著世界，然而在科學(xué)教育中卻存在著嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象，科研工作往往熱衷于科學(xué)的細(xì)節(jié)，而并不重視科學(xué)發(fā)展的規(guī)律和趨勢(shì)，以至于學(xué)術(shù)研究缺乏批判與反思.細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)往往過多關(guān)注本領(lǐng)域的概念和方法，而忽視了理論基礎(chǔ).例如，在講述模式生物的章節(jié)中只強(qiáng)調(diào)大腸桿菌、酵母、線蟲等生物在實(shí)驗(yàn)體系中的適用性，而沒有分析不同物種之間的還原在方法論上是否可行.事實(shí)上，從系統(tǒng)生物學(xué)的角度對(duì)這種還原的思想進(jìn)行分析也許會(huì)得到不同的理論指導(dǎo).另外，在面對(duì)爭(zhēng)議性新進(jìn)展的時(shí)候，只需要列舉客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)證據(jù)，讓學(xué)生自己進(jìn)行判斷與分析.

綜上，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中對(duì)54課時(shí)講授的細(xì)胞生物學(xué)課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化（詳見下表）.調(diào)整的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：第一，將課程內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)部分、結(jié)構(gòu)部分與功能部分；第二，按核心內(nèi)容、重點(diǎn)內(nèi)容、一般內(nèi)容與重復(fù)內(nèi)容分配課時(shí)；第三，補(bǔ)充科學(xué)技術(shù)史、科學(xué)技術(shù)哲學(xué)相關(guān)內(nèi)容以及細(xì)胞生物學(xué)最新研究進(jìn)展.調(diào)整后的課程結(jié)構(gòu)將會(huì)更有利于學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)整體地進(jìn)行把握，也更有利于激發(fā)學(xué)生探究學(xué)問的熱情.

細(xì)胞生物學(xué)課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化匯總表（以翟中和等主編的教材為例）

〔1〕翟中和，王喜忠，丁明孝．細(xì)胞生物學(xué)，第 4 版[M]．北京：高等教育出版社，2011．

〔2〕劉長(zhǎng)寧，孫世偉，趙屹，等．復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)及非編碼RNA參與的雙色網(wǎng)絡(luò)[J]．信息技術(shù)快報(bào)，2010，8(1)：33～60．

〔3〕汪堃仁，薛少白，柳惠圖．細(xì)胞生物學(xué)，第 2 版[M]．北京:北京師范大學(xué)出版社，1998．5～11．

〔4〕郝水．細(xì)胞生物學(xué)教程，第 1版[M]．北京：高等教育出版社，1983．2～7．