結合學科發展 注重新型生命科學人才的培養

摘要：生命科學是一個在多學科交叉和互動中發展著的動態的科學創新體系，其基礎研究和應用研究的結合越來越緊密。本文從生命科學發展的這兩個特點出發，闡述了培養新型生命科學人才的思路。

關鍵詞：生命科學；學科交叉；產學研

一、生命科學的發展

生命科學是研究生命現象、生命活動的本質、特征和發展規律，以及各種生物之間和生物與環境之間相互關系的科學，與人類生存、健康、社會發展密切相關。

生命科學的發展，大致經歷了從綜合到分化再到綜合的不斷前進的三個主要的階段：(1)從古代到16世紀左右是生命科學的準備和奠基時期，這一階段由于認知的程度非常有限，并沒有形成真正的科學體系，因而古代把研究自然和人自身的學問統稱為博物學。(2)從16世紀到20世紀中葉是系統生命科學創立和發展的時期。這一階段生物學迅速推進成為有著豐富的內涵和外延、體系完善的獨立的自然科學基本學科。成為自然科學大發展的中堅力量，并且其研究領域也不斷拓寬、細化和深化，形成了眾多相對獨立的研究領域。(3)20世紀中葉以后，生命科學出現了不同分支學科和跨學科間的大交匯、大滲透、大綜合的局面，成為自然科學的主力軍。這一階段生命科學同化學、物理學和數學等多學科相互交叉滲透，取得一系列劃時代的科學成就，使它躋身精確科學，成為當代成果最多和最吸引人的基礎學科之一。1953年沃森和克里克提出了著名的DNA雙螺旋結構模型，開辟了20世紀分子生物的新紀元。縱觀DNA雙螺旋結構模型的建立，充分體現了晶體學、結構學、生物化學和遺傳學等多學科的完美結合，是多學科交叉滲透的成果。分子生物學是當前生命科學中發展最快并正在與其他學科廣泛交叉與滲透的重要前沿領域。分子生物學與計算機科學相結合，使人類有能力破譯自身的全部密碼。1990年啟動了“人類基因組計劃”，2003年完成了對人類基因組30億對堿基序列的全部測定工作。繼而人類將進入后基因組和蛋白質組學的時代，這個時代的標志是系統生物學的誕生。系統生物學從學科與學科之間的“交叉”著眼，把相關的學科聯成一個相互聯系的系統，涉及的學科面非常廣泛，不但包括自然科學同時還包含社會科學，如系統論、控制論、哲學、信息論等，將成為生命科學領域中具有最大整合性、交叉性的學科，同時也是最前沿的研究領域。

21世紀的生命科學發展趨勢正朝著兩個主要方向發展，一是從更宏觀的角度，即從群體或者群落乃至生物圈去認識生命，生態學的發展正為解決全球性的資源和環境等問題發揮重要作用；二是從更微觀的角度，從分子或者原子水平去探索和認識生命的本質。現在的生命科學更多地是從分子水平去詮釋生命的奧秘，即從DNA和蛋白質水平去揭示生命現象背后的本質。但在不同層次生命體整體主導下，最終必將把宏觀和微觀整體聯系起來，形成以多學科交叉為基礎、分析與綜合并重和微觀與宏觀相結合的研究體系。

21世紀生命科學發展另一個特點是基礎研究和應用研究緊密相關，基礎研究的成果能直接或者間接推動工農醫學的實際工作。分子生物學研究的初期大部分研究是在象牙塔里進行的，到了基因工程時代，基礎研究就開始與應用或產業研究相結合，而到了后基因組時代，許多在過去被視為基礎研究的工作從一開始就與應用研究緊密聯系在一起。例如，一些商業公司把基因組DNA的序列測定以及蛋白組學中的蛋白質分析所得到的數據，直接變為具有很高利潤的商業數據庫?；蚧虻鞍踪|的信息，已經成為各大生物公司追求的重要目標。同時，生物資源的開發、基因工程、蛋白質工程、生物芯片、生物電子器件行業的開發，必將促進國家的經濟乃至綜合國力的發展。

二、生命科學新型人才的培養

21世紀生命科學及其相關產業的發展水平，將決定國家和民族的競爭力。我國雖然在生命科學領域已取得了突出的成績，但與美、歐、日等發達國家相比仍然有相當大的差距，想要真正實現迎頭趕上，培養一大批高素質的生命科學領域優秀人才是關鍵。各國經濟和科技的激烈競爭，歸根到底是人才的競爭。面對生命科學取得重大突破和迅速發展的新機遇、新挑戰，我國只有主動抓住時機，發展自己，針對生命科學發展的特點，高度重視發展生命科學教育，加強新型人才培養，才能在今后的生命科學領域中占據有利的地位。

1，注重學科交叉，構建寬厚基礎平臺，培養具有開闊知識視野的新型生命科學人才

生命科學發展到現在形成了復雜的學科群，自然科學、社會科學和人類學等都可以在生命科學中交匯。生命科學的模式發生了巨大變化，出現了大規模的跨單位、跨地區、跨國的聯合研究和大型研究中心的集約性研究，多個實驗室之間的合作研究方式，已經成為當代生命科學的潮流。這就需要研究人員具有扎實的基礎、廣博的知識面，善于結合多學科的理論、方法和技術手段，開展學科交叉研究來適應生命科學發展的要求。

發達國家在交叉學科的培養方面，有很好的經驗值得借鑒。2004年，美國科學院協會發表了《促進跨學科研究》長篇報告，提出了從科學研究、人才培養到管理體制一攬子改革方案，其前瞻性、系統性、深刻性，令人深受啟發。報告號召從本科生到博士后積極獲取跨學科的經驗，除了自己的專業以外，應謀求在一個或更多的領域中接受培訓。年輕的研究者也應該利用網絡確定支持跨學科研究的指導教師。MIT十分重視通過跨學科培養綜合性的高級人才，為此專門成立了“科學、技術與社會規劃”學院，有組織、有計劃地在自然科學、技術科學與人文科學、社會科學相互交叉的學科領域進行跨學科教育。在生命科學領域研究中，更是注意信息科學、計算機科學、應用數學、社會科學在生命科學研究中滲透。2003年，MIT成立計算機系統生物學創新工程，現已成為MIT最大跨學科組織之一，其教育和研究成果也在全美處于領先地位。該工程的目標是通過生物學、計算機科學和工學的相互交叉、滲透和融合，借助高新技術平臺開展大型跨學科研究，并且培養出新興交叉學科的博士。

我國在這方面起步較晚，傳統學科劃分過細，現有科研和教學體制均建立在傳統學科分類基礎上，交叉科學理論研究則因其奇特的跨學科性而無法找到自己的應有位置，得不到制度和體制上的鼓勵和保障。面對生命科學迅猛發展的挑戰，我們必須積極探索在高校和科研院所中構建多學科交叉和融合的培養環境與機制，在人才培養方面拓寬專業口徑，豐富專業內涵，注重學科交叉增強專業的適應性。

(1)大學學科設置要綜合化。單純基于學科分化特征的系科劃分已經不能適應科學發展的綜合化趨勢，高校在學科設置方面要有一個深層次變革，淡化學科劃分，打破學科之間的壁壘，模糊學科界限。挖掘共性，促進多學科的融合，使新興交叉學科在人才培養上有一席之地，以利于推動我國科學技術原始性創新的發展。近幾年來有些高校已經實行“大平臺”教學，即把相同或相近的學科門類的專業歸屬在一個平臺下，實施公共基礎課和學科基礎課的同步教育，一兩年后，學生有了較寬厚的基礎理論知識并對各專業有了更理性的認識和更濃厚的興趣之后再選擇專業。這樣培養的人才，會對整個學科的發展有自己獨特理解，在宏觀與微觀的結合上找到科研的增長點。

(2)建立跨學科的課題組、實驗室和研究中心。以功能為中心的課題組、實驗室和研究中心將原屬不同院系，互不相干的學科緊密聯系起來，形成學科縱橫交錯的格局，將跨學科交叉協作實體化和體制化。

(3)構筑交流平臺，搭建共享平臺。定期舉辦交叉學科論壇、學術座談會和互訪交流等活動，有利于交叉學科發展的學術思想充分碰撞與融合。整合國家、部門、地方相關實驗研究資源，組建跨領域、高水平的國家、省部級實驗研究平臺，營造開放、共享的實驗研究環境，逐步推進大型科學裝置、儀器、設備、設施的建設與共享，從而提高裝置、儀器、設施的綜合利用效率。這既是未來大科學工程發展的需要，同時也是學科交叉、優勢互補的需要。

2，注重理論和實踐相結合，產學研相結合，培養創新生物產業人才

生命科學基礎研究與應用研究的結合越來越緊密。研究成果向產業化轉化的速度也越來越快，廣泛應用于醫藥、農業、化工、環保、信息等領域，為解決疾病防治、食物短缺、能源匱乏、環境污染等一系列問題帶來了新的希望。由于多種原因，我國生命科學，尤其是生物技術產業化人才的缺乏，導致我國相當一批具有較大開發價值和廣闊市場前景的生物技術成果不能進入市場，具有國際競爭力的產品也很少。必須加快培養既具有廣博生物技術理論知識和技能，又具備創新、創業和經營能力的人才，以適應我國生物技術產業競爭力提高的需要。

(1)建立人才培養基地，探索人才培養的模式。針對現存問題，我國已在部分高校建立“國家生命科學與技術人才培養基地”，基地以培養具有良好職業發展前景的高層次、復合型、應用型生物技術人才為宗旨，加強數理化和生物學基礎理論的學習，系統地進行生物技術技能訓練和了解產業發展規律。積極開展新產品、新技術、新工藝的研發?；剡€與企業合作，力爭建設成為集教學、研發與產業化于一體的創新創業人才培養基地，為21世紀我國生物高新技術產業發展培養各類高水平人才，同時為基地教學、科研人員提供創新創業平臺，促進高?？萍汲晒D化及產業化。

(2)建立形式多樣的長效產學研結合。產學研結合是提高科學研究和科技成果轉化水平的重要途徑。通過產學研結合，能及時有效地將科技成果轉化為現實生產力，獲得社會效益和經濟效益。同時促使學校更加緊密地面向社會經濟需求，帶動學科發展和創新人才成長，帶動學校教學、科研及產業的良性互動，增強學校的科研能力。根據高校和企業的需要可以探索建立靈活多樣的產學研結合形式：一是產學研項目聯合或委托開發，高校和科研院與企業建立長期合作關系，根據企業的實際需要，雙方科研人員共同進行技術創新和產品開發；二是創辦科技企業，高校、公共研究機構通過開辦企業，直接開展技術成果的孵化和轉化；三是建立科技園區，以大學為依托，在園區內設立創業服務中心，鼓勵企業對有發展前景的科研項目進行投資和研究；四是建立聯合研發中心，高校、科研院所與企業合作設立科研開發機構、工程研究中心等相對獨立的研發機構，不斷向產業界輸送技術，并通過同企業的聯合開發、實驗，使技術和產品迅速轉化為商品和生產力。