科學人文主義教育觀在生物化學教學中的融合運用

柳 永，魏培蓮，鮑文娜，陳 劼，孫 燕

（1.浙江科技學院生物與化學工程學院，浙江 杭州 310023；2.杭州師范大學錢江學院，浙江 杭州 310018）

科學主義注重掌握系統科學文化知識以應付瞬息萬變的社會，人文主義傾向于使人得到全面發展。“科學技術霸權”的發展在政治、經濟、環境等方面均表現出強大的推動力，同時極端的科學技術也帶來了巨大的破壞力，并造成了經濟發展優先型社會中人文信念的弱化。科學與人文的對峙與分離，造就了影響廣泛的科學與人文之殤，即生態災難與人性異化。科學與人文的融合誕生了科學人文主義，它是以科學為基礎的新人文主義，主張科學與人文的雙重復興。同時這種融合也被認為是人類未來之路，是修復科學與人文對立的必由之路[1]。聯合國教科文組織2015年發布的《反思教育報告》，在繼承《富爾報告》和《德洛爾報告》中“終身教育”和學習的“四大支柱”觀點的同時，更強調在重視知識和技能培養基礎上，要更加重視價值觀和態度的培養，也即人文素養的培植。顧明遠教授于《人民日報》上發聲疾呼：回歸教育本質，把立德樹人作為教育的根本任務，使我們的年輕一代擔當起可持續的未來責任[2]。在“大學開始逐漸變為提供就業幫助的訓練營”的國際背景下，什么樣的學科教學才是培養學生優良科學技術素質的同時又不將他們淪為“工具人”的好的教學呢？

加強人文教育使學生作為社會人的角色獲得全面發展或許是這一問題的有效解決途徑。同時富有正向思維引導作用的積極心理學[3]在生物化學教學中也可以有豐富積極的應用。尤其當清楚的了解生物化學課程特點，知道很多同學為之“頭疼”不已之后，有無充分揉合科學人文主義思想與實施策略，能否成功培育積極學習心理，并獲得良好綜合教學效果就成為現實求解需求迫切的重要方法論問題。這一問題的有效解決在當前社會各行業整體“內卷”較嚴重，部分年輕人選擇“躺平”的社會大背景之下顯得尤為重要。

本文從科技人文素養涵蓋的六大內容[4]教學需要出發，對生物化學教學中如何揉合科學與人文素材，有效傳遞科學價值觀、科學態度、科學審美、科學倫理、科學精神以及培養完善的人格等的教學實踐進行簡要介紹。

1 結合糖代謝授課分享前輩科學家事跡傳遞正確科學價值觀

糖代謝是生物化學四大代謝之首，相關糖酵解、檸檬酸循環、磷酸戊糖途徑等歷來是重要的教學內容。可以與糖代謝密切關聯，且貼近日常生活的一個優質教學素材是人類主要糖類來源之一的稻米。且稻米與2021年5月去世的中國工程院袁隆平院士存在著緊密關聯。在同學們聽聞“袁爺爺”去世的消息，心中滿懷不舍與崇敬背景之下，他們結合作業要求自發去了解袁爺爺的事跡。10個小組中的3個在作業PPT匯報結尾自發向袁隆平院士表達敬意。作為“共和國勛章”獲得者，袁隆平院士的偉大事跡與人生貢獻為學生們樹立了崇高的正確科學價值觀的典范。隨后我們對以袁爺爺為代表的科學家們“喂飽中國人”背后的“大愛”精神進行總結和提升，明確提出：我們個人的終極科學價值在于服務同胞、民族和祖國，為中華民族的崛起貢獻光和熱，這才是人的大格局。

2 借助蛋白質測序案例投射迎面困難的人生科學態度

選取下圖所示習題和解答過程進行蛋白質測序方法教學，測定一個看似簡單的八肽需要先后進行Sanger測序、胰蛋白酶處理、氨基酸組成測定、碘化鉀處理，以及序列拼接等多個繁復的步驟。科學研究上一件看似很小的事情，經常實現起來卻是想象不到的麻煩。隨即將話題轉移到人生要面對的事情復雜程度和難度都遠大于八肽測序。進一步借用“天地不仁以萬物為芻狗！”“生活從來沒那么容易。”等言論先打壓一下情緒。一段敘述下來，同學們都沉默不語……達到“先抑”的效果。隨之“后揚”，通過講述虎斑游蛇捕捉青蛙的故事給學生以鼓勵。虎斑游蛇采用伏擊的方式捕捉青蛙、蝌蚪等。評論同學們就像小青蛙一樣年輕、天真又無害。但是同學們比青蛙幸福，因為沒有一個捕食者會伺機吃掉他們。我們人類是幸運的、幸福的。生而為人享此幸運和幸福，當謹記并篤行“天行健，君子以自強不息；地勢坤，君子以厚德載物。”

3 借脂肪的話題探討如何科學審美

以下圖PPT所示“豬堅強”“羌塘無人區失聯事件”和“女性太胖太瘦都不易受孕”為例，探討適量脂肪的必要性與健康之美。采用詼諧的語氣講述：汶川地震中“豬堅強”的故事告訴我們，豬還是應該儲存一定脂肪的，萬一被埋了也能靠著“燒油”活下來；采用認真的語氣描述：2019年羌塘無人區失聯50天，瘦了15公斤生存下來的杭州小伙兒“告訴”我們，人也是要有一定脂肪儲存的，那是必要的應急儲備。明確描述“大多數情況下，我們應該認為脂肪是一種營養物質，尤其是一種濃縮的能量物質。”隨即轉折，采用謹慎的態度敘述：醫學專家也告訴我們，肥瘦也與生育存在關聯，孕前過胖或者過瘦均易患不孕癥。通過這些案例的介紹，引導學生科學看待肥瘦之美丑：既不能學宋、明、清以“小蠻腰盈盈一握”的過瘦為美，也最好別學盛唐以胖為美，因為過度肥瘦均不利健康。健康都沒了，哪里還會有美！由此引導學生接受“肥瘦適當的健康狀態才是最美”的觀點。

4 舉例辨析基因編輯嬰兒事件，從中探討科學倫理

CRISPR技術的強大影響力與2018年發生的“基因編輯嬰兒”事件為科學倫理教育提供了印象沖擊力量強大的典型案例，也充分反映出技術被濫會用給社會整體與人類個體帶來多么巨大的負面影響。以這一事件引入，從法規和人權保護兩個角度，對學生進行科學倫理教育。首先介紹《人胚胎干細胞研究倫理指導原則》，明確規定以研究為目的基因編輯和修飾人體胚胎體外培養期限自受精或者核移植開始不得超過14天，且需在倫理委員會綜合審查、咨詢與監督下進行。其次從嬰兒人權保護的角度，換位詢問同學們是否愿意在非醫療必要的前提下，被他人被動編輯基因？答案顯然是“不愿意”，同學們均對基因編輯嬰兒事件持堅決反對態度。相信這樣一場充分結合分子生物學基因編輯教學要點與熱點社會事件的科學倫理教育會讓學生們印象深刻。

5 圍繞CRISPR的熱門事件闡述什么是科學精神

圍繞 CRISPR的2014年專利之爭與2020年諾貝爾獎評選結果，探討科學問題是如何是明辨是非的，進而說明科學精神的第一層含義是“求真”。從如下2個點探討為什么CRISPR的專利權授予了麻省工學院的張鋒，諾貝爾獎卻授予了加州大學伯克利分校的Jennifer A.Doudna。

（1）首次報道運用CRISPR-Cas9在體外實現DNA片段切割的是Jennifer A.Doudna，時間是2012年6月。因此諾貝爾獎授予了最早發現CRISPR-Cas9基因切割作用的科學家是合理的；

（2）張鋒第一個在真核細胞上實現了CRISPR介導的基因編輯并申請專利；從Jennifer的原核和體外基因切割到張鋒的真核細胞基因切割是一個質的跨越，不能認為是顯而易見的。因此張鋒獲得了真核細胞CRISPR專利權。

俗話講“事不說不明，理不辯不清”。與學生一起對CRISPR事件細節的剖析，其實就是借助行為示范展示出的求真過程。同時引用維特根斯坦和邏輯實證主義者石里克的觀點：探討一個命題的真值時，必須知道它成真的條件是什么[5]。即便基于我們所知道的基本辯證唯物主義思想，我們也知道“所有的真理都是有條件的”。由此傳遞科學精神的第二層含義，即科學的質疑精神。既然真理是在一定條件下成立的，那么它的正確性自然便是階段性的和有局限性的。生物化學現象與機制的遞進式發現過程實際就是次第獲得階段性真理并不斷矯正完善的過程。用生活語言總結科學精神就是“較真兒和永無止境的較真兒”。借此為學生描繪出生動清晰的“較真兒”科學精神形象。

6 以生物化學屬性的自我認同為基礎推動完善人格培養

培養完善人格是指促成學生理想自我與現實自我的統一，其要點在于引導學生更好地自我認同，并形成向上發展的動力。通過自主設計生物化學作業“對比兩種生物的異同”時，舉例“人是什么？”這一基本問題的回答，引出人的三重屬性，即具有新陳代謝屬性的智慧生物，能夠制造和使用工具的生物學人；社會關系的總和，我思故我在的社會學人；超越物質屬性的意義或者價值存在的哲學人。引導學生從以下幾個層面遞進式拆解自我和認同自我：

（1）化學組分層面，學生之間在化學屬性上具有事實一致性。以為每個成人個體的體細胞數目均約為1014個，元素構成也均以C、H、O、N等11種常量元素占比99%以上，不同個體之間沒有本質上的化學組分差異。在化學組分水平上，人類個體之間具有一致性，這是天生屬性不具有引發自我認同差異的可能。

（2）個體構成秩序層面，每一個學生都是一個獨特的秩序合集。化學組分與細胞數目均具有一致性的兩個人類個體區別于彼此的生物學差異就是個體間化學組分與細胞的組合秩序不同。形象點說，每個人的“腳臭”與“腦回路”都是不一樣的，每個人都與眾不同。換言之，每個學生都是如此的獨特，有何理由不認同自我？

（3）社會關系層面，每個人（包括學生）都是社會關系中的一個結點，社會性是人類基本的屬性。一個人的社會關系可能簡單一點，也可能復雜一些，但時下社會的包容性非常高，活成“社交牛掰癥患者”或“宅男、腐女”都沒問題。人際關系圈或大或小，只要自己適合自己就行，無須過度糾結。

（4）人生意義層面，回答人“為什么活著，想活成什么樣子？”問題。人在還不具備思考為什么活著的能力之時就已經活著了，所以從自我意識覺醒開始我們就是“因為活著，所以活著”，無須自尋煩惱、“強說愁”。相比之下“想活成什么樣子？”才是應該重點考量的問題。“千里之行始于足下”，“不積跬步無以至千里”。再宏達、遙遠的夢想也是始于當下的，不接受當下的現實怎么能開始追夢的旅程？

綜上所及，既然哲學角度認為錯誤地使用語言的邏輯是產生哲學問題和爭論的根本，基于語言表述的命題表面邏輯形式未必是它的真實的邏輯形式[6]。那么我們在生物化學教學中就基于自然科學理論的真命題屬性，以真命題屬性的科技素材代替易被邏輯錯用的語言；以我們擅長的科技實例代替不擅長的哲學語言。最終把難以具象化的人文信息融入易于具體剖析的科學事件中，以科學為舟傳遞人文內涵，最終把我們的學生培養成專業技能高、人文素養深、人格完善的優秀生物工程師。