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時(shí)間:2023-12-25 14:38:00
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中圖分類號:P5883 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:672-656(202)04-000-11
0引言
大陸地殼的形成一般歸結(jié)為2個(gè)典型的板塊構(gòu)造位置,即活動大陸邊緣和板內(nèi)[]。其中,板內(nèi)的大陸生長與地幔柱的巖漿板底墊托作用或巖漿底侵作用(magmatic underplating)有關(guān),而板緣的大陸生長則主要通過俯沖增生和弧陸碰撞來實(shí)現(xiàn)的。而且,會聚大陸邊緣通常被認(rèn)為是下地殼增生(包括幔源巖漿板底墊托作用和俯沖增生)的主要場所[2]。然而,很少有實(shí)例是來自活動大陸邊緣的下地殼包體[2-3]。
麻粒巖包體和麻粒巖地體(尤其是高壓麻粒巖)通常被認(rèn)為是透視下地殼的窗口[2]。高壓麻粒巖通常被認(rèn)為代表高級的變基性巖,并以單斜輝石+斜長石+石榴子石+石英等礦物組合為主要特征[4-6], 至于其他次要礦物如角閃石和藍(lán)晶石等是否出現(xiàn),取決于水活度和全巖成分[7]。高壓麻粒巖不同于榴輝巖的是其礦物組合中含有斜長石和(或)貧硬玉分子的單斜輝石,而中壓麻粒巖不同于高壓麻粒巖的主要特征是其礦物組合中含有斜方輝石,但是高壓麻粒巖在峰期之后減壓過程中可能會形成以后成合晶冠狀體形式存在的斜方輝石[7]。高壓麻粒巖出露相當(dāng)廣泛,從古元古代(如華北恒山雜巖[8])到新生代(如喜馬拉雅山脈)的諸多大陸碰撞造山帶中均有報(bào)道。前人研究結(jié)果顯示,當(dāng)變質(zhì)溫度超過800 ℃時(shí),變質(zhì)壓力可能超過4 GPa[5],這意味著加厚地殼(或俯沖地殼)的下部經(jīng)歷了高溫作用。另外,高壓麻粒巖有時(shí)也與中溫榴輝巖共生,如華力西造山帶[9]。在特定地帶鑒定出高壓麻粒巖有助于對涉及大陸碰撞及相關(guān)過程中下地殼演化的認(rèn)識,而對高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的巖石學(xué)觀察和年代學(xué)測定對理解變質(zhì)作用和下地殼演化之間的關(guān)系至關(guān)重要。但是,獲得精確的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的時(shí)代往往比較困難。這種困難主要來自于后期多階段變質(zhì)作用疊加以及相關(guān)過程導(dǎo)致的礦物間同位素體系(尤其是Sm-Nd和Rb-Sr)的重置或不平衡,因此影響了對巖石的形成過程和構(gòu)造背景的認(rèn)識。
在過去的20年里,眾多研究者對華北克拉通前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和下地殼包體巖石開展了大量的巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和地質(zhì)年代學(xué)研究,并在其形成和演化上獲得了若干重要進(jìn)展,進(jìn)一步將華北克拉通變質(zhì)基底劃分為東部陸塊、西部陸塊及分割東部和西部陸塊的中部造山帶[0-]。目前就東、西部陸塊沿中部造山帶在大約85 Ga完成克拉通拼合已經(jīng)達(dá)成共識[0-7]。拼合完成之后,在6~85 Ga期間,克拉通內(nèi)部和邊緣經(jīng)歷了一系列的拉張和裂谷事件,形成了伴隨有鎂鐵質(zhì)巖漿群侵位的拗拉槽和邊緣裂谷盆地,發(fā)育有斜長巖輝長巖紋長二長巖環(huán)斑花崗巖套和A型花崗巖,以及超鉀火山巖的噴發(fā)[7-22]。值得注意的是,目前已報(bào)道的古元古代高壓麻粒巖相變質(zhì)作用主要來自于中部造山帶[8,0-3,23],而東部陸塊僅在膠東和信陽地區(qū)見有零星報(bào)道[24]。此外,對華北克拉通古元古代高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的構(gòu)造背景還存在2種不同的解釋:一種觀點(diǎn)認(rèn)為這些高壓麻粒巖形成于東、西部陸塊拼合的碰撞造山環(huán)境中[8,-4];另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為它們是古元古代地幔柱活動的產(chǎn)物[8-20,24]。存在爭議的一個(gè)重要原因是對高壓麻粒巖相變質(zhì)作用缺少直接的巖石學(xué)和年代學(xué)觀察,尤其是在華北克拉通東南緣或東部陸塊的南部。目前,在所研究的區(qū)域,僅見高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的巖石學(xué)證據(jù)和模糊的(晚)古元古代年齡的分開報(bào)道。最近,Xu等在徐州—宿州地區(qū)發(fā)現(xiàn)了榴輝巖(類)捕虜體,認(rèn)為它們是華北克拉通鎂鐵質(zhì)下地殼在大約220 Ma時(shí)構(gòu)造加厚形成的[25-27]。
關(guān)于華北克拉通的形成與演化,雖然受到廣泛關(guān)注并日益引起國內(nèi)外研究者的興趣,但是大部分研究都集中于華北克拉通內(nèi)部、北部和東、西陸塊結(jié)合帶或中部造山帶,而東南緣下地殼的形成與演化研究則顯得較薄弱。華北克拉通東南緣出露的變質(zhì)基底(五河變質(zhì)雜巖)和下地殼包體巖石無疑為這一研究提供了極好的天然實(shí)驗(yàn)室。最近的研究結(jié)果顯示,五河變質(zhì)雜巖中的變基性巖經(jīng)歷了80~90 Ga的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[28-29]。徐州—宿州一帶中生代侵入體中包體的巖石學(xué)、年代學(xué)和巖石地球化學(xué)研究也表明,這些包體大部分形成于24~25 Ga并經(jīng)過大約8 Ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[25-29]。但是,有關(guān)研究區(qū)下地殼巖石的成因、形成與演化仍是亟待解決的重要科學(xué)問題。
為了更好地了解華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)地殼(尤其是下地殼)的形成和演化過程,筆者根據(jù)近年來對蚌埠地區(qū)出露的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和宿州附近夾溝中生代閃長斑巖中捕虜體的研究成果和進(jìn)展,結(jié)合研究區(qū)已發(fā)表的相關(guān)資料,總結(jié)了華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)幕式地殼生長和多期變質(zhì)作用與改造的巖石學(xué)和年代學(xué)證據(jù)。
地質(zhì)背景
華北克拉通是世界上最古老的克拉通之一,保留有大于36 Ga的古老地殼物質(zhì)殘留[30]。地理位置上,華北克拉通西接祁連造山帶,北鄰天山—內(nèi)蒙—大興安嶺造山帶;在南端,秦嶺—大別—蘇魯造山帶把華北克拉通和揚(yáng)子克拉通分開(圖[26])。基于年代學(xué)、巖石組合、構(gòu)造演化和P-T-t軌跡的不同,將華北克拉通劃分為東部陸塊、西部陸塊及夾于其中的中部造山帶[8,0,9,3]。筆者研究的蚌埠和徐州—宿州地區(qū)位于華北克拉通東部陸塊的東南緣,距蘇魯造山帶西端的郯—廬斷裂帶以西約00 km,距大別造山帶北端約300 km (圖)。區(qū)內(nèi)變形的新元古代和古生代蓋層,以及晚太古代到古元古代的變質(zhì)基底侵入有大量小的中生代侵入體(如夾溝、班井和利國巖體;圖)。這些中生代侵入體主要由閃長質(zhì)和二長閃長質(zhì)斑巖組成。研究區(qū)的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底主要出露在蚌埠地區(qū)(常稱為“五河變質(zhì)雜巖”或“五河群”[32]),并且被中生代含石榴子石花崗巖所侵入[圖2(a)];而中生代侵入體中含有大量下地殼或幔源包體或捕虜體[25-26,29,33-34] [圖2(b)]的徐州—宿州地區(qū)則無變質(zhì)基底出露。近期研究表明,變質(zhì)基底出露區(qū)(荊山、懷遠(yuǎn)和鳳陽等地)發(fā)育的含石榴子石花崗巖主要是由華南三疊紀(jì)俯沖陸殼巖石在59 Ma左右發(fā)生部分熔融形成的[35-36]。
研究區(qū)變質(zhì)基底的巖石類型主要有(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴麻粒巖和片麻巖等;下地殼包體的巖石類型主要有(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴角閃石巖、石榴麻粒巖、含石榴角閃斜長片麻巖和花崗片麻巖等。此外,包體中還有含尖晶石石榴單斜輝石巖、含金云母單斜輝石巖和含尖晶石二輝石巖等形成于古生代((393SymbolqB@ 7)Ma)的幔源巖石,指示北秦嶺向東延伸到華北克拉通東南緣(至少到安徽宿州地區(qū))以及在華北克拉通與揚(yáng)子克拉通之間存在一個(gè)已消失的新元古代洋殼[33]。
研究區(qū)前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石(五河變質(zhì)雜巖),主要出露于“蚌埠隆起”區(qū)(如荊山、懷遠(yuǎn)和鳳陽等地),巖石類型主要有含石榴斜長角閃巖、榴閃巖、石榴麻粒巖和片麻巖等。石榴斜長角閃巖呈構(gòu)造巖塊或條帶狀產(chǎn)于不純的大理巖中[29,34-36],兩者之間呈構(gòu)造接觸關(guān)系,反映了它們原巖的不同以及可能具有不同的演化歷史,它們的原巖分別為巖漿巖和沉積巖。石榴斜長角閃巖(如樣品07FY0)主要由石榴子石、斜長石和角閃石以及少量單斜輝石、榍石和微量金紅石等礦物組成(圖3(a)、(c)[29])。石榴子石在成分上是均一的,為鐵鋁榴石鎂鋁榴石鈣鋁榴石固溶體,錳含量較低。斜長石有3種產(chǎn)出形式:以包裹體形式產(chǎn)于石榴子石中;以后成合晶形式與綠角閃石共生;以基質(zhì)形式產(chǎn)出。富鈦的棕色角閃石通常以包裹體形式產(chǎn)于斜長石[圖3(b)[29]]或基質(zhì)中,TiO2含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),后文同)高達(dá)
382%;而產(chǎn)于基質(zhì)中或與斜長石共生產(chǎn)于后成合晶中[圖3(c)]的綠色角閃石幾乎不含Ti?;|(zhì)中殘留的單斜輝石為透輝石。榴閃巖[圖3(d)、(e)]主要由石榴子石、角閃石、斜長石和石英等組成,石榴子石在成分上相對均一,類似于樣品07FY0的石榴子石組成;角閃石有2期,分別為早期的棕色高鈦角閃石和晚期的綠色低鈦角閃石,這些特征暗示榴閃巖樣品也經(jīng)歷了類似的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用及后期變質(zhì)作用疊加。石榴麻粒巖的主要礦物組合為石榴子石+單斜輝石+斜長石+角閃石[圖3(f)],這種礦物組合指示其經(jīng)歷了高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[4-6]。
研究區(qū)下地殼包體的巖石類型很豐富,如(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴角閃石巖、石榴麻粒巖、含石榴角閃斜長片麻巖和花崗片麻巖等(圖4[29,33])。其中,石榴斜長角閃巖(如樣品07JG2)主要組成礦物為石榴子石、斜長石、角閃石、金紅石、石英以及少量單斜輝石[圖4(b)、(d)、(e)]。石榴子石晶體在尺度上為毫米級別,成分相對均一,為鐵鋁榴石鎂鋁榴石鈣鋁榴石固溶體。斜長石有3種產(chǎn)出形式:以包裹體形式產(chǎn)于石榴子石中;以后成合晶形式與單斜輝石和(或)角閃石共生;以基質(zhì)形式產(chǎn)出。大部分金紅石已退變?yōu)殁佽F礦,單斜輝石被以角閃石+斜長石組成的后成合晶結(jié)構(gòu)所替代[圖4(d)、(e)]。有時(shí)可見裂隙中鉀長石等礦物的分布[圖4(b)],可能指示晚期的溶體交代作用結(jié)果。
石榴麻粒巖(如樣品07JG4、08JG5)主要組成礦物為石榴子石、斜長石、角閃石、單斜輝石、石英、金紅石、榍石和少量綠泥石[圖4(a)、(f)~(h)]。單斜輝石為透輝石,有2種產(chǎn)出形式:與金紅石和石英共生,以包裹體的形式產(chǎn)出于石榴子石和榍石中;以殘晶形式與斜長石和角閃石共生產(chǎn)于后成合晶中。透輝石局部被綠泥石所交代[圖4(f)]。含有金紅石和角閃石針狀出溶體的單斜輝石有時(shí)含有角閃石退變邊[圖4(g)]。石榴子石的典型特征是含有定向的針狀金紅石出溶體[圖4(g)],成分上類似于樣品07JG2的石榴子石。長石主要以基質(zhì)或后成合晶形式存在[圖4(f)]?;|(zhì)中的金紅石部分被鈦鐵礦所替代。
含石榴角閃斜長片麻巖(如樣品07JG32)[圖4(c)]主要礦物組合為石榴子石+斜長石+角閃石+金紅石,金紅石部分退變?yōu)殁佽F礦,石榴子石被斜長石+角閃石后成合晶所環(huán)繞。此外,石榴角閃石巖的主要組成礦物為石榴子石、角閃石、金紅石[圖4(i)]:石榴子石有2期,包括具有針狀金紅石出溶體的早期石榴子石和晚期深色石榴子石;角閃石也有2期,分別為早期的褐色富鐵、高鈦角閃石和晚期的綠色低鈦角閃石。
不同樣品中的角閃石是按照Leake等的分類方案[37]來命名的。棕褐色、富TiO2角閃石為韭閃石和鐵質(zhì)韭閃石,而綠色、低TiO2的角閃石為鎂質(zhì)綠鈉閃石和淺閃石[圖3(b)、(e),圖4(i)]。表明這2類角閃石分別形成于不同的變質(zhì)條件下,如麻粒巖相和角閃巖相條件下,因?yàn)榍叭搜芯恳炎C明角閃石中Ti含量隨變質(zhì)程度的增加而升高[6,38]。這種差別也得到了巖相學(xué)證據(jù)的支持:綠角閃石產(chǎn)出于后成合晶中,而棕褐色角閃石以包裹體形式產(chǎn)出。有些樣品中含有較多的富鈦角閃石,可能反映了它們不同的原巖成分。根據(jù)電子探針成分分析,不同類型的角閃石可能形成于不同的變質(zhì)條件下(圖5[39]),`這進(jìn)一步證明本區(qū)下地殼巖石經(jīng)歷了多期變質(zhì)疊加與改造過程。
綜上所述,無論是變質(zhì)基底還是下地殼包體巖石,它們大多數(shù)(除下地殼上部的巖石以外)都含有石榴子石、單斜輝石、金紅石、斜長石和石英等峰期礦物組合,指示形成于高壓(大約 GPa)麻粒巖相條件下[40]。另外,這些樣品缺少諸如藍(lán)晶石和硅線石之類的富鋁礦物相,表明其原巖為巖漿巖而非沉積巖成因[4]?;谏鲜鲲@微結(jié)構(gòu)觀察和礦物之間的關(guān)系,至少可以區(qū)分出峰期高壓麻粒巖相(石榴子石+斜長石+單斜輝石+石英+金紅石±富鈦角閃石)變質(zhì)礦物組合,以及后期角閃巖相(斜長石+綠角閃石+鈦鐵礦+榍石)和綠片巖相(綠泥石+方解石+磁鐵礦)等退變質(zhì)礦物組合。因此,研究區(qū)前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石以及大多數(shù)下地殼包體巖石所經(jīng)歷的最高變質(zhì)條件為高壓麻粒巖相。礦物組合與初步的溫壓計(jì)算結(jié)果表明,高壓麻粒巖相變質(zhì)階段溫度和壓力分別為800 ℃~860 ℃和0~2 GPa[29]。但是,由于緩慢冷卻,尤其是可能經(jīng)歷了緩慢折返作用的巖石(如樣品07FY0),而導(dǎo)致礦物的Fe-Mg交換或重置[42],所計(jì)算的溫度有可能代表高壓麻粒巖相變質(zhì)階段的最小估計(jì)值[43]。
3幕式地殼生長與多期改造的年代學(xué)和f同位素證據(jù)
由于受到后期多階段變質(zhì)作用疊加的影響,Sm-Nd和Rb-Sr同位素體系發(fā)生了重置和(或)礦物之間的同位素不平衡,往往難以準(zhǔn)確測定不同變質(zhì)階段的時(shí)代,而鋯石無疑是理想的定年礦物。鋯石是一種難熔礦物,具有很低的Pb擴(kuò)散速率[44],因而高級變質(zhì)巖中鋯石常常能保留多期次的巖漿作用和變質(zhì)作用記錄[45-49]。因此,鋯石的原位U-Pb定年是獲得經(jīng)歷過復(fù)雜演化過程和多期變質(zhì)作用巖石可靠時(shí)代的有效方法。但是,由于物理化學(xué)條件變化和每期變質(zhì)時(shí)間長短的不同,導(dǎo)致早期的鋯石結(jié)構(gòu)發(fā)生改變和(或)新的鋯石生長,從而造成高級變質(zhì)巖中的鋯石結(jié)構(gòu)顯示較大的變化性和復(fù)雜性[50]。鋯石中的變質(zhì)礦物包裹體能把年代學(xué)結(jié)果和變質(zhì)作用直接聯(lián)系起來,而對于那些反映巖石復(fù)雜的巖漿和變質(zhì)作用歷史的環(huán)帶鋯石所表現(xiàn)出的諸如不規(guī)則邊界、不同的核幔邊區(qū)域之類的復(fù)雜結(jié)構(gòu)可以通過陰極發(fā)光(CL)圖像揭示出來[5-52]。此外,鋯石的Lu-f同位素體系優(yōu)于其U-Pb體系,通常能抵抗后期蝕變和改造作用的影響[44,53-54],能保存近于初始的f同位素比值,并可以用來示蹤巖石成因和源區(qū)研究[55-56]。
因此,單顆粒鋯石U-Pb和Lu-f 同位素的聯(lián)合分析數(shù)據(jù)已被證明能提供有關(guān)巖漿和變質(zhì)事件以及巖石成因和殼幔演化的可靠詳細(xì)信息[53-55,57-65]。正如前文所述,華北克拉通是一個(gè)古老的克拉通并經(jīng)歷了復(fù)雜的演化過程,為此,筆者根據(jù)最新研究成果以及已發(fā)表的有關(guān)華北克拉通東南緣變質(zhì)基底和下地殼包體的鋯石U-Pb年代學(xué)和Lu-f 同位素?cái)?shù)據(jù),探討了研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼的形成和演化過程。
根據(jù)鋯石陰極發(fā)光圖像(圖6[29,33-34])可以看出,研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼包體巖石經(jīng)歷了復(fù)雜的巖漿熱事件和多期變質(zhì)作用,大多數(shù)鋯石顯示核幔邊結(jié)構(gòu),包括典型的巖漿鋯石核和具有石榴子石+單斜輝石+金紅石+斜長石等高壓麻粒巖相礦物組合的8~9 Ga變質(zhì)鋯石[29,33]以及具有高的Ti溫度(大于800 ℃)的248~249 Ga麻粒巖相變質(zhì)鋯石[34]。鋯石U-Pb年齡結(jié)果統(tǒng)計(jì)(圖7)顯示,研究區(qū)經(jīng)歷了25~26、2 Ga的巖漿熱事件以及25~26、2、8~9 Ga以及390、76 Ma的變質(zhì)事件。其中,形成于25~26 Ga的下地殼巖石包括2類:一類是經(jīng)歷了2 Ga和(或)8~9 Ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用以及390、76 Ma的變質(zhì)改造,而且可能是因?yàn)檫@類巖石位于下地殼下部,在2 Ga時(shí)靠近俯沖帶,因而遭受大洋俯沖與變質(zhì)作用的強(qiáng)烈影響而造成Pb同位素均一化,形成了具有與約2 Ga島弧巖石一致的高放射成因Pb同位素組成;另一類巖石則形成于255~264 Ga,可能因處于下地殼上部而僅遭受了248~249 Ga麻粒巖相變質(zhì)作用,但沒有2 Ga和(或)8~9 Ga變質(zhì)疊加的巖石學(xué)和年代學(xué)記錄,表現(xiàn)為典型的前寒武紀(jì)下地殼巖石特點(diǎn)的低放射成因Pb同位素組成[34]。此外,強(qiáng)烈的約8 Ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用可能是由于幔源巖漿底侵于下地殼底部而導(dǎo)致大規(guī)模地殼加熱和增厚引起的,這也與該時(shí)期華北克拉通存在廣泛的拉張、裂谷作用以及相關(guān)的鎂鐵質(zhì)巖漿侵位等相吻合[8,20-2,29]。
鋯石的f同位素分析(圖8[33])指示,研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼經(jīng)歷了25 Ga和2 Ga的巖漿熱事件。鑒于這2期鋯石的ε-f(t)中有一部分樣品為明顯的正值(如5~2),反映它們的原巖來自于新生地殼,結(jié)合其原巖性質(zhì)和地球化學(xué)特點(diǎn),指示它們的巖石成因與2期俯沖增生事件有關(guān)[33]。此外,27~28 Ga的繼承鋯石U-Pb年齡(圖7)和鋯石f模式年齡[33-34]暗示研究區(qū)可能還存在更老的地殼物質(zhì)或更早的地殼生長時(shí)期,這尚需進(jìn)一步的研究。
4結(jié)語
()華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)下地殼的巖石組成復(fù)雜,反映一個(gè)不同形成時(shí)代和不同成因并經(jīng)過多期不同程度變質(zhì)作用與改造的形成、演化過程。
(2)華北克拉通東南緣在前寒武紀(jì)發(fā)生過幕式地殼生長,至少包括25~26 Ga和2 Ga這2期俯沖增生和約8 Ga的垂向增生過程。由f模式年齡和繼承鋯石限定的27~28 Ga可能代表另一期地殼生長時(shí)間。
中圖分類號:p5883 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:a
文章編號:672-656(202)04-000-11
0引言
大陸地殼的形成一般歸結(jié)為2個(gè)典型的板塊構(gòu)造位置,即活動大陸邊緣和板內(nèi)[]。其中,板內(nèi)的大陸生長與地幔柱的巖漿板底墊托作用或巖漿底侵作用(magmatic underplating)有關(guān),而板緣的大陸生長則主要通過俯沖增生和弧陸碰撞來實(shí)現(xiàn)的。而且,會聚大陸邊緣通常被認(rèn)為是下地殼增生(包括幔源巖漿板底墊托作用和俯沖增生)的主要場所[2]。然而,很少有實(shí)例是來自活動大陸邊緣的下地殼包體[2-3]。
麻粒巖包體和麻粒巖地體(尤其是高壓麻粒巖)通常被認(rèn)為是透視下地殼的窗口[2]。高壓麻粒巖通常被認(rèn)為代表高級的變基性巖,并以單斜輝石+斜長石+石榴子石+石英等礦物組合為主要特征[4-6], 至于其他次要礦物如角閃石和藍(lán)晶石等是否出現(xiàn),取決于水活度和全巖成分[7]。高壓麻粒巖不同于榴輝巖的是其礦物組合中含有斜長石和(或)貧硬玉分子的單斜輝石,而中壓麻粒巖不同于高壓麻粒巖的主要特征是其礦物組合中含有斜方輝石,但是高壓麻粒巖在峰期之后減壓過程中可能會形成以后成合晶冠狀體形式存在的斜方輝石[7]。高壓麻粒巖出露相當(dāng)廣泛,從古元古代(如華北恒山雜巖[8])到新生代(如喜馬拉雅山脈)的諸多大陸碰撞造山帶中均有報(bào)道。前人研究結(jié)果顯示,當(dāng)變質(zhì)溫度超過800 ℃時(shí),變質(zhì)壓力可能超過4 gpa[5],這意味著加厚地殼(或俯沖地殼)的下部經(jīng)歷了高溫作用。另外,高壓麻粒巖有時(shí)也與中溫榴輝巖共生,如華力西造山帶[9]。在特定地帶鑒定出高壓麻粒巖有助于對涉及大陸碰撞及相關(guān)過程中下地殼演化的認(rèn)識,而對高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的巖石學(xué)觀察和年代學(xué)測定對理解變質(zhì)作用和下地殼演化之間的關(guān)系至關(guān)重要。但是,獲得精確的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的時(shí)代往往比較困難。這種困難主要來自于后期多階段變質(zhì)作用疊加以及相關(guān)過程導(dǎo)致的礦物間同位素體系(尤其是sm-nd和rb-sr)的重置或不平衡,因此影響了對巖石的形成過程和構(gòu)造背景的認(rèn)識。
在過去的20年里,眾多研究者對華北克拉通前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和下地殼包體巖石開展了大量的巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和地質(zhì)年代學(xué)研究,并在其形成和演化上獲得了若干重要進(jìn)展,進(jìn)一步將華北克拉通變質(zhì)基底劃分為東部陸塊、西部陸塊及分割東部和西部陸塊的中部造山帶[0-]。目前就東、西部陸塊沿中部造山帶在大約85 ga完成克拉通拼合已經(jīng)達(dá)成共識[0-7]。拼合完成之后,在6~85 ga期間,克拉通內(nèi)部和邊緣經(jīng)歷了一系列的拉張和裂谷事件,形成了伴隨有鎂鐵質(zhì)巖漿群侵位的拗拉槽和邊緣裂谷盆地,發(fā)育有斜長巖輝長巖紋長二長巖環(huán)斑花崗巖套和a型花崗巖,以及超鉀火山巖的噴發(fā)[7-22]。值得注意的是,目前已報(bào)道的古元古代高壓麻粒巖相變質(zhì)作用主要來自于中部造山帶[8,0-3,23],而東部陸塊僅在膠東和信陽地區(qū)見有零星報(bào)道[24]。此外,對華北克拉通古元古代高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的構(gòu)造背景還存在2種不同的解釋:一種觀點(diǎn)認(rèn)為這些高壓
麻粒巖形成于東、西部陸塊拼合的碰撞造山環(huán)境中[8,-4];另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為它們是古元古代地幔柱活動的產(chǎn)物[8-20,24]。存在爭議的一個(gè)重要原因是對高壓麻粒巖相變質(zhì)作用缺少直接的巖石學(xué)和年代學(xué)觀察,尤其是在華北克拉通東南緣或東部陸塊的南部。目前,在所研究的區(qū)域,僅見高壓麻粒巖相變質(zhì)作用的巖石學(xué)證據(jù)和模糊的(晚)古元古代年齡的分開報(bào)道。最近,xu等在徐州—宿州地區(qū)發(fā)現(xiàn)了榴輝巖(類)捕虜體,認(rèn)為它們是華北克拉通鎂鐵質(zhì)下地殼在大約220 ma時(shí)構(gòu)造加厚形成的[25-27]。
關(guān)于華北克拉通的形成與演化,雖然受到廣泛關(guān)注并日益引起國內(nèi)外研究者的興趣,但是大部分研究都集中于華北克拉通內(nèi)部、北部和東、西陸塊結(jié)合帶或中部造山帶,而東南緣下地殼的形成與演化研究則顯得較薄弱。華北克拉通東南緣出露的變質(zhì)基底(五河變質(zhì)雜巖)和下地殼包體巖石無疑為這一研究提供了極好的天然實(shí)驗(yàn)室。最近的研究結(jié)果顯示,五河變質(zhì)雜巖中的變基性巖經(jīng)歷了80~90 ga的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[28-29]。徐州—宿州一帶中生代侵入體中包體的巖石學(xué)、年代學(xué)和巖石地球化學(xué)研究也表明,這些包體大部分形成于24~25 ga并經(jīng)過大約8 ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[25-29]。但是,有關(guān)研究區(qū)下地殼巖石的成因、形成與演化仍是亟待解決的重要科學(xué)問題。
為了更好地了解華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)地殼(尤其是下地殼)的形成和演化過程,筆者根據(jù)近年來對蚌埠地區(qū)出露的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和宿州附近夾溝中生代閃長斑巖中捕虜體的研究成果和進(jìn)展,結(jié)合研究區(qū)已發(fā)表的相關(guān)資料,總結(jié)了華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)幕式地殼生長和多期變質(zhì)作用與改造的巖石學(xué)和年代學(xué)證據(jù)。
地質(zhì)背景
華北克拉通是世界上最古老的克拉通之一,保留有大于36 ga的古老地殼物質(zhì)殘留[30]。地理位置上,華北克拉通西接祁連造山帶,北鄰天山—內(nèi)蒙—大興安嶺造山帶;在南端,秦嶺—大別—蘇魯造山帶把華北克拉通和揚(yáng)子克拉通分開(圖[26])。基于年代學(xué)、巖石組合、構(gòu)造演化和p-t-t軌跡的不同,將華北克拉通劃分為東部陸塊、西部陸塊及夾于其中的中部造山帶[8,0,9,3]。筆者研究的蚌埠和徐州—宿州地區(qū)位于華北克拉通東部陸塊的東南緣,距蘇魯造山帶西端的郯—廬斷裂帶以西約00 km,距大別造山帶北端約300 km (圖)。區(qū)內(nèi)變形的新元古代和古生代蓋層,以及晚太古代到古元古代的變質(zhì)基底侵入有大量小的中生代侵入體(如夾溝、班井和利國巖體;圖)。這些中生代侵入體主要由閃長質(zhì)和二長閃長質(zhì)斑巖組成。研究區(qū)的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底主要出露在蚌埠地區(qū)(常稱為“五河變質(zhì)雜巖”或“五河群”[32]),并且被中生代含石榴子石花崗巖所侵入[圖2(a)];而中生代侵入體中含有大量下地殼或幔源包體或捕虜體[25-26,29,33-34] [圖2(b)]的徐州—宿州地區(qū)則無變質(zhì)基底出露。近期研究表明,變質(zhì)基底出露區(qū)(荊山、懷遠(yuǎn)和鳳陽等地)發(fā)育的含石榴子石花崗巖主要是由華南三疊紀(jì)俯沖陸殼巖石在59 ma左右發(fā)生部分熔融形成的[35-36]。
研究區(qū)變質(zhì)基底的巖石類型主要有(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴麻粒巖和片麻巖等;下地殼包體的巖石類型主要有(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴角閃石巖、石榴麻粒巖、含石榴角閃斜長片麻巖和花崗片麻巖等。此外,包體中還有含尖晶石石榴單斜輝石巖、含金云母單斜輝石巖和含尖晶石二輝石巖等形成于古生代((393symbolqb@ 7)ma)的幔源巖石,指示北秦嶺向東延伸到華北克拉通東南緣(至少到安徽宿州地區(qū))以及在華北克拉通與揚(yáng)子克拉通之間存在一個(gè)已消失的新元古代洋殼[33]。
研究區(qū)前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石(五河變質(zhì)雜巖),主要出露于“蚌埠隆起”區(qū)(如荊山、懷遠(yuǎn)和鳳陽等地),巖石類型主要有含石榴斜長角閃巖、榴閃巖、石榴麻粒巖和片麻巖等。石榴斜長角閃巖呈構(gòu)造巖塊或條帶狀產(chǎn)于不純的大理巖中[29,34-36],兩者之間呈構(gòu)造接觸關(guān)系,反映了它們原巖的不同以及可能具有不同的演化歷史,它們的原巖分別為巖漿巖和沉積巖。石榴斜長角閃巖(如樣品07fy0)主要由石榴子石、斜長石和角閃石以及少量單斜輝石、榍石和微量金紅石等礦物組成(圖3(a)、(c)[29])。石榴子石在成分上是均一的,為鐵鋁榴石鎂鋁榴石鈣鋁榴石固溶體,錳含量較低。斜長石有3種產(chǎn)出形式:以包裹
體形式產(chǎn)于石榴子石中;以后成合晶形式與綠角閃石共生;以基質(zhì)形式產(chǎn)出。富鈦的棕色角閃石通常以包裹體形式產(chǎn)于斜長石[圖3(b)[29]]或基質(zhì)中,tio2含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),后文同)高達(dá)
382%;而產(chǎn)于基質(zhì)中或與斜長石共生產(chǎn)于后成合晶中[圖3(c)]的綠色角閃石幾乎不含ti?;|(zhì)中殘留的單斜輝石為透輝石。榴閃巖[圖3(d)、(e)]主要由石榴子石、角閃石、斜長石和石英等組成,石榴子石在成分上相對均一,類似于樣品07fy0的石榴子石組成;角閃石有2期,分別為早期的棕色高鈦角閃石和晚期的綠色低鈦角閃石,這些特征暗示榴閃巖樣品也經(jīng)歷了類似的高壓麻粒巖相變質(zhì)作用及后期變質(zhì)作用疊加。石榴麻粒巖的主要礦物組合為石榴子石+單斜輝石+斜長石+角閃石[圖3(f)],這種礦物組合指示其經(jīng)歷了高壓麻粒巖相變質(zhì)作用[4-6]。
研究區(qū)下地殼包體的巖石類型很豐富,如(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴角閃石巖、石榴麻粒巖、含石榴角閃斜長片麻巖和花崗片麻巖等(圖4[29,33])。其中,石榴斜長角閃巖(如樣品07jg2)主要組成礦物為石榴子石、斜長石、角閃石、金紅石、石英以及少量單斜輝石[圖4(b)、(d)、(e)]。石榴子石晶體在尺度上為毫米級別,成分相對均一,為鐵鋁榴石鎂鋁榴石鈣鋁榴石固溶體。斜長石有3種產(chǎn)出形式:以包裹體形式產(chǎn)于石榴子石中;以后成合晶形式與單斜輝石和(或)角閃石共生;以基質(zhì)形式產(chǎn)出。大部分金紅石已退變?yōu)殁佽F礦,單斜輝石被以角閃石+斜長石組成的后成合晶結(jié)構(gòu)所替代[圖4(d)、(e)]。有時(shí)可見裂隙中鉀長石等礦物的分布[圖4(b)],可能指示晚期的溶體交代作用結(jié)果。
石榴麻粒巖(如樣品07jg4、08jg5)主要組成礦物為石榴子石、斜長石、角閃石、單斜輝石、石英、金紅石、榍石和少量綠泥石[圖4(a)、(f)~(h)]。單斜輝石為透輝石,有2種產(chǎn)出形式:與金紅石和石英共生,以包裹體的形式產(chǎn)出于石榴子石和榍石中;以殘晶形式與斜長石和角閃石共生產(chǎn)于后成合晶中。透輝石局部被綠泥石所交代[圖4(f)]。含有金紅石和角閃石針狀出溶體的單斜輝石有時(shí)含有角閃石退變邊[圖4(g)]。石榴子石的典型特征是含有定向的針狀金紅石出溶體[圖4(g)],成分上類似于樣品07jg2的石榴子石。長石主要以基質(zhì)或后成合晶形式存在[圖4(f)]?;|(zhì)中的金紅石部分被鈦鐵礦所替代。
含石榴角閃斜長片麻巖(如樣品07jg32)[圖4(c)]主要礦物組合為石榴子石+斜長石+角閃石+金紅石,金紅石部分退變?yōu)殁佽F礦,石榴子石被斜長石+角閃石后成合晶所環(huán)繞。此外,石榴角閃石巖的主要組成礦物為石榴子石、角閃石、金紅石[圖4(i)]:石榴子石有2期,包括具有針狀金紅石出溶體的早期石榴子石和晚期深色石榴子石;角閃石也有2期,分別為早期的褐色富鐵、高鈦角閃石和晚期的綠色低鈦角閃石。
不同樣品中的角閃石是按照leake等的分類方案[37]來命名的。棕褐色、富tio2角閃石為韭閃石和鐵質(zhì)韭閃石,而綠色、低tio2的角閃石為鎂質(zhì)綠鈉閃石和淺閃石[圖3(b)、(e),圖4(i)]。表明這2類角閃石分別形成于不同的變質(zhì)條件下,如麻粒巖相和角閃巖相條件下,因?yàn)榍叭搜芯恳炎C明角閃石中ti含量隨變質(zhì)程度的增加而升高[6,38]。這種差別也得到了巖相學(xué)證據(jù)的支持:綠角閃石產(chǎn)出于后成合晶中,而棕褐色角閃石以包裹體形式產(chǎn)出。有些樣品中含有較多的富鈦角閃石,可能反映了它們不同的原巖成分。根據(jù)電子探針成分分析,不同類型的角閃石可能形成于不同的變質(zhì)條件下(圖5[39]),`這進(jìn)一步證明本區(qū)下地殼巖石經(jīng)歷了多期變質(zhì)疊加與改造過程。
綜上所述,無論是變質(zhì)基底還是下地殼包體巖石,它們大多數(shù)(除下地殼上部的巖石以外)都含有石榴子石、單斜輝石、金紅石、斜長石和石英等峰期礦物組合,指示形成于高壓(大約 gpa)麻粒巖相條件下[40]。另外,這些樣品缺少諸如藍(lán)晶石和硅線石之類的富鋁礦物相,表明其原巖為巖漿巖而非沉積巖成因[4]。基于上述顯微結(jié)構(gòu)觀察和礦物之間的關(guān)系,至少可以區(qū)分出峰期高壓麻粒巖相(石榴子石+斜長石+單斜輝石+石英+金紅石±富鈦角閃石)變質(zhì)礦物組合,以及后期角閃巖相(斜長石+綠角閃石+鈦鐵礦+榍石)和綠片巖相(綠泥石+方解石+磁鐵礦)等退變質(zhì)礦物組合。因此,研究區(qū)前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石以及大多數(shù)下地殼包體巖石所
歷的最高變質(zhì)條件為高壓麻粒巖相。礦物組合與初步的溫壓計(jì)算結(jié)果表明,高壓麻粒巖相變質(zhì)階段溫度和壓力分別為800 ℃~860 ℃和0~2 gpa[29]。但是,由于緩慢冷卻,尤其是可能經(jīng)歷了緩慢折返作用的巖石(如樣品07fy0),而導(dǎo)致礦物的fe-mg交換或重置[42],所計(jì)算的溫度有可能代表高壓麻粒巖相變質(zhì)階段的最小估計(jì)值[43]。
3幕式地殼生長與多期改造的年代學(xué)和f同位素證據(jù)
由于受到后期多階段變質(zhì)作用疊加的影響,sm-nd和rb-sr同位素體系發(fā)生了重置和(或)礦物之間的同位素不平衡,往往難以準(zhǔn)確測定不同變質(zhì)階段的時(shí)代,而鋯石無疑是理想的定年礦物。鋯石是一種難熔礦物,具有很低的pb擴(kuò)散速率[44],因而高級變質(zhì)巖中鋯石常常能保留多期次的巖漿作用和變質(zhì)作用記錄[45-49]。因此,鋯石的原位u-pb定年是獲得經(jīng)歷過復(fù)雜演化過程和多期變質(zhì)作用巖石可靠時(shí)代的有效方法。但是,由于物理化學(xué)條件變化和每期變質(zhì)時(shí)間長短的不同,導(dǎo)致早期的鋯石結(jié)構(gòu)發(fā)生改變和(或)新的鋯石生長,從而造成高級變質(zhì)巖中的鋯石結(jié)構(gòu)顯示較大的變化性和復(fù)雜性[50]。鋯石中的變質(zhì)礦物包裹體能把年代學(xué)結(jié)果和變質(zhì)作用直接聯(lián)系起來,而對于那些反映巖石復(fù)雜的巖漿和變質(zhì)作用歷史的環(huán)帶鋯石所表現(xiàn)出的諸如不規(guī)則邊界、不同的核幔邊區(qū)域之類的復(fù)雜結(jié)構(gòu)可以通過陰極發(fā)光(cl)圖像揭示出來[5-52]。此外,鋯石的lu-f同位素體系優(yōu)于其u-pb體系,通常能抵抗后期蝕變和改造作用的影響[44,53-54],能保存近于初始的f同位素比值,并可以用來示蹤巖石成因和源區(qū)研究[55-56]。
因此,單顆粒鋯石u-pb和lu-f 同位素的聯(lián)合分析數(shù)據(jù)已被證明能提供有關(guān)巖漿和變質(zhì)事件以及巖石成因和殼幔演化的可靠詳細(xì)信息[53-55,57-65]。正如前文所述,華北克拉通是一個(gè)古老的克拉通并經(jīng)歷了復(fù)雜的演化過程,為此,筆者根據(jù)最新研究成果以及已發(fā)表的有關(guān)華北克拉通東南緣變質(zhì)基底和下地殼包體的鋯石u-pb年代學(xué)和lu-f 同位素?cái)?shù)據(jù),探討了研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼的形成和演化過程。
根據(jù)鋯石陰極發(fā)光圖像(圖6[29,33-34])可以看出,研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼包體巖石經(jīng)歷了復(fù)雜的巖漿熱事件和多期變質(zhì)作用,大多數(shù)鋯石顯示核幔邊結(jié)構(gòu),包括典型的巖漿鋯石核和具有石榴子石+單斜輝石+金紅石+斜長石等高壓麻粒巖相礦物組合的8~9 ga變質(zhì)鋯石[29,33]以及具有高的ti溫度(大于800 ℃)的248~249 ga麻粒巖相變質(zhì)鋯石[34]。鋯石u-pb年齡結(jié)果統(tǒng)計(jì)(圖7)顯示,研究區(qū)經(jīng)歷了25~26、2 ga的巖漿熱事件以及25~26、2、8~9 ga以及390、76 ma的變質(zhì)事件。其中,形成于25~26 ga的下地殼巖石包括2類:一類是經(jīng)歷了2 ga和(或)8~9 ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用以及390、76 ma的變質(zhì)改造,而且可能是因?yàn)檫@類巖石位于下地殼下部,在2 ga時(shí)靠近俯沖帶,因而遭受大洋俯沖與變質(zhì)作用的強(qiáng)烈影響而造成pb同位素均一化,形成了具有與約2 ga島弧巖石一致的高放射成因pb同位素組成;另一類巖石則形成于255~264 ga,可能因處于下地殼上部而僅遭受了248~249 ga麻粒巖相變質(zhì)作用,但沒有2 ga和(或)8~9 ga變質(zhì)疊加的巖石學(xué)和年代學(xué)記錄,表現(xiàn)為典型的前寒武紀(jì)下地殼巖石特點(diǎn)的低放射成因pb同位素組成[34]。此外,強(qiáng)烈的約8 ga高壓麻粒巖相變質(zhì)作用可能是由于幔源巖漿底侵于下地殼底部而導(dǎo)致大規(guī)模地殼加熱和增厚引起的,這也與該時(shí)期華北克拉通存在廣泛的拉張、裂谷作用以及相關(guān)的鎂鐵質(zhì)巖漿侵位等相吻合[8,20-2,29]。
鋯石的f同位素分析(圖8[33])指示,研究區(qū)前寒武紀(jì)下地殼經(jīng)歷了25 ga和2 ga的巖漿熱事件。鑒于這2期鋯石的ε-f(t)中有一部分樣品為明顯的正值(如5~2),反映它們的原巖來自于新生地殼,結(jié)合其原巖性質(zhì)和地球化學(xué)特點(diǎn),指示它們的巖石成因與2期俯沖增生事件有關(guān)[33]。此外,27~28 ga的繼承鋯石u-pb年齡(圖7)和鋯石f模式年齡[33-34]暗示研究區(qū)可能還存在更老的地殼物質(zhì)或更早的地殼生長時(shí)期,這尚需進(jìn)一步的研究。
4結(jié)語
()華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)下地殼的巖石組成復(fù)雜,反映一個(gè)不同形成時(shí)代和不同成因并經(jīng)過多期不同程度變質(zhì)作用與改造的形成、演化過程。
(2)華北克拉通東南緣在前寒武紀(jì)發(fā)生過幕式地殼生長,至少包括25~26 ga和2 ga這2期俯沖增生和約8 ga的垂向增生過程。由f模式年齡和繼承
鋯石限定的27~28 ga可能代表另一期地殼生長時(shí)間。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)34-0249-02
實(shí)驗(yàn)動物的質(zhì)量直接關(guān)系到科學(xué)研究結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和可重復(fù)性。實(shí)驗(yàn)動物在感染,特別在是隱性感染狀態(tài)下,往往會從免疫調(diào)節(jié)、代謝產(chǎn)物調(diào)節(jié)和與宿主細(xì)胞間的相互作用等多個(gè)方面導(dǎo)致科學(xué)試驗(yàn)失敗,或?qū)е驴茖W(xué)研究結(jié)果不準(zhǔn)確和不可重復(fù),造成人力、物力、財(cái)力和時(shí)間的嚴(yán)重浪費(fèi),嚴(yán)重阻滯了實(shí)驗(yàn)動物行業(yè)的健康發(fā)展。作為我國最早開設(shè)實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)的高等院校,揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)系在實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)設(shè)置、本科教學(xué)及人才培養(yǎng)方面進(jìn)行了大量嘗試,取得了較好的成效。本文結(jié)合揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物學(xué)系近年來開設(shè)實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)課程的經(jīng)歷,談?wù)剬?shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的研究范疇,課程開設(shè)的目的意義,課程內(nèi)容設(shè)置、講述重點(diǎn)及在課程教學(xué)過程中的一些體會,以期為更好地培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)學(xué)生提供一些借鑒。
一、實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)研究范疇
實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)是美國獸醫(yī)協(xié)會認(rèn)可的獸醫(yī)學(xué)范疇中的一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,其職責(zé)范圍涉及作為生物醫(yī)學(xué)業(yè)務(wù)活動對象的各種動物的疾病診斷、治療和預(yù)防,其中也包括探索盡量減輕科研用動物的疼痛或不適的各種方法,以及鑒定影響利用動物開展科學(xué)研究的各種因素。實(shí)驗(yàn)動物是指經(jīng)人工培育和人工改造,對其攜帶的微生物和遺傳、營養(yǎng)、環(huán)境實(shí)行控制,來源清楚、遺傳背景明確,用于科學(xué)研究、教學(xué)、生產(chǎn)、檢定及其他科學(xué)試驗(yàn)的動物。眾所周知,標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)動物是獲得可靠試驗(yàn)結(jié)果的有力保障和支撐,絕大多數(shù)重要的生命科學(xué)相關(guān)成果的取得都取決于以標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行的動物試驗(yàn),也正是動物試驗(yàn)推動了實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的發(fā)展,促使了科研工作者對實(shí)驗(yàn)動物病原學(xué)、流行病學(xué)、診斷措施和防控策略,以及病原感染對科學(xué)研究的潛在性干擾,逐步形成了實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的研究范疇。
二、實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)和教育
作為一門新興學(xué)科,實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的發(fā)展歷程較短,其發(fā)展主要伴隨實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的發(fā)展,也是實(shí)驗(yàn)動物學(xué)中微生物質(zhì)量控制的延伸、豐富和拓展。目前,國內(nèi)外尚未有專門的實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)教程,實(shí)驗(yàn)動物從業(yè)人員對實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)主要依賴于繼續(xù)教育、會議交流、通訊咨詢、相關(guān)論文雜志、課題研究,以及通過從工作中學(xué)習(xí)或通過各類交叉學(xué)科的培訓(xùn)等方式,從而達(dá)到對實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)相關(guān)內(nèi)容的了解、理解和掌握,并進(jìn)而推動實(shí)驗(yàn)動物行業(yè)整體健康發(fā)展,近些年來,隨著生命科學(xué)的蓬勃發(fā)展,對實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量的日趨嚴(yán)格,也加快了實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的發(fā)展,增加了實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)再教育和自我提高的機(jī)會。
三、實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)課程設(shè)置的目的和意義
為系統(tǒng)性建設(shè)實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)課程,推動實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)事業(yè)更好、更快地發(fā)展,以實(shí)驗(yàn)動物主要易感病原為主體,以實(shí)驗(yàn)動物感染病原后的對科學(xué)研究的干擾為抓手,驅(qū)動學(xué)生深層次理解實(shí)驗(yàn)動物感染病原微生物對科學(xué)研究和生產(chǎn)檢定產(chǎn)生干擾的危害性;促進(jìn)實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)學(xué)生深入理解實(shí)驗(yàn)動物微生物檢測國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的必須和必要檢查項(xiàng)目的意義以及標(biāo)準(zhǔn)制定的依據(jù);推動學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境要求,實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施,實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施的建設(shè)及實(shí)驗(yàn)動物的飼料、飲水和墊料管理等授課內(nèi)容;進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化對生命科學(xué)相關(guān)行業(yè)健康發(fā)展的重要意義。
四、課程內(nèi)容和設(shè)置
1999年,揚(yáng)州大學(xué)依托獸醫(yī)學(xué)院,在科技部的大力支持下,在全國率先設(shè)置了實(shí)驗(yàn)動物學(xué)專業(yè),經(jīng)15年的探索和經(jīng)驗(yàn)積累,已經(jīng)形成了具有鮮明特色的專業(yè)方向,培養(yǎng)了一大批專業(yè)性人才,為我國實(shí)驗(yàn)動物事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。《實(shí)驗(yàn)動物學(xué)》是實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)的主干課程,其主要講述實(shí)驗(yàn)動物學(xué)相關(guān)概念、實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境與設(shè)施、實(shí)驗(yàn)動物遺傳、繁殖與繁育體系、實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)管理及常規(guī)實(shí)驗(yàn)動物等內(nèi)容。因課時(shí)量限制,實(shí)驗(yàn)動物的微生物質(zhì)量控制基本不作講述。然而,近些年來全國實(shí)驗(yàn)動物微生物的質(zhì)量檢查結(jié)果不容樂觀,實(shí)驗(yàn)動物群體如嚙齒類動物感染重要病原的比例仍然較高,且經(jīng)常能聽到客戶對實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量問題的反饋,這已經(jīng)對實(shí)驗(yàn)動物行業(yè)造成了較大的影響。因此,為從實(shí)驗(yàn)動物微生物質(zhì)量角度更好地掌握實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的內(nèi)容,及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動物的微生物和寄生蟲感染,規(guī)避其影響科學(xué)研究的風(fēng)險(xiǎn),減少人、財(cái)、物力的浪費(fèi),揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)系于2010年開設(shè)了《實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)》課程。由于沒有參考教材,講授內(nèi)容主要依據(jù)《Laboratory Animal Medicine 2nd edition》和《Natural Pathogens of Laboratory Animals Their effects on Research》兩本英文原版書籍,同時(shí)結(jié)合國外著名大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物機(jī)構(gòu)網(wǎng)站以及揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)系的相關(guān)研究結(jié)果,自編了《實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)》講義。以嚙齒類動物(大鼠、小鼠、倉鼠、豚鼠和兔)、犬及非人靈長類動物為對象,主要講述病原特性、流行病學(xué)(重點(diǎn)講述傳播途徑和易感動物品系)、臨床表現(xiàn)、病理變化、診斷、防控,著重闡述病原感染對科學(xué)研究的干擾。目前,課程設(shè)置為40個(gè)學(xué)時(shí),其中理論課24學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課程緊扣理論課程,實(shí)驗(yàn)課主要以病原模擬感染實(shí)驗(yàn)動物,從臨床表現(xiàn)、診斷和對科學(xué)研究產(chǎn)生干擾等方面進(jìn)一步掌握理論課程所授內(nèi)容,較好地做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合。
五、教學(xué)體會
自2010年起,揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)系自設(shè)了實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)課程,堅(jiān)持從英文原版書籍及原始文獻(xiàn)中汲取營養(yǎng),堅(jiān)持不斷修改教學(xué)大綱、完善教學(xué)內(nèi)容;堅(jiān)持以更好地掌握實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)內(nèi)容和技能為宗旨,從無到有,由點(diǎn)到面,逐步積累,初步形成了實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的課程體系,明確了授課的側(cè)重點(diǎn),有效地補(bǔ)充了本專業(yè)的授課內(nèi)容,豐富了本專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容,拓展了實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)的研究方向。我們認(rèn)為,要上好實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)這門課,首先要充分了解實(shí)驗(yàn)動物學(xué)這門主干課程,實(shí)驗(yàn)動物學(xué)課程是本專業(yè)的基石,充分掌握實(shí)驗(yàn)動物學(xué)課程內(nèi)容,才能更好地有側(cè)重點(diǎn)地闡述實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)的相關(guān)內(nèi)容;其次,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,跟蹤實(shí)驗(yàn)動物病原的研究進(jìn)展,不斷更新和完善教學(xué)大綱及授課幻燈,挖掘與本專業(yè)相關(guān)的經(jīng)典案列,活躍課堂,調(diào)動學(xué)生的積極性;最后,堅(jiān)持理論課和實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合,理論課講解概念、方法和基礎(chǔ)理論知識,實(shí)驗(yàn)課以動物實(shí)驗(yàn)推動學(xué)生進(jìn)一步理解理論課的內(nèi)容,相輔相成。經(jīng)過5年的探索,我們初步建立了實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)課程的講授體系,促進(jìn)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)動物相關(guān)知識的掌握和應(yīng)用,師生反映效果較好。
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醫(yī)學(xué)生;實(shí)驗(yàn)動物福利;教育
作者單位:510515南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心
通訊作者:顧為望 E-mail:
1 實(shí)驗(yàn)動物福利的提出與發(fā)展
19世紀(jì)末,隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展和社會文明的進(jìn)步,動物越來越多地用于生物醫(yī)學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)動物的福利成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)動物的福利就是在以科學(xué)研究為目的的實(shí)驗(yàn)動物的生產(chǎn)和使用中最大限度地保證動物健康、安樂、舒適,從而獲得客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確的科研數(shù)據(jù)[1]。
近幾年實(shí)驗(yàn)動物福利問題受到了國際關(guān)注,2008年11月,歐洲實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)協(xié)會聯(lián)盟稱,它希望更新法規(guī)以更好地保護(hù)整個(gè)歐洲的實(shí)驗(yàn)動物;2010年4月,新聞報(bào)道稱,歐盟將實(shí)施動物實(shí)驗(yàn)新法規(guī),新的歐盟條約中有條款提到,“聯(lián)盟國應(yīng)該給足動物應(yīng)有的福利,因?yàn)閯游锸怯懈兄纳铮?]?!?/p>
落實(shí)和貫徹實(shí)驗(yàn)動物福利已成為國際趨勢,是社會文明和經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,在未來建立一個(gè)國際通用的實(shí)驗(yàn)動物福利標(biāo)準(zhǔn)已成為共識。
2 我國實(shí)驗(yàn)動物福利的現(xiàn)狀
中國實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)的起步很晚,基礎(chǔ)很差,但自80年代以來發(fā)展迅速,前國際實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)委員會主席羅塞爾曾感慨道:“我親眼看到中國的實(shí)驗(yàn)動物科技事業(yè)在不到十年的時(shí)間里,走完了西方國家半個(gè)世紀(jì)的路程?!北M管我國的實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)突飛猛進(jìn),有關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)不斷完善,實(shí)驗(yàn)動物福利問題引起越來越多的重視,但在維護(hù)實(shí)驗(yàn)動物福利方面,我國與國外相比有很大的差距。
我國的實(shí)驗(yàn)動物福利只有相關(guān)的管理辦法和部分條款,可操作性不強(qiáng),缺乏明確具體的處罰規(guī)定,導(dǎo)致人們普遍漠視實(shí)驗(yàn)動物福利;在教學(xué)中,由于施教者動物福利意識的淡漠,并不會在涉及到動物實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作和演示中向?qū)W生傳達(dá)有關(guān)維護(hù)動物福利的信息,而給學(xué)生造成實(shí)驗(yàn)動物只是一種資源和工具的印象:動物在清醒的狀態(tài)下或未麻醉徹底就進(jìn)行操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不給予人道處死使動物在巨大的痛苦中逐漸死亡、在垃圾堆中也時(shí)常會看到奄奄一息的實(shí)驗(yàn)動物,這些場面令人極為難受;只有少數(shù)實(shí)驗(yàn)性專業(yè)和研究生教學(xué)中開設(shè)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)課程,導(dǎo)致醫(yī)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)動物福利缺乏認(rèn)識,甚至毫無概念,在實(shí)際操作中不能切實(shí)維護(hù)實(shí)驗(yàn)動物福利,其中有些人甚至無視實(shí)驗(yàn)動物的痛苦,戲弄甚至傷害它們。目前情況,因?yàn)闆]有受到正規(guī)的實(shí)驗(yàn)動物福利教育,大部分醫(yī)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作時(shí)根本不會顧及到實(shí)驗(yàn)動物的感受。
3 重視醫(yī)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動物福利教育的意義
3.1 培養(yǎng)術(shù)德兼?zhèn)涞暮细袢瞬诺男枰?/p>
“大醫(yī)精誠”,“精”指專業(yè)熟練,“誠”指品德高尚。所謂“大醫(yī)”,除了高超精湛的醫(yī)術(shù),還要仁慈博愛,悲天憫人。仁慈博愛方能做到“以天地之心為己心,視人之子猶己之子,勿以勢利之心易之”,悲天憫人方能做到深切同情,感同身受,以人為本,尊重生命。醫(yī)學(xué)生在學(xué)習(xí)階段,生理、病理、毒理、解剖、外科手術(shù)等多門課程都要涉及實(shí)驗(yàn)動物,畢業(yè)后無論從事科研還是臨床,依然離不開實(shí)驗(yàn)動物,如果對動物的痛苦和福利漠視,縱使可以“精術(shù)”,卻很難“立德”,更難以確保對病患“一視同仁,貴義賤利”、“一心赴救,視病猶親”、“廉潔淳良,不唯名利”、“寬厚仁和,傾誠無忌”,有“術(shù)”無“德”是教育的失敗,更是社會的損失。
3.2 有助于醫(yī)學(xué)生道德上的自我完善
殘忍的對待實(shí)驗(yàn)動物會使人墮落。同情和憐憫是人性的組成部分,人類如果對動物殘忍,就會鈍化和減弱他們對動物的痛苦的惻隱之情,進(jìn)而在與別人交往的過程中,弱化甚至泯滅自身可以助人的本性。對動物殘忍實(shí)際上是“恃強(qiáng)凌弱”,長期如此,這種心理和行為會投射到人類內(nèi)部,演變成強(qiáng)勢個(gè)體虐待弱勢個(gè)體,喪失良知、愛心和同情心。
3.3 提高醫(yī)學(xué)生的思辨能力
加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動物福利教育,還有助于他們學(xué)會辯證地、科學(xué)地思考問題。動物福利和動物利用是對立統(tǒng)一的兩個(gè)方面。提倡動物福利,不等于人類不能利用動物,不能做任何的動物實(shí)驗(yàn),重要的是應(yīng)該怎么合理、人道地利用動物,怎樣科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使實(shí)現(xiàn)研究目的所使用的實(shí)驗(yàn)動物數(shù)量降低到最少,怎樣改善條件使飼養(yǎng)和使用過程中實(shí)驗(yàn)動物受到的損傷和痛苦最小,著名的“3R”原則就是在平衡科研欲求與動物痛苦的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。
3.4 獲得準(zhǔn)確、真實(shí)、可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的需要
動物實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟卺t(yī)學(xué)科學(xué)研究中發(fā)揮重要作用,前提是必須選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的、健康的、遺傳背景清楚的實(shí)驗(yàn)動物,同時(shí)還要排除各種干擾因素,消除不利影響。受污染、受虐待以及發(fā)育不良、營養(yǎng)欠佳的實(shí)驗(yàn)動物用于實(shí)驗(yàn),其結(jié)果必然失去準(zhǔn)確性、真實(shí)性和可靠性,甚至得出錯(cuò)誤的結(jié)論。此外,實(shí)驗(yàn)實(shí)施之前,如果對動物進(jìn)行溫柔地?fù)嵛?,動物會顯得比較平和、溫順,有的甚至能配合操作者進(jìn)行實(shí)驗(yàn);反之,如果操作者態(tài)度惡劣、動作野蠻粗暴,動物也會產(chǎn)生反抗情緒,有時(shí)動物會有意與人作對,拒不配合,實(shí)驗(yàn)很難繼續(xù)進(jìn)行,即使勉強(qiáng)進(jìn)行下去,也得不到真實(shí)、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[3]。
3.5 發(fā)表學(xué)術(shù)文章的角度
為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,以及符合一定的社會倫理原則,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)刊物在接受和發(fā)表涉及實(shí)驗(yàn)動物的文章時(shí),都要求動物的來源、飼養(yǎng)和操作等遵循相應(yīng)的法律、法規(guī)或條例[3],比如《CELL》的投稿規(guī)定,當(dāng)實(shí)驗(yàn)動物是脊椎動物或更高級的動物時(shí),在實(shí)驗(yàn)操作部分中要有明確的實(shí)驗(yàn)方案得到專門委員會認(rèn)可的陳述;《NATURE》雜志對作者的要求與《CELL》的基本一致;《Biology of Reproduction》的投稿須知更詳細(xì),其中提及了美國三個(gè)部門對受試動物管理和愛護(hù)等方面的規(guī)章。因此,從發(fā)表學(xué)術(shù)文章的角度也應(yīng)該加強(qiáng)醫(yī)學(xué)院校學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動物福利教育。
3.6 打破貿(mào)易壁壘的制約
目前中國的醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,中國成為新藥研發(fā)中心的必備因素都已具備[4],需要大量的醫(yī)學(xué)生從事生物技術(shù)研究和承接生物醫(yī)藥合同外包服務(wù),而藥品的檢定中實(shí)驗(yàn)動物的質(zhì)量以及福利狀況都會影響對外貿(mào)易。因此,我國加入WTO后,必須重視實(shí)驗(yàn)動物福利,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動物福利教育,否則這將成為制約我國對外貿(mào)易的技術(shù)壁壘[5]。
3.7 人類有善待實(shí)驗(yàn)動物的責(zé)任
實(shí)驗(yàn)動物作為特殊的動物群體是生物醫(yī)學(xué)研究不可缺少的基礎(chǔ)和支撐條件,實(shí)驗(yàn)動物以及較早的普通動物對生命科學(xué)特別是醫(yī)學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),從1901年到2006年總共106年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)中,70年的獲獎(jiǎng)直接涉及25種動物,其中常規(guī)實(shí)驗(yàn)動物如小鼠、大鼠、兔、犬、豚鼠、地鼠、貓、豬、猴、雞、蛙的使用頻率是91次,非常規(guī)實(shí)驗(yàn)動物如鳥類、馬、魚、蛇、果蠅、蜜蜂、線蟲等是27次。過去半個(gè)世紀(jì)的醫(yī)學(xué)與獸醫(yī)學(xué)的進(jìn)步大于人類歷史上的任何時(shí)期,假如沒有進(jìn)行涉及動物的實(shí)驗(yàn)工作,這種進(jìn)步是不可能的[3]。
3.8 體現(xiàn)社會文明的進(jìn)步
一個(gè)國家的國民對待動物的態(tài)度如何,是衡量一個(gè)社會文明程度的重要標(biāo)志。人類是地球上最具智慧和潛能的生命,但人類也歸屬于動物大家庭,與其他動物共享這個(gè)星球,而沒有“主宰”其他動物的權(quán)利。隨著社會文明的進(jìn)步,人類應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大關(guān)懷的范圍,設(shè)身處地考慮動物的處境,善待動物,尤其應(yīng)善待對人類有著巨大貢獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)動物,尊重生命,盡量減少動物不必要的痛苦。愛因斯坦說:“我們的任務(wù)是一定要解放我們自己,這需要擴(kuò)大我們同情的圈子,包容所有的生靈,擁抱美妙的大自然?!奔訌?qiáng)醫(yī)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動物福利教育,是社會文明進(jìn)步的需求。
4 如何加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動物福利教育
4.1 普遍開設(shè)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)課程,加大實(shí)驗(yàn)動物福利教學(xué)比例
實(shí)驗(yàn)動物福利的內(nèi)容作為實(shí)驗(yàn)動物學(xué)這門課程的重要組成部分,可以貫穿實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的各個(gè)方面予以強(qiáng)調(diào)突出,生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、護(hù)理學(xué)專業(yè)以及其他有關(guān)生命科學(xué)的在校生,包括專科生、本科生、研究生,都應(yīng)把實(shí)驗(yàn)動物學(xué)和實(shí)驗(yàn)動物福利的內(nèi)容作為必修的課程;各門學(xué)科的教學(xué)中凡涉及到動物實(shí)驗(yàn)部分,始終貫徹“3R”原則:即替代、減少、優(yōu)化,將科學(xué)發(fā)展的需要與實(shí)驗(yàn)動物福利相結(jié)合,闡明如何科學(xué)合理地使用實(shí)驗(yàn)動物。
4.2 發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動物福利教學(xué)
切實(shí)保障實(shí)驗(yàn)動物福利,要做到知行合一。這要求培訓(xùn)教師本身具有較高的素質(zhì),師資隊(duì)伍比較穩(wěn)定,身教勝于言教,首先教師要加強(qiáng)自身對動物福利內(nèi)涵的認(rèn)識,定期接受以實(shí)驗(yàn)動物福利規(guī)章制度、相關(guān)技術(shù)為主的培訓(xùn),在實(shí)際的教學(xué)工作中以身作則,通過言傳身教對學(xué)生產(chǎn)生影響,潛移默化中使動物福利的觀念和意識深入人心;涉及到動物實(shí)驗(yàn)時(shí),在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)動物的使用上做到最大程度的科學(xué)、合理并兼顧仁愛,同時(shí)依據(jù)自身?xiàng)l件并參照相關(guān)法規(guī)建立符合實(shí)際情況的、切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)動物福利制度,遵照執(zhí)行。
4.3 定期開展講座,廣泛宣傳教育
醫(yī)學(xué)院校成立實(shí)驗(yàn)動物保護(hù)協(xié)會,定期宣講實(shí)驗(yàn)動物福利理念,對本校教師和學(xué)生以及社會民眾普及實(shí)驗(yàn)動物福利知識,舉行祭奠實(shí)驗(yàn)動物的儀式等,以促進(jìn)培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生、科研工作者和全體教職員工善待動物、尊重生命的觀念,同時(shí)近一步敦促全社會推動實(shí)驗(yàn)動物福利事業(yè)的發(fā)展[6]。
綜上,重視并保障實(shí)驗(yàn)動物福利是科學(xué)文明社會發(fā)展的必然結(jié)果,對醫(yī)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動物福利教育意義重大,無論是從高校培養(yǎng)高素質(zhì)合格人才的角度,還是為了醫(yī)學(xué)生自身的完善和發(fā)展,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動物福利教育都勢在必行,刻不容緩。
參 考 文 獻(xiàn)
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中圖分號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)09-0163-02
翻轉(zhuǎn)課堂”(Flipped Classroom),又被稱作“顛倒課堂”(Inverted Classroom)[1],其大體做法是學(xué)生在課前進(jìn)行自定步調(diào)的學(xué)習(xí)(觀看視頻講座或閱讀文獻(xiàn)),課堂時(shí)間則用來深化概念和參與合作性的問題解決[2]。2011年起源于美國,被加拿大《環(huán)球郵報(bào)》評為2011年“影響課堂教學(xué)的重大技術(shù)變革”[3]。翻轉(zhuǎn)課堂模式不但可以提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,更能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力,達(dá)到更好的教學(xué)效果[4]。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)是動物醫(yī)學(xué)、動物科學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)選修課程,主要內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)在醫(yī)學(xué)研究中的延伸、善待動物、動物實(shí)驗(yàn)常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)等,課程主要介紹了一些具體技術(shù)方法,注重能力的培養(yǎng),傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)已不適合這門新學(xué)科。因此,引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,讓枯燥的教學(xué)內(nèi)容生動形象化,使學(xué)生變被動為主動學(xué)習(xí),很好地提高了學(xué)習(xí)效率。
1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在《醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)》教學(xué)中構(gòu)建與應(yīng)用
1.1 教學(xué)內(nèi)容 課程組教師分別從人類疾病的動物模型、環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)的影響、實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境設(shè)施及控制等章節(jié)中選取重點(diǎn)內(nèi)容錄制為微視頻,建立成微視頻庫,進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用實(shí)踐。
1.2 翻轉(zhuǎn)課堂模式的構(gòu)建 課程組教師根據(jù)授課內(nèi)容設(shè)計(jì)了具體實(shí)踐環(huán)節(jié),包括課前、課堂、課后,詳見圖1。
1.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在《醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用
1.3.1 應(yīng)用方案 選取15級動物檢疫專業(yè)班級(32人)為教學(xué)對象,“環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響”內(nèi)容為例,進(jìn)行實(shí)證研究。
1.3.2 實(shí)施過程 課前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)動物學(xué)總論和常用實(shí)驗(yàn)動物及其管理等內(nèi)容。教師從對實(shí)驗(yàn)動物影響的因素中選取了溫度、濕度、氣流、氣流速度及換氣次數(shù)、噪音等作為重點(diǎn),錄制了一段時(shí)長近8min的微視頻,并設(shè)計(jì)了思考題“歸納影響實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境因素有哪些?”,在課前網(wǎng)絡(luò)。課堂,學(xué)生通過課前微視頻自學(xué),對影響實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境因素有了一定了解。教師課堂授課進(jìn)行的順利,課堂學(xué)習(xí)效率得到了提高。教師主要收集學(xué)生的疑問,進(jìn)行講解。課后,收集的學(xué)生學(xué)習(xí)反饋意見,整理得出結(jié)論。
1.4 應(yīng)用效果
1.4.1 學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的認(rèn)可度 68.8%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂很有必要,75%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂很有效,反映了學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂模式的認(rèn)可度很高,詳見表1。
2 進(jìn)一步加強(qiáng)翻轉(zhuǎn)課堂模式的幾點(diǎn)建議
2.1 制作高品質(zhì)微視頻,提升教師信息化素養(yǎng) 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的關(guān)鍵是微視頻的制作。一個(gè)生動、形象、有教育意義、有創(chuàng)造性的視頻,能夠激發(fā)學(xué)生的興趣與思考。這就對專業(yè)課教師提出了更高的要求,不僅擁有過硬的教學(xué)能力,還應(yīng)該具備高水平的信息化素養(yǎng)和課堂管理能力,可以制作出高水準(zhǔn)的教學(xué)微視頻,并合理的組織與安排課堂教學(xué)活動。
2.2 保障學(xué)生課前學(xué)習(xí),反饋真實(shí) 學(xué)生的課前自學(xué)是翻轉(zhuǎn)課堂有效的前提,因此,需要教務(wù)部門合理安排課程時(shí)間,任課教師及時(shí)上傳教學(xué)視頻,同學(xué)之間利用網(wǎng)絡(luò)平臺積極互動,制定出科學(xué)的學(xué)習(xí)跟蹤方案,以保障學(xué)生課前自學(xué)的完成,信息反饋的真實(shí)。
2.3 建立多元化教學(xué)平臺 在目前的教學(xué)中,使用的是班級QQ群、微信群作為網(wǎng)絡(luò)平臺。從搜集的反饋信息看,學(xué)生覺得網(wǎng)絡(luò)平臺較單一,比較起來更喜歡微信群,也建議建立微信公眾號或者班級論壇等。90后的學(xué)生是崇尚個(gè)性學(xué)習(xí)的一代,豐富多元的教學(xué)平臺才能滿足各層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。
3 結(jié)語
隨著信息化社會的不斷發(fā)展,教學(xué)的資源更加豐富,教學(xué)的手段也更加多樣,教師主宰課堂的灌輸式教學(xué)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前教育教學(xué)的需求,將信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)成為時(shí)展的必然趨勢[5]。起源于美國的翻轉(zhuǎn)課堂的引入與本土化,是一個(gè)迫切又艱巨的研究課題[6],將其引入高校專業(yè)選修課《醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)》中實(shí)踐,取得很好的教學(xué)效果。將翻轉(zhuǎn)課堂模式引入醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)中是一種探索性的嘗試,且初期遇到了各式各樣的問題,在今后的教學(xué)中,教師需結(jié)合工作實(shí)際將其不斷改進(jìn)和完善。
參考文獻(xiàn)
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【 abstract 】 high school biology study should strengthen the animal experiment content, raises student's beginning ability, deepen our understanding of the animal organs of perceptual knowledge structure and function, strengthen the students' interest in study and biological science.
【 key words 】 animal experiment ability structure function study interest biological science
生物和醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,高中生不但要從書本上了解生物醫(yī)學(xué)的知識,也要實(shí)際動手操作,獲得感性認(rèn)識,培養(yǎng)興趣。生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),動物實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識和研究生物科學(xué)的重要手段,通過動物實(shí)驗(yàn),可以加深對動物器官結(jié)構(gòu)功能的感性認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的基本技能和觀察、分析綜合運(yùn)用生物學(xué)知識的能力。而且可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。因此,加強(qiáng)動物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對培養(yǎng)學(xué)生鞏固、綜合、運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)知識十分有益。
讓高中生了解實(shí)驗(yàn)動物的概念
高中生應(yīng)該了解實(shí)驗(yàn)動物不同于家養(yǎng)或野生的動物。實(shí)驗(yàn)動物是指經(jīng)人工飼育,對其攜帶微生物實(shí)行控制,遺傳背景明確或者來源清楚的用于科學(xué)研究、教學(xué)、生產(chǎn)、檢定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動物。動物試驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)動物為材料,采用各種方法在實(shí)驗(yàn)動物身上做試驗(yàn),研究動物在實(shí)驗(yàn)過程中的反應(yīng)、表現(xiàn)及發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和有關(guān)技術(shù)問題。實(shí)驗(yàn)動物作為人類的替身,可以用來驗(yàn)證一個(gè)又一個(gè)的生命科學(xué)真理,例如探索生命現(xiàn)象,開發(fā)新藥等。
讓高中生了解實(shí)驗(yàn)動物的福利和保護(hù)
高中生應(yīng)該了解沒有實(shí)驗(yàn)動物的巨大貢獻(xiàn),人類對于生命的理解是絕對不可能達(dá)到現(xiàn)在這一程度。目前發(fā)達(dá)國家都相繼頒發(fā)了實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例、法規(guī)或規(guī)范,已實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化和社會化,并且形成了完整的實(shí)驗(yàn)動物教育、科研、生產(chǎn)管理與應(yīng)用體系。我國也出臺了實(shí)驗(yàn)動物的管理法規(guī)。我們應(yīng)該為實(shí)驗(yàn)動物提供良好的飼養(yǎng)環(huán)境,干凈通風(fēng)的飼養(yǎng)房間,柔軟舒適的墊料,供給充足的專門配制的食物和清潔的水,控制動物的密度,提供動物玩耍的物品,正常的晝夜變化頻率。按時(shí)打掃飼養(yǎng)動物的房間,更換籠中的墊料。目前發(fā)達(dá)國家普遍開展了以替代、減少、優(yōu)化的運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)動物的福利還體現(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)中減少動物的痛苦,進(jìn)行有損傷的操作前要進(jìn)行麻醉,處死實(shí)驗(yàn)動物時(shí)要快,減少其痛苦。
三、利用動物實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生增強(qiáng)對動物器官結(jié)構(gòu)功能的感性認(rèn)識
對于高中生來說,沒有條件進(jìn)行尸體解剖來了解人體的結(jié)構(gòu),用動物進(jìn)行替代是一個(gè)很好的選擇。例如,要了解人體或其它哺乳動物內(nèi)部結(jié)構(gòu),我們可以用解剖大鼠來學(xué)習(xí)這些知識。用生理鹽水和戊巴比妥鈉粉劑配制成1%戊巴比妥鈉,按4ml/kg對大鼠腹腔注射麻醉,麻藥起效后將大鼠用橡皮筋和大頭針固定在解剖臺上,用解剖剪剪開大鼠的皮膚、肌肉和腹膜,進(jìn)入腹腔,用棉簽撥開觀察胃腸肝胰脾等器官結(jié)構(gòu)和位置。通過這樣的解剖學(xué)習(xí),學(xué)生們可以對人體器官結(jié)構(gòu)和位置有更深刻的感性認(rèn)識,有利于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)和對生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的興趣。在研究動物器官功能方面,我們可以利用蟾蜍來初步認(rèn)識生物大腦和脊髓的作用。用大頭針從蟾蜍頭與身體的結(jié)合部向大腦方向插入,左右移動破壞大腦,發(fā)現(xiàn)蟾蜍肢體變得僵硬,對刺激無反應(yīng)。然后用大頭針向脊柱中插入,破壞脊髓,發(fā)現(xiàn)蟾蜍肢體變得癱軟。同樣,我們也可以利用蟾蜍觀察心臟跳動,用剪刀剪開蟾蜍胸部和腹部的皮膚肌肉,進(jìn)而剪開胸骨,觀察蟾蜍心臟跳動情況,然后把心臟周圍血管剪斷,游離心臟,放入純凈水中,發(fā)現(xiàn)心臟跳動逐漸減弱。同樣把一顆蟾蜍心臟放入自來水中,心臟跳動的時(shí)間明顯延長。這些動物實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生思考生物學(xué)現(xiàn)象背后的道理。另外,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá),學(xué)生可以通過上網(wǎng)學(xué)習(xí)在實(shí)驗(yàn)中感興趣的問題。
在動物實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神
現(xiàn)在的學(xué)生多是獨(dú)生子女,與他人合作的能力欠缺。動物實(shí)驗(yàn)通常需要多人協(xié)作完成,學(xué)生在分組共同完成動物實(shí)驗(yàn)的過程中,培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,建立了良好的人際關(guān)系,促進(jìn)了同學(xué)之間的交流。
綜上所述,對高中生開展動物實(shí)驗(yàn)教學(xué)有很多好處,能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,加深對動物器官結(jié)構(gòu)功能的感性認(rèn)識,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和生物科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-291X(2016)30-0129-02
醫(yī)學(xué)是通過科學(xué)或技術(shù)手段處理人體各種疾病或病變。醫(yī)學(xué)是生物學(xué)應(yīng)用學(xué)科,醫(yī)學(xué)分基礎(chǔ)及臨床醫(yī)學(xué)。
“卓越醫(yī)師”是按西方模式進(jìn)行系統(tǒng)化教學(xué),而進(jìn)行醫(yī)學(xué)教育模式教學(xué)改革,擔(dān)任卓越醫(yī)師計(jì)劃大學(xué)擔(dān)當(dāng)起卓越醫(yī)師人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)、文化引領(lǐng)重任。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是培養(yǎng)“卓越醫(yī)師”創(chuàng)業(yè)素質(zhì),“十三五”我國高等醫(yī)學(xué)教育現(xiàn)實(shí)需求,也是西方發(fā)達(dá)國家正在興起一個(gè)趨勢。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在高等醫(yī)學(xué)教育中規(guī)范化和制度化,已經(jīng)成為“十三五”我國高等醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的必然趨勢。
“醫(yī)學(xué)方法學(xué)”是更好地獲取醫(yī)學(xué)創(chuàng)新能力所需要的特有知識的基礎(chǔ),“醫(yī)學(xué)方法學(xué)”為“卓越醫(yī)師”培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供切入點(diǎn),因此“卓越醫(yī)師”培養(yǎng)教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)“醫(yī)學(xué)方法學(xué)”課程。
一、“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)模式發(fā)展歷程
“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)模式(medicalmodel)是一定時(shí)期對人類健康與疾病特點(diǎn)和本質(zhì)哲學(xué)概括,成為一定時(shí)期醫(yī)學(xué)發(fā)展指導(dǎo)思想,“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)模式發(fā)展歷程(見下表)。
二、“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)內(nèi)涵及醫(yī)學(xué)方法學(xué)課程簡介
(一)“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)內(nèi)涵
1.醫(yī)學(xué)方法學(xué)。是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科和方法學(xué)科為獲取及運(yùn)用醫(yī)學(xué)專業(yè)知識的方法學(xué)。
2.醫(yī)學(xué)方法學(xué)內(nèi)涵。(1)“醫(yī)學(xué)方法學(xué)”是更好獲取醫(yī)學(xué)創(chuàng)新能力所需要的特有知識的基礎(chǔ);(2)“醫(yī)學(xué)方法學(xué)”為“卓越醫(yī)師”培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供切入點(diǎn);(3)“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力應(yīng)加強(qiáng)“醫(yī)學(xué)方法學(xué)”課程教學(xué);(4)醫(yī)學(xué)方法學(xué)是醫(yī)學(xué)知識運(yùn)用方面的工具性學(xué)科。
(二)“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)課程簡介
醫(yī)學(xué)方法學(xué)包括醫(yī)學(xué)信息檢索、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、臨床流行病學(xué)、循證醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)換醫(yī)學(xué)、流行病學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)研究導(dǎo)論等。
1.醫(yī)學(xué)信息檢索。醫(yī)學(xué)信息檢索是實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用性廣、內(nèi)容更新快科學(xué)方法課。醫(yī)學(xué)信息檢索旨在培養(yǎng)“卓越醫(yī)師”敏銳信息意識,“卓越醫(yī)師”學(xué)會探索信息檢索技能,具有信息利用能力和獨(dú)立研究能力。
2.醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)是高等醫(yī)學(xué)院校“卓越醫(yī)師”必修課,培養(yǎng)“卓越醫(yī)師”基本醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)現(xiàn)、分析結(jié)果解讀能力?!白吭结t(yī)師”成為實(shí)踐型、創(chuàng)新型人才具有重要意義。
3.臨床流行病學(xué)。臨床流行病學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課,“卓越醫(yī)師”及臨床醫(yī)學(xué)科研工作者必須學(xué)好,才能不斷提高臨床科研質(zhì)量和醫(yī)療水平。
4.流行病學(xué)。是研究人群中疾病與健康狀況分布及影響因素,探討如何預(yù)防控制疾病、促進(jìn)健康一門學(xué)科,流行病學(xué)也是醫(yī)學(xué)科學(xué)研究方法論。
5.醫(yī)學(xué)科學(xué)研究方法。醫(yī)學(xué)科學(xué)研究方法從哲學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)理論上對科研方法論進(jìn)行講解,為適應(yīng)“十三五”規(guī)劃高等醫(yī)學(xué)院?!白吭结t(yī)師”教學(xué)改革和教育發(fā)展需要,培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型高級醫(yī)學(xué)人才。
6.循證醫(yī)學(xué)。是指醫(yī)療決策(醫(yī)生對病人處理,治療指南和醫(yī)療政策制定等)以現(xiàn)在已有臨床研究最好依據(jù)基礎(chǔ)上做出,并結(jié)合醫(yī)生個(gè)人臨床經(jīng)驗(yàn)。循證醫(yī)學(xué)強(qiáng)調(diào),醫(yī)療決策應(yīng)建立在最佳科學(xué)研究證據(jù)基礎(chǔ)之上。
7.醫(yī)學(xué)論文寫作。醫(yī)學(xué)論文與其他一些文體相比,有其固定格式要求及規(guī)范,掌握格式及基本要求和規(guī)范,醫(yī)學(xué)科研論文是醫(yī)學(xué)科學(xué)研究和臨床工作總結(jié),并能推進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展促進(jìn)醫(yī)學(xué)科研成果交流和提高醫(yī)療技術(shù)水平。
8.實(shí)驗(yàn)動物學(xué)。實(shí)驗(yàn)動物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)科學(xué),“卓越醫(yī)師”通過學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)對實(shí)驗(yàn)動物學(xué)有一個(gè)全面系統(tǒng)了解,掌握實(shí)驗(yàn)動物學(xué)基礎(chǔ)理論及實(shí)踐操作的基本技能。
9.轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)換醫(yī)學(xué)。是將基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究和臨床治療連接起來的一種新思維方式。轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)換醫(yī)學(xué)是近幾年國際醫(yī)學(xué)健康領(lǐng)域出現(xiàn)新概念,同個(gè)性化醫(yī)學(xué)、可預(yù)測性醫(yī)學(xué)等一同構(gòu)成系統(tǒng)醫(yī)學(xué)體系。轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)換醫(yī)學(xué)典型含義是將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化成為實(shí)際患者提供真正治療手段,強(qiáng)調(diào)從實(shí)驗(yàn)室到病床旁連接。
三、“卓越醫(yī)師”培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力醫(yī)學(xué)方法學(xué)內(nèi)涵及科研素養(yǎng)訓(xùn)練與實(shí)踐
(一)“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)科研素養(yǎng)
1.素質(zhì)。是人在社會生活中思想與行為具體表現(xiàn)。三類素質(zhì)是指自然素質(zhì)及心理素質(zhì)和社會素質(zhì)。
2.科研素質(zhì)。包括科研意識及科研方法和科研精神?!白吭结t(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)強(qiáng)烈科研意識及科學(xué)科研方法和崇高科研精神,“卓越醫(yī)師”科研能力構(gòu)成中,三者相互依存,相互促進(jìn)。
3.素養(yǎng)。由訓(xùn)練和實(shí)踐而獲得技巧或能力。素養(yǎng)包括思想政治素養(yǎng)、文化素養(yǎng)、業(yè)務(wù)素養(yǎng)、身心素養(yǎng)等。
4.科研素養(yǎng)?!白吭结t(yī)師”由訓(xùn)練和實(shí)踐具有基本讀寫表述和理解能力以及具有科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新能力。
(二)“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)科研素養(yǎng)訓(xùn)練和實(shí)踐
1.“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)科研素養(yǎng)訓(xùn)練和實(shí)踐與自身興趣與醫(yī)學(xué)方法學(xué)課程實(shí)際情況緊密結(jié)合。
2.“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)科研素養(yǎng)應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)化訓(xùn)練和培養(yǎng)。
3.“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)科研素養(yǎng)應(yīng)樹立正確觀念,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度。
4.“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)科研素養(yǎng)引導(dǎo)處理好基礎(chǔ)專業(yè)課學(xué)習(xí)與科研素養(yǎng)訓(xùn)練和實(shí)踐關(guān)系。
5.“卓越醫(yī)師”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)方法學(xué)科研素養(yǎng)加強(qiáng)對學(xué)生協(xié)調(diào)和管理工作。
“卓越醫(yī)師”培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力醫(yī)學(xué)方法學(xué)內(nèi)涵及科研素養(yǎng)訓(xùn)練和實(shí)踐,“卓越醫(yī)師”參與科研與醫(yī)學(xué)實(shí)踐使一年級學(xué)生具有活躍思維及蓬勃朝氣,但知識缺乏難以保證科研與醫(yī)學(xué)實(shí)踐科學(xué)性和可行性,必須緊跟導(dǎo)師進(jìn)行學(xué)習(xí)科研與醫(yī)學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練科研素養(yǎng)。對“卓越醫(yī)師”科研素養(yǎng)訓(xùn)練和實(shí)踐,是屬于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)教育一部分。在今后,“卓越醫(yī)師”培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力工作應(yīng)更深入持久地開展,為實(shí)現(xiàn)中國夢培養(yǎng)出更多“卓越醫(yī)師”人才。
[中圖分類號] G420 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] C [文章編號] 1673-7210(2012)04(a)-0171-02
Practice and experience of teaching reform of experimental animals and animal experiment methods course
LU Ping SHI Jingjing
School of Pharmacy, TCM of He′nan University, He′nan Province, Zhengzhou 450008, China
[Abstract] In accordance with the actual needs of postgraduate cultivation in higher colleges and universities of traditional Chinese medicine, teaching of the experimental Animals and Animal Experiment Methods course was reformed in order to improve the teaching effectiveness and ensure the quality of postgraduate cultivation. This paper introduces the teaching reform practice and experience of the course from the choice of teaching content, teaching methods, assessment methods, teaching effectiveness analysis and evaluation and other aspects.
[Key words] Experimental animal; Animal experiment methods; Teaching reform
實(shí)驗(yàn)動物與動物實(shí)驗(yàn)方法是研究實(shí)驗(yàn)動物與動物實(shí)驗(yàn)的理論及實(shí)踐知識的一門課程。其主要任務(wù)是使學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)的基本知識和技能;其目的是使學(xué)生接受動物實(shí)驗(yàn)中基本技能的訓(xùn)練,熟悉和掌握一些常用動物實(shí)驗(yàn)的知識和技能,為今后獨(dú)立開展科研課題的研究奠定基礎(chǔ)。隨著時(shí)代的進(jìn)展,實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)為生命科學(xué)的發(fā)展起著很大的推進(jìn)作用,其重要性愈來愈為人們所認(rèn)識[1]。但是,與西醫(yī)院校相比,在中醫(yī)藥院校對學(xué)生動物實(shí)驗(yàn)等方面動手能力的培養(yǎng),還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在多數(shù)中醫(yī)藥院校本科階段的專業(yè)都沒有開設(shè)相關(guān)課程,而只在藥理學(xué)、生理學(xué)等課程中分散學(xué)習(xí)了動物實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容,因此造成學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)的方面基礎(chǔ)知識相對薄弱,動手能力較差,也使部分高層次學(xué)生(碩士生、博士生)科研水平難以在短期內(nèi)提高,以至于與現(xiàn)代中醫(yī)藥科研工作的要求形成反差[2]。因此,實(shí)驗(yàn)動物與動物實(shí)驗(yàn)方法課程在高等中醫(yī)藥院校研究生培養(yǎng)中的作用也越來越受到重視。而如何開展好實(shí)驗(yàn)動物與動物實(shí)驗(yàn)方法課程的教學(xué),滿足培養(yǎng)中醫(yī)藥院校研究生的需要,一直是從事該課程教學(xué)的教師思考的問題,自我校開設(shè)實(shí)驗(yàn)動物與動物實(shí)驗(yàn)方法課程以來,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面對該課程教學(xué)進(jìn)行了改革。
1 關(guān)于課程的教學(xué)內(nèi)容
1.1 根據(jù)教學(xué)對象的實(shí)際需求選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容
通過教學(xué)發(fā)現(xiàn),雖然中醫(yī)藥院校的研究生大多是中醫(yī)藥專業(yè)的畢業(yè)生,本科階段通過一些課程的學(xué)習(xí)也多少做過動物實(shí)驗(yàn),但大部分學(xué)生動物實(shí)驗(yàn)基本操作能力很差,許多學(xué)生連大、小鼠如何保定都不會正確操作,對實(shí)驗(yàn)動物的知識更是知之甚少,急需提高在實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)操作方面的能力。因此,雖然在本校該課程是碩士研究生的一門選修課,但很多研究生導(dǎo)師都要求學(xué)生選修這門課程,以便為之后的科研工作做好準(zhǔn)備。
基于所培養(yǎng)研究生的實(shí)際需求,加上課程學(xué)時(shí)的限制,實(shí)驗(yàn)動物與動物實(shí)驗(yàn)方法課程在教學(xué)內(nèi)容的選擇上以動物實(shí)驗(yàn)方法為主,主要向?qū)W生介紹動物實(shí)驗(yàn)基本操作技術(shù)、科學(xué)研究中的動物實(shí)驗(yàn)方法及動物外科實(shí)驗(yàn)操作方法等內(nèi)容,同時(shí)結(jié)合課程內(nèi)容盡量多地安排不同類型的動物實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在實(shí)踐中培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力;而實(shí)驗(yàn)動物的相關(guān)知識為輔,主要向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)動物的概念、分類、選擇,動物模型、常見實(shí)驗(yàn)動物品系的生物學(xué)特性及應(yīng)用、影響動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素等內(nèi)容,從而使學(xué)生們在今后從事動物實(shí)驗(yàn)時(shí),能夠從實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托枰霭l(fā),合理地選擇和應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)動物。而對與研究生以后科研工作關(guān)系相對較小的實(shí)驗(yàn)動物育種學(xué)和生態(tài)學(xué)方面的內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膭h減。
1.2 適當(dāng)增加科研方法方面的內(nèi)容
根據(jù)學(xué)生以后進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)的需要,在教學(xué)過程中適當(dāng)增加科研方法方面的內(nèi)容。對于醫(yī)藥院校的研究生,今后的科研實(shí)驗(yàn)很多都與藥物有關(guān),藥物的配制以及劑量的確定對獲得準(zhǔn)確、可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果十分重要。因此,增加了常用中西藥物或試劑濃度的表示方法、給藥溶液的配制與換算、不同種屬動物間劑量的換算、人與動物用藥量的比例換算等內(nèi)容。另外,對于研究生來說,學(xué)位論文是檢驗(yàn)研究生科研能力、創(chuàng)新能力、理論基礎(chǔ)、專業(yè)知識、學(xué)術(shù)水平的重要手段,是其培養(yǎng)質(zhì)量的重要標(biāo)志[3]。而在本科生階段,學(xué)生缺乏科研論文寫作方面的訓(xùn)練,有的同學(xué)甚至連實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)報(bào)告都不會寫,或者很不規(guī)范,因此,該課程還增加了動物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集整理、描述和運(yùn)算,常用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的選擇及應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)報(bào)告與論文的撰寫及注意事項(xiàng)等內(nèi)容,并結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目讓學(xué)生及時(shí)進(jìn)行練習(xí),使學(xué)生在進(jìn)入實(shí)際科研工作之前,對相應(yīng)的科學(xué)研究方法有所了解,為以后能夠迅速準(zhǔn)確地開展相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。
1.3 介紹實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面發(fā)展前沿內(nèi)容
當(dāng)今科技發(fā)展日新月異,在進(jìn)行教學(xué)的過程中,也要注意不斷補(bǔ)充和課程有關(guān)的一些開拓性、前沿性和應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容。例如:講解傳統(tǒng)屏障系統(tǒng)特點(diǎn)的同時(shí),介紹近年來倍受關(guān)注的獨(dú)立通氣籠具設(shè)備(IVC)的特點(diǎn)以及在清潔級以上實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)和飼養(yǎng)中的應(yīng)用情況;講授傳統(tǒng)動物實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)的過程中,介紹基因?qū)爰夹g(shù)、克隆技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、胚胎干細(xì)胞技術(shù)等知識在實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的應(yīng)用。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)發(fā)展前沿的這些最新技術(shù),擴(kuò)大學(xué)生的視野,激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情,為今后的科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。
2 教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)動物與動物實(shí)驗(yàn)方法對于今后從事科研實(shí)驗(yàn)研究的研究生們來說是一門重要的基礎(chǔ)課程。然而該課程涉及的內(nèi)容較多、實(shí)踐性強(qiáng),而課時(shí)有限,為了滿足教學(xué)需要,理論教學(xué)以多媒體教學(xué)為主,利用多媒體教學(xué)可視性強(qiáng)的特點(diǎn),在課件中盡量補(bǔ)充大量的有關(guān)實(shí)驗(yàn)動物和動物實(shí)驗(yàn)方法等方面的圖片及影像資料,以豐富教學(xué)內(nèi)容增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識;而多媒體教學(xué)信息量大的特點(diǎn)也可以一定程度上緩解教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)有限的矛盾。但是,多媒體教學(xué)能夠指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,而學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ男纬?,只能通過實(shí)際訓(xùn)練才能獲得[4]。因此,該課程的教學(xué)非常重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作練習(xí),在每次理論教學(xué)完成后,都會安排與之相關(guān)的具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由學(xué)生獨(dú)立完成,及時(shí)將理論和實(shí)踐結(jié)合在一起,促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解和掌握。在課程安排上,理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)比為1∶2,大大增加了實(shí)驗(yàn)課的比例,增加了學(xué)生動手實(shí)踐的時(shí)間,有效提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。并且,在以后的教學(xué)過程中,將在部分章節(jié)中嘗試引入自主授課式教學(xué)[5]或PBL教學(xué)[6]等多種教學(xué)方式,使課程教學(xué)手段更加多元化,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
3 考核方法
本課程的考核由三部分組成:①平時(shí)成績。主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,占總評成績的30%。②期末實(shí)驗(yàn)操作考試。實(shí)行一對一考試,試題由相關(guān)理論知識和實(shí)驗(yàn)操作技能兩部分內(nèi)容組成,其中實(shí)驗(yàn)操作由學(xué)生獨(dú)立動手完成,指導(dǎo)教師根據(jù)完成的情況評分。占總評成績的60%。③撰寫相關(guān)綜述或小論文。要求學(xué)生查閱與動物實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)動物相關(guān)的文獻(xiàn)資料,可以從不同方面進(jìn)行論述,同時(shí)獨(dú)立完成小論文。如果在批改過程中發(fā)現(xiàn)互相抄襲、內(nèi)容雷同的,成績均為零,并令其重做。該部分占總評成績的10%。通過這些考核,一方面要求學(xué)生認(rèn)真對待每一次課堂學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,另一方面培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、獨(dú)立思考的能力,為以后獨(dú)立撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和科研論文打下基礎(chǔ)。
4 教學(xué)效果分析與評價(jià)
通過這幾年的實(shí)踐,對我院2006~2010級選修該課程的研究生進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),該課程得到了導(dǎo)師和學(xué)生們的認(rèn)可。通過課后反饋了解到,課程中加強(qiáng)動物實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)方面的內(nèi)容有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,而對實(shí)驗(yàn)動物相關(guān)知識的講解加深了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)動物的認(rèn)識,有助于今后科研工作中對于實(shí)驗(yàn)動物的有效利用。同時(shí),學(xué)生們普遍認(rèn)為,理論課與實(shí)驗(yàn)課的有機(jī)結(jié)合,特別是講授完相關(guān)理論內(nèi)容隨后就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的教學(xué)安排對強(qiáng)化理論內(nèi)容的理解和操作技術(shù)的掌握非常有效,學(xué)生的問卷調(diào)查滿意度達(dá)95%以上,取得了良好的教學(xué)效果。但目前還存在著教學(xué)課時(shí)不足,實(shí)驗(yàn)場地偏小,實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器臺件數(shù)不足等情況[7-9]。今后,對于該課程的教學(xué),還需繼續(xù)努力改進(jìn)、擴(kuò)大知識面、改進(jìn)教學(xué)方法,對教學(xué)安排和教學(xué)條件還要進(jìn)一步完善,提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)中醫(yī)藥院校研究生科研能力的不斷提升。
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明確中醫(yī)學(xué)與生物學(xué)的關(guān)系是理解現(xiàn)代生物學(xué)在中醫(yī)學(xué)教學(xué)中地位的必要條件。生物學(xué)是中醫(yī)學(xué)的主要科學(xué)理論基礎(chǔ)。中醫(yī)學(xué)作為一門醫(yī)學(xué)科學(xué)與西醫(yī)學(xué)相同,其對象為作為生物學(xué)存在的人類。中醫(yī)學(xué)在對人體解剖學(xué)、生理學(xué)等生物學(xué)范疇之歷史認(rèn)識基礎(chǔ)上,巧妙地以古代哲學(xué)思想為工具,經(jīng)過數(shù)千年的臨床實(shí)踐,不斷完善其獨(dú)特的理論體系。生物科學(xué)為中醫(yī)之體。
生物科學(xué)為中醫(yī)之體,這決定了現(xiàn)代生物學(xué)在中醫(yī)教學(xué)中不可或缺的地位。醫(yī)學(xué)的形成和發(fā)展是生物科學(xué)成就運(yùn)用的結(jié)果。中醫(yī)學(xué)在產(chǎn)生和歷史沿革的過程中著眼于古典生物學(xué),同時(shí)又借鑒了古代哲學(xué)對生物體人的認(rèn)識,有著當(dāng)時(shí)歷史階段的先進(jìn)性,并在當(dāng)今臨床醫(yī)療的某些方面較西醫(yī)仍有一定的優(yōu)勢。然而,中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代生物學(xué)的銜接卻有些差強(qiáng)人意。與之形成鮮明對比的是,近代西醫(yī)密切跟蹤現(xiàn)代生物學(xué)的迅速發(fā)展,因之取得了相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。因此,從現(xiàn)代生物學(xué)角度完善對中醫(yī)學(xué)理論的詮釋,進(jìn)而為中醫(yī)學(xué)理論發(fā)展提供更多思路,可以更好地說明中醫(yī)學(xué)“源”和“流”的問題,為中醫(yī)學(xué)的繼往開來鋪平道路。中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代生物學(xué)的有機(jī)融合是時(shí)代的要求,而在中醫(yī)學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)現(xiàn)代生物學(xué)教學(xué)是必要的實(shí)現(xiàn)途徑。
社會的發(fā)展和人類對健康的追求是醫(yī)學(xué)進(jìn)步的源動力,而生物科學(xué)知識的發(fā)展及其在醫(yī)學(xué)科學(xué)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)這一要求的必經(jīng)途徑。從而,人類對醫(yī)學(xué)進(jìn)步的需求為生物學(xué)發(fā)展提供了巨大生命力。醫(yī)學(xué)科學(xué)扎根于生物科學(xué),并從中獲取營養(yǎng);二者又休戚相關(guān)地伴隨時(shí)代進(jìn)步。在現(xiàn)代生物學(xué)的帶動下,西醫(yī)學(xué)的發(fā)展為人類健康做出了巨大貢獻(xiàn);中醫(yī)學(xué)飽含了豐富中國傳統(tǒng)文化底蘊(yùn),如何借力于現(xiàn)代生物學(xué)而承前啟后,是亟待解決的問題。在遵循經(jīng)典中醫(yī)學(xué)理論框架的基礎(chǔ)上,合理運(yùn)用現(xiàn)代生物學(xué)的知識體系,適當(dāng)?shù)貙χ嗅t(yī)學(xué)理論增添現(xiàn)代生物學(xué)范疇的詮釋,“古為今用”與“今為古用”并舉,是中醫(yī)發(fā)展的歷史必然?,F(xiàn)代生物學(xué)在中醫(yī)學(xué)教學(xué)中的加強(qiáng)遵循了中醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然和人類社會發(fā)展的規(guī)律。
當(dāng)今生物學(xué)的進(jìn)步為中醫(yī)學(xué)和西醫(yī)學(xué)均提供了廣大的發(fā)展空間。中醫(yī)學(xué)必將在現(xiàn)代生物學(xué)平臺上發(fā)揚(yáng)光大--不要局限于歷史淵源的角度,習(xí)慣性地將生物學(xué)只劃歸西醫(yī)學(xué)的范疇,無意中將生物學(xué)與中醫(yī)學(xué)剝離開來。割裂中醫(yī)學(xué)與生物學(xué)的關(guān)系,就使得中醫(yī)學(xué)喪失了其科學(xué)性的基礎(chǔ)。
明確了生物學(xué)為中醫(yī)之體,在中醫(yī)學(xué)教育體系中完善現(xiàn)代生物學(xué)教學(xué)的目的和迫切性則是不言而喻的。學(xué)生在掌握現(xiàn)代生物學(xué)知識后將獲得更大的中醫(yī)學(xué)研究潛能,并會自覺地從生物學(xué)知識理論源泉中為中醫(yī)學(xué)發(fā)展汲取營養(yǎng)。為了順應(yīng)中醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的這一趨勢,既需要加強(qiáng)現(xiàn)代生物學(xué)課程建設(shè),也有必要結(jié)合中醫(yī)學(xué)專業(yè)特點(diǎn)創(chuàng)新現(xiàn)代生物學(xué)教學(xué)方法。
2服務(wù)中醫(yī)之本,精選教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)代生物學(xué)課程的開設(shè)是對中醫(yī)學(xué)教育的有益補(bǔ)充,但要考慮不能過分加重學(xué)生負(fù)擔(dān)。在中醫(yī)藥院校現(xiàn)行五年學(xué)制的時(shí)間內(nèi),中醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生需要完成中醫(yī)學(xué)課程和西醫(yī)學(xué)課程,任務(wù)之重已不言而喻。學(xué)制改革為七年制是一條有研究價(jià)值的途徑,但短期內(nèi)不會成為現(xiàn)實(shí)。我們當(dāng)然也不能照搬其它一些國家的做法,即以完成生物學(xué)專業(yè)的本科教育作為進(jìn)入醫(yī)學(xué)院的前提要求。但是,我們還是可以將其作為借鑒,探索有選擇地將精華版的普通高等院校生物學(xué)專業(yè)的相關(guān)專業(yè)課程列入教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合中醫(yī)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn),本著學(xué)以致用的精神,有目的地篩選內(nèi)容,在不過分增加于學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的前提下,將部分重要的有關(guān)課程列入教學(xué)計(jì)劃;其它課程或者學(xué)生們已有必要的了解,或者與中醫(yī)學(xué)的發(fā)展關(guān)系不是很密切,在目前情況下可暫不考慮。
現(xiàn)代生物學(xué)課程開設(shè)的目的是系統(tǒng)性地為學(xué)生引入現(xiàn)代生物學(xué)概念,介紹理論,使之服務(wù)于中醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展。綜合考慮上述因素,現(xiàn)階段課程內(nèi)容的設(shè)置有必要包括以下幾個(gè)方面。
其一,化學(xué)在一定程度上是現(xiàn)代生物學(xué)的基礎(chǔ),是生物學(xué)的語言。學(xué)生在高中階段積累了一些化學(xué)知識,但仍需要有系統(tǒng)地提高,以便為更好地學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物學(xué)知識奠定基礎(chǔ)??梢詫⒂袡C(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和膠體化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行綜合,合并開設(shè)一門課程。在兼顧基礎(chǔ)內(nèi)容的全面性的同時(shí),結(jié)合現(xiàn)代生物學(xué)教學(xué)的需要,精選重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。例如,物理化學(xué)中的熱力學(xué)內(nèi)容與生物學(xué)中細(xì)胞膜脂雙層的形成、分子生物學(xué)中蛋白質(zhì)疏水作用的原理有密切聯(lián)系,則應(yīng)當(dāng)作為課程的一級內(nèi)容。
其二,實(shí)驗(yàn)動物學(xué)是近代生物學(xué)乃至醫(yī)學(xué)的重要支柱,是中醫(yī)學(xué)證候模型研究的基礎(chǔ)。掌握實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的基本原理,掌握實(shí)驗(yàn)動物的背景材料,充分考量實(shí)驗(yàn)動物與人體在行為學(xué)等方面的差異,遵循正確的操作規(guī)程,是建立中醫(yī)學(xué)證候模型并正確評價(jià)結(jié)果的要求。同時(shí),學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的知識也勿庸置疑地可以開拓中醫(yī)學(xué)證候模型設(shè)計(jì)的思路。
其三,分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)已成為現(xiàn)代生物學(xué)研究的平臺,作為中醫(yī)藥研究的新興手段。這兩門學(xué)科已經(jīng)與現(xiàn)代生物學(xué)的許多領(lǐng)域聯(lián)系密切,知識體系形成交叉,內(nèi)容非常豐富。通過課程的學(xué)習(xí),學(xué)生將領(lǐng)悟從微觀角度闡釋中醫(yī)學(xué)知識體系的思路和方法。例如,在現(xiàn)代生物學(xué)中的信號傳遞體系中,生理、病理或藥理等信號沿相應(yīng)的通路傳遞,經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的精密調(diào)制,而最終發(fā)揮效應(yīng),即代謝改變、基因表達(dá)水平變化等,反映在中醫(yī)學(xué)臨床的觀察,則為人整體的氣血陰陽的變化。
3.遵循中醫(yī)之道,創(chuàng)新教學(xué)思路
中醫(yī)藥學(xué)根據(jù)古代生物學(xué)對人體的認(rèn)識以及臨床觀察的積累,成功總結(jié)并應(yīng)用了整體觀和陰陽平衡等理論。經(jīng)典中醫(yī)理論經(jīng)受了歷史考驗(yàn),在當(dāng)代醫(yī)療體系中發(fā)揮著舉足輕重的作用,并正在被更深入地研究和發(fā)掘。中醫(yī)學(xué)久經(jīng)臨床檢驗(yàn)的思想理論是中醫(yī)學(xué)的根本,中醫(yī)理論擁抱現(xiàn)代生物學(xué)是中醫(yī)傳承和發(fā)展的必經(jīng)途徑。在現(xiàn)代生物學(xué)有關(guān)內(nèi)容的教學(xué)過程中,教師要強(qiáng)調(diào)中醫(yī)學(xué)與生物學(xué)的血肉至親關(guān)系,結(jié)合自己對中醫(yī)現(xiàn)狀的了解和在教學(xué)科研中的心得體會,適當(dāng)提示從生物學(xué)角度考察中醫(yī)學(xué)的線索,在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。同時(shí),教師有必要根據(jù)有關(guān)中醫(yī)藥研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢適當(dāng)調(diào)整授
課內(nèi)容,以更好地為發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)理論服務(wù)。
在中醫(yī)學(xué)教育體系中,中醫(yī)藥類專業(yè)課程自然占據(jù)主導(dǎo)地位,因而學(xué)生養(yǎng)成了吸收和消化知識的相對固定的思維模式。為了使現(xiàn)代生物學(xué)的教學(xué)適應(yīng)這種思維模式,教學(xué)思路需要?jiǎng)?chuàng)新。在科研和教學(xué)實(shí)踐中,我們注意到中醫(yī)理論與現(xiàn)代生物學(xué)的邏輯思路包含內(nèi)在的相似之處。我們可以據(jù)此在教學(xué)中將現(xiàn)代生物學(xué)的知識與古典的中醫(yī)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行類比,從而既有助于學(xué)生接受現(xiàn)代生物學(xué)知識,又便于學(xué)生將來學(xué)以致用,利用生物學(xué)的知識中去思考和解決中醫(yī)學(xué)的“源”和“流”的有關(guān)問題。這種創(chuàng)新的教學(xué)思路在下面的兩個(gè)例子中有所體現(xiàn)。
該實(shí)驗(yàn)是初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)第六大主題“動物的運(yùn)動和行為”的重要內(nèi)容。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),如果按照教材的規(guī)定選用雞來做實(shí)驗(yàn),短時(shí)間內(nèi)不容易出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以多數(shù)老師不做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。但是,課標(biāo)中關(guān)于這方面的活動建議是“觀察動物的不同行為”“并注意引導(dǎo)學(xué)生到周圍環(huán)境中去觀察動物的運(yùn)動和行為,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和學(xué)習(xí)興趣”。而且,此主題下的重要概念包括知識方面和科學(xué)方法方面。知識方面:動物的繞道取食行為使其能適應(yīng)環(huán)境的變化,提高其存活的機(jī)會;動物的繞道取食行為由后天學(xué)習(xí)獲得。科學(xué)方法方面:探究動物是否能夠繞道取食,需要通過觀察和實(shí)驗(yàn)等多種途徑來獲得事實(shí)證據(jù),還需要對證據(jù)、數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析和判斷;探究動物的繞道取食的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,需要利用多種方式來呈現(xiàn),比如采用文字、圖表等,還需要與他人交流和合作。
可見,本探究實(shí)驗(yàn)承載著的內(nèi)容非常重要,所以,我們需要轉(zhuǎn)變觀念,基于課標(biāo),創(chuàng)造性地使用教材。因此,在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),我們要以重要概念為明線,以學(xué)生思維活動為暗線,把此實(shí)驗(yàn)當(dāng)作學(xué)生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的一個(gè)平臺。
由于此探究活動難以全部在課堂上進(jìn)行,我分三步進(jìn)行:第一步,在學(xué)生學(xué)習(xí)了動物的先天和學(xué)習(xí)行為后,讓學(xué)生完成探究實(shí)驗(yàn)的前半部分:提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;第二步,在課后分小組實(shí)施方案,進(jìn)行探究;第三步,交流實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,討論、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論后讓學(xué)生找出失敗的原因,談成功的體會。
設(shè)計(jì)以學(xué)生思維活動為主線的課堂教學(xué)
第一,感知,思維原點(diǎn)。由于動物行為的知識與學(xué)生的生活聯(lián)系密切,學(xué)生對這部分的內(nèi)容非常感興趣。因此,教師先讓學(xué)生飼養(yǎng)動物,觀察動物的行為,以獲得對動物的感性認(rèn)識。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì),極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性。在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生獲得關(guān)于動物取食的感性認(rèn)識,即將一份食物放在動物面前,動物會直奔食物而去。同時(shí)給予學(xué)生引導(dǎo),讓他們知道動物的這種行為是先天,在此為動物的后天學(xué)習(xí)行為打下鋪墊。
第二,激疑,思維碰撞。設(shè)置有意義的問題情境,使學(xué)生產(chǎn)生思維碰撞,激發(fā)探究熱情。例如:如果在動物和食物之間有某種障礙,使動物不能徑直走近食物,動物會不會先向遠(yuǎn)離食物的方向走,然后繞到食物跟前呢?如果會,可能經(jīng)過多少次嘗試才能獲取食物?不同動物學(xué)會繞道取食的快慢有差別嗎?
第三,自主,思維解放。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),讓學(xué)生自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),鼓勵(lì)他們發(fā)散思維,大膽創(chuàng)新。
培養(yǎng)學(xué)生良好創(chuàng)造性的第一步是訓(xùn)練學(xué)生合理猜測。合理猜測是發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ),在教學(xué)中我們不妨鼓勵(lì)學(xué)生大膽進(jìn)行符合生物學(xué)規(guī)律的合理猜測。例如,有學(xué)生提出“不同動物的學(xué)習(xí)能力不同”“倉鼠的學(xué)習(xí)速度快于烏龜”“越高等的動物學(xué)習(xí)能力越強(qiáng)”等。在此基礎(chǔ)上,教師提出探究問題:“應(yīng)該如何驗(yàn)證你的假說?”此問題引導(dǎo)學(xué)生思維活動的繼續(xù)深入,不少學(xué)生提出要通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。教師繼續(xù)提問:“實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)才能排除無關(guān)變量的影響?”引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)選材、變量確定、無關(guān)變量的排除、實(shí)驗(yàn)步驟、記錄表的設(shè)計(jì)、結(jié)果預(yù)測等方面進(jìn)行探討,在逐步深化中增強(qiáng)學(xué)生思維活動的嚴(yán)謹(jǐn)性。學(xué)生的想象力非常豐富,他們設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)方案多種多樣,體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)材料的多樣,如選擇的實(shí)驗(yàn)動物有魚、兔、貓、倉鼠、小白鼠、蚯蚓等;設(shè)置迷宮障礙的多樣;提供解決方法的多樣等。同時(shí),他們的實(shí)驗(yàn)方案還非常獨(dú)特,很有新意。
有一組學(xué)生對蚯蚓走“T”形迷宮的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生懷疑,他們認(rèn)為蚯蚓本身就喜歡陰暗潮濕的地方,它不可能向電極處爬,因?yàn)殡姌O處干燥不適合它生活。于是,他們重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。盡管目前他們的實(shí)驗(yàn)還不能說明問題,但是他們敢于懷疑真理的精神和批判性思維能力都值得我們學(xué)習(xí)。
第四,質(zhì)疑,思維批判。學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的細(xì)致觀察,收集證據(jù),分析推理,最終得出科學(xué)的結(jié)論。
教師要為學(xué)生的學(xué)習(xí)成果提供交流展示的空間,為他們創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,引導(dǎo)他們討論,進(jìn)行思維交流和碰撞。這就要求學(xué)生必須集中展示交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并要求教師引導(dǎo)他們對其他小組的實(shí)驗(yàn)提出質(zhì)疑,開展評價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力和批判思維精神。
學(xué)生思想交流的過程,往往也是個(gè)體思維活動轉(zhuǎn)化為語言表達(dá)的過程。在這個(gè)過程中,學(xué)生的思維活動被不斷引向深入,智慧的火花也不斷閃現(xiàn),真正體現(xiàn)了交流的有效性。在這一過程中,教師需關(guān)注并及時(shí)捕捉學(xué)生交流中產(chǎn)生的有價(jià)值的信息和問題,引導(dǎo)學(xué)生重組、整合各類信息。
明確重要概念明線與學(xué)生思維活動暗線的關(guān)系
教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),在處理重要概念明線與學(xué)生思維活動的暗線的關(guān)系時(shí),如何結(jié)合這個(gè)年齡段的學(xué)生思維特征,是我思考的主要問題。從教學(xué)設(shè)計(jì)思路上講,我認(rèn)為最根本的是要把教材活用,從教材中找到概念上的核心點(diǎn),用這個(gè)核心點(diǎn)作為支撐,與學(xué)生思維建立關(guān)聯(lián),用關(guān)鍵點(diǎn)來撬動學(xué)生的思維、激發(fā)學(xué)生的興趣,以達(dá)到教學(xué)效果的最優(yōu)化。
我主要采取的方法是:第一,分析課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容,找出一個(gè)關(guān)鍵性概念或原理或方法作為核心點(diǎn)――“動物的繞道取食行為由后天學(xué)習(xí)而獲得”,為學(xué)生思維過程指明方向;第二,把核心點(diǎn)轉(zhuǎn)化成基本原理――“當(dāng)動物和它所發(fā)現(xiàn)的食物之間設(shè)有障礙時(shí),它可能會經(jīng)過若干次嘗試與錯(cuò)誤學(xué)會繞道取食”,為學(xué)生思維過程提供方法;第三,把基本原理以問題的形式呈現(xiàn),構(gòu)建思維活動的路徑圖,為學(xué)生思維過程提供框架;第四,根據(jù)思維活動的路徑圖設(shè)計(jì)教學(xué)活動、學(xué)習(xí)活動、評價(jià)活動,從而使學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識及行為,最終完成知識建構(gòu),促進(jìn)思維的發(fā)展。
構(gòu)建以學(xué)生思維活動為主線的課堂教學(xué)模式
在若干課例的實(shí)踐基礎(chǔ)上,我結(jié)合課堂教學(xué)模式的理論知識,嘗試構(gòu)建了以學(xué)生的思維活動為主線的課堂教學(xué)模式。本模式一方面遵循了感知、激疑、自主、質(zhì)疑這四條核心的教學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)了重要概念明線和學(xué)生思維活動暗線的積極意義;另一方面遵循了學(xué)生“感性認(rèn)識―理性認(rèn)識―實(shí)踐”的認(rèn)知規(guī)律,同時(shí)體現(xiàn)了教師引導(dǎo)下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)思想。
這種教學(xué)模式多為通過分析推理,引導(dǎo)學(xué)生自主探索而得出結(jié)論,體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教學(xué)原則。
設(shè)計(jì)課堂教學(xué)時(shí),教師還應(yīng)注意的事項(xiàng)
尊重學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。教師要注重學(xué)生的年齡特征及其認(rèn)知規(guī)律,把握學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),讓每個(gè)學(xué)生的思維在他們可以跳一跳就夠得著的區(qū)間內(nèi)“動”起來,并讓學(xué)生在主動參與活動的過程中形成對新知識的構(gòu)建,體驗(yàn)到知識的形成過程就是發(fā)現(xiàn)知識的過程。
基于學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。原蘇聯(lián)心理學(xué)家魯賓斯坦說:“任何思維,不論它是多么抽象多么理論的,都是從分析經(jīng)驗(yàn)材料開始,而不可能是從任何其他東西開始的?!睂W(xué)生學(xué)習(xí)是從經(jīng)驗(yàn)材料獲得感性認(rèn)知,在感性認(rèn)識基礎(chǔ)上通過“假設(shè)―論證―結(jié)論”的推理過程獲得理性認(rèn)識上的提升。達(dá)到理性認(rèn)識并不是認(rèn)知活動的歸宿,理性回歸實(shí)踐,把知識還原到學(xué)習(xí)及生活經(jīng)驗(yàn)中,以此豐富學(xué)生完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)才是認(rèn)知活動的回歸點(diǎn)。
0引言
中藥是國粹,善治疑難重癥,護(hù)佑著中華民族繁衍和昌盛數(shù)千年. 中藥是在中醫(yī)理論指導(dǎo)下用于治療疾病的藥物,故其治病具有“多用復(fù)方”、“多種成分”和“多個(gè)靶點(diǎn)”的特征. 但因中藥成分十分復(fù)雜,加之用藥習(xí)慣和制劑工藝恪守傳統(tǒng)等原因,中藥復(fù)方存在成分不清楚,作用機(jī)制不明確,制劑外觀“粗、大、黑”,多數(shù)制劑起效較慢,質(zhì)量難以控制等明顯不足或缺陷. 這不僅使得現(xiàn)代人群抵制中藥的意識增強(qiáng),還直接導(dǎo)致中藥失去國際競爭能力,甚至部分人已開始懷疑中藥的科學(xué)性和動搖中藥存在的必要性. 因此,如何解決中藥的創(chuàng)新已成為21世紀(jì)全球共識的難題. 有科學(xué)家主張從中藥材中提取、分離和純化出化學(xué)成分,進(jìn)而研制創(chuàng)新藥物即1類新藥;這無疑水平很高,也確實(shí)是發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)制創(chuàng)新藥物的重要方法之一,但研制出的制劑是化學(xué)藥品,不再是中藥!還有研究者強(qiáng)調(diào)從單味中藥中獲得有效部位群,這無疑也是新藥研發(fā)的另一種方法,但研制出的藥物一是失去了中醫(yī)臨床的中藥復(fù)方特色,二是研制成的制劑歸屬于天然藥物. 那么,中藥如何進(jìn)步和發(fā)展?中藥如何適應(yīng)中醫(yī)臨床?傳統(tǒng)中藥復(fù)方與中醫(yī)臨床方證理論如何繼承和發(fā)揚(yáng)?我們對此該做什么、能做什么呢?我們認(rèn)為,中藥與中醫(yī)是中醫(yī)藥科學(xué)領(lǐng)域中即相對獨(dú)立又互相制約、彼此互為生存又依從發(fā)展;鑒于中藥的屬性歸于中醫(yī)臨床的特征,即中藥是中醫(yī)藥理論體系的重要組成部分,是中醫(yī)治病的主要手段,所以,中藥創(chuàng)新的關(guān)鍵在于中醫(yī)藥理論的繼承與創(chuàng)新,其次是研究方法的進(jìn)步和創(chuàng)新.
1現(xiàn)代中醫(yī)藥新思想和新理論
1.1“中藥分子”與“分子中藥”等新概念中藥的有效成分是發(fā)揮藥理作用的基礎(chǔ). 我們采用現(xiàn)代中藥化學(xué)組學(xué)和中藥分子藥理學(xué)研究技術(shù),對不同中藥,結(jié)合各藥材已知的藥理作用,將分離提取獲得的各個(gè)有效成分或部位如揮發(fā)油、生物堿、黃酮、香豆精(素)、蒽醌、強(qiáng)心苷、皂苷、萜和多糖類等,按其化學(xué)性質(zhì)如分子質(zhì)量、極性或酸堿性質(zhì)等特點(diǎn)相近者劃分為化合物群,以活性分子為依據(jù)進(jìn)行藥理活性的比較研究,研究中藥臨床治病的多樣性和多靶性,揭示中藥的多成分即多分子效應(yīng)機(jī)制. 我們認(rèn)為中藥和中藥復(fù)方是由諸多具有特定骨架(即結(jié)構(gòu))和藥理活性的分子組成,確定單味中藥或復(fù)方制劑中的有效成分或部位,分析它們對中醫(yī)“證”作用的主與次或區(qū)分其強(qiáng)弱,并將源于單味中藥或復(fù)方中藥中具有特定藥理作用的有效成分或部位稱為“中藥分子”. 按照中醫(yī)辨證論治原則,以中醫(yī)“證”和病機(jī)為依據(jù),繼承并創(chuàng)立以治療主證的中藥分子為“君藥”、協(xié)同或增強(qiáng)君藥療效者為“臣藥”、治療次證者為“佐藥”、減毒或調(diào)和諸藥者為“使藥”等的中藥分子配伍思想即為“方證組方”概念. 按照方證組方思想組方并研制成功的中藥新藥成為“分子中藥”. 繼而,把研究和分析中藥或復(fù)方中的分子組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、藥理活性及其機(jī)制和配伍規(guī)律的科學(xué)稱之為“分子中藥學(xué)”[1-3].
“中藥分子”的命題早在上世紀(jì)90年代由劉德麟等[4-6]提出,主張中醫(yī)理論必須現(xiàn)代化,并認(rèn)為中藥主要的整體效應(yīng)可以歸結(jié)為中藥分子對機(jī)體生物分子的作用. 分析中藥分子對機(jī)體生物分子作用的特點(diǎn),不僅可以把握中藥治病的整體效應(yīng)規(guī)律,利于明確中藥的療效、藥用部分、用量、炮制和制劑、服法、副作用、禁忌證、毒性反應(yīng)、中藥效應(yīng)的多樣性和多成分作用的綜合性,更方便確定中藥合用時(shí)的功能與主治、判斷中藥配伍的歧議和發(fā)掘中藥的新用途. 他們推崇中藥分子藥理學(xué)是古典中藥藥理學(xué)的發(fā)展,是現(xiàn)代中藥藥理學(xué)的方向;力薦用中藥分子方劑取代中藥方劑. 王米渠等[7-8]認(rèn)為中醫(yī)在理論、臨床、中藥三方面的分子生物研究已取得一定成果,呼吁建立“分子中醫(yī)學(xué)”和“中藥分子藥性學(xué)”,以在中醫(yī)理論上拓展基因組學(xué)、生物信息學(xué)等方面的空間;使中藥在中醫(yī)臨床療效基礎(chǔ)上說明分子機(jī)制. 吳鳳鍔[9]早年已提出“分子中藥學(xué)”和“組合中藥學(xué)”思想,提出在“組合中藥學(xué)”理論指導(dǎo)下,將極其復(fù)雜的中藥成分組成按化學(xué)結(jié)構(gòu)和活性分解為若干群體,使問題簡化,然后分別研究這些群體的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),將這些群體分為單味中藥的表征性成分和非表征性成分,使其系統(tǒng)化,在查明組合分子的組成和藥效以后,以單味中藥的主要組合分子群組合成新型中藥.
1.2新思想和新理論提出的時(shí)代背景和依據(jù)中醫(yī)藥學(xué)經(jīng)歷數(shù)千年至今,傳統(tǒng)辨證論治的組方原則仍然是中藥新藥研制立方的依據(jù),但這一組方原則因入藥的每一味中藥(不論是飲片還是原生藥)本身就是由多成分組成的復(fù)方,加之恪守傳統(tǒng)制備工藝(如粉碎、水煎煮和乙醇回流提取等)和方法,其制劑不僅難以克服“粗、大、黑”等缺陷,而且成分更為復(fù)雜(至少包括原藥成分和次生成分). 所以,造成制劑落后和成分不清的主要原因有:第一,傳統(tǒng)的中醫(yī)藥理論與現(xiàn)代中醫(yī)藥新觀點(diǎn)缺乏有效的傳承. 如傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論“八綱辨證”和“辨證論治”是談用藥需根據(jù)臨床發(fā)病特征進(jìn)行標(biāo)本兼治的組方與治病的原則,雖然這一理論幾千年來一直指導(dǎo)著傳統(tǒng)中醫(yī)藥臨床實(shí)踐,其重要性不僅是傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論體系的精髓,而且對形成現(xiàn)代中醫(yī)藥理論體系亦具重要指導(dǎo)作用;但該理論同時(shí)也明顯存在“應(yīng)用抽象”和“隨證變方”不確定性等缺陷. 因此,傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論比較適用于中醫(yī)藥臨證醫(yī)學(xué)的實(shí)踐,對于現(xiàn)代中醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展特別是研制中藥新藥明顯不相適應(yīng). 第二,缺乏傳統(tǒng)中醫(yī)“證”的實(shí)驗(yàn)動物模型,致使傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論難予研究與求真,同時(shí)也導(dǎo)致現(xiàn)代中醫(yī)藥理論難以創(chuàng)新. 傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論,特別是很多古方、名方無不凝集著古時(shí)代祖先們以身試藥、付出無數(shù)生命作代價(jià)、經(jīng)歷千百年臨床實(shí)踐的總結(jié)與結(jié)晶;隨著人類社會思想的不斷進(jìn)步,文明意識的提高,社會與自然科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)的興起,人們開始意識到以身試藥既不人道,又具風(fēng)險(xiǎn);對此,人們便孜孜不倦探索著使用人類疾病替身進(jìn)行試藥的方法,即現(xiàn)代統(tǒng)稱的人類疾病動物模型. 但遺憾的是,由于生物進(jìn)化的很大差異和中醫(yī)“證”的特殊性,致使許多人類疾病不能或很難用適合的動物復(fù)制出相同或相似的疾病模型. 所以,中醫(yī)“證”的動物模型缺乏不僅導(dǎo)致中藥的療效難以評價(jià),而且也制約著傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和發(fā)展. 第三,中藥的臨床取效往往呈現(xiàn)多組分(成分)、多靶點(diǎn)和多效應(yīng)特征,加之一些人類疾病譜變異迅速的特點(diǎn)給藥物的體內(nèi)療效基礎(chǔ)研究帶來極大困難. 綜上所述,構(gòu)建中藥組方新理念、創(chuàng)建藥物和證效評價(jià)的動物模型是研制中藥新藥的關(guān)鍵技術(shù).
2中藥分子藥學(xué)與藥理學(xué)評價(jià)
研究分子中藥,中藥分子藥學(xué)與藥理學(xué)評價(jià)是最基本的研究內(nèi)容. 二者按方法學(xué)區(qū)分是相對獨(dú)立的,按關(guān)聯(lián)性來講又是相互關(guān)聯(lián)的. 處方篩選是中藥新藥研究的起始環(huán)節(jié),組方思想往往從篩查“中藥分子”的中藥化學(xué)組學(xué)研究、及其“證效評價(jià)”即中藥分子藥理學(xué)的關(guān)聯(lián)研究中產(chǎn)生,選擇針對性強(qiáng)、主治病證專一、多年臨床經(jīng)驗(yàn)方或古方作為基礎(chǔ)方,按照方證組方理論和中藥化學(xué)組學(xué)等方法,提取、分離、純化和分析組方中的中藥組分,經(jīng)中藥分子藥理學(xué)證效評價(jià),確定方劑的工藝路線,明確體內(nèi)各中藥分子的作用靶標(biāo)、效應(yīng)強(qiáng)度或主次,優(yōu)選療效顯著且副反應(yīng)小的新制劑組方,進(jìn)而創(chuàng)制分子中藥新藥.
3“分子中藥”與“分子中藥學(xué)”的區(qū)別與聯(lián)系
“分子中藥”、“分子中藥學(xué)”等觀點(diǎn)的提出是傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論的繼承與發(fā)楊. 我們在此提出的“分子中藥”系指體內(nèi)物效作用及其機(jī)制明確的治病藥物;所以,分子中藥是物或產(chǎn)品的屬性. 而"分子中藥學(xué)"從其上述命題的內(nèi)涵不難看出,它是發(fā)現(xiàn)和研究分子中藥的思維、方法學(xué)的高度概括,闡述的是理論體系,是實(shí)施思想與實(shí)踐的屬性. 分子中藥是分子中藥學(xué)研究的結(jié)果或成果,是分子中藥學(xué)的科研設(shè)計(jì)與研究的目標(biāo). 分子中藥的本質(zhì)是中成藥,但其處方組成不是中藥原生藥或飲片,而是體內(nèi)已經(jīng)方證評價(jià)證實(shí)具有明確作用的有效成分或有效部位的復(fù)方,同時(shí)處方中的各組分遵從中醫(yī)組方原理和治則,并應(yīng)符合中成藥制劑工藝及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).
4中醫(yī)“證”的實(shí)驗(yàn)?zāi)P褪莿?chuàng)制分子中藥的重要保障
4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)P团c分子中藥的研究關(guān)系分子中藥學(xué)的研究實(shí)質(zhì)是以篩查中藥分子為主線,尋找中藥分子靶標(biāo)及其作用機(jī)制為重點(diǎn),評價(jià)各中藥分子對中醫(yī)“證”即西醫(yī)疾病的作用強(qiáng)度并組方為條件,創(chuàng)制分子中藥為終極目標(biāo)的新藥發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)制的科學(xué)實(shí)踐體系. 由此可見,動物模型不僅是研究傳統(tǒng)中藥藥理及其作用機(jī)制的主要方法,更是分子中藥學(xué)科學(xué)研究中不可缺少的最重要、最客觀和最基本的評效探機(jī)方法. 由于分子中藥的組方依據(jù)源于中藥分子的證效評價(jià)及其比較研究的結(jié)論,故創(chuàng)建各種可用于中藥分子藥理活性發(fā)現(xiàn)和評價(jià)的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,特別是代表中醫(yī)“證”的生物分子、細(xì)胞、器官或組織及動物模型至關(guān)重要.
4.2國內(nèi)已有的研究基礎(chǔ)和進(jìn)展在創(chuàng)制中藥新藥的過程中,因缺乏評價(jià)新藥有效性的動物模型導(dǎo)致不少新藥研究失敗或限制了新藥的發(fā)現(xiàn). 因此,研究和復(fù)制與人類疾病相同或相似的證效評價(jià)動物模型一直是創(chuàng)新藥物研制領(lǐng)域中備受關(guān)注的技術(shù)難題. 自上世紀(jì)80年代初,施新猷[10]和郭鷂[11]分別主編了我國第一部《醫(yī)學(xué)動物實(shí)驗(yàn)方法》和《人類疾病的動物模型》專著,揭開了我國比較醫(yī)學(xué)發(fā)展的序幕,同時(shí)也給新藥研制的藥效學(xué)評價(jià)提供了技術(shù)支撐. 之后的20余年,我們在實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域創(chuàng)建了“泌尿系結(jié)石”、“視網(wǎng)膜動脈栓塞”、“心血管型放射病”等證效評價(jià)系列動物模型,改良了"再生障礙性貧血和紅斑狼瘡"動物模型;尤其是采用光化學(xué)損傷造模等先進(jìn)手段,建立了家兔視網(wǎng)膜動脈血栓(血瘀證)模型,為中醫(yī)眼科急重病的實(shí)驗(yàn)研究創(chuàng)造了條件. 在總結(jié)自身創(chuàng)制的方證評效動物模型的基礎(chǔ)上,我們系統(tǒng)查閱和收集了國內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)醫(yī)藥學(xué)中的動物模型,并按照人類醫(yī)學(xué)系統(tǒng)分類等方法,編撰出版《比較醫(yī)學(xué)》[12],《現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)》[13],《中藥藥效學(xué)研究與評價(jià)》[14]等專著,不僅為新藥藥效學(xué)評價(jià)提供了實(shí)驗(yàn)、教學(xué)和研究方法,同時(shí)亦為中醫(yī)藥學(xué)和實(shí)驗(yàn)動物學(xué)等專業(yè)的廣大教、醫(yī)、研人員的科技工作提供了參考.
5我們的研究與探索
近年來,我們采用“方證組方”思想,從分子、細(xì)胞、器官和組織及動物模型等不同水平,對中藥分子及其復(fù)方的藥效和作用機(jī)制進(jìn)行了較深入的研究,闡明方證分子組方配伍關(guān)系和物效基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)中藥藥效評價(jià)關(guān)鍵技術(shù)的整合. 在明確主靶點(diǎn)、強(qiáng)化主效應(yīng)、降低副反應(yīng)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)制高效低毒、成分明確和質(zhì)量可控的現(xiàn)代分子中藥方面已有初步心得和研究進(jìn)展. 中藥分子遵從“方證組方”概念創(chuàng)制分子中藥新藥,實(shí)現(xiàn)方劑從原生藥材或飲片配伍到中藥分子配伍的模式轉(zhuǎn)化,為中藥作用機(jī)制和新藥篩選研究提供了方法學(xué)指導(dǎo),這正是傳統(tǒng)辨證論治中醫(yī)藥理論的繼承和發(fā)展. 采用細(xì)胞和去勢動物模型篩查出存在于槐角中具有雌激素受體競爭性抑制作用的中藥分子即染料木素[15];研制的主治骨質(zhì)疏松癥的分子中藥“染料木素膠囊”已于2004年獲得國家SFDA 1類中藥新藥臨床研究批文,目前正在進(jìn)行Ⅱ期臨床研究. 從水蛭[16]中分離獲得具有顯著活血化瘀作用的多肽成分,制備成用于治療視網(wǎng)膜靜脈阻塞[17]的“強(qiáng)力脈肽粉針劑”,正在進(jìn)行臨床前研究.
6展望
6.1古方是創(chuàng)制分子中藥的基礎(chǔ)方源目前,我國有據(jù)可查的中藥古方至少10萬余首,而且經(jīng)過數(shù)千年的臨床實(shí)踐證明其臨床有效和安全可靠. 但是,絕大多數(shù)古方系復(fù)方,其中有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)不清楚,作用靶點(diǎn)和分子機(jī)制更不明確. 因此,中藥復(fù)方很難被主流醫(yī)學(xué)和西方社會接受,在很大程度上限制了中藥復(fù)方的推廣和應(yīng)用. 所以,采用現(xiàn)代中藥分子的分析及其體內(nèi)活性靶點(diǎn)研究,對于闡明中藥古方的作用機(jī)制和配伍原理,向國際社會顯示分子中藥的科學(xué)內(nèi)涵,已成為中國科學(xué)家亟待解決的一個(gè)非常重要而又艱巨的任務(wù),更是創(chuàng)制分子中藥最為簡便可行的方法. 在這方面,陳竺等科學(xué)家為我們豎起了標(biāo)桿,他們對民間用于治療淋巴結(jié)核、皮膚癌等有效的驗(yàn)方(含砒霜、輕粉、蟾酥)逐一篩選,從復(fù)方到單味中藥砒霜,又到化學(xué)純?nèi)趸椋K于研制成功“以毒攻毒”的“癌靈一號”注射液,創(chuàng)造了白血病臨床治療的“人間奇跡”. 對此,我們有理由相信,在不久的將來將創(chuàng)制出世界上第一個(gè)分子中藥,讓人們知道,中藥講得清楚,道得明白!
6.2分子中藥是中藥創(chuàng)新的必然和未來中藥屬于中醫(yī)藥學(xué)范疇是因?yàn)橹嗅t(yī)是“綱”,中藥是“目”,“綱”舉“目”張. 中藥和中醫(yī)即相對獨(dú)立,又互為生存;是互生共存、相互交融的自然科學(xué). 中藥是中醫(yī)藥學(xué)的重要組成部分,是自然科學(xué)領(lǐng)域最具特色的學(xué)科之一;中藥現(xiàn)代化就是將傳統(tǒng)中醫(yī)藥的優(yōu)勢和特色與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合,把中藥推向現(xiàn)代化和國際化的過程. 中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵在于中醫(yī)藥理論現(xiàn)代化. 因?yàn)橹兴幨窃谥嗅t(yī)理論指導(dǎo)下用于治療疾病的藥物屬性,決定了中藥不同于天然藥物和化學(xué)藥品;加之中藥臨床治病多強(qiáng)調(diào)主次證同治或兼治和辨證論治的整體調(diào)理治療原則. 所以,中藥創(chuàng)新的根本問題一是中醫(yī)藥理論必須創(chuàng)新;二是研究思路必須遵循闡明中藥物質(zhì)基礎(chǔ)為主導(dǎo)的觀念. 目前,隨著學(xué)科間知識的交融與相互滲透,特別是廣義醫(yī)藥學(xué)的分子生物學(xué)和人類基因組學(xué)等科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,極大的促進(jìn)了中醫(yī)藥的新觀點(diǎn)和新理論的發(fā)現(xiàn)與提出. 本文已涉及到一些諸如“中藥分子”、“方證組方”和“分子中藥”及“分子中藥學(xué)”等最新現(xiàn)代中醫(yī)藥新觀點(diǎn)、新理論和新的科研命題,這些新思想或新觀點(diǎn)不僅為現(xiàn)代中醫(yī)藥理論的形成奠定良好的基礎(chǔ),更重要的是將為創(chuàng)新中藥的發(fā)現(xiàn)和研究提供了理論保障. 我們已經(jīng)看到,一個(gè)嶄新的現(xiàn)代中醫(yī)藥理論體系正在形成,分子中藥必將成為未來全球醫(yī)藥市場最受親睞的健康使者.
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