(陜西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 陜西咸陽 712046)

組織胚胎學(xué)是醫(yī)學(xué)院校一門重要的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)課,它涵蓋組織學(xué)與胚胎學(xué)兩門學(xué)科。組織學(xué)是一門研究正常機(jī)體微細(xì)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能的科學(xué),而胚胎學(xué)研究從受精卵發(fā)育成為新生個(gè)體的過程及其機(jī)制的科學(xué)。這門學(xué)科的一大特點(diǎn)是內(nèi)容多,知識(shí)面廣,專業(yè)性強(qiáng),以微觀的形態(tài)為主,并且有抽象的三維立體結(jié)構(gòu)。而且組織胚胎學(xué)還是一門將微觀結(jié)構(gòu)與宏觀形態(tài)(解剖學(xué))、正常與異常超微形態(tài)(病理學(xué))、組織結(jié)構(gòu)與機(jī)體功能(生理學(xué))相聯(lián)系的重要橋梁課程。但是近半世紀(jì)來,對(duì)比機(jī)能學(xué)科的突飛猛進(jìn),形態(tài)學(xué)科的發(fā)展顯得相對(duì)“停滯”,于是 “形態(tài)學(xué)已經(jīng)沒落”的論調(diào)開始出現(xiàn)。傳統(tǒng)解剖學(xué)的思維和方法被認(rèn)為是過時(shí)的和笨拙的,開始被主流冷落,機(jī)能學(xué)科一度被奉為醫(yī)學(xué)科目的理論基礎(chǔ),形態(tài)學(xué)科似乎已經(jīng)走到了山窮水盡的地步。

是什么能讓形態(tài)學(xué)突破發(fā)展的瓶頸,迎來新世紀(jì)的曙光呢？是什么能讓這個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科,重新找回其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要地位,得到醫(yī)學(xué)界乃至全社會(huì)的關(guān)注,煥發(fā)新的生命力呢？回溯它的發(fā)展歷程,不難看出與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、學(xué)科間的相互作用和創(chuàng)造性思維的能動(dòng)作用是息息相關(guān)的。

1 科技進(jìn)步,先進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器的發(fā)明推動(dòng)形態(tài)學(xué)發(fā)展

組織學(xué)研究對(duì)象是機(jī)體的超微結(jié)構(gòu),肉眼的分辨能力是無法滿足這個(gè)要求的。雖然人類很早以前就有探索微觀世界的欲望,但是苦于沒有合適的工具和手段。而顯微鏡的發(fā)明無疑為組織學(xué)的創(chuàng)立、發(fā)展提供了前提條件。1665年荷蘭生物學(xué)家安東尼·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek)用光鏡發(fā)現(xiàn)了蜂房狀的植物細(xì)胞壁,開創(chuàng)了顯微鏡研究生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的先河。單個(gè)凸透鏡能夠把被觀察物體放大幾十倍,以及其后出現(xiàn)的復(fù)式顯微鏡、組織切片機(jī)、生物標(biāo)本的固定和染色方法的運(yùn)用,使19世紀(jì)下半葉成為組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)發(fā)展的第一個(gè)黃金時(shí)代。

然而光學(xué)顯微鏡只能將被觀察物體放大幾百倍,還遠(yuǎn)不足以讓我們看清物體的細(xì)節(jié),原因很簡單:光學(xué)顯微鏡的分辨率只能達(dá)到光波的半波長左右,是分辨率的極限,因此人類的探索受到了限制。減小光的波長是提高顯微鏡分辨率的途徑之一,根據(jù)法國物理學(xué)家德布羅意(Louis de Broglie)的物質(zhì)波理論,運(yùn)動(dòng)的電子具有波動(dòng)性,而且速度越快,“波長”就越短。由于電子束的波長要比可見光和紫外光短得多,并且電壓越高波長越短。1931年,德國工程師厄恩斯特·盧斯卡(Ernst Ruska)和馬克斯·克諾爾(Max Knoll)制造出了世界上第一臺(tái)以電子束為光源的透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,簡稱TEM)。1965年,第一臺(tái)可以觀察物體表面形態(tài)的掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,簡稱SEM)誕生。1981年,蘇黎世的兩位科學(xué)家格爾德·賓寧(Gerd Binnig)和海因里?！ち_雷爾(Heinrich Rohrer)發(fā)明了分辨率可以達(dá)到單個(gè)原子級(jí)別的掃描隧道顯微鏡(Scanning Tunneling Microscope,簡稱STM)。電子顯微鏡是20世紀(jì)最重要的發(fā)明之一,兩位電鏡的發(fā)明者盧卡斯、克諾爾獲得了1986年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。電子顯微鏡的分辨率可以達(dá)到0.2納米,意味放大倍數(shù)達(dá)到幾百萬倍,加之超薄切片的出現(xiàn),很多在可見光下看不見的物體——例如細(xì)胞器、染色體、細(xì)胞間纖維在電子顯微鏡下現(xiàn)出了原形,組織學(xué)進(jìn)入第二個(gè)黃金時(shí)代。

2 科學(xué)共同體,相互促進(jìn),共同推進(jìn)形態(tài)學(xué)的發(fā)展

除了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器手段的出現(xiàn),20世紀(jì)后大量新發(fā)明的儀器和不斷改良的相關(guān)技術(shù),如圖像分析儀、流式細(xì)胞儀、共聚焦激光掃描顯微鏡,也進(jìn)一步推動(dòng)形態(tài)學(xué)的發(fā)展。更為重要的是,任何一個(gè)學(xué)科都不可能是孤立存在的,在科學(xué)共同體內(nèi),其他相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步,也推動(dòng)了形態(tài)學(xué)的進(jìn)步。尤其是免疫組織化學(xué)技術(shù)和原位雜交術(shù)更是為形態(tài)學(xué)開辟了廣闊的應(yīng)用前景。

免疫組織化學(xué)技術(shù)是免疫學(xué)原理在形態(tài)科學(xué)運(yùn)用的典范,用顯色劑標(biāo)記的特異性抗體能夠在組織細(xì)胞原位通過如鎖和鑰匙般一對(duì)一“抗原-抗體結(jié)合”而發(fā)生呈色反應(yīng),通過顯微鏡可清晰觀察到組織或細(xì)胞原位待測定的有色沉淀,完成相應(yīng)抗原定性、定位、定量的檢測。原位雜交術(shù)則是在分子生物學(xué)DNA分子復(fù)制原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種技術(shù)。其基本原理是用帶有標(biāo)記已知序列的DAN或RNA片段作為核酸探針,與組織切片或細(xì)胞內(nèi)待檢測的核酸片段按堿基配對(duì)的原則進(jìn)行雜交,然后用放射自顯影技術(shù)處理,對(duì)檢測mRNA或DAN做定性與定位的觀察。這兩種技術(shù)在形態(tài)學(xué)中的應(yīng)用,可進(jìn)一步從分子水平來探討細(xì)胞的功能表達(dá)及其調(diào)節(jié)機(jī)制,使組織學(xué)的研究從細(xì)胞水平進(jìn)入到分子水平。

此外計(jì)算機(jī)領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)在形態(tài)學(xué)的引入,也更好的激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣。組織學(xué)與胚胎學(xué)是微觀形態(tài)學(xué),教學(xué)內(nèi)容比較抽象,授課對(duì)象又多是低年級(jí)的學(xué)生,學(xué)習(xí)起來具有一定的難度。運(yùn)用信息技術(shù)設(shè)備,如多媒體手段:將原本抽象平面的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw形象,易于理解接受。在教學(xué)過程中不但節(jié)省了時(shí)間,而且提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 運(yùn)用科技方法論的觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性的思維,推進(jìn)形態(tài)學(xué)發(fā)展

培養(yǎng)創(chuàng)造性思維是知識(shí)時(shí)代對(duì)教育的要求,也是學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育的核心要素[1]。所謂創(chuàng)造性思維是指人們通過對(duì)已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的感知、記憶、思考、聯(lián)想、理解,發(fā)現(xiàn)新矛盾、提出新問題,產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索動(dòng)機(jī),經(jīng)過直覺、聯(lián)想、想象、推理、判斷等一系列高級(jí)心理活動(dòng),獲得開創(chuàng)意義的新認(rèn)識(shí)過程。創(chuàng)造性思維具有開創(chuàng)性、獨(dú)特性、有效性、非常規(guī)性等特點(diǎn),是令人耳目一新、卓有成效的思維方式。推進(jìn)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性思維應(yīng)注意激發(fā)學(xué)習(xí)者的好奇心和求知欲,是創(chuàng)造性思維能力的重要前提;訓(xùn)練發(fā)散思維和聚合思維,是創(chuàng)造性思維能力的重要方面;培養(yǎng)形象思維和邏輯思維,是創(chuàng)造性思維不可或缺的環(huán)節(jié)。作為一門基礎(chǔ)微觀形態(tài)學(xué)科的組織學(xué)與胚胎學(xué),對(duì)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性思維的要求,同樣也是必不可少的。在擁有廣博的基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,才能激發(fā)出強(qiáng)烈的求知欲,合理運(yùn)用啟發(fā)、歸納、演繹等手段,把形象思維和抽象思維相結(jié)合,從新的角度大膽想象、猜測和設(shè)想出探索性、綜合性和獨(dú)特性的結(jié)果。

形態(tài)學(xué)領(lǐng)域最有代表性的創(chuàng)造性思維非克隆技術(shù)莫屬。無性生殖這個(gè)原來只涉及植物和一些低等動(dòng)物的專業(yè)術(shù)語,在它被創(chuàng)造性的引入有機(jī)生命這個(gè)領(lǐng)域后,更是將組織學(xué)與胚胎學(xué)推向了風(fēng)口浪尖,成為全社會(huì)的關(guān)注焦點(diǎn)?？寺?clone),是將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到無核的卵細(xì)胞中,促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成為胚胎,當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后,得到與供體基因相同的個(gè)體。1997年7月英國胚胎學(xué)家伊恩·維爾穆特(Ian Wilmut)博士運(yùn)用克隆技術(shù)培育出的第一只取名為“多莉”的綿羊,震驚了全世界,有人將它譽(yù)為20世紀(jì)最重大的科技成就之一?？寺〖夹g(shù)的巨大實(shí)用價(jià)值還體現(xiàn)在畜牧業(yè)、生物醫(yī)藥領(lǐng)域、器官移植、保存物種等多個(gè)方面[2]。因此說“能夠用動(dòng)物體細(xì)胞核發(fā)育成一個(gè)動(dòng)物,的確是生命科學(xué)的一次‘飛躍’”,也無疑是創(chuàng)造性思維在推動(dòng)胚胎學(xué)發(fā)展方面最杰出的代表。

回首形態(tài)學(xué)幾百年的發(fā)展進(jìn)程,我們不難看出,科技的進(jìn)步為實(shí)驗(yàn)學(xué)科提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支持;各自然學(xué)科的相互影響,促進(jìn)彼此之間的共同進(jìn)步;而對(duì)于每種學(xué)科的研究者來說,人的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性思維更是發(fā)揮著最舉足輕重、熠熠生輝的作用。是他們共同推動(dòng)組織學(xué)與胚胎學(xué)的發(fā)展,讓這個(gè)古老的學(xué)科,在新時(shí)代煥發(fā)出新的生機(jī)與活力,必將迎來下一個(gè)發(fā)展黃金時(shí)代！

[1]任亞萍.在組胚教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)造性思維[J].華夏醫(yī)學(xué)2003;13(6):237-238.

[2]何祚庥.再談?wù)垖捜莸乜创寺〖夹g(shù)[J].自然辨證法研究1997;13(6):58-65.