對毒理學(xué)專業(yè)研究生教育的思考

馮斐斐等

[摘要] 作者通過參加中國毒理學(xué)會舉辦的“現(xiàn)代毒理學(xué)基礎(chǔ)與進展繼續(xù)教育高級研修班”，加深了對毒理學(xué)的認識，并對毒理學(xué)專業(yè)研究生教育提出了一些建議。

[關(guān)鍵詞] 研究生教育；毒理學(xué)

[中圖分類號] R114-4 [文獻標識碼] C [文章編號] 1673-9701（2014）05-0104-03

筆者于2013 年6月參加了中國毒理學(xué)會舉辦的第五期“現(xiàn)代毒理學(xué)基礎(chǔ)與進展繼續(xù)教育高級研修班”，有幸聆聽了北京大學(xué)博士生導(dǎo)師周宗燦教授、中國毒理學(xué)會副理事長付立杰博士、國際毒理學(xué)會（International Union of Toxicology，IUTOX）Daniel Acosta會長、國家食品安全風(fēng)險評估中心陳君石院士等專家教授所做的專題講座。對毒理學(xué)這門公共衛(wèi)生學(xué)中重要的基礎(chǔ)學(xué)科結(jié)構(gòu)體系、毒理學(xué)在實際工作生活中的應(yīng)用以及毒理學(xué)目前在國內(nèi)外發(fā)展狀況等方面有了更加深入透徹的了解和認識，并在毒理學(xué)專業(yè)研究生教育方面有了很大啟示。

1 毒理學(xué)及其應(yīng)用

毒理學(xué)家Gallo MA說過：很少有哪個學(xué)科能像毒理學(xué)這樣既是基礎(chǔ)科學(xué)同時又是應(yīng)用科學(xué)。毒理學(xué)——這門研究外源性化學(xué)物有害效應(yīng)的科學(xué)，在這方面可能是獨特?zé)o比的。周宗燦老師又將毒理學(xué)簡單全面地歸納為：毒理學(xué)是研究環(huán)境因子（主要是外源性化學(xué)物，也包括物理因素或生物因素）對生物體和生態(tài)系統(tǒng)的損害作用，以及如何預(yù)防和減輕此種損害作用的科學(xué)。國際毒理學(xué)會Daniel Acosta會長講到：全世界約150 000種化學(xué)物已經(jīng)通過毒理學(xué)方法測試通過，并已立法使用。隨著全世界經(jīng)濟和生命科學(xué)的快速發(fā)展，必將會有大量新化學(xué)物出現(xiàn)，預(yù)計到2018年，加拿大將會有23 000 種化學(xué)物，歐洲將會有130 000種化學(xué)物需要進行毒理學(xué)評價而被立法，由此可見，毒理學(xué)在保障人類健康、保護生態(tài)環(huán)境和促進可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。

從1775年英國著名職業(yè)醫(yī)學(xué)與毒理學(xué)家Pott首先發(fā)現(xiàn)煙囪清掃工接觸煤煙與陰囊癌有關(guān)首例化學(xué)（如多環(huán)芳烴）致癌作用的流行病學(xué)報道開始，到20世紀60年代震驚世界的“反應(yīng)停”事件，再到如今納米材料[1]、PM2.5[2]、轉(zhuǎn)基因食品[3，4]新出現(xiàn)的與人類生產(chǎn)和生活密切相關(guān)的物質(zhì)，均需要進行科學(xué)合理的毒理學(xué)檢測和評價，從而保障人類健康。

毒理學(xué)安全性評價是指對一種化學(xué)物、在一定劑量范圍內(nèi)、按照一定的接觸方式、經(jīng)過一定的接觸時間條件下對機體產(chǎn)生某些毒效應(yīng)能力的定量估計。通過急性毒性、亞慢性毒性、蓄積性毒性和慢性毒性試驗的結(jié)果對化學(xué)物進行一般毒性評價。毒理學(xué)安全性評價主要通過體內(nèi)、外試驗，結(jié)合人群暴露資料，闡明受試物的毒性和潛在危害，決定其能否進入市場，達到確保人群健康的目的。目前研發(fā)的含有新化學(xué)物的產(chǎn)品在進入市場前均需要通過毒理學(xué)安全性評價，例如新的藥物[5]、化妝品、食品、保健品和農(nóng)藥等。

2 毒理學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

約從公元前3000年到15世紀，中國古代的《本草》、《黃帝內(nèi)經(jīng)》、《本草綱目》等，以及古埃及、印度、希臘等古老國家的醫(yī)學(xué)文獻中就有關(guān)于植物、動物、礦物毒物及其解毒劑的記載；到公元16～20世紀，瑞士醫(yī)生Paracelsus提出“所有的物質(zhì)都是毒物，不存在任何非毒物質(zhì)，劑量決定了一種物質(zhì)是毒物還是藥物”；再到20世紀初至今，第二次世界大戰(zhàn)促使毒理學(xué)快速發(fā)展。一直以來，毒理學(xué)都與生命科學(xué)同步發(fā)展，已經(jīng)歷經(jīng)了毒物及中毒現(xiàn)象的觀察記錄時代、實驗毒理學(xué)時代、分析/機制毒理學(xué)時代，而逐漸跨入計算/預(yù)測毒理學(xué)（computational/predictive toxicology）時代。2007年，美國國家研究委員會提出21世紀毒性測試新的“觀點與戰(zhàn)略”[6]，呼吁將毒理學(xué)研究方法的重點從整體動物實驗轉(zhuǎn)向用細胞、細胞系或細胞成分（人源性）評價生物過程變化的體外試驗、低等生物體內(nèi)試驗以及毒性評定的計算機建模。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，美國環(huán)境保護局、美國國家環(huán)境衛(wèi)生科學(xué)研究院、美國國立衛(wèi)生研究院、美國國家毒理學(xué)規(guī)劃署和美國食品藥品管理局等合作，共同提出并實施“計算毒理學(xué)”研究計劃——TOX21[7]，每年將推出50個以上TOXCastTM高通量篩選方法，用于研究、建立、發(fā)展、創(chuàng)新化學(xué)物質(zhì)測試方法，提示毒作用機制、構(gòu)建毒性預(yù)測模型等[8]。在本次中國毒理學(xué)會舉辦的第五期“現(xiàn)代毒理學(xué)基礎(chǔ)與進展繼續(xù)教育高級研修班”中，國際毒理學(xué)會Daniel Acosta會長也再次詳細講解了TOX21，可見“計算毒理學(xué)”在今后毒理學(xué)發(fā)展中將起到至關(guān)重要的作用。

但是毒理學(xué)家Doull J曾說過“與其他生物科學(xué)的學(xué)科比較，毒理學(xué)還是一個嬰兒，因此，我們有一些成長的煩惱，這并不奇怪”。的確如此，如今在醫(yī)學(xué)教育中，作為毒理學(xué)專業(yè)的高校教師，發(fā)現(xiàn)報考毒理學(xué)研究生的人數(shù)越來越少。是同學(xué)們覺得毒理學(xué)不重要？還是同學(xué)們對毒理學(xué)不感興趣？通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)真正阻礙學(xué)生報考的原因是畢業(yè)后找工作困難。人們普遍認為毒理學(xué)偏基礎(chǔ)研究，不具有實際應(yīng)用性，這種觀點甚至存在于公共衛(wèi)生的對口單位，例如各級疾病預(yù)防控制中心、職業(yè)病防治研究院和衛(wèi)生監(jiān)督所。在本次研修班中，筆者與國際毒理學(xué)會Daniel Acosta會長就該問題做了探討，Daniel Acosta會長說這個現(xiàn)象不僅在中國存在，在韓國、泰國甚至美國都存在；他覺得原因一方面是人們對毒理學(xué)的認識不夠，至少不全面，應(yīng)加強對相關(guān)機構(gòu)的宣傳，他相信隨著新化學(xué)物的不斷出現(xiàn)，毒理學(xué)必將會受到重視；另一方面是作為高校醫(yī)學(xué)教育者，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生多方面的知識結(jié)構(gòu)體系，來應(yīng)對日益激烈的求職競爭。

3 針對毒理學(xué)未來的發(fā)展趨勢，筆者有以下研究生教育思考

3.1要正確認識毒理學(xué)的重要性，對這門學(xué)科有信心

毒理學(xué)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和藥學(xué)重要的基礎(chǔ)學(xué)科，也是公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)的主干學(xué)科，毒理學(xué)與人類歷史、生命科學(xué)同步發(fā)展，具有集成性、多元性、創(chuàng)新性和服務(wù)性等重要特征。隨著大量新化學(xué)物的不斷涌現(xiàn)，作為加強環(huán)境保護、維護生態(tài)平衡、保障人民生命安全和健康的重要支柱學(xué)科，現(xiàn)代毒理學(xué)一定會受到世界各國政府、企業(yè)、學(xué)術(shù)界的重視和公眾的關(guān)注，在經(jīng)濟社會發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。我們一定要正確認識自己所熱愛的毒理學(xué)專業(yè)，對毒理學(xué)未來的發(fā)展充滿信心。

3.2要充實自己的知識體系，跨學(xué)科學(xué)習(xí)，提高研究生參與求職競爭的能力

其實毒理學(xué)的研究生并非完全沒有市場需求，通過研修班的學(xué)習(xí)，筆者發(fā)現(xiàn)很多做新研發(fā)物質(zhì)（如新的藥物、化妝品、食品、保健品和農(nóng)藥）安全性評價的公司和研究院所對毒理學(xué)專業(yè)的研究生有著很大的需求，但需要研究生不僅具備毒理學(xué)的基本知識，還應(yīng)對動物學(xué)、病理學(xué)、毒物代謝/毒物動力學(xué)等方面有所了解。所以這就要求我們要對學(xué)生進行跨學(xué)科培養(yǎng)。其實美國的研究生教育從1997年開始就致力于推動研究生跨學(xué)科培養(yǎng)[9，10]。2006年，杜克大學(xué)校長理查德·布羅德海德說：“我們面臨的挑戰(zhàn)是如何培養(yǎng)通用型人才和推動思維創(chuàng)新，這樣我們培養(yǎng)的人才在應(yīng)對十年、二十年甚至五十年以后出現(xiàn)的問題時仍然游刃有余”，并將“越來越多的雇主對學(xué)生擁有跨學(xué)科知識以解決重大復(fù)雜問題提出要求”寫入了杜克大學(xué)的戰(zhàn)略規(guī)劃[10]。

鄭州大學(xué)是一所涵蓋理學(xué)、工學(xué)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、歷史學(xué)、哲學(xué)、法學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)、教育學(xué)、農(nóng)學(xué)、藝術(shù)學(xué)12大學(xué)科門類的綜合性大學(xué)，學(xué)生在這樣的高等學(xué)府跨學(xué)科學(xué)習(xí)有著得天獨厚的優(yōu)勢，在選課時可以選擇全校所有的課程，從多方面來豐富自己的知識；同時鄭州大學(xué)開始實行導(dǎo)師組式博士研究培養(yǎng)模式，即每位博士研究生指定2位專業(yè)相近或?qū)I(yè)有關(guān)聯(lián)的導(dǎo)師，共同指導(dǎo)，今后這一培養(yǎng)方式還會逐漸應(yīng)用到碩士研究生的教育中。這一系列相關(guān)政策，旨在鼓勵學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)，掌握全面的知識和技能，提高研究生參與求職競爭的能力。

3.3考取國際和國內(nèi)毒理學(xué)家的資格證，鞏固專業(yè)知識的同時，擴寬求職范圍

鼓勵研究生打破以往的求職模式，不要僅僅局限于疾病預(yù)防控制中心、衛(wèi)生監(jiān)督所等事業(yè)單位，可以考慮：①化學(xué)品、食品、藥品安全性評價機構(gòu)；②從事毒理學(xué)教學(xué)、研究的高等院校；③從事毒理學(xué)科研和分析的科學(xué)研究機構(gòu)；④制藥、生物等企業(yè)等。

向研究生介紹國內(nèi)和國際毒理學(xué)家資格認證考試，取得資格認證而獲得業(yè)內(nèi)、社會和國際組織的認可。國內(nèi)的毒理學(xué)家資格認證考試已經(jīng)開展多年，且中國毒理學(xué)會還將與國際毒理學(xué)聯(lián)合會交流聯(lián)系，希望在不久的將來將國際毒理學(xué)家資格認證、美國毒理學(xué)家資格認證考試機制引入國內(nèi)，在國內(nèi)設(shè)立考點，使大家足不出國就能參加考試。如能獲得國際/美國毒理學(xué)家資格認證，將有機會在全球知名的制藥、生物公司及安全性評價機構(gòu)和科研機構(gòu)工作。

3.4緊跟毒理學(xué)發(fā)展趨勢，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘軟件等“計算毒理學(xué)”所需的知識和技能

隨著生命科學(xué)的進步與各學(xué)科的日益滲透融合，毒理學(xué)的發(fā)展也即將跨入計算/預(yù)測毒理學(xué)時代。計算毒理學(xué)[8，11]是應(yīng)用數(shù)學(xué)模型和計算機模型，高效、快速篩檢和預(yù)測外源化學(xué)物的毒性和有害健康效應(yīng)，確定并定量表征有毒物質(zhì)暴露的危險度。而計算毒理學(xué)涉及多學(xué)科多方面的知識，主要包括計算化學(xué)、計算生物學(xué)、生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等；涉及高通量測試方法、光學(xué)分子成像技術(shù)和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、核磁共振技術(shù)、電子順磁共振波譜法、紫外-可見吸收光譜法、拉曼光譜法、同位素標記法等及其聯(lián)用等現(xiàn)代儀器分析技術(shù)；及計算模型，例如定量構(gòu)-效關(guān)系模型、基準劑量模型、生理藥代動力學(xué)/藥效動力學(xué)模型、濃度加和模型、獨立作用模型、交互作用模型、兩步預(yù)測模型等。而為了緊跟毒理學(xué)的發(fā)展趨勢，毒理學(xué)專業(yè)的研究生教育也需要逐漸增加計算毒理學(xué)所需的知識，掌握數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘、建模和仿真的原理和計算機軟件的應(yīng)用[12，13]，最終將這些方法和技能真正應(yīng)用到化學(xué)物質(zhì)的安全性評價當中。只有與時俱進，才不會被時代所淘汰。

總之，我們需要借鑒發(fā)達國家公共衛(wèi)生研究生教育的成功經(jīng)驗，緊跟時代發(fā)展步伐和學(xué)科發(fā)展的方向，與時俱進，全方位培養(yǎng)毒理學(xué)專業(yè)研究生，使之更快更好地適應(yīng)生命科學(xué)和社會經(jīng)濟發(fā)展的要求。相信隨著我們廣大高校教育工作者和毒理學(xué)專業(yè)研究生的不懈努力，定會培養(yǎng)出越來越多的毒理學(xué)優(yōu)秀人才，為人類的科技社會經(jīng)濟和健康可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻！

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（收稿日期：2013-11-06）