结合学科发展　注重新型生命科学人才的培养

摘要：生命科学是一个在多学科交叉和互动中发展着的动态的科学创新体系，其基础研究和应用研究的结合越来越紧密。本文从生命科学发展的这两个特点出发，阐述了培养新型生命科学人才的思路。

关键词：生命科学；学科交叉；产学研

一、生命科学的发展

生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学，与人类生存、健康、社会发展密切相关。

生命科学的发展，大致经历了从综合到分化再到综合的不断前进的三个主要的阶段：(1)从古代到16世纪左右是生命科学的准备和奠基时期，这一阶段由于认知的程度非常有限，并没有形成真正的科学体系，因而古代把研究自然和人自身的学问统称为博物学。(2)从16世纪到20世纪中叶是系统生命科学创立和发展的时期。这一阶段生物学迅速推进成为有着丰富的内涵和外延、体系完善的独立的自然科学基本学科。成为自然科学大发展的中坚力量，并且其研究领域也不断拓宽、细化和深化，形成了众多相对独立的研究领域。(3)20世纪中叶以后，生命科学出现了不同分支学科和跨学科间的大交汇、大渗透、大综合的局面，成为自然科学的主力军。这一阶段生命科学同化学、物理学和数学等多学科相互交叉渗透，取得一系列划时代的科学成就，使它跻身精确科学，成为当代成果最多和最吸引人的基础学科之一。1953年沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋结构模型，开辟了20世纪分子生物的新纪元。纵观DNA双螺旋结构模型的建立，充分体现了晶体学、结构学、生物化学和遗传学等多学科的完美结合，是多学科交叉渗透的成果。分子生物学是当前生命科学中发展最快并正在与其他学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。分子生物学与计算机科学相结合，使人类有能力破译自身的全部密码。1990年启动了“人类基因组计划”，2003年完成了对人类基因组30亿对碱基序列的全部测定工作。继而人类将进入后基因组和蛋白质组学的时代，这个时代的标志是系统生物学的诞生。系统生物学从学科与学科之间的“交叉”着眼，把相关的学科联成一个相互联系的系统，涉及的学科面非常广泛，不但包括自然科学同时还包含社会科学，如系统论、控制论、哲学、信息论等，将成为生命科学领域中具有最大整合性、交叉性的学科，同时也是最前沿的研究领域。

21世纪的生命科学发展趋势正朝着两个主要方向发展，一是从更宏观的角度，即从群体或者群落乃至生物圈去认识生命，生态学的发展正为解决全球性的资源和环境等问题发挥重要作用；二是从更微观的角度，从分子或者原子水平去探索和认识生命的本质。现在的生命科学更多地是从分子水平去诠释生命的奥秘，即从DNA和蛋白质水平去揭示生命现象背后的本质。但在不同层次生命体整体主导下，最终必将把宏观和微观整体联系起来，形成以多学科交叉为基础、分析与综合并重和微观与宏观相结合的研究体系。

21世纪生命科学发展另一个特点是基础研究和应用研究紧密相关，基础研究的成果能直接或者间接推动工农医学的实际工作。分子生物学研究的初期大部分研究是在象牙塔里进行的，到了基因工程时代，基础研究就开始与应用或产业研究相结合，而到了后基因组时代，许多在过去被视为基础研究的工作从一开始就与应用研究紧密联系在一起。例如，一些商业公司把基因组DNA的序列测定以及蛋白组学中的蛋白质分析所得到的数据，直接变为具有很高利润的商业数据库。基因或蛋白质的信息，已经成为各大生物公司追求的重要目标。同时，生物资源的开发、基因工程、蛋白质工程、生物芯片、生物电子器件行业的开发，必将促进国家的经济乃至综合国力的发展。

二、生命科学新型人才的培养

21世纪生命科学及其相关产业的发展水平，将决定国家和民族的竞争力。我国虽然在生命科学领域已取得了突出的成绩，但与美、欧、日等发达国家相比仍然有相当大的差距，想要真正实现迎头赶上，培养一大批高素质的生命科学领域优秀人才是关键。各国经济和科技的激烈竞争，归根到底是人才的竞争。面对生命科学取得重大突破和迅速发展的新机遇、新挑战，我国只有主动抓住时机，发展自己，针对生命科学发展的特点，高度重视发展生命科学教育，加强新型人才培养，才能在今后的生命科学领域中占据有利的地位。

1，注重学科交叉，构建宽厚基础平台，培养具有开阔知识视野的新型生命科学人才

生命科学发展到现在形成了复杂的学科群，自然科学、社会科学和人类学等都可以在生命科学中交汇。生命科学的模式发生了巨大变化，出现了大规模的跨单位、跨地区、跨国的联合研究和大型研究中心的集约性研究，多个实验室之间的合作研究方式，已经成为当代生命科学的潮流。这就需要研究人员具有扎实的基础、广博的知识面，善于结合多学科的理论、方法和技术手段，开展学科交叉研究来适应生命科学发展的要求。

发达国家在交叉学科的培养方面，有很好的经验值得借鉴。2004年，美国科学院协会发表了《促进跨学科研究》长篇报告，提出了从科学研究、人才培养到管理体制一揽子改革方案，其前瞻性、系统性、深刻性，令人深受启发。报告号召从本科生到博士后积极获取跨学科的经验，除了自己的专业以外，应谋求在一个或更多的领域中接受培训。年轻的研究者也应该利用网络确定支持跨学科研究的指导教师。MIT十分重视通过跨学科培养综合性的高级人才，为此专门成立了“科学、技术与社会规划”学院，有组织、有计划地在自然科学、技术科学与人文科学、社会科学相互交叉的学科领域进行跨学科教育。在生命科学领域研究中，更是注意信息科学、计算机科学、应用数学、社会科学在生命科学研究中渗透。2003年，MIT成立计算机系统生物学创新工程，现已成为MIT最大跨学科组织之一，其教育和研究成果也在全美处于领先地位。该工程的目标是通过生物学、计算机科学和工学的相互交叉、渗透和融合，借助高新技术平台开展大型跨学科研究，并且培养出新兴交叉学科的博士。

我国在这方面起步较晚，传统学科划分过细，现有科研和教学体制均建立在传统学科分类基础上，交叉科学理论研究则因其奇特的跨学科性而无法找到自己的应有位置，得不到制度和体制上的鼓励和保障。面对生命科学迅猛发展的挑战，我们必须积极探索在高校和科研院所中构建多学科交叉和融合的培养环境与机制，在人才培养方面拓宽专业口径，丰富专业内涵，注重学科交叉增强专业的适应性。

(1)大学学科设置要综合化。单纯基于学科分化特征的系科划分已经不能适应科学发展的综合化趋势，高校在学科设置方面要有一个深层次变革，淡化学科划分，打破学科之间的壁垒，模糊学科界限。挖掘共性，促进多学科的融合，使新兴交叉学科在人才培养上有一席之地，以利于推动我国科学技术原始性创新的发展。近几年来有些高校已经实行“大平台”教学，即把相同或相近的学科门类的专业

归属在一个平台下，实施公共基础课和学科基础课的同步教育，一两年后，学生有了较宽厚的基础理论知识并对各专业有了更理性的认识和更浓厚的兴趣之后再选择专业。这样培养的人才，会对整个学科的发展有自己独特理解，在宏观与微观的结合上找到科研的增长点。

(2)建立跨学科的课题组、实验室和研究中心。以功能为中心的课题组、实验室和研究中心将原属不同院系，互不相干的学科紧密联系起来，形成学科纵横交错的格局，将跨学科交叉协作实体化和体制化。

(3)构筑交流平台，搭建共享平台。定期举办交叉学科论坛、学术座谈会和互访交流等活动，有利于交叉学科发展的学术思想充分碰撞与融合。整合国家、部门、地方相关实验研究资源，组建跨领域、高水平的国家、省部级实验研究平台，营造开放、共享的实验研究环境，逐步推进大型科学装置、仪器、设备、设施的建设与共享，从而提高装置、仪器、设施的综合利用效率。这既是未来大科学工程发展的需要，同时也是学科交叉、优势互补的需要。

2，注重理论和实践相结合，产学研相结合，培养创新生物产业人才

生命科学基础研究与应用研究的结合越来越紧密。研究成果向产业化转化的速度也越来越快，广泛应用于医药、农业、化工、环保、信息等领域，为解决疾病防治、食物短缺、能源匮乏、环境污染等一系列问题带来了新的希望。由于多种原因，我国生命科学，尤其是生物技术产业化人才的缺乏，导致我国相当一批具有较大开发价值和广阔市场前景的生物技术成果不能进入市场，具有国际竞争力的产品也很少。必须加快培养既具有广博生物技术理论知识和技能，又具备创新、创业和经营能力的人才，以适应我国生物技术产业竞争力提高的需要。

(1)建立人才培养基地，探索人才培养的模式。针对现存问题，我国已在部分高校建立“国家生命科学与技术人才培养基地”，基地以培养具有良好职业发展前景的高层次、复合型、应用型生物技术人才为宗旨，加强数理化和生物学基础理论的学习，系统地进行生物技术技能训练和了解产业发展规律。积极开展新产品、新技术、新工艺的研发。基地还与企业合作，力争建设成为集教学、研发与产业化于一体的创新创业人才培养基地，为21世纪我国生物高新技术产业发展培养各类高水平人才，同时为基地教学、科研人员提供创新创业平台，促进高校科技成果转化及产业化。

(2)建立形式多样的长效产学研结合。产学研结合是提高科学研究和科技成果转化水平的重要途径。通过产学研结合，能及时有效地将科技成果转化为现实生产力，获得社会效益和经济效益。同时促使学校更加紧密地面向社会经济需求，带动学科发展和创新人才成长，带动学校教学、科研及产业的良性互动，增强学校的科研能力。根据高校和企业的需要可以探索建立灵活多样的产学研结合形式：一是产学研项目联合或委托开发，高校和科研院与企业建立长期合作关系，根据企业的实际需要，双方科研人员共同进行技术创新和产品开发；二是创办科技企业，高校、公共研究机构通过开办企业，直接开展技术成果的孵化和转化；三是建立科技园区，以大学为依托，在园区内设立创业服务中心，鼓励企业对有发展前景的科研项目进行投资和研究；四是建立联合研发中心，高校、科研院所与企业合作设立科研开发机构、工程研究中心等相对独立的研发机构，不断向产业界输送技术，并通过同企业的联合开发、实验，使技术和产品迅速转化为商品和生产力。