摘 要: 化學生物學正在成為21世紀一個重要的新興交叉學科,它是化學與生物學和醫學等學科領域相互交叉、相互滲透的產物。國內外相續開設了化學與生物學專業,以培養復合型創新性人才為目標。本文在簡要介紹化學生物學專業特點及人才培養目標下,以地方本科院校宜春學院為例,闡述了化學生物學人才的培養方法。
關鍵詞: 化學生物學 新興交叉學科 人才培養
化學生物學(Chemical Biology)是化學與生物學不斷交融,于20世紀90年代中期形成的一門新的前沿交叉學科。最初是由哈佛大學的Schreiber博士和Scripps研究所的Schultz博士分別在美國東、西海岸發起。化學生物學是運用化學的理論、研究方法和手段,從分子水平去探索生物學、醫學問題的一個新興交叉前沿研究領域。化學生物學利用化學特別是有機化學的知識來探索和調控生命及其過程,利用生物學技術促進化學自身發展,衍生新理論、新反應和新技術。它融合了化學、生物學、物理學、信息科學等多個相關學科的理論,以及傳統的天然產物化學、生物有機化學、生物無機化學。化學生物學是繼生物化學、分子生物學之后,20世紀化學與生物兩大學科的又一次新的、更高層次的交叉與融合。化學生物學高科技產業已經顯示出強勁的發展勢頭,并將成為21世紀最主要的產業之一,化學生物學經濟也將成為21世紀的主要增長點之一,將會給生命科學的其他相關學科,如醫藥、農業、環境,帶來新的發展機遇。
一、化學生物學人才在國內的培養情況
化學與生物學的交融是當今自然科學發展的一大趨勢。中國化學會于2001年召開了首屆全國化學生物學學術會議,作為化學一級學科下的建制設立化學生物學專業委員會,現已召開六屆了,大力促進了化學生物學復合型人才的培養。目前國內已有湖北大學、廈門大學、南京大學、北京大學、華中師范大學、四川農業大學等開設了化學生物學專業,且對本科培養模式和研究生培養作了探討和改革,如探討出復合型人才培養過程中實行導師制的方式、結合國內學科特點構建了新的課程體系,以創新意識、專業實驗技能、科學研究基本能力強的復合型人才為目標,使培養出化學生物學畢業生都有較好的去向。
二、地方本科院校化學生物學人才培養
如何培養出滿足國家科技戰略需求的創新型人才是高等教育面臨的一個亟待解決的問題,也是2007年啟動的本科教學“質量工程”中的重要建設內容。這充分體現了我國創新型人才培養的科技戰略背景。從具體的學科專業發展趨勢上看,20世紀后期,以生命科學、信息科學、材料科學為重要標志的科學技術革命飛速發展,學科領域不斷分化,呈現出高度交叉和綜合發展的趨勢,新興、交叉、邊緣學科不斷涌現,特別是化學與生物學的交叉,更具有代表性。
由于宜春學院本科教育的培養目標主要是培養高級應用型人才而非高級研究型人才,這就要求我們必須相應培養出符合時代發展需要的化學生物學本科類人才來滿足社會需求。化學生物學的發展,對既具有較好的化學基礎又有較好的生物學基礎的復合型人才的培養提出了要求。宜春學院現有的化學專業、生物技術和生物工程專業分別按化學、生物學一級學科培養本科人才,學生的知識結構尚難勝任化學生物學交叉領域的工作。湖北大學化學與材料科學學院經原國家教委批準試辦了理科化學生物學基礎科學研究和教學人才培養試點班,取得了成功的經驗。我認為在地方本科院校依托原有的學科力量設立化學生物學本科專業,很有必要。同時目前宜春市正值我省建設鋰電行業、醫藥行業的重要時期,且擁有我國最大的鉭鈮鋰原料生產基地和開采量占全國89.3%的鋰礦,可以預測未來幾年中有關化學生物學類人才的需求必定大大增加,化學生物學的基礎是天然產物化學、生物有機化學和生物無機化學。宜春學院本專業畢業生擬主要面向宜春市及周邊地區化工、無機新材料、輕工、能源等行業,以及廠礦企業、事業、技術和行政部門從事應用研究。這為宜春學院該專業的人才去向提供了強有力的保障。
對化學生物學本科人才的培養,不僅要注重化學、生物兩方面知識和技能的復合,而且要注重思維方式的復合,即將傳統的化學工作者“結構”和“反應性”的思維模式與生物工作者“生物化學功能和生物學功能”的思維模式有機地結合起來,建立利用化學小分子等化學物質工具解決生物學領域的一些問題的思維方法。地方本科院校把現有的應用化學與化學生物學重點實驗室及省天然藥物重點實驗室特別是開放實驗室很好地利用起來,培養化學生物學專業人才。在這個過程中,化學生物學等交叉課程和化學生物學綜合實驗課程的設置就顯得尤為重要,結合必要的藥學類課程,可以獲得較為完整的化學生物學的思維訓練。
地方本科院校以培養具有堅實化學與生物學基礎知識和較廣泛的化學生物學交叉領域的知識,具有熟練的化學與相關生物學實驗技能,創新意識強,綜合素質高,能在化學生物學、化學、生命科學、醫藥學、材料科學、環境保護等相關領域從事教學、科研、技術開發及管理工作的綜合性人才。學生畢業后適宜到化學、藥學、醫療、生化制藥、生物工程、無機新材料、輕工、能源等行業,以及廠礦企業、事業、技術和行政部門從事應用研究、科技開發和管理工作;化學生物學專業的畢業生可為化學、生物學和藥學等相關學科博士和碩士研究生的高質量生源;從就業角度看,化學生物學專業畢業生的就業范圍擴大了,加上學校原有的國家品牌專業生物工程、化學(應用化學)專業的特色,無疑競爭力將大大增強。
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