王雯


摘 要:高中生物是高中學習中一門重要的課程,有別于物理、化學、數學等純基礎課程,高中生物與日常生活以及身體的疾病和健康的聯系十分密切。從醫學角度來說,高中生物學是醫學基礎課程的理論基礎,與醫學行為中檢測、診斷、治療的全過程都有很多關聯。利用高中的生物知識可以理解醫學輔助檢查中的很多項目的基本原理,不管是常規檢測還是一些特殊的專項檢測,高中生物知識都有所覆蓋。與此同時,高中生物知識對于醫學的學習和發展也有一定的促進作用,高中生學好生物知識,可以對未來的醫學學習起到有效的促進作用。
關鍵詞:高中生物 醫學 實驗室檢測 輔助檢查 高中生視角
高中生物在高中所有課程中是很重要的一門課程,在文理分科的時代,生物是選擇理科的考生必修必考的一門。相對于物理、化學、數學等其他高中課程來說,生物是最偏向于實際應用的一門學科,與我們生活中的很多現象和自身的身體健康等密切相關,也因此成為很多學生十分感興趣的一門學科,甚至為在今后大學專業的選擇上種下了興趣的種子。[1]
高中生物在內容上包括了植物、動物以及微生物方面的知識,從最基本的分子、細胞到整個內穩態、生態圈都有涉及,此外,在選修課程中還涉及到了生物技術以及倫理等知識,可以說覆蓋面很廣、包羅萬象,是很多大學專業的知識基礎。就醫學來說,其與生物的關系十分密切,尤其是在基礎醫學和醫學檢驗方面更是有很多對應的聯系。現代的醫學診斷,已經由過去單純依靠視觸叩聽的經驗診斷,發展到依靠現代科技進步帶來的全面檢查而形成的科學診斷,而這其中離不開生物理論和生物科技的發展。因此,學好高中生物對于今后從事醫學相關行業有著重要的作用。下面,我就現代醫學輔助檢查中涉及到的高中生物基礎知識,以人教版高中生物課本為例進行歸納和整理,并分析其對于醫學發展的意義。[2]
一、現代醫學輔助檢查中涉及到的高中生物基礎知識
醫學輔助檢查包括影像學檢查和實驗室檢查,影像學檢查主要是以物理或化學理論為基礎,而實驗室檢查則主要是以生物學知識為基礎。概括來說,實驗室檢查的生物基礎主要包括形態學鑒定、核酸的檢測、蛋白質和酶的檢測、染色體的檢測以及生物技術的應用。圖1列出了現代醫學輔助檢查中涉及到的高中生物知識以及在人教版高中生物課本中對應的相關章節,下面進行一一詳述。
1.三大常規及體液、骨髓檢查,寄生蟲檢查
三大常規是指血常規、尿常規和大便常規,是醫院進行的最多的檢查;體液檢查是指穿刺獲取的胸腹腔積液、腦脊液的檢查,其連同骨髓檢查是穿刺獲取人體標本后必須進行的檢查。這些檢查中最基礎的就是進行各種細胞類型的鑒定和計數,檢查單中經常可以見到發熱時白細胞數目增高了,這就是在顯微鏡下對白細胞進行的鑒定和計數,而完成這一過程的基礎是高中生物學到的顯微鏡的使用和細胞的形態和構成的相關知識。當然,各種類型的細胞千差萬別,它們之間具體的差別需要在大學的醫學課程中學習,但不管怎樣,其基礎還是離不開高中所學的動物細胞的基本構成。寄生蟲的鑒定是在血常規和大便常規檢測中附加的檢測,在檢測正常細胞的同時,觀察有沒有寄生蟲和寄生蟲卵,這亦是對于高中顯微鏡使用的進一步拓展和專業化細分。[3]
2.酶、蛋白及各種因子的定性、定量檢測
這部分的檢測是醫學檢測中最主要的檢測,占了所有的實驗室檢測的絕大部分,包括了常用的肝腎功、血脂血糖等檢測里面的很多項目。蛋白檢測的理論基礎是高中生物必修3中免疫調節中的抗原抗體反應的知識,將待檢測的蛋白當成一種抗原,然后用能與之特異性反應的抗體進行結合,檢測發出的熒光亮度來反映出蛋白質含量的多少。以肝癌的特異性標志物之一甲胎蛋白為例,它是一種由肝癌細胞分泌的蛋白質,與正常人相比,肝癌患者血液中的甲胎蛋白水平會顯著升高(高中生物必修1),它的檢測就是借由能與甲胎蛋白特異性結合的抗體。高中生物告訴我們,酶是一種特殊的蛋白質,但由于其高效的催化作用,一般酶的檢測是利用其催化的效率來間接檢測出酶含量的多少。
3.微生物的培養和鑒定以及藥敏試驗
在現代醫學中,對于難以診斷的病原體感染,微生物培養是一種非常有效的方法,而其中的基礎就是高中生物實踐課上學習的細菌培養技術,雖然不同的細菌培養方法不同,但都是在選修1專題2上學習的大腸桿菌的培養基礎上進行的拓展和延伸。培養成功后,便可以在顯微鏡下觀察其形態,鑒定出細菌的類別。培養細菌的目的不只是為了要知道感染的細菌類別,更是為了找到對應的治療方法。在選修2第1章第1節的知識中,我們了解了抗生素對細菌的抑制和殺滅作用,同時也知道細菌在培養過程中很容易形成耐藥性而對抗生素產生抵抗,了解了這個知識,就知道了在醫學實踐中進行藥敏試驗的目的。在細菌培養之后,不同的培養皿放上不同的抗生素,從而可以挑選出對該細菌感染最有效的抗生素,用于臨床用藥指導。
4.腫瘤變異基因檢測
高中生物必修2的主題是遺傳與進化,帶我們了解了所有生物不斷演變的內驅動力——基因的突變。同時我們也知道,突變是隨機的沒有好壞之分,在帶來進化的同時,也有很多基因的突變會導致嚴重的后果,例如一些遺傳病,以及令人談之色變的腫瘤。必修2 和選修2的第1章告訴我們,腫瘤是由許多基因的突變累加的結果,這其中十分重要的是原癌基因和抑癌基因的突變。與此同時,不同的腫瘤有一些不同的特定的變異基因,現代醫學利用PCR、基因探針、基因芯片(選修2)、高通量測序等技術,再通過生物信息學的分析,可以找出腫瘤發生過程中的重要基因突變,從而可以對癥下藥,從根源上治療腫瘤。治療慢粒白血病的格列衛就是根據這種原理研制成功的,并通過熱映的電影《我不是藥神》為大眾熟知。
5.病毒載量的測定
病毒載量是指血液中待檢測病毒的量的多少,其數量可以反映出病毒的活躍程度和復制傳染性。通常來說,這種檢測對于病毒引起的傳染病具有很重要的意義,是診斷的金標準,目前臨床上對于乙肝病毒和丙肝病毒引起的肝炎,病毒載量檢測已成為常規檢測。要完成病毒載量的測定,需要了解DNA的復制原理和PCR技術的工作原理,這些是高中生物的必修知識,在必修2和選修3中有詳細介紹。從原理上來說,就是利用PCR技術在復制的過程中加入熒光,從而可以計算出復制量的多少和快慢,而復制的快慢與起始的核酸濃度有關,從而檢測出核酸的濃度。這樣的檢測,如果沒有高中所學的PCR技術的原理,是難以實現的,學好DNA復制的原理和PCR技術,可以為將來的醫學基礎研究,尤其是涉及基因方面的基礎研究,打下良好的理論基礎。
6.產前檢測技術
高中生物必修2第5章指出,我國大約有20-25%的的人患有各種遺傳病,通過產前診斷的技術可以對一些遺傳病進行監測和預防。產前診斷雖然是一種技術手段,涉及到很多檢測和操作的知識,但是其基本的原理是高中生物學到的知識:遺傳病是因為基因或染色體的變異導致的。通過羊水穿刺和孕婦血細胞的檢查,檢測胎兒的染色體和基因的變異,結合B超的影像以及一些特殊的血清學標志物,從而判斷胎兒有無基因或者染色體的變異來判斷是否患有遺傳病。
二、高中生物基礎知識對現代醫學的意義
通過前面的分析,我們知道了生物知識與現代醫學輔助檢測之間的密切聯系。因此可以說,高中生物對于現代醫學有著十分重要的意義。
首先,高中生物是現代醫學的理論基礎。高中生物包羅萬象,其中涉及到的動物學和人體知識實際上也是醫學基礎課程的理論基礎。以必修1為例,這部分內容實際上就是對應于醫學課程中的《分子生物學》《細胞生物學》以及《生物化學》,不同的是,醫學課程會敘述的更為細致,與人體疾病聯系更為緊密。當然還有的不同是,醫學課程中不會涉及到植物細胞的相關知識。其他知識與醫學的對應關系如表2所示。
其次,生物技術的發展促進了醫學檢測和治療的發展。高中生物書本中,有很多處提到了疾病相關的內容,本文也著重介紹了現代醫學輔助檢測中涉及到的高中生物知識。實際上,除了醫學輔助檢測,高中生物中也學習了很多與醫學治療相關的知識,例如基因治療技術。高中生物選修3更是介紹了現代生物的最前沿的技術,其中大多與醫學緊密相關,里面介紹的基因工程、細胞工程和胚胎工程技術,已經在醫學輔助生殖中得到了很好的應用,為很多不孕不育的患者送去了孩子的歡聲笑語。
最后,熟悉生物知識有助于對醫學知識有更加深入的理解。雖然動物和植物在形態、基礎構造、生理狀態等很多方面大相徑庭,但同作為生物,依然有很多的共通之處。從生物的整體共性角度理解人體,有助于理解人生理上的很多過程,也為研究人體疾病和生理知識提供了一個新的角度。
結語
總之高中生物學與醫學檢測乃至整個醫學有著密切的聯系,學好高中生物學可以為將來選擇醫學的學習提供很好的理論基礎和興趣基礎。
參考文獻:
[1]王鴻利等.實驗診斷學.北京:人民衛生出版社,2010.07.
[2]魏紅娟,任尚申,于紅霞.細胞生物學與醫學的關系綜述[J].中國醫藥指南,2011,09(9):197-199.
[3]湯雅婷.生物學緒論課應著重于生物學與醫學的關系[J].醫學理論與實踐,2002,15(7):864-864.