王曉玲

（上海中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物教研室，上海 201203）

教學(xué)和科研是高校的兩大職能，更是高校教師的首要工作?！夺t(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》和《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》都是以實驗為基礎(chǔ)的生命科學(xué)學(xué)科。作為一名教授這兩門課程的教育工作者，不僅要給學(xué)生講解一些重要理論的實驗歷史和來龍去脈，也要講學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀和前沿。大學(xué)教師如果沒有科研工作，就很難準(zhǔn)確地把握和追蹤學(xué)科發(fā)展的前沿，學(xué)科發(fā)展的前沿性既是科學(xué)的實踐性和前瞻性、也是科學(xué)的預(yù)見性和思想性［1］。在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是高校教育的目標(biāo)。因此，科研與教學(xué)對于大學(xué)教師來說應(yīng)該是有機的整體，而不是矛盾的對立面。教師在科研實踐中一定會不斷地通過查閱文獻(xiàn)、參加會議、學(xué)術(shù)研討等形式獲得相關(guān)學(xué)科發(fā)展的動態(tài)；同時又在科研實踐中獲得技術(shù)經(jīng)驗，這些技術(shù)經(jīng)驗又往往需要有理論的支撐，將這些實踐經(jīng)驗與理論結(jié)合應(yīng)用的教學(xué)上，對學(xué)生科研思路的建立都是必要的。

1 將學(xué)科的新進展及時引入課程教學(xué)

《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》是在顯微、亞顯微和分子三個水平上，研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和各種生命規(guī)律的一門學(xué)科。目前，該學(xué)科發(fā)展迅速，研究范圍廣泛，已成為21世紀(jì)生命科學(xué)的研究前沿。在我國基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃中，細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。干細(xì)胞（stem cell）具有修復(fù)人類機體組織的潛能，并且在許多慢性疾病和年齡相關(guān)的疾病過程中可以維持器官的功能，因此干細(xì)胞療法成為近年來發(fā)展非常迅速的領(lǐng)域，尤其從2006年人工誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cell，iPS細(xì)胞）的出現(xiàn)和技術(shù)的逐步成熟，人們對細(xì)胞治療的研究注入了極大的熱情。2014年10月份在上海生命科學(xué)研究院舉辦了“功能肝細(xì)胞研究進展和應(yīng)用論壇（advances and application of Functional Hepatocytes symposium）”。該論壇介紹了目前肝細(xì)胞治療最新研究的幾個策略，如從小鼠尾巴上提取皮膚成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)成為具有人肝細(xì)胞樣功能的肝細(xì)胞，這種細(xì)胞具有和人體內(nèi)肝細(xì)胞類似的上皮細(xì)胞形態(tài)、基因表達(dá)譜及功能［2］。補充了從iPS誘導(dǎo)肝細(xì)胞的途徑。

克 里 格 勒－納 賈 爾 綜 合 征 （crigler－najjar syndrome，CNS）又稱為先天性葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶缺乏癥。是發(fā)生于新生兒和嬰幼兒的常染色體隱性遺傳病，由于病人肝細(xì)胞膽紅素尿苷葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶基因 （uridine diphosphate glucuronosyl transferase 1A1，UGT1A1）突變，導(dǎo)致患者出現(xiàn)高膽紅素血癥，經(jīng)典的治療主要是紫外光照射或血漿置換。而在本次論壇上瑞典科學(xué)家介紹了從正常人的肝臟供體中分離提取部分肝細(xì)胞直接通過門靜脈輸入患者肝內(nèi)，在保持患者原有肝臟的基礎(chǔ)上，讓新輸入的肝細(xì)胞在患者肝臟中生長，取得了良好的臨床效果。筆者及時將這些學(xué)科發(fā)展的新技術(shù)通過《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》和《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》的教學(xué)介紹給學(xué)生，讓學(xué)生可以及時地了解學(xué)科的最新進展，同時也可讓學(xué)生們了解到遺傳病治療的新方法。在以往《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》的教學(xué)中單基因突變導(dǎo)致的遺傳病的治療是令人沮喪和失望的，而這種新技術(shù)的引入為基因突變導(dǎo)致的遺傳病臨床治療帶來新的希望，也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。

2 將科研活動中的常用技術(shù)引入課堂教學(xué)中

生命科學(xué)的科研活動是以實驗技術(shù)為核心進行的，實驗結(jié)果的好壞、如何分析所得到的實驗數(shù)據(jù)、如何解決實驗中遇到問題都需要理論知識的支撐。學(xué)生在理論知識學(xué)習(xí)過程中如果引入與其相關(guān)的實驗，可以幫助學(xué)生將抽象的理論與具象的實驗有機的結(jié)合起來，將理論知識的學(xué)習(xí)具體化如細(xì)胞增殖是細(xì)胞生物學(xué)必不可缺的內(nèi)容，而細(xì)胞培養(yǎng)及細(xì)胞增殖檢測是科研活動中常用的實驗技術(shù)，同時該技術(shù)中又涉及生物大分子DNA的組成特點這一個知識點。作者使用的教材中DNA組成特點在課程開始講授，而細(xì)胞增殖的講授在課程的后半段，因此將檢測細(xì)胞增殖的技術(shù)5－溴脫氧尿嘧啶核苷（5－Bromo－deoxyUridine，BrdU）染色、胸腺嘧啶核苷（3H－TdR）摻入法的原理引入課堂教學(xué)，不僅可以使學(xué)生對科學(xué)研究的基本實驗有感性認(rèn)識，又可將書中相關(guān)的知識點有機結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。同樣在免疫細(xì)胞化學(xué)檢測細(xì)胞增殖時不僅需要BrdU染色往往同時需要用熒光染料結(jié)合DNA染色定位細(xì)胞核，而BrdU染色時BrdU作為抗原摻入DNA雙鏈中代替胸腺嘧啶核苷酸，而DNA熒光染料如常用的4′，6－二脒基－2－苯基吲哚（4′，6－diamidino－2－phenylindole，DAPI）需 要 摻 入 雙 鏈DNA，實驗中涉及DNA的變性原理、抗原決定簇暴露與抗體結(jié)合的原理，對這些原理的掌握是獲得理想實驗結(jié)果的保證，這些實驗中的成功經(jīng)驗需要細(xì)胞生物學(xué)的理論支持，而實驗的成功又可以加深對理論的理解。因此，在講授理論的同時輔以實驗原理、實驗過程的講解以及實驗結(jié)果的預(yù)測和展示，給學(xué)生以直觀的認(rèn)識，通過實驗學(xué)習(xí)理論，加強對理論知識的理解和應(yīng)用。

3 將科研實驗引入實踐教學(xué)中

無論是《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》還是《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》都是建立在實驗基礎(chǔ)上的一門科學(xué)，在教學(xué)過程中實驗課的設(shè)置是必需的，實驗課程的設(shè)置可以及時將所學(xué)的理論知識通過實驗課加以強化，更好地理解理論知識，能將理論知識與實踐結(jié)合起來。如何最大化地將現(xiàn)代科研活動中的常用實驗技術(shù)及時納入課程教學(xué)中，也是值得思考的問題。在承擔(dān)國家自然科學(xué)基金課題“骨髓在肝纖維化組織重構(gòu)中的作用及古方一貫煎的影響（30772758）”時，作者做了骨髓移植實驗，即將雄性小鼠的骨髓取出，經(jīng)尾靜脈注射移植入經(jīng)Co60照射的雌性小鼠體內(nèi)，經(jīng)過4－8周的穩(wěn)定后提取各臟器如肝臟、脾臟等的DNA經(jīng)聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)（Polymerase Chain Reaction，PCR）觀察雄性染色體上的性別決定基因SRY（sex region Y chromosome，SRY ）在雌性小鼠體內(nèi)的表達(dá)情況以判斷是否移植成功，在此過程中掌握了兩個實驗技術(shù)：小鼠骨髓細(xì)胞的分離、提取方法和DNA提取PCR鑒定。隨即將這兩種方法應(yīng)用于《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》的實驗課教學(xué)中。小鼠骨髓細(xì)胞的分離、提取方法用于遺傳學(xué)上微核的檢測，微核（micronucleus，簡稱MCN），也叫衛(wèi)星核，是染色體畸變在間期細(xì)胞中的一種表現(xiàn)形式，往往是各種理化因子如輻射、化學(xué)藥劑作用于分裂細(xì)胞而產(chǎn)生的。該方法常用于快速檢測化學(xué)毒物或物理因素誘導(dǎo)產(chǎn)生的染色體畸變。理論上微核可以出現(xiàn)在多種細(xì)胞中，但嗜多色紅細(xì)胞為骨髓細(xì)胞中一類主核剛被排出的幼稚紅細(xì)胞，在它完成最后一次有絲分裂后幾小時將其主核排出，而由染色體片斷形成的微核則保留在細(xì)胞中，因此一般觀察計數(shù)嗜多色紅細(xì)胞中的微核。DNA是遺傳信息的載體，也是遺傳學(xué)研究中的常用材料，而DNA提取、鑒定以及體外擴增技術(shù)是研究遺傳的基本技術(shù)，對于學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的學(xué)生是非常必要的。將科研中掌握的技術(shù)直接納入實驗課教學(xué)中不僅使學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握了一些常用的科學(xué)研究技術(shù)，同時也解決了因教學(xué)經(jīng)費不足等導(dǎo)致的不能及時更新教學(xué)實驗等具體困難。

4 科學(xué)反哺教學(xué)的思考

無論是《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》還是《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》都是建立在實驗科學(xué)基礎(chǔ)上的生命學(xué)科，其教學(xué)和科研應(yīng)是密不可分的有機整體。教學(xué)如果沒有科研的支持，僅僅傳授書本知識，很難把握學(xué)科發(fā)展的前沿和方向，尤其在科研活動飛速發(fā)展的今天，教材知識內(nèi)容往往滯后于學(xué)科的發(fā)展；另一方面，科研活動中如果沒有理論的支撐，很難對實驗中出現(xiàn)的各種問題進行有效的分析解決，會導(dǎo)致實驗研究的效率甚至質(zhì)量下降，因此無論是科研反哺教學(xué)、還是教學(xué)反哺科研都是大學(xué)教學(xué)過程中持之以恒、密不可分、至始至終的環(huán)節(jié)。

［1］張弘鈞，宗士增，莊 眾.高水平科研試驗平臺反哺教學(xué)的探索與實踐［J］.現(xiàn)代教育科學(xué)·高教研究，2015（1）：106－109.

［2］Karim Si－Tayeb，F(xiàn)allon K.Noto，Masato Nagaoka，et al.Highly Efficient Generation of Human Hepatocyte——like Cells from Induced Pluripotent Stem Cells［J］.Hepatology，2010，51（1）：297－305.