張瑩
摘 要:生命科學是聯(lián)接多種基礎學科和人類健康領域的橋梁,它本身的學科特征決定了其教育理念的先進性。將轉化醫(yī)學理念用于生命科學教育實踐,將會更好地發(fā)揮各種基礎學科的優(yōu)勢,促進生命科學教學與科研成果的轉化,從而為研究型大學綜合人才的培養(yǎng)提供經(jīng)驗。
關鍵詞:轉化醫(yī)學;生命科學;教育實踐;研究型大學
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)05-0093-03
雖然轉化醫(yī)學(translational medicine)是近年來出現(xiàn)在醫(yī)療健康領域的新理念,但是其與生命科學教育實踐也同樣有著密切的聯(lián)系。轉化醫(yī)學或者稱為轉化研究(translational research),是一個新興的多學科融合的領域。轉化醫(yī)學的核心就是在從事基礎科學發(fā)現(xiàn)的研究者和了解患者需求的醫(yī)生之間建立起有效的聯(lián)系。將這種理念引入到生命科學教育實踐中,即可建立轉化研究—教育實踐相結合的模式,從生命科學產(chǎn)業(yè)和臨床工作中發(fā)現(xiàn)問題,將其凝練成新興學科研究方向,再將研究成果應用到生物產(chǎn)業(yè)鏈和疾病診療中。在轉化醫(yī)學理念的指導下,形成一種新的工作方式,構建教育實踐、人才培養(yǎng)、基礎研究和成果轉化的合作網(wǎng)絡。
一、轉化醫(yī)學理念的起源與發(fā)展
轉化醫(yī)學理念最早也稱為應用醫(yī)學,其主旨在于促進基礎醫(yī)學向臨床的轉化,進而克服二者之間固有的屏障,填補基礎研究與應用之間的鴻溝,最終把基礎研究獲得的成果快速轉化為臨床上的診療新方法,即 “從實驗臺到病床”(Bench to Bedside,B to B)的一種連續(xù)過程[1]。
1992年, Choi DW在《科學》雜志首次提出“Bench to Bedside”的概念[2]。1996年,Geraghty J在《柳葉刀》雜志第一次提出了“轉化醫(yī)學”這一新名詞[3]。2003年美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)的Zerhouni E在《科學》雜志上首先全面闡述了轉化醫(yī)學的概念[4]。
隨著現(xiàn)代生物技術的進步和新型醫(yī)療模式的形成,醫(yī)學與生命科學以及多學科的交叉越發(fā)顯著[5-6]。轉化醫(yī)學理念在生命科學教育實踐中的重要性不斷提升,其定義和內(nèi)涵也在不斷豐富。目前,對于轉化醫(yī)學的認識,傳統(tǒng)的觀點包括兩個方面:(1)轉化醫(yī)學的T1階段,從實驗室到臨床使用的應用型研究,將在實驗室獲得的關于疾病病理及治療機制的新認識開發(fā)出新的臨床使用手段用于對疾病的診斷、治療和預防等。在T1型研究中多涉及分子生物學、基因技術及其他基礎醫(yī)學,需要有較強的實驗室研究基礎同時結合較多相關學科的技術支持。同時,T1型研究在各個國家也都是獲得支持力度較大的科研類型。(2)轉化醫(yī)學的T2階段,將研究結果、結論應用到日常臨床及健康保健工作中,是一個將醫(yī)學研究成果普及大眾的過程。在這里的“實驗室”是社會和宣傳機構,通過醫(yī)學科學的普及將T1的成果應用到每個個體之中。
在轉化醫(yī)學與生命科學結合的教育實踐中,以上分類模式將會出現(xiàn)“Tn型研究”。也就是說,形成了基于轉化醫(yī)學理念的教育體系和人才培養(yǎng)模式。轉化醫(yī)學的理念也將會擴展到更新的范疇。
二、轉化醫(yī)學理念在生命科學教育實踐中的應用
生命科學教育雖然不如醫(yī)學與人類健康聯(lián)系緊密,但是轉化醫(yī)學理念在生命科學教育實踐中的應用則體現(xiàn)在多方位和多角度的有機結合。
(一)在不同教育層次上的結合
生命科學的教育是涵蓋了小學、中學和高等教育的,但是我們這里重點討論高等教育中的情況。筆者適逢在美國做訪問學者,深切體會到了轉化醫(yī)學理念在高等學校生命科學教育中的作用。在生命科學的本科低年級學習階段,學生的課業(yè)計劃中需要選擇到3—6個PI的實驗室中做輪轉學生(rotation student)。這部分的經(jīng)費來自學校劃撥給相應PI的??睢]嗈D學生需要選擇感興趣的科研領域并提出科研計劃,申請研究項目。這就說明,本科基礎知識的學習是和專業(yè)應用聯(lián)系在一起的。也就是說,其中體現(xiàn)了轉化醫(yī)學的理念。輪轉學生往往要實質(zhì)性地參與PI的科研項目,并且要在結束時進行匯報和答辯。
同樣是高等教育層次的教育,對于研究生(graduate student),轉化醫(yī)學理念的貫徹就更加強化。筆者訪學所在學院博士研究生的專業(yè)課程大多數(shù)是和學科發(fā)展前沿相關聯(lián)的,授課教師也是來自不同大學。就以神經(jīng)科學的博士生專業(yè)課程“Cellular and Behavioral Mechanisms of Aging and Dementia”的設置為例,授課學時分配模式是“1:1制”,也就是在每次課的第1學時,由教授講解前沿進展和臨床問題;在第2學時,則由師生共同討論事先選定的高水平論文。雖然該課程是基礎課,但是所有的授課環(huán)節(jié)都沒有離開實際應用。
可見,在高等教育的本科生和研究生階段,都有可能實施轉化醫(yī)學理念指導的教育實踐。
(二)在不同學習過程中的結合
在同一學習層次,對于學生而言,學習是一個漸進的過程。尤其是生命科學的教育,很多方面是非常抽象的。如果在學習的初期、中期和后期分別實行轉化醫(yī)學理念指導的教學理念,則有利于提高授課效果。
緒論是每一門課程都必講的部分。它是課程的開場白,也是給學生建立學習方法并提出學習目標的重要環(huán)節(jié)。在課程的學習初期,有必要提供大量的事實,使學習生命科學課程的學生感受到轉化醫(yī)學的巨大貢獻,從而促進學生自然而然地以這種理念來分析問題和學習。
在課程各個章節(jié)中,盡可能地以轉化醫(yī)學的實例作為提出問題的辦法。在授課的過程中,不斷地將所講述的理論與所提出的實例相聯(lián)系,使學生切實感受到轉化醫(yī)學實施的過程。以“基因工程原理”的講授為例,完全可以讓學生自己去查找資料了解基因工程乙肝疫苗、重組人源化抗體以及人工胰島素等的構建過程、研發(fā)程序、市場需求、應用效果等問題。并由這些提出很多具體問題,供同學們討論。這樣有利于逐漸提高學生學習的積極性和興趣。
在課程即將結束時,可以引導學生對臨床上或生物產(chǎn)業(yè)中存在的問題進行分析,自己擬定一個題目來討論。這些由學生自己擬定的題目,經(jīng)過教師的進一步指導,往往會形成他進一步深造的學科方向。
因此,在整個課程的講授過程中,都可以實施基于轉化醫(yī)學理念的教育實踐。
(三)在不同專業(yè)背景下的結合
對于一個共同的問題,實施轉化醫(yī)學的理念,利用不同的解決方法,可能會出現(xiàn)意想不到的結果。在筆者訪學的院系,存在很多具有轉化醫(yī)學特征的實驗室,比如神經(jīng)科學轉化醫(yī)學實驗室(Laboratory of Translational Neurobiology)等。而在轉化醫(yī)學理念的指導下,更有可能結合不同的專業(yè)背景來解決共同的問題。例如,西北大學神經(jīng)科學跨學科項目(Northwestern University Interdepartmental Neuroscience Program,NUIN),就是結合了結構生物學、分子藥理學、神經(jīng)科學、免疫學和細胞生物學等專業(yè)共同建立的跨專業(yè)的以解決神經(jīng)科學領域問題為導向的研究機構。其目的就是利用不同專業(yè)背景下的研究工作來解決神經(jīng)科學領域的實際問題。這是轉化醫(yī)學理念與學科交叉的重要體現(xiàn)。
三、轉化醫(yī)學理念研究現(xiàn)狀
(一)國外研究現(xiàn)狀
哈佛大學醫(yī)學院是轉化醫(yī)學的先行者,早在2005年即提出了“轉化醫(yī)學不是一個隨時可以應用的孤立的想法,而是一個需要每個人關注的理念,它應當成為健康供給(health provision)的現(xiàn)代理解的基礎”,而“健康供給”則是涉及諸多與人類健康有關學科的大概念。
NIH于2006年推行了臨床轉化醫(yī)學獎勵計劃(Clinacal and Translational Science Award。CTSA),在美國國立健康研究院的推動下,已有38個大學和醫(yī)學院建立了轉化醫(yī)學中心或臨床轉化科學中心(包括哈佛、耶魯、斯坦福、杜克、哥倫比亞等名校)。到2012年,全美成立分布在大學和醫(yī)學研究機構的60個臨床與轉化科學中心,是聯(lián)合多家學校、醫(yī)院、實驗室以及健康保健組織而成的臨床應用技術研發(fā)組織。此外,這一領域內(nèi)至少已經(jīng)有《Science Translational Medicine》《J Translational Medicine》和《Translational Research》 共3種國際性專業(yè)雜志。
(二)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國的轉化醫(yī)學研究起步相對較晚。2007年,北京協(xié)和醫(yī)院召開了第一屆國際轉化醫(yī)學大會 。2010年9月,北京協(xié)和醫(yī)院成立轉化醫(yī)學中心,這意味著轉化醫(yī)學近年在國內(nèi)的飛速發(fā)展。轉化醫(yī)學理念對教育實踐的影響目前也很薄弱,尚未正式提出將轉化醫(yī)學理念與生命科學教育實踐結合的方法。
四、轉化醫(yī)學理念實現(xiàn)的展望
轉化醫(yī)學概念早已被提出,但近幾年才被逐漸重視起來。這也正是基礎研究與臨床應用間鴻溝的越發(fā)顯著帶來的結果。這一問題需要在雙向轉化過程中具體解決,涉及多學科、多領域的合作與交流[7]。作為研究型大學的教學和科研工作者,深知轉化醫(yī)學理念的重要性以及解決這一問題的復雜性。那么,解決問題的辦法就是立足我們本職工作,從科研和教學的角度來影響周圍的同事和學生[8-9]。
首先,以轉化醫(yī)學的理念指導科研工作??蒲羞^程的本身就是教育,最直接的受益者就是我們所指導的研究生。在和研究生共同做課題的過程中,潛移默化,讓他們有了對轉化醫(yī)學最直觀的認識。這其中既有轉化醫(yī)學的T1和T2過程,更重要的是,在研究生的培養(yǎng)過程中逐漸形成了轉化醫(yī)學Tn的過程。在這里,我們還以筆者訪學所在單位美國西北大學的生命科學教育和科研工作為例。學校首先為在校師生搭建了一個了解和實現(xiàn)轉化醫(yī)學的平臺,每周都有精心安排的講座和學術交流,將大量的信息輸送過來。對于任何一個研究小組,無論是教授還是研究生,當他在工作的間隙有任何一個關于轉化醫(yī)學的想法的時候,都能夠很輕松地找到近期相關的交流平臺。同時,醫(yī)院和基礎研究院的關系非常密切。如果我們以阿爾茨海默?。ˋlzheimers disease,AD)的研究為例,也可以體會到轉化醫(yī)學理念在科研工作中的應用。在每年的阿爾茨海默病日(AD day),醫(yī)院和基礎研究院會聯(lián)合舉辦科普和科研的交流會。參加的人員涵蓋了AD患者的家屬、項目的關注者、制藥行業(yè)的專業(yè)人員、醫(yī)生和科學家等。這樣的場合能夠促使多方面了解和溝通,利于醫(yī)生找到基礎研究的合作者,利于科學家產(chǎn)生轉化醫(yī)學的新思路,利于社會機構明確和調(diào)整他們的工作方向和重點,更好地支持轉化醫(yī)學事業(yè)的發(fā)展。
其次,在授課過程中,以轉化醫(yī)學的理念循序漸進地影響每一個學生。這些貫穿于本科生的通識教育課程、專業(yè)本科生和研究生的基礎和專業(yè)課程當中。即使在教學的初期,轉化醫(yī)學理念的執(zhí)行有困難,或者是不被學生們理解和接受。只要堅持下來,最終應當能夠見到成效。重視轉化醫(yī)學的人才培養(yǎng)和課程建設。例如,在生命科學相關專業(yè),都會開設諸如“生命科學導論”、“生命科學發(fā)展史”或者“普通生物學”等類似的課程,而這些課程有些已經(jīng)是高等學校所有專業(yè)的本科生通識核心教程。那么,在這些課程的教學過程中,建議開辟轉化醫(yī)學人才培養(yǎng)的章節(jié)和授課環(huán)節(jié),這將有利于轉化醫(yī)學理念在最初的教學過程當中樹立起來。當涉及分子生物學、細胞生物學、遺傳和進化生物學以及生態(tài)學的授課時,學生們很容易關注基礎知識的細節(jié),因此而感到學習內(nèi)容枯燥。那么,如果這時教師能夠采用巧妙的教學方法和手段,把轉化醫(yī)學理念或轉化研究的概念滲透在教學過程中,相信一定會增強學生的學習興趣和效果。
最后,體現(xiàn)在對不同專業(yè)師生的共同影響中。轉化醫(yī)學理念對生命科學教育實踐的影響在于,培養(yǎng)主動學習的興趣和動力、整合課程體系和強化師資力量,最終促進生命科學與醫(yī)藥科研成果的轉化和應用[10]。
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