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【關鍵詞】 黃帝內經;亞里士多德;思想對比
【中圖分類號】R2-09 【文獻標志碼】 A 【文章編號】1007-8517(2015)12-0151-02
《黃帝內經》是中醫理論的奠基之作,成書于東漢之前,其理論對中醫思維具有很大的指導意義?!秲冉洝分刑N藏了豐富的醫學理論及哲學、天文學、生物學等多方面的知識。亞里士多德是古希臘著名學者,其學術涉及哲學、數學、物理學、生物學等多個領域。在古代人們認識事物的方法都比較簡單,此時的自然科學思維處于萌芽狀態。恩格斯說過,“在希臘哲學的多種多樣的形式中,差不多可以找到以后各種觀點的胚胎、萌芽。因此,理論自然科學想要追溯自己今天的一般原理發生和發展的歷史,它也不得不回到希臘人那里去?!盵1],由此可見,古希臘學者對自然科學各學科的影響之深。中國文明源遠流長,在數千年的歷史長河中沒有發生過間斷。古希臘時期與春秋戰國時期處于相近的時間段上,此時東西方學者們對生命的認識處于何種水平,本文通過對比成書年代相近的古代生命科學的代表著作《黃帝內經》和亞里士多德的《動物志》及《動物四篇》中的部分思想對此進行了探討。
1 生命本源的認識
中國古代先民通過對自然界事物的觀察,提出了“元氣一元論”、“陰陽學說”和“五行學說”,并將這些觀念引入到各個學科中,比如醫學、地理、倫理等等。元氣一元論認為氣是構成世界萬物與生命的基本物質和本源,五行學說以木、火、土、金、水五類特性及其生克制化規律來認識、解釋自然界和生命。這些認識所運用的方法源于中國古代學者們認識世界的最初方法,即在自然現象和生命現象進行觀察的過程中加入了類比、司外揣內等思維方法。《黃帝內經》是中醫學的奠基之作,也對此進行了詳細的描述,《靈樞?決氣》中記載:“黃帝曰:余聞人有精、氣、津、液、血、脈,余意以為一氣耳”?!端貑?寶命全形論》中提出:“人生于地,懸命于天,天地合氣,命之曰人?!薄秲冉洝分写祟愓撌霾⒉簧僖姟τ谖逍小渡袝?洪范》曰:“天生五材,民并用之,廢一不可。”并指出了五行的特性,認為木曰曲直、火曰炎上、金曰從革、水曰潤下、土爰稼穡。
西方的哲學家提出世界本源是原子構成的,繼而提出了原子論、元素說等。其中:元素說認為構成世界的基本物質是“氣”、“土”、“水”和“火”四種元素,亞里士多德將其引入到動物的構造論述之中,對構成生命體的組織進行了屬性的劃分,并將“土”、“氣”、“水”、“火”作為構成生命的第一級基本性能[2],認為腦是土與水的組合物,并指出了證明方法,即運用煮沸的方法,水分因熱而蒸發,腦成為固體,就是土質的部分,并指出豆類也有此性質[2]。構成生物體的基本質料在《動物之構造》中有所論述,認為所有組合物體的原材料都是液體與固體、熱物與冷物,其他的性能比如輕與重、稠與稀以及其他所有的類此諸稟賦的差異都屬于這些基本性能。在對體液、肌肉、骨骼等的認識中,認為有些組織是“濕性”的,有些是“干性”的[2]。而構成人體的質料中“干性”和“濕性”的分類方法和《內經》中的陰陽論述具有相似性。如《素問?陰陽應象大論》曰:“陰陽者,天地之道也,萬物之綱紀,變化之父母,生殺之本始,神明之府也?!?/p>
在生命本源的構成方面,兩種思維也存在相似之處,即均將某些哲學觀念引入到具體事物去研究?!秲冉洝分刑岢觥皻狻笔菢嫵扇梭w的本源,而《動物四篇》中提出動物由同質部分和異質部分組成,且指出同質部分在生體構造的各方面為了適應其所在位置的功能,也表現出各種變異[2]。然而兩種也存在差異,中醫學的五行學說在醫學的應用中提出了五行之間的相互關系,如五行相生、相克,形成了一個相互制約、促進的系統,并不認為中醫五行是構成某臟腑的元素。而四元素說中,元素之間并沒有形成比較固定的關系,但指出了器官是由元素構成,如腦的構成??梢?,在古代不論是元素論觀點還是整體論觀點,都是對生命認知的一種重要方法。
2 生物分類觀
《內經》運用五行學說對動物學做出了分類。如《素問?五運行大論》中指出“東方生風,風生木…其蟲毛”“南方生熱,熱生火…其蟲羽”“中央生濕,濕生土…其蟲倮”“西方生燥,燥生金,…其蟲介”“北方生寒,寒生水…其蟲鱗”。一般認為“毛”類為有被毛的獸類,“羽”類為鳥類,“倮”類為體表光滑的動物,如蛙、人等,“介”類為有甲殼的蟲類和水族,“鱗”類為有鱗片一類的動物。亞里士多德動物學著作中對動物分類方法很多,比如發生分類、生活分類、性情分類、居處(呼吸方式)分類、食物分類、行動分類、級進分類等[3]。盡管這些分類最終被現代的科學分類所代替。
在亞里士多德的動物學著作中,對動物的分類角度比較多,且靈活?!秲冉洝分械膭游飳W分類是以五行理論為綱領進行分類,顯得比較機械。并且《內經》中的生物學分類觀點并不符合進化論的觀點,不能表現出生物學進化過程中的親緣關系。而亞里士多德的分類學觀點中的一些分類方法和進化論的分類方法有近似之處,如動物的發生分類、級進分類等。至于《內經》中的分類方式其價值還需要進行進一步研究。
3 人體生長發育觀點
《素問?上古天真論》中提出了中醫學人體的生理階段,女子以七為紀,男子以八為紀。《動物志?卷七》對“七”的認識和《內經》有類似之處,認為大多數人生后兩個七年,男子開始蘊生,并認為大多數婦女約在四十歲后停經,也有些婦女延至五十歲時,男子生殖能力延續至六十歲,也有延續至七十歲 [3]。由此看《動物志》和《內經》對人的生長生殖規律做了論述。此外,《內經》對人體的衰老也有較詳細的論述。如《素問?陰陽應象大論》“年四十,而陰氣自半也,起居衰矣。年五十,體重,耳目不聰明矣。年六十,陰痿,氣大衰,九竅不利,下虛上實,涕泣俱出矣?!?/p>
在人體的生長生殖規律中《動物志》一書中也做了詳細論述,指出了男性和女性的生長發育及衰老年齡,這一點和《素問?上古天真論》的論述有一定的相似處,但是沒有《內經》中的論述豐富。但可以看出《內經》及亞里士多德著作中的人體生長發育等規律,都來自對人體的長期觀察。
4 對臟腑的認識
亞里士多德對人體器官論述的過程中運用了解剖的方法來考察動物,如動物之構造、動物之行進、動物之生殖等篇?!秲冉洝穼εK腑或者器官也有解剖方面的論述,如《靈樞?經水》中指出:“若夫八尺之士,皮肉在此,外可度量切循而得之,其死可解剖而視之。其藏之堅脆,腑之大小,谷之多少,脈之長短,血之清濁,氣之多少,十二經之多血少氣,與其少血多氣,與其皆多血氣,與其皆少血氣,皆有大數。”《靈樞?腸胃》中論述了胃的長度和容量以及小腸的長度等。但中醫多運用古代的思維模式和世界觀對生命現象進行描述,所以兩者存在著巨大差別。盡管如此,在對生命之初的認識過程中,東西方思維仍然有其共性,那就是通過猜想的方式來確定功能。在中國古代,解剖沒有被看做認識人體的一條最佳途徑,在中醫學古代著作中對解剖的記載也不多見。亞里士多德在認識人體的過程中也用類比的方法,只是西方的這種類比是用動物的解剖發現來猜想人類應該也有相同的器官。
《素問?靈蘭秘典論》曰:“心者,君主之官也,神明出焉?!闭J為“主明則下安”“主不明則十二官?!薄T凇鹅`樞?邪客》記載:“心者,五臟六腑之大主也,精神之所舍也?!倍秳游锼钠分幸舱J為心臟為諸動物之靈魂所寄托的器官[2]。心臟為中心形成血脈[2],認為大體型動物的心臟有三竅,右竅儲血最多,血最熱,身體右側的肢腳較之左側的為熱,;左竅儲血最少,且最冷,而在中竅的血于容量和熱度都介于另兩個竅之間[2]。在這個角度看,血的熱冷和多少也是猜想的產物。
《靈樞?本藏》詳細論述了臟腑的大小、高下、堅脆、正偏與疾病及性情的關系。如“五臟皆小者,少病,苦饜?;五脏皆大諗]緩于行事,難使以憂…五臟皆堅者,無病,五臟皆脆者,不離于病”“五臟皆端正者,和利得人心;五臟皆偏傾者,邪心而善盜”等。在這方面,亞里士多德也有論述認為凡動物之感覺鈍者,其心臟粗硬而肌理密實,凡賦有較敏銳感覺的動物則心臟柔軟。心臟體積龐大,動物是怯懦的,若器官較小,體積適中,則動物就比較勇敢[2],并指出心臟性狀的差異與動物的勇怯有關,膽與情操和壽命有關[2]。
亞里士多德的著作中有比較詳細的生物解剖論述,比如在《動物志》中記載體型的大小與大腦的大小,在比例上論,人腦是最大的[3]。肝臟附著于大血管,與掛脈(動脈)血管不相通,并指出大血管與掛脈血管均有管道通入腎臟[3]等很多論述。對于器官的功能,西方古代學者以解剖的方法發現了其大體形態,但是對于器官功能沒有完全脫離猜想。中醫學的臟腑認識應該說更注重對現象的解讀,并運用哲學方法解釋中醫臟腑功能。
5 結論
在《內經》的醫學理論中,對人體的認識主要有兩個方面,一是來自解剖,二是運用古代的思維方式來認識人體。而后者在中醫理論發展過程中一直占主導地位,直至清代王清任《醫林改錯》的出現,中醫在解剖方面才有了進一步的發展。而亞里士多德對人體和生命的認識多來自實驗解剖觀察,而哲學思維的引入不是主流,但并不是完全沒有哲學概念的滲透。但每一器官或臟腑的物理性狀皆與其構造和功能相符[2],即不存在沒有結構的功能。因此在對器官的認識方面,《內經》中所提出的臟腑是指某一系統的活動情況,而不是為解釋對中西醫差異而將臟腑解釋為實質的器官。《動物四篇》指出任何一部分的構造不管是一個器官還是內臟,不可專注于其物質成分,每個部分必須從它與全形式予以推求[2]??梢妬喞锸慷嗟略诋敃r認識到對器官的研究不只是單獨的研究孤立的器官,器官之間是相互聯系的?!秲冉洝放K腑理論在一定解剖基礎上,同時十分注重各器官之間的聯系,最終形成了今天所說的“藏象學說”。這也就與西方醫學產生了巨大差異。在對《內經》和亞里士多德動物學著作的思想比較中,可見中醫學和西方醫學的結合點,應該在哲學思維引入到對實質器官的研究。因此,注重對哲學思維和系統器官的雙重研究,才能保持不被西醫用解剖生理等來解釋中醫理論的現象。
參考文獻
[1] 恩格斯.自然辯證法[M].北京:人民出版社,1984:49.
[2] 亞里士多德.動物四篇[M].北京:商務印書館,2010:2,4-5,8,36,39,45,66,118-119,266. .
關鍵詞 動物學基礎 教學內容 教學方法 考核方式
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.08.054
Abstract Animal Science Foundation is our school of animal science, animal medicine and aquaculture and other related major professional basic course is very important. In order to adapt to the social development, the reform of the teaching system is needed. In this paper, through the analysis of the status of the current animal science basic theory teaching, according to the characteristics of animal science foundation courses, combined with the existing teaching experience, explores the teaching contents, methods and means and ways of assessment reform, in order to stimulate students' interest in learning, improve the quality of teaching.
Key words Animal Science Foundation; teaching content; teaching methods; assessment methods
動物學基礎是我校比較重要的專業基礎課,其中相關專業有動物科學、動物醫學及水產養殖。近年來為了適應社會的發展,高等學校都在不斷進行改革,增加課程,必然導致一些課程被刪減、壓縮,改革顯得尤為重要,一些傳統的主干課程受到了較大沖擊。在2013年以前,我院動物科學專業和水產養殖專業的這門基礎課一直由我校動醫學院基礎課部老師授課,由于專業的側重點不同,加上動物學這門課程內容量龐大、知識體系繁雜,且重理論教學,輕實際操作,難以取得良好的教學成就。為了改善這種狀況,經我院教授委員會反復論證,將“動物學”更名為“動物學基礎”,并根據生源情況對動物科學和水產養殖專業的學生分開進行授課。為了讓學生正確認識動物學基礎的重要性,提高學習興趣,筆者分析了當前動物學教學的現狀,結合兩年多的教學經驗,從教學內容、教學方法和手段及考核方式進行改革探索。
1 當前動物學理論課堂教學現狀
1.1 教學內容
動物學是研究動物的種類組成、形態結構、生活習性、繁殖、發育與遺傳、分類、分布移動和歷史發展以及其他有關的生命活動的特征和規律的生物學分支學科。由于動物門類較多,內容十分龐雜,易混淆的知識點和記憶性內容較多,純理論的教學顯得更加枯燥,容易使學生產生壓力與排斥心理。①比如生活中不易見到的一些生物物種,無法在腦海中直接產生聯想,造成他們對這些門類的動物特征認識不深,認為這些學習內容沒有實際應用價值;而對日常生活中常見到的動物門類,如魚、鳥和哺乳動物等,又常常以自己原有的認識和理解先入為主而失去學習興趣。而且目前大多數動物學教材又太注重講述各個動物門類的生物學特征,平鋪直敘地介紹代表動物的形態結構、內部解剖和分類分布,各章節之間缺少有機聯系的串線,具有“現象羅列、概念不突出”的通病。②
1.2 教學方式和手段
填鴨式教育模式仍是教育中的常見于傳統教育形式,至今沒有得到很好的改變。③在這種單一的教學模式下,學生始終處于被動接收狀態,上課時只忙于記筆記或只對新鮮知識點感興趣,這就導致學生自主思考不夠,逐漸對老師產生依賴。在教學手段方面,傳統課堂教學中大多由老師結合黑板板書及描繪簡圖講授課程內容,雖然教師能通過幻燈片、掛圖等直觀的教學手段授課,但仍然給人以枯燥、抽象的感覺。學生能夠接受的信息十分有限。故課程教學對學生沒有吸引力,積極性不高。
2 動物學基礎理論教學改革
為了生動有效地講解動物學基礎的課程內容,激發他們的學習興趣,使學生輕松愉快地掌握動物學課程的精髓及知識體系的意義,筆者嘗試在以下幾個方面進行改革研究。
2.1 立足專業基礎,合理調整教學內容
近年來,在拓寬專業口徑的發展趨勢下,專業課的課時被大幅壓縮。就我們學院而言,動物學基礎理論課程由原有的40個課時壓縮到24個課時,想要在短短的24個學時內,讓學生對動物學知識有個整體的把握,如果仍按照原有的教學大綱進行授課將面臨著教學內容多、范圍廣但深度淺的問題。因此,在講授動物學基礎理論課程的過程中,我們根據動物學課程和生命科學發展的特點,以動物的進化和演變史為主干,對教學內容進行篩選,重點講述各門類動物在演化發展上具有重大轉折意義的生物學特征,比較不同門與綱特征之間的共性和特性,最后粗略介紹動物與人類的關系及對生態環境的影響。如在講述節肢動物的時候,筆者會著重講述這個動物界中最大的動物類群,為了保護自己適應廣闊而復雜的大自然,在不斷進化中具有了發達堅實的外骨骼;同時與軟體動物同樣是為了保護自己柔軟的身體而“背”上了厚貝殼做對照。這樣的講述,既簡單又通俗,讓學生一下子就記住了節肢動物的外骨骼及其出現的意義,同時又復習了軟體動物的主特征,加深學生們的記憶。
另外,還針對不同的專業方向,結合動物學科研前沿動態調整授課內容。對于動物科學專業的學生,將授課內容的重點和難點放在脊索動物門類上;而對于水產專業的學生,將著重講解與水產養殖生產緊密聯系的動物類別,除魚類外,像軟體動物、節肢動物和兩棲動物也會重點講授。在介紹原生動物門孢子蟲綱的主要特征及生活史時,以其代表動物間日瘧原蟲為例來講述,結合我國女科學家屠呦呦因發現青蒿素可以有效降低瘧疾患者的死亡而獲得諾貝爾科學獎項的事跡,并要求同學們在課后查找文獻來解答青蒿素怎樣抑制瘧原蟲的問題。通過結合這些科研前沿動態,既可以帶同學們了解最新的專業資訊,又可以激發他們對動科專業的學習興趣。
2.2 綜合運用多種教學手段,提高學生的興趣
在動物學基礎的理論教學中,我們嘗試融合多種教學手段,以期從視覺和知覺上抓住學生的興奮點,提高他們學習動物學的興趣。首先在制作課件的時候,靈活應用多媒體技術。盡量用圖表、攝像、視頻和動畫資料將書本上的文字知識生動、立體地轉化出來。例如在講授節肢動物外骨骼的特點時,先通過圖片展示外骨骼的層膜構造及蛻皮過程,然后再以蝦蛻皮過程的視頻資料為例,讓學生很直觀地感受節肢動物是如何通過外骨骼運動和蛻皮的,從而更加準確、高效地掌握此知識點。
其次,在整個教學過程中,盡量改變“教師為主,學生為輔”的教學關系。授課時,與學生相互分享自己對專業知識的思考和知識體系,采用具有趣味性、啟發性的語言將枯燥的理論知識和實際生活聯系起來,輕松課堂教學氛圍,縮短師生之間的距離,提高學生學習興趣和效率。如在講授環節動物蚯蚓的再生功能時,引用了蚯蚓孩子把自己切成兩段去打網球,蚯蚓媽媽把自己切成四段打麻將的笑話,讓學生在哈哈大笑之余深刻地掌握了這個知識點。
在解決學生不了解動物學基礎這門專業基礎課對其后專業學習意義的問題時,我們也是在教學過程中盡量將基礎理論知識與日常生活及生產實際聯系起來,使學生體會到動物學基礎與我們日常生活的緊密聯系及對動物生產的指導意義。例如在講授軟體動物的種類時,以其與人類的關系為主線,如有些類別具有很高的藥用價值等,介紹這些類群在市場上的價值,使學生了解到這些動物的現實意義。另外,可以結合湖南省常見的動物物種資源講授相關知識點,加深學生的感性認識,有效地激發學生的學習興趣,提高教學效果。
2.3 更新課程考核方法,逐步建立完善的管理制度
動物學理論課程傳統的考核方法主要是采用閉卷考試方式,學生大多在考前突擊復習,考后書本一丟就全忘了。針對這種現象,我們采取了分步計分方式,課程的最終成績由出勤率、上課回答問題情況、課后作業情況和期末考試成績等幾部分組成。由于我院動物學基礎理論課程采用“大班”上課方式,上課學生有時多達100多人,老師挨個點名是不可能的事情。個別學生認為自己不去上課老師也不會知道,因此將出勤率與課程成績結合起來是有效減少學生缺課逃課的方式。大學的學習全靠學生自我管理和約束。部分自律性差的同學,課前不對新知識點進行預習,課后又不進行復習,造成對知識不熟悉,學過很快就忘記的情況。④為了減少這類現象,我們采取了課前提問、課后布置作業的方式。即在開始上新課前,對前一次的授課內容進行隨機提問;授完一單元內容后,布置一些與當前科研相關的作業,需要學生通過自主學習該單元內容,甚至上網查找相關資料才能完成,然后將上課回答問題和課后作業完成情況計入平時成績。通過改進課程的考核方法,促進學生養成課前預習、課后復習思考及時鞏固知識的習慣,有效地提高了教學效果。
3 進一步的課程改革設想
網絡的發展使得獲取豐富的最新信息變得非??旖荩矠閯游飳W基礎的教學改革提供了方便。⑤經過教研小組的共同努力,我們已制作出集圖表、攝像、視頻和動畫資料于一體的多媒體課件,并在兩年多的教學實踐中取得很好的教學效果。下一步動物學基礎課程改革,我們計劃通過網絡借鑒國內外優秀的動物學教學資料,時常對課件進行更新,盡量把最新、最前沿的知識及時傳授給學生。再次,通過對微課和慕課等先進教學手段制作技術的學習,我們計劃在動物學基礎下一步教學改革中根據課程的重點和難點,將某些重點章節制成微課上傳至校園網,開展小范圍的網上互動式教學,加深學生對動物學理論知識的掌握。通過不斷的積累,我們的終極目標是制作一套動物學基礎課程的慕課課件,用于平時學生的自學和知識檢測,有效解決因課時縮減而導致課堂傳授知識容量不能滿足學生需要的問題,將這一新鮮、先進的教學手段運用在實踐教學中,有效提高學生的學習興趣和教學質量,培養出創新型農業科技人才。
注釋
① 顧俊杰,岳艷麗.動物學理論教學改革初探[J].科教文匯,2014(11):66-67.
② 陳紅,李松,熊榮川等.《普通動物學》教學改革探索[J].六盤水師范學院學報,2014.26(2):80-82.
③ 何文平,李萍,鄭宗林.高等院校動物學課程教學改革探討[J].安徽農業科學,2012.40(11):6963-6965.
關鍵詞:動物生物學;理論教學;改革;探討
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)48-0120-02
動物生物學是生物科學領域的一門基礎課程,涉及的內容很廣,包括動物形態、動物分類、動物生理、動物胚胎以及動物生態等方面的知識。動物生物學課程學習效果的好壞不僅直接影響到以后專業課程的進一步學習,而且很有可能成為畢業后從事動物相關領域的教學及科研工作的絆腳石。隨著人類全基因組測序工作的完成,以及生物化學、分子生物學、遺傳學等微觀學科的快速發展,動物生物學這一宏觀學科逐漸被淡化,課時也被相應的壓縮,經費投入也越來越少,給該學科的發展帶來了一定阻力。如何在有限的學時內,使學生對動物生物學課程產生濃厚的興趣,以及利用有限的經費進行學科建設是一個很大的挑戰[1]。在綜合性大學教學培養計劃中,動物生物學課程通常由理論教學、實驗教學和課外實習三部分內容組成,理論教學是實驗教學和課外實習的基礎,本論文將對動物生物學理論教學部分進行深入分析和探討,以求達到更好的教學目的和教學效果。
一、動物生物學理論教學內容的調整
動物生物學理論教學的目的是為了讓學生掌握動物生物學的基本概念、動物的結構組成和功能以及動物由低等向高等進化的一般規律。動物生物學包含的內容很多,主要涉及8個無脊椎動物門、2個中間過渡門類和脊椎動物亞門的6個綱[2]。如何使學生在短時間內掌握如此大量的知識、信息,又不會使學生出現精神疲憊的情況,有必要對我們的教學內容適當地調整。
1.突出動物生物學概念的重要性。動物生物學概念是反映動物形態結構、生理機能和生命活動本質的思維形式,是動物生物學教學內容大廈的基石。因此,突出概念的重要性,探討其概念的劃分類型和講授方法,對于提升動物生物學課程教學質量具有十分重要的意義。動物生物學概念主要分為兩大類:一類是普遍性概念,另一類是特殊性概念,普遍性概念和特殊性概念是共性和個性的關系[3]。普遍性概念反映動物生命活動的基本規律性知識,例如口器就是一個普遍性概念,以咀嚼式口器為代表,其他虹吸式、舔吸式、嚼吸式和刺吸式則為特殊性概念,還有卵生和胎生是普遍性概念,而卵胎生是特殊性概念,等等。在概念講述的過程中,重點講述普遍性概念,培養學生利用普遍性、規律性知識去解決千差萬別的特殊性問題,透過現象把握本質,提高學生分析問題和解決問題的能力。
2.重點闡述動物進化的基本規律。動物界包含120多萬種動物物種,動物生物學是一門內容十分廣博和豐富的科學體系,但動物生物學并非是沒有規律可循的。傳統的動物生物學教學內容以大量描述具體代表動物純形態為主,內容松散,容易使學生產生厭煩感,精神疲憊的現象,學習效果很差。鑒于此,動物生物學理論內容應以動物系統進化為有機聯系的線索,從單細胞動物到多細胞動物,從簡單到復雜,從低級到高級,循序漸進地論述各門類代表動物的具體形態結構、生理機能、生長發育和行為習性等。精簡過細的純形態描述內容,重點闡述在進化過程中出現的重要特征。例如,兩側對稱體型、中胚層的出現、真體腔的出現、鰓裂、脊索、羊膜卵等。突出動物的發生與演化、結構與功能、機體內部與外界環境統一的生物學觀點。
3.引入動物科學領域的重大發現。動物生物學教材中的理論內容形成的體系很早,主要描述動物的形態、結構,缺乏新鮮感,很難調動學生學習的積極性,使學生失去對動物生物學學習的興趣。當前,分子生物學技術突飛猛進,許多有趣的動物生命現象從分子水平得到了很好的解釋[4]。因此,動物生物學內容應與目前或最近重大科學發現相結合,加強學生對特定動物門類的認識、理解。例如在介紹原生動物瘧原蟲的時候,可以與我國科學家屠呦呦獲得諾貝爾獎相聯系,使學生對原生動物的結構、機能以及生活史產生更深的印象。在介紹腔腸動物的過程中,引入綠色熒光蛋白GFP是從維多利亞水母中克隆得到的,并因此有3位科學家獲得了諾貝爾獎。闡述GFP蛋白發現過程的曲折性,使學生認識到動物的表型和基因是有機地統一在一起的。另外,講授假體腔動物門類時,介紹秀麗隱桿線蟲作為模式生物,首次發現細胞凋亡的分子機制,并因此有2位科學家獲得了2002年諾貝爾生理學與醫學獎。同時,我們還應該指出很多有趣的動物生命現象,例如長壽不死的燈塔水母,以及同樣是鳥類,鴿子喝水不抬頭,雞喝一口水抬一次頭,等等,從而使學生在學習的過程中感受到動物界的奧妙之處,培養學生未來的科研興趣。
二、動物生物學教學方法的改革
多媒體教學作為現代化的教學手段已被高校教師廣泛使用于動物生物學教學。多媒體教學有其無法替代的優越性,以圖文聲像并茂的特點,給學生多重感官刺激,幫助學生理解,使學生獲得豐富而直觀的信息。但多媒體教學高密度、大容量、快節奏,容易使學生跟不上教師的思路,產生視覺疲勞。在動物生物學教學過程中,如何正確使用多媒體教學,使其產生事半功倍的效果,我們應進行以下調整。
1.多媒體教學與板書教學的有機結合。動物的形態結構以及發生規律是動物生物學講授的重點內容。動物生物學是一個動態發展的學科,而不是靜止孤立的。動物的結構往往非常復雜,用一張幻燈片呈現動物復雜的結構,容易使學生產生懵懵懂懂的感覺,不能夠讓其從動態、演化、形成的角度去準確理解和把握;然而,多個幻燈片的切換給學生一種模糊混亂的印象,顧此失彼。這個時候,我們應該結合傳統的板書教學,在黑板上利用畫圖的形式給學生講述動物結構的發生形成過程,從邏輯推理的角度使學生掌握動物結構的組成部分,避免出現死記硬背的現象。例如,在介紹羊膜卵的結構時,利用板書充分展示羊膜腔、羊膜、尿囊膜、卵黃囊、絨毛膜以及胚外體腔的形成過程,給學生一個動態、完整、清晰的羊膜卵輪廓和印象。因此,在動物生物學教學過程中,傳統的板書教學和現代的多媒體教學各有優勢,二者相輔相成,不可缺少。
2.動物模型的合理使用。動物界的演化是一個從簡單到復雜的過程,尤其是高等動物機體,具有器官、系統復雜性以及具體結構抽象性特征,因此在動物生物學教學中,使用動物模型以及器官模型,使學生對動物的整體組成和具體的結構有更為形象、深刻的理解。目前,市面上幾乎可以獲得從單細胞動物到復雜的哺乳動物所有門類代表動物的動物整體結構模型以及具體的器官模型,因此多媒體、板書教學結合動物模型的使用勢必會提高動物生物學的教學質量。
三、動物生物學考核方式的改革
在動物生物學理論課考核方面一般分為兩部分:一部分是平時成績,另一部分是期末考試成績;平時成績占30%,期末考試成績占70%。因期末考試內容大多是平時上課所講述的內容,記憶性東西比較多,學生在期末進行突擊復習,考試過后,留在學生記憶里的東西很少,這并不是我們培養學生的目的。在幾年的動物生物學教學過程中,筆者認為應對該比例進行有所調整,平時成績和期末考試成績各占50%。平時成績主要包括學生的出勤和平時作業情況。有的同學平時慣于逃課,這樣我們每次上課的時候都應該點他的名字,給予其一定的壓力。平時作業應該包括兩部分:一部分是動物生物學理論課上的內容,留下一定的疑問,讓同學課下回答;另一部分作業是和當前動物領域新的報道相結合。通過網絡查找,同學們課下總結最近發生或發現的動物領域的奇特、有趣的現象、行為等。通過這些動物的表型,培養學生的科研能力和發現問題、解決問題的能力,使學生認識到動物是表型與基因、形態與機能、整體與局部、個體與群體有機統一在一起的。
參考文獻:
[1]吾瑪爾?阿布力孜,馬合木提?哈力克.動物生物學課程的教學改革與實踐[J].教育教學論壇,2014,(16):44-46.
[2]許崇任,程紅.動物生物學[M].北京:高等教育出版社,2008:31,253.
【論文摘要】動物實驗在動物生理學實驗教學中有重要的作用,近年來,由于擴招,實驗動物的使用量增大,通過開設綜合實驗、引入模擬實驗、采用先進的教學技術,提高學生愛護動物的意識,來提高實驗動物的利用率,節約實驗資源,降低實驗成本。
一、引言
農業院校實驗教學一直是教學過程中的薄弱環節,21世紀對人才的要求越來越高,重視實驗課教學的改革是培養高素質人才所必須的。動物生理學是高等農業院校的重要基礎課程,由于動物生理學的基礎知識和理論都來源于實驗。因此,做好實驗對提高教學質量無疑是十分重要的,動物生理學實驗教學中常需要很多動物實驗材料。近年來,由于招生規模的擴大,實驗動物材料的需求進一步增加,在現有的情況下如何保證實驗教學質量,培養學生的實踐能力是一個重要的課題。動物生理學實驗教學成本是教學中必須考慮的重要因素,教師要極力控制花費才不至于超支。故我們的實驗教學大多在整體水平、器官水平和組織水平上,這些花費較少。細胞和分子水平的實驗我們采用模擬實驗的方式進行教學。
二、通過教學實習開設綜合實驗,減少實驗動物的用量
由于實驗動物成本逐年提高,對實驗動物的綜合利用日益重要。綜合利用包括離體實驗時,各實驗動物的器官綜合利用,如做蛙心灌流實驗,同時安排骨骼肌的收縮形式和坐骨神經干動作電位的引導,蛙心插管手術完畢后,收集動物交給其它實驗組,分離腓腸肌,直接給與電刺激,進行肌肉閾值測定和骨骼肌的收縮形式的實驗。又如做“呼吸運動調節”實驗時,同時安排“紅細胞的滲透脆性”和“影響血液凝固的因素”實驗,直接取血,節省動物,實現實驗動物整體的綜合利用。
我們通過修改教學大綱,引入教學實習周,將實驗的時間集中起來,使綜合實驗的進行有時間上的保證。這樣在一只實驗動物上就可以進行多個實驗,減少實驗動物的使用。
三、采用先進的教學手段提高實驗的成功率,減少實驗動物的損失
90年代,隨著計算機技術的迅猛發展和普及,生物信號采集,實時采集處理技術日趨成熟。計算處理儀往往具有對多個生物信號放大、記錄、信號輸出和刺激輸出的功能。有的還具有對信號進行濾波、微分和積分的功能。生物信號采集處理儀能替代目前生理學實驗室前置放大器、示皮器、記錄儀、監聽器和刺激器,甚至可替代微分器和積分器。生物信號采集處理儀能對采集的信號進行自動分析、變換、頻譜和功率譜分析。生物信號采集處理儀能大大簡化實驗室儀器設備,為深化現有實驗和開設新的實驗提供了非常好的技術支持。我院2000年,用生物信號采集處理代替代現有的儀器設備。利用微機生物信號采集處理系統強大的功能,拓展實驗觀察指標,增加數據分析處理內容,培養了學生對實驗數據的分析處理能力。提高了實驗的效率,并減少了實驗動物的使用量。
四、引入模擬實驗替代實驗動物
模擬實驗課件,學生可以通過課件感受到真實而清晰的實驗過程,而且不受時空的限制,反復體驗,可以達到深刻領會。課前利用模擬實驗,熟悉機能實驗的基本操作方法,了解實驗的基本程序,使學生在實驗課前就對實驗有所了解。實驗課時,教師講解實驗的內容和要求后,學生即可自己進行實驗,教師只需指導,使學生處于學習的主動地位。學生在進行模擬實驗時每人一機,可根據自己的情況對難掌握的操作方法,反復模擬直至達到熟悉的程度,改變了過去觀看教師示教時,學生圍在一起看不清的弊端,大大提高了學生實驗技能的掌握程度。
通過課前的模擬實驗,學生對實驗的基本操作方法已經心中有數。實驗中,學生操作遇到困難時,還可以隨時觀看錄像或進行實驗模擬。這不僅節約了實驗時間,使實驗成功率大為提高,增強了學生的自信,而且還可以做以前學生難以做的、比較復雜或難度較大的實驗,使學生在實驗課有限的時間內得到更多的培養和鍛煉。學生在進行模擬實驗時,通過觀看實驗的基本原理,熟悉或復習有關實驗的基本理論。模擬實驗或課堂實驗后,通過觀看小測驗和思考題,對實驗或有關理論知識進行分析和總結。這樣不僅使學生能理論聯系實際,而且培養了學生分析問題和解決問題的能力。總之,機能模擬實驗不但方便、快捷,可以隨時進行實驗,直觀、生動,還可以任意重復。而且實驗中可以隨意改變參數,不受實驗場地、條件的限制,擴大學生實驗的數量,完成課堂不能實施的實驗。另外,它還可以節約大量的實驗經費。這不僅可以提高學生的實驗技能,提高實驗成功率,而且具有真實實驗不可替代的許多優點。充分合理的使用模擬實驗可以大大提高實驗教學的效果。
五、提高學生愛護實驗動物的意識,更好發揮實驗動物的作用
實驗動物是人類的“替道者”,從道義情感上講,我們應尊重和愛惜實驗動物。在實驗動物教學過程中,使學生意識到一個有道德、有文明的人要關心自己是否人道地使用實驗動物。學生如果不愛惜動物,忽略了精神、神經因素對實驗的影響,當動物遭受到虐待、創傷、粗暴對待等意外刺激時,其內分泌系統、循環系統、機體代謝都與正常時不同,不但使實驗結果不準確,同時手術對實驗動物創傷大,造成動物損失。
【參考文獻】
[1]劉燕、曹濟民:中國協和醫科大學生理學實驗教學改革實踐體會[M],基礎醫學與臨床,2006(3).
關鍵詞:動物外科 教學 倫理學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0030-02
外科手術學基礎教學是醫學生進入外科臨床實習的基礎,在我校五年制臨床醫學本科及臨床醫學八年制的外科手術學基礎的教學中,動物外科操作是這項教學中采取的最主要的教學方法,我們通常所選用比格犬作為實驗動物指導學生進行手術學基礎的實踐,動物外科操作仿真度高,在很多項操作上,具有教學模具所無法比擬的優點,同時,這樣直接面對生命的操作練習也使學生在學習的過程中接觸到類似醫療活動中的一些生命倫理問題。目前,我們感覺在動物外科的教學中普遍存在著兩方面與有關倫理學問題相關的現象,其一,有些學生因為過度同情實驗犬而不忍動手,練習時縮手縮腳,影響教學效果;其二,有些學生而將實驗犬當做教學模具,操作練習增加了很多隨意性和不正規性,既使實驗犬遭受到更大的傷害,也同樣影響教學效果。究其原因主要是在醫學生基礎階段的學習中,倫理學教育內容不夠全面,主要表現為“重人輕物”。進入外科手術學基礎的動物外科操作課程時,多數學生對實驗動物的倫理學方面要求的理解和認識是片面的,甚至是模糊的,因而導致了在教學過程中出現以上問題。因此,我們認為動物外科教學既具有專業技能教學職能,也具有動物倫理學教育職能。在動物外科的教學中貫穿必要的動物倫理學教育既是健全學生倫理學意識的需要,也是學習好外科手術學基礎的實際需要。醫學生學習過程中動物外科不僅是提高外科手術學基本操作實踐性和綜合性的重要途徑,也應當是完善醫德倫理教育,培養醫學生倫理素養的重要途徑。
1 外科手術學基礎教學中動物倫理學教育的背景
人類為了避免自身受到痛苦或傷害,獲得研究數據而利用動物進行科學實驗,據統計,全球現在每年大約有兩千萬只動物被當作實驗對象,其中3/4被用作醫學目的。在人類進行動物實驗的同時,實驗動物也不可避免地受到了生理或心理的傷害,甚至死亡。很多哲學家和醫學工作者把思考和爭論的焦點集中到動物實驗特別是利用高等哺乳類動物的實驗的倫理學合理性[1]。盡管哲學家和醫學工作者的思考和應用的注重點以及善待實驗動物的目的、方式和程度的不同,隨著社會經濟、人文發展和社會文明進步,最終都統一到了應該善待動物,尊重動物的權利以及福利的觀點。
醫學動物實驗在整個人類生物醫學發展事業中占據了重要地位。所以,世界各國的醫學動物實驗的研究者們都遵循醫學動物實驗倫理道德,制定了相關法律、法規,英國首先在1822年通過了一部禁止虐待動物的馬丁法案,1876年通過了《禁止虐待動物法》,1986年通過《科學實驗動物法》。自1980年以來,歐盟及加拿大、澳大利亞、日本、菲律賓等國家和地區先后都進行了動物福利方面的立法。當前世界上大概100多個國家和地區制定了比較完善的動物福利法規。WTO的國際貿易規則中也寫入了有關動物福利的條款。我國直到1988年10月31日才批準通過了《實驗動物管理條例》,在這部條例中有關動物福利的內容只是占據了部分章節,所以并不算是一部完整的動物福利法規[2]。
從動物倫理學的立法進程來看,動物倫理學在中國的發展還是相對滯后,在這樣的形勢下,對于作為未來醫學工作者的主力軍的醫學生,在課程學習的動物實驗階段必須完善相關的倫理學知識,增強動物倫理學的概念。以規范動物實驗、推動醫學科學發展起到積極作用,同時也為加快動物倫理學在國內的發展和立法進程創造必要的條件。
2 外科手術學基礎教學中動物倫理學教育的基本內容
既然動物倫理學教學的內容貫穿動物外科教學全過程,那么在這樣的教學中,我們應該以什么作為動物倫理學教育的基本內容呢?這就是牽涉到動物倫理學的幾個基本原則。
關鍵詞:布朗運動 量子力學 物質場 波動函數
引子:這篇論文是洗衣服時出現的一些現象,讓我很好奇,所以我開始了對布朗運動的研究。
布朗運動:懸浮微粒永不停息地做無規則運動的現象(說明一下:永不停息是不存在的,長時間或較長時間,人們是可以接受的),很對不起大家,剛開始就要括號說明,只是現在的定義,真是永不停息。布朗運動的例子特別多,大家很容易見到,如把一把泥土扔到水里攪合攪合,或在無風的情況下對著陽光觀察空氣中的塵粒等等,現在這些類似運動都稱為布朗運動。
1827年,植物學家R·布朗首先提出發現這種運動。在他之后的很長時間,人們對布朗運動進行了大量的實驗、觀察。最后古伊在1888-1895期間對布朗運動提出自己的認識:
布朗運動并不是分子運動,而是從分子運動導出的一些結果能向我們提供直接和可見的證據,說明對熱本質假設的正確性。按照這樣的觀點,這一現象的研究承擔了對分子物理學的重要作用。
古伊的文獻產生過重要的影響,后來貝蘭(我們第一個實驗測量原子大小的人)把布朗運動正確解釋的來源歸于古伊。實話實說,古伊的文獻太重要了,在我看來:一語中的。太對了,古伊是歸納總結的天才,也是真正從實驗的角度來解釋布朗運動的第一人。
古伊的話有三個重點:
一、布朗運動不是分子運動。
二、說明熱本質假設的正確性(下面會專門論述熱的本質問題)。
三、利用分子布朗運動的結果來承擔對分子物理學的研究。
1905年愛因斯坦根據分子運動論的原理提出布朗運動理論,同時期的斯莫羅霍夫斯基作出同樣的成果。
愛因斯坦在論文中指出:按照熱的分子運動論,由于熱的分子運動大小可以用顯微鏡看見的物體懸浮在液體中,必定會發生大小可以用顯微鏡觀測到的運動,可能這里所討論的運動就是布朗運動,觀測這種運動和預期的規律性,就可能精確測量原子的大小,反之證明熱分子運動的預言就不正確。這些是愛因斯坦的研究成果。
現在人們認為這是對布朗運動的根源及其規律性的最終解釋,我認為不是。這是愛因斯坦成功的利用布朗運動的原則創造性提出熱分子運動論,利用這一理論可以測量分子原子的大小,把布朗運動近似為熱分子運動論?;蛟S是天意,愛因斯坦的論文我怎么看都有絕對論的意思。“有大小可以用顯微鏡看見的物體懸浮在液體,必定會發生大小可以用顯微鏡觀測到的運動”。運動的絕對性,不過這里他說的是發生相對于物質本身的運動,可能這是相對論的名稱來源吧。我的評價:初級的絕對論。在絕對論中只要有物質存在就有物質運動,運動是絕對的。愛因斯坦的熱分子運動論:舍本取末,換句話說他把布朗運動等同于分子運動了,認為熱分子運動引起了的不規則運動,就是觀察到的布朗運動。既然相對論是初級的絕對論,我今天提出絕對論,那么所有愛因斯坦做過的事情,我可能都要去做一遍。布朗運動不是熱分子運動,但是可以引起熱分子運動,愛因斯坦的成果只是利用了布朗運動引起的熱分子運動,他沒有分析布朗運動的根源:物質為什么會存在布朗運動。當顯微鏡越來越清晰的時候,愛因斯坦的擴散統計方程就不能適用了。
現在隨著科學的不斷進步,量子理論對真空漲落的認識不斷加深,量子理論也對布朗運動的根源給出自己的看法,同樣今天絕對論也給出自己對布朗運動的認識:
一、布朗運動不是分子運動,或者說不是單個粒子間的運動。
二、布朗運動是一個由點到面,再由面到點的運動形式。
三、布朗運動是與波動函數有關的物質運動的一個特性。
布朗運動不是分子的運動或者說不是單個粒子之間的運動,為什么這么說呢:一滴水融入大海永不干涸(永字應為長時間,不過人們習慣認識,所以沒有改為長時間)大海洶涌澎湃,一盤水很容易平靜。相比之下,為什么有如此巨大反差:物質場運動的疊加效應,滴水穿石的道理也是如此。
簡單的一滴水為什么能夠融入大海呢?正像洗衣服為什么能把衣服洗干凈,洗不干凈會在衣服干后留下許多漬跡一樣。液體的形態對物質運動產生了如何的影響呢?這是我們應該思考的問題,這里我引入二個概念:物質場與波動函數。
說一下自己的看法:一滴水的運動比如一個粒子的運動,大海是一個物質場,一盆水也是一個物質場,同樣一滴水也可是一個物質場,那么一個電子也可是一個物質場,也就是說一個量子可以看作是一個物質場,量子的運動可以當成物質場在運動。
其實為了研究布朗運動,引入物質場這個概念,把物質現實中的存在狀態看成是一個物質場的存在,相信大家能夠理解。把物質形態存在的狀態不去看它把當成一個獨立的物質場存在,比如一塊鐵、一塊鋼、一塊磚,我們都把它當成一個獨立的物質場存在,那么這個物質場中的電子、原子、質子等粒子都是這物質場的一部分,那么這物質場中的一切物質都應是這物質場的一部分。
一個統一的物質場。對于運動而言,物質場有整體的運動,也有物質場的內部運動:質子、電子、中子等微粒之間的運動,比如我用力去拿一件東西,我的全部身體都在運動,手的運動和身體內部的運動時截然不同的,但作為一個整體,我把東西拿了起來,而東西作為一個完整的物質場表現是被我拿了起來,整個的分子、原子、電子構成的物質場共同被我拿了起來。
諸如這些運動是整體的完整的物質場,對另一個完整的物質場的作用,牛頓力學已經很好的應用到多個方面,宏觀物理研究的物體很明確,運動也很明顯,都可以準確測量計算。為什么這里一定要強調完整的物質場呢?一滴水進入了大海之后,這一滴水的完整物質場依然存在,而變成大海的物質場一部分,這一滴水所有的運動,所有的信息都變成了大海物質場的一部分,大海的每一滴水都是一個完整的物質場,但都是大海物質場的一部分,大海有每一滴水的信息 ,但當空氣蒸發水蒸氣時,大海不會單獨讓哪一個完整的小水滴去蒸發,而是大海整個的一個物質場在做蒸發這件事,與個體的物質場的狀態關系不大。
可能從小水滴到大海大家覺得不直觀,在量子力學把電子看成小水滴,把一個物質粒子看成大海,或者幾公斤的金屬板看成大海,相信這樣我們的科學人士都能夠理解。
光電效應的原理:把光子看成一個物質場,把金屬板看成一個物質場,光照到金屬板上,放出電子(當然需要一個極限頻率)是一個物質場對另一個物質場的反應,那么釋放的電子是物質場的整體行為,不是單個電子吸收能量而釋放出來。極限頻率,用水吸收80卡的熱量才能變成水蒸氣來說明吧,80米的水位永遠流不出100米的大壩。每個物質場都有自己的固有頻率,超過這個頻率的東西來破壞它,這個物質場就發生變化用大錘去打東西,物質會反應不同的。
另一個問題:固體微粒之間結合很好,但是一個個的原子又是相互隔開,可是這一個個原子又構成統一的物體。為什么?:波動函數,物質的特性是一個個小的原子共同表現出的特性,兩塊鐵融化后能夠形成一塊鐵,人類有無數的合金材料以及其它合成物質,為什么這些材料表現出了原來不同的特性呢,物質場的特性為什么變化呢?
物質的特性變化了,那么每一個小的物質場的特性也會變化。一般情況下原子不可能變,合金狀態的原子也未變,那么什么變化了呢?量子的運動方式變化了,也就是電子和質子以及其它的微粒運動形式變化了,整個的物質場的量子波動函數變化了。
波動函數是為了形象說明布郎運動的本質引入的一個物質特征,一個物質場的波動函數體現物質作布郎運動的能力,也體現了物質場內部物質運動能力。波動函數是物質場與物質場之間結合(疊加)能力的一種體現。一個物質場中會有很多不同的波動函數如:分子之間,原子之間,電子之間,質子之間,原子于分子之間,電子與原子核之間,質子與中子之間等等許許多多的量子之間。波動函數是物質運動的一種能力的體現。
當然這個概念也很符合量子力學的波動方程的需要,那就是所有的物質場都有自己的波動函數,而且不止一個。當波動函數達到一定數值,物質場之間既可融合。這樣雖然原子之間的距離是分開的,但是電子之間的物質場卻可以是融合在一起的(當然還有比電子更小物質,那它們的物質場更會融在一起)
波動函數越高,物質融合的越快,反之越慢,諸如擴散現象,滲透等等,固體之間的波動函數低,所以最好融化或鍛打成液態式的結合,需要外部的力量加大它的波動函數。波動函數是物質作布郎運動的一種能力,我更愿意認為波動函數是物質運動的一種能力(在絕對論中運動是物質的生命)。與物質本身的溫度有關,與外界的干涉有關。例如:加熱氣體,溶液或用力攪拌溶液等等會增波動函數值。(下面我們還要專門研究熱的本質問題)
用一個方程式來表達吧。
H值=H℃溫度+Hoi外部干涉,H:波動函數。其實我的波動函數和量子力學中的的物質波不是完全相同。
波動函數是物質場的特性,是物質生命能力的一種體現。表現在粒子上,粒子就具有波動性,同時物質運動一定需要能量的,也一定出現物質的波動。所以不是粒子具有波粒二象性,而是物質場具有波動函數。就象一整鐵的內部具有輕微的布郎運動,也就是說這塊鐵的所有原子、分子、電子等等一切粒子都在做一定的布郎運動。所有的粒子都具有這塊鐵的物質特性。也就是所有的粒子都有自己相應的波動函數。這與這塊鐵的運動和外界條件都有關系。就比如大海是所有的水滴和水中的懸浮物體構成一個統一的物質場,是所有的物質場的疊加效應,如果你取出一滴水,那么這一滴水就不屬于大海了,它和大海就毫不相干了,完全是不同的物質場了。
說到這些,大家可能會樂了,我也很樂的:這就是我們量子力學上著名的不確定原理和測不準原理,因為你要對這一個量子測量,那你就要破壞這個粒子在物質場的狀態,你永遠不能無法精確測量一個量子系統。因為你測量一滴水的結果就會脫離大海這個物質場。這一滴水在大海里就和大海一樣大,除非有測大海一樣大的儀器,否則無法測量這一滴水在大海中運行狀態。但是我們可以運用統計學對整個的物質場的運動進行統計。我們可以計算大海每天蒸發了多少噸的水,但不可以說是那一噸水。
其實量子力學碰到的最大問題,不是實驗不能證明。而是無法說明粒子為什么不可測,而且無法確定位置,因為任何一個物質場都是一個面,一個量子只是一個點,而運動和變化是物質場與物質場之間發生的,與單個的粒子運動關系不大。當然也不能說一點沒有,就象人與人打架一樣,是兩個物質場在運動,打在手上,而全身都難受,手痛得最厲害。是整個物質場在對外界的物質場共同的感受??刹皇侵皇鞘植皇娣晕覀兡軌蚓_地確認各個量子運動疊加之后統計結果(宏觀物理),但我們不能很精確一個物質場內部的那一小點起作用。物質是整體運行的,當外部的物質變化時內部的物質也會有相應變化的,量子運行方式會發生一些改變。
量子力學從來沒有從一個面去研究物體,只注重了一個點,而經典物理只注意宏觀物理現象的規律性,也就是注意面了。
量子力學注重研究了物質場的內部運動:單個粒子的運動(點)。經典物理學:牛頓力學,相對論只注重了物質場與物質場的外部運動(面)。
而布郎運動是把物質場的內部和外部運動結合一起的表現運動,是點到面,再面到點全過程,所以對布郎運動的研究也是一個科學研究物質運動史的一個縮影。
人對事物的認識總是漸近的,按照絕對論的原則,弧立的事情是不存在的,所有的系統都是宇宙整體的一部分,所有的運動都是宇宙生命的一種體現。
現在用量子理論中的概念說明熱的本質問題:熱量只是能量的一種表現形式。熱的來源一般是:化學反應,物理作用(包括核反應),能量轉化。等等的這一切源于:量子運行方式的改變。量子運行只會一個場,一個場的變化,也就是說量子運動只可123456 不會連續不斷 沒有0.1,0.2,0.3,0.4等等。量子的運行方式改變只可這個場直接到那個場,要么吸收一定能量,要么釋放一定能量。水分子或者是固態,或是氣態,液態,沒有中間的狀態。能量有許多表現形式,而熱量是能量的一種表現形式,所以我們可以測定溫度等等現象。量子運行方式改變了,物質的特性也就改變了。燒火做飯,木柴變成灰燼,原子一個不少,電子一個不少,可是它們之間的運行方式改變了,能量或釋放了或吸收了,物質也就變化了。
1.1培養學生良好的人文素養和科研素質
藥理學是高等醫藥院校的一門主干課程,教學過程中要重視人文精神培養,如果只注重傳授專業知識,則很難培養出道德高尚的高素質醫藥人才。實驗是藥理學的基本實踐和藥理學研究的基本方法,因此實驗教學是藥理學教學的重要組成部分,有助于學生加深知識理解,提高操作技能和培養科學思維。[1]藥理學實驗的特點是活體動物實驗,因此有必要在實驗教學中貫穿并強化動物實驗倫理學教育,培養學生的倫理觀念,讓學生了解和遵守動物實驗的倫理學原則,善待實驗動物,讓學生懂得珍惜生命、尊重生命、關愛生命,進一步加強醫學生醫德培養,使學生深刻領悟“健康所系,生命相托”的重要意義。[2]在教學實踐中,教育學生尊重和珍惜實驗動物,實驗動物是生命科學各學科研究的基礎,為科學研究和人類健康無私奉獻,對動物的尊重實際上意味著對人的尊重。通過生命倫理觀教育不斷深化人文素質教育,有利于培養學生良好的倫理道德修養,使他們在學習過程中逐漸形成高尚的人格品質和良好的科研素質,增強社會責任感和使命感,實現科學精神與人文精神的結合。
1.2促進醫藥研究與生命倫理觀的良性互動
隨著動物實驗在生命科學相關醫藥研究中的廣泛應用,實驗動物的倫理問題也日益突出。在進行生物醫藥研究的臨床試驗前,必須首先要在動物體內完成臨床前的試驗研究,比如藥理學研究中涉及新藥研發過程中的臨床前藥效學研究、安全性評價及藥代動力學研究等,都需要在實驗動物的體內完成。對于動物實驗,我們既要認識到實驗研究本身有利于生命科學發展,同時也應該注意到動物保護有利于生態平衡和社會發展,是人類文明和進步的體現。在動物實驗過程中強化生命倫理觀教育,創造良好的倫理環境和氛圍,遵守特定的倫理準則,在獲得研究成果的同時,改進實驗方法,提高實驗質量,避免不必要的動物實驗和動物傷害,在不影響研究結果可靠性的前提下盡可能減少實驗動物的數量,在實驗過程中盡最大可能降低動物的痛苦。[3]通過早期深入實踐生命倫理觀教育,增強學生關愛、善待動物的人文情懷,促進醫藥科學研究與人文精神的良性互動。
2實驗動物倫理學教育的基本內容
2.1動物福利
1976年,Hughs提出“動物福利”的概念,是指農場飼養中的動物與它的環境協調一致,精神和生理完全健康的狀態。[4]目前國際上普遍承認的動物福利是1992年英國農場動物福利委員會提出的動物享有“五項自由”的基本福利,即動物應享有免受饑渴的自由;生活舒適的自由;免受疼痛、傷害和疾病的自由;表達行為天性的自由;免受恐懼和不安的自由。簡言之,動物福利就是要讓動物活的舒適,死的安樂。[5]動物福利的對象包括農場動物、實驗動物、伴侶動物、工作動物、娛樂動物和野生動物。實驗動物和其他動物一樣,是有感覺和感情的生命實體,也具有感知快樂、悲傷、恐懼和痛苦的能力,和人類一樣有著基本的生存需求和高層次的心理需求,但它們從出生之日就注定要貢獻于人類,作為替身為人類健康而獻身。雖然實驗動物推動生命科學進步,但當人類將其用于科學研究中時,其前提是已經剝奪了動物的個體自由權利,它們在人類面前沒有維護自身利益的能力,因此在實驗研究過程中更應該尊重和善待實驗動物,維護它們應享有的福利。維護實驗動物福利并不是反對進行動物實驗,而是要最大限度的保證實驗動物享有生命的基本樂趣,而避免在痛苦和悲慘的遭遇中死亡。只有充分維護和保障實驗動物福利,使它們免受各種額外的痛苦,保持身心健康,實驗動物才能真正標準化,實驗結果才能準確可靠。
2.2“3R”原則
1959年,Russell和Burch在研究動物實驗人道主義的基礎上撰寫了《人道主義的實驗技術原理》,首次系統地提出了科學研究中的“3R”原則:即減少(Re-duction)、替代(Replacement)和優化(Refinement)。減少(Reduction)是指在實驗過程中減少使用動物的數量,不應盲目增大動物樣品數,而應著重提高實驗的精確性;替代(Replacement)是指采用其他方法替代動物實驗,如采用離體實驗代替整體動物實驗,用低等動物代替高等動物進行實驗;優化(Refinement)是指通過改進實驗技術和手段等方法優化實驗過程,減少實驗動物的痛苦,如合理使用麻醉劑、鎮靜劑或鎮痛劑等,減輕動物在實驗過程中的不安、不適和疼痛等。[6]為使動物權益得到保護,目前該原則已成為國際上廣泛采用和遵循的動物實驗指導原則,也是科學研究過程中使用實驗動物所要遵循的首要原則,要求在實驗動物使用過程中應當嚴格遵循3R原則。
2.3AAALAC認證
1965年,在美國成立了國際實驗動物評估和認證管理委員會(AssociationforAssessmentandAccreditati-onofLaboratoryAnimalCare,縮寫為AAALAC),是一個非政府非營利性的組織機構,它通過自愿的評估和認證計劃,促進在科學研究領域執行仁慈和負責的動物管理、動物使用和動物福利,以提高科研、教育和試驗質量。AAALAC堅持有限目標原則,為善待實驗動物提出了行為規范和行動參考,為實驗動物飼養和使用提供了國際標準,在此基礎上獲得的實驗數據可得到廣泛認可,減少了實驗重復的次數,增強了實驗數據的共享。在新藥研發過程中,為了確保動物實驗的質量,增強實驗數據的可信度,美國食品藥品監督管理局(FDA)和歐盟藥品審評局(EMEA)均推薦在有AAA-LAC認證的實驗室中開展動物實驗。[7]世界500強醫藥巨頭也聯合申明它們的醫藥產品的相關動物實驗都必須在AAALAC認證的研究機構內完成,這表明AAALAC認證已經成為進軍國際生物醫藥研究領域的基本要求。只有通過AAALAC認證,我國創新藥物臨床前研究及評價技術平臺才有機會實現與國際接軌。
2.4實驗動物福利立法狀況
英國作為動物福利立法的“鼻祖”,率先建立了世界上最為完備的動物福利法律體系。美國在動物福利保護這方面也走在前沿,1966年,美國頒布了《動物福利法》,這是最早的一部與實驗動物管理有關的法律,對貓、狗、兔、魚類、猿類等動物實驗方面的要求做出了規定,并在1970年、1976年、1985年和1990年先后進行了四次大規模修訂,不斷地完善,對于動物的保護范圍是逐步擴大的,1985年又通過了《改善實驗動物福利標準法》修訂案,新法規增加了大量針對動物實驗和實驗動物管理中關于動物福利方面的內容。此外,德國、荷蘭、加拿大等國家也相繼出臺相關法律,實驗動物福利的保障在這些法規的實施中得以具體落實。在亞洲,日本、韓國等也先后制定了動物福利法和實驗動物管理條例。我國在1988年頒布的《實驗動物管理條例》是我國實驗動物法規體系中最重要的文件,對實驗動物的飼養、使用等方面進行了規范,并在2001年進行了修訂,首次引入生物安全和動物福利的相關內容,鼓勵開展替代方法研究。雖然我國引入動物福利的概念相對較晚,與國際發展水平仍存在較大差距,實驗動物管理尚未在全國范圍內立法,動物福利制度建設并不十分完善,但我們仍在繼續努力。
3關于我校藥理學實驗教學中動物倫理學教育的問題與思考
對于剛剛走進實驗室的學生而言,由于自身的性格、家庭、環境等存在差異,導致他們對待實驗動物的態度和方式良莠不齊。在實驗教學過程中,經常會出現部分學生忽視動物生命需要,不善待動物甚至虐待動物的行為,因此有必要在藥理學實驗教學中強化動物倫理觀教育,提高學生的動物保護意識,改變實驗操作只為實驗目的服務的傳統觀念。
3.1強化動物實驗過程中的生命倫理觀認知,使學生具有愛護實驗動物的倫理意識
我校藥理學實驗教學的授課對象主要針對醫學生,藥學專業學生是在近兩年新增了藥理實驗課。在實驗教學過程中,除了講解實驗步驟及操作技術外,可根據不同的授課對象及教學內容適時融入實驗動物倫理教育,向學生講解動物福利的合理性及相關知識,教育學生樹立尊重生命的理念;同時要求學生在實驗過程中應遵循實驗動物倫理原則,滿足動物的福利需求,在實驗過程中善待動物,盡可能操作仔細形成愛護實驗動物的倫理意識;實驗結束時,要求學生對實驗動物實施“安樂死”,盡可能減少動物的痛苦,并對動物尸體進行分類和統一處理,維護生命的基本尊嚴。此外,動物也是有感覺的生命體,在實驗過程中還應注意維持課堂秩序,避免大聲喧嘩刺激動物;對于在實驗中因操作不熟練而意外死亡的動物,一定要注意與存活動物的隔離,避免引起動物的恐懼和應激狀態,進而影響實驗結果。
3.2在實驗教學過程中遵循使用實驗動物的“3R”原則,科學合理地進行動物實驗
我校醫學生的藥理學實驗目前整合在基礎醫學綜合實驗中,這種課程設計就是在符合科學原則的情況下,將生理學、病理生理學、藥理學的相關動物實驗進行整合后設計實施,這種模式也是遵循“減少、替代和優化”3R原則的產物。在教學過程中,我們充分利用現有動物資源,注重了不同實驗課之間的相互關聯和銜接,使得在不影響實驗結果的前提下將操作利益最大化;此外,還通過PPT動態演示、模擬示范教學、微課教學等多種模式盡可能減少活體動物實驗。對實驗操作過程中的核心技術和重要環節進行現場示教,將實驗的重點和難點進行分解,在實驗過程中鼓勵學生盡可能減少實驗動物用量、減輕實驗動物的痛苦,比如麻醉意外所導致的動物死亡。盡可能避免因實驗而造成動物不安,減少因操作失誤而對實驗動物造成的痛苦和傷害,比如動脈插管過程中的操作失誤導致動物失血過多等,進而避免因實驗失敗而增加受試動物的數量。
3.3在教學過程中注重言傳身教,以身作則教導學生踐行動物倫理學原則
實驗教學是藥理學教學的重要環節,教師的主導作用不可忽視。作為授課者的教師在教學過程中應以身作則,自覺在實驗教學過程的各環節中遵循動物倫理學原則,注重言傳身教,強化并提高學生在動物實驗過程中的責任意識。這種責任心不僅體現在對動物福利的保護方面,也體現在對動物實驗過程中實驗計劃的執行力以及發現和解決問題的能力等方面。在實驗教學中處處體現出負責的實驗態度是對學生最好的言傳身教。在授課前對每一批實驗藥品進行認真核對和檢查,同時觀察并了解每一只受試動物的狀態。由于實驗教學是小班教學,每一位學生都需要參與實踐,因此教師要對實驗全過程進行跟蹤和觀察,一旦發現問題應及時糾正,既避免對實驗動物造成不必要的傷害,也提高了實驗結果的準確性。一定要讓學生在教學過程中樹立起強烈的責任感,領悟到責任心是實驗成功的重要保障,任何一個簡單的動物實驗都需要參與其中的實驗者具有很強的責任心。
3.4加強動物實驗的實施管理,盡可能避免學生因實驗失敗浪費動物