2000年,美國科學家Stan Davis和Christopher Mayer提出了生物經濟的概念。所謂生物經濟是以生命科學和生物技術研究開發與應用為基礎,建立在生物技術產品和產業之上的經濟。生物學博士和政治經濟學博士潘愛華預言,2020年世界將進人生物經濟時代。可以說,生物經濟在不久將來的社會經濟中將占據重要的地位。在市場經濟發達的今天,學生對經濟的了解已經大大超出我們的想象。既然學生對經濟感興趣,我們能不能把生物經濟的概念引入初中生物教學之中,激發學生學習生物學的興趣呢?以蘇教版初中《生物》為例,在教學中就有很多生物經濟的例子可以供教師去整合、利用。
一、與傳統生物技術有關的生物經濟
雖然說生物經濟的概念是在2000年提出來的,但是生物技術所帶來的生物經濟很早就已經存在了。教學中,教師可以用先人的生物技術成就激勵學生學習生物學,激發學生的學習興趣。
蘇教版初中《生物》中與生物經濟有關的傳統生物技術有:帶來各種美味的發酵技術和利用鹽漬、酒泡等方法防止食品腐敗等。直至今日,這些技術還廣泛地被使用。在教學中,除向學生講述這些生物技術的特點、作用外,還與學生一起分析這些生物技術所帶來的經濟效益,讓學生懂得學以致用的重要性。
二、與現代生物技術有關的生物經濟
現代的生物技術已經廣泛地與經濟聯系起來,表現在以下幾個方面:
1,與農業有關的生物經濟
2008年在全球引發的糧食危機,對全球的政治、經濟帶來了不小的影響。解決糧食危機當然需要農業的發展,在蘇教版《生物》中多處提到了生物技術在農業的應用,如雜交水稻,植物生長需要水和無機鹽,光合作用和呼吸作用原理的應用,以及嫁接、組織培養、滅蝗、蠶的養殖、生物育種、轉基因技術等。這些技術的應用,能使農業經濟效益大大提高。其中最突出的是我國的雜交水稻,它對于解決糧食危機的作用是不可忽視的。中國工程院院士袁隆平從20世紀60年代開始致力于雜交水稻的研究,經過12年的努力,成功培育出了“三系雜交稻”。1976至1987年間,他培育的雜交水稻種植面積累計達到11億畝,增產稻谷1000億公斤。1979年,雜交水稻作為我國第一個農業技術專利轉讓。許多國家的專家到中國來取經,印度、越南等20多個國家和地區還引種了雜交水稻。袁隆平的努力為解決世界糧食短缺問題作出了巨大的貢獻,國際同行稱他為“雜交水稻之父”。
另外,品種的改良和轉基因動、植物在實現高效和可持續發展的農業中作用重大。現在我國已經有一半的棉花是轉基因棉花,全世界抗除草劑的大豆種植面積也不少。轉基因作物有明顯的抗逆性,如抗病蟲害、耐旱、耐鹽堿,產量明顯提高,經濟效益也明顯提高。通過這些例子使學生明白,科學是生產力,能創造出更高的價值。
2,與醫藥有關的生物經濟
蘇教版《生物》與醫藥生物經濟有關的內容有抗生素生產、胰島素的合成等。
轉基因的生物技術,運用到醫藥方面,就產生了生物制藥。制造胰島素,原來是從動物的胰臟中提取,技術繁瑣,現在人類可以運用轉基因技術,將胰島素的基因輸入到細菌中大量繁殖,相當于起到合成作用,最后將細菌的蛋白質用超聲波打碎,進行分離,由此提取出人的胰島素。由于改良了胰島素的生產工藝,降低了生產的成本,能使更多的患者用得起藥物。
2003年4月份的SARS、2005年1月的腦膜炎c型流行性疾病和2005年秋季開始的禽流感,不僅影響了人民的生命安全和身體健康,而且影響到國家的經濟建設,全國的有形損失可能達上千億,無形的損失如中國的國際形象等更是無法估量。現代生物經濟加快了新藥的研制,SARS出現后不到一年的時間,科學家就用生物技術的方法研制出了SARS疫苗,這是用傳統方法做不到的。
現代生物經濟推動了醫藥革命,在提供預防、緩解、治療疾病和重大流行病的手段,全面提升人類生活質量、生存質量和健康水平的同時,也取得了巨大的經濟效益。
3,與預防醫學有關的生物經濟
預防醫學的出現,改變了人們的健康觀念,越來越多的人懂得,不應等到患病才到醫院求治,而應積極地預防患病。保持健康狀態。因此,醫療消費中健康人群的消費比重逐步提高。
蘇教版《生物》也十分注意向學生宣傳預防醫學的知識,與預防醫學有關的內容有:無償獻血、高血壓預防、肺的保護、近視的成因和對策、遺傳病和優生優育、心血管疾病和癌癥的預防、煙酒的危害、安全用藥、急救方法等。在教學中教師可以與學生一起分析疾病對身體的危害,給家庭、社會所造成的損失(這其中也有經濟的損失),分析預防疾病的重要性,如何預防等等。通過分析,學生自然會明白預防醫學的重要性,并將其應用于生活。
4,與改造工業、保護環境有關的生物經濟
我國人口多,人均占有耕地、森林面積、淡水等資源較少,分別只有世界人均水平的40%、20%、25%。如何在發展經濟的同時保護環境是我國乃至全球都面臨的問題。
初中生的知識水平有限,但通過教學可以逐漸讓學生形成環境保護的意識。生物教學中與由改造工業、保護環境引起的生物經濟有關的內容有:人體排出的尿液、糞便處理即沼氣的應用,人口危機、環境問題,鳥類的生殖與發育即鳥育雛可以捕捉害蟲,生物與人類生活的關系,生物的多樣性面臨威脅及如何保護,生態系統的組成,生物富集化及其影響,以及生態平衡、生態農業、保護生物圈等。在這部分內容的學習中,教師可以和學生分析目前工業所帶來的經濟效益,以及對環境的影響,我們該如何在發展經濟的同時保護環境。
5,與能源問題有關的生物經濟
能源危機目前已經成為影響世界經濟的原因之一,如近年來不斷攀高的油價已經影響到各行各業及每個家庭,制約了國家經濟的發展。生物科學家也在致力于解決能源問題。有專家預測,如果地球上所有的荒灘都種上一種生物質轉化效率高的能源植物,通過生物技術來生產乙醇、生物柴油,就可以為全世界提供足夠的能源。
在生物教材中提到當前能源危機的解決有賴于生物技術,但并沒有深入展開論述。教師在教學中,可結合當前國際、國內能源的實際,與學生一起分析通過生物技術解決能源問題的經濟、社會意義,從而激發學生學習生物學的動力。
三、生物經濟帶來的問題
各個時代的經濟發展都會產生一定的負面影響,生物經濟也不能例外。工業經濟的發展伴隨著污染和環境惡化,信息經濟最大的問題是信息安全問題,那么生物經濟呢?它也會遇到很多的問題,如克隆、生物工程食品、優生、遺傳專利和遺傳疾病的確定性等等。在生物教學中,我們可和學生一起分析生物經濟的各種利弊,正確對待生物經濟可能帶來的問題。如在轉基因食品的安全問題中,目前我國批準的基因工程產品,第一個是棉花,第二個是西紅柿,第三個是轉基因的花,第四個是甜椒,而水稻、大豆、玉米這些糧食類的一律沒有批準,為什么呢?因為老百姓害怕吃了有害,國際出口也受影響。銷售問題顯然與經濟有關。
總之,生物經濟已經逐漸走向我們的生活,發展生物經濟符合現階段我國的發展戰略和目標,所以我們要密切關注當代生物科學技術發展的最新動向和趨勢,并將之結合到生物教學當中。