張慶華,許丹,姜有聲,宋增福,張也,陳立婧
(1.上海海洋大學水產科學國家級實驗教學示范中心,上海;2.上海海洋大學中國科學技術部海洋生物科學國際聯合研究中心,上海;3. 上海海洋大學國家水生動物病原庫,上海)
《水生動物病原微生物學》、《微生物學》和《免疫學》是上海海洋大學水產大類及生物大類專業開設的核心專業課程,作為上海市教委重點課程、校級精品課程及思政建設課程,近2年編寫了10多個教學案例。通過不斷挖掘課程本身的資源,實現教學對學生思想觀念的啟迪,發揮課堂育人主渠道作用[1],我們設計了“巴斯德—通向科學王國最完美無缺的人”教學案例,介紹巴斯德的偉大貢獻和人格魅力,旨在提升學生的科學素養,弘揚科學精神。
通過“巴斯德—通向科學王國最完美無缺的人”教學案例,充分挖掘微生物學和免疫學發展歷史上最重要的奠基人的偉大貢獻及人格魅力,加強對科學精神的追求,提倡用科學為國家、民族以及全人類服務的宗旨和信念。弘揚科學精神,崇尚科學報國。
通過“巴斯德—通向科學王國最完美無缺的人”這一教學案例,不斷拓展學生的學習資源,提供豐富的學習材料,利用歷史的眼光,縱觀巴斯德一生所做的偉大貢獻對法國及世界的工業、農業、醫學及教育事業所產生的巨大影響[2],讓學生對巴斯德有一個全面的認識,學習他的智慧結晶,理解他的人格魅力。
針對水產高校學生醫學人文素養較為薄弱環節,在《水生動物病原微生物學》、《微生物學》和《免疫學》課程的緒論及相關部分中,實施該教學案例,經過前后4年共12個班次的實際應用對比,效果明顯。
巴斯德被世人稱頌為 “進入科學王國的最完美無缺的人”,他不僅是理天才,還善于解決實際問題。像牛頓開辟出經典力學一樣,巴斯德開辟了微生物領域,他也是一位科學巨人,在《科學家100人:歷史上最具影響力的科學家排行榜》,位列第五(Top 5,前4位分別是:牛頓,愛因斯坦,玻爾,達爾文)[3]。他的偉大貢獻包括:① 提出生命來源的胚種學說,駁斥了上帝造物說和自然發生說(即曲頸瓶試驗);②葡萄酒病由腐敗細菌所致(巴氏消毒法);③蠶病、禽病、獸病、人病的病因是病原微生物;④研制減毒疫苗(狂犬病疫苗、雞霍亂疫苗);⑤分子的不對稱性(四種酒石酸旋光現象)。
巴斯德一生研究了微生物的類型、習性、營養、繁殖以及作用等,提出了以微生物代謝活動為基礎的發酵本質新理論,成功挽救了處于困境中的法國釀酒業、養蠶業,創立了家蠶微粒子病母蛾檢查法。他利用減毒活疫苗,在戰勝狂犬病、雞霍亂、炭疽病、蠶病等方面都取得了重大成果,為人類做出了巨大的貢獻。狂犬疫苗的成功研制是巴斯德的杰作,也是19 世紀末代表性醫學成就之一??袢〉闹滤缆蕩捉?00%,是一種相當可怕的急性傳染病,高溫和火焰對它毫無用處,預防手段更是寥寥無幾。巴斯德通過大量實驗發現,在患病動物體內提取到病原體,經過多代培養,減輕毒性之后,就可以獲得使人體產生免疫的疫苗——這一非凡的成就使巴斯德獲得崇高的聲譽。人們常把巴斯德同英國醫生愛德華·琴納比較。琴納發展了一種抵御天花的疫苗,而巴斯德的方法可以并已經應用于防治很多種疾病[4]。英國李斯特醫生接受了巴斯德的消毒原理,創立了“李斯特外科消毒法”,并誠摯感謝巴斯德對人類醫學的貢獻。
雖然巴斯德并不是發現微生物的第一個人,但他奠定了工業微生物學和醫學微生物學的基礎。巴斯德一生積極倡導科學為祖國和全人類服務,以科學報效祖國, 為人類造福成為巴斯德畢生努力奮斗的目標。他夜以繼日地、不知疲倦地工作, 不是為了個人的名利, 而是為了祖國富強和人類的幸福。
1997年,美國普林斯頓大學伍德羅·威爾遜公共與國際事務學院的斯托克斯(Donald·E·stokes)教授在他的Pasteur’s Quadrant: Basic Science and Technology innovation中,提出了科學研究的象限模型,1999年科學出版社出版了中譯本:《基礎科學與技術創新:巴斯德象限》(譯者改變了原書正副標題的次序),將巴斯德所代表的“由解決應用問題而產生的基礎理論研究”歸為巴斯德象限,為各國科研管理機構所推崇,對科技創新模式有重要的借鑒意義[5]。
巴斯德對偉大的科學家都很敬仰,偉人成了他的崇拜偶像及學習榜樣。在巴黎高等師范學校讀書時,他非常崇拜杜馬以發現元素溴而聞名巴拉爾(Balard)。他不僅對他們個人十分尊重,而且對他們獻身科學的精神也懷著一種崇敬。他曾多次對學生講:“不管從事什么事業,眼望崇高的目標,崇拜偉人和偉大的事業?!?巴斯德崇尚偉人,但更崇尚批判精神,對偉人的錯誤理論或觀點他會毫不留情地去批判。他對自然發生說的支持者和保衛者以及發酵本質的爭論中從不讓步。當他掌握了充分證據時,據理必爭,堅持不屈;而他探索證據時,小心翼翼,極為謹慎;當他發現自己犯了錯誤時,勇于知錯改錯。當在科學真理受到承認和尊重時,絕不接受對他個人的頌揚。
1849年1月,巴斯德在斯拉斯堡大學(University of Strasbourg)任教時,看上了校長洛郎的女兒瑪麗小姐,他給未來的岳父寫了一封求婚信,信中寫道:“我應該把下面的事實告訴你,讓你決定同意或拒絕。我的家境小康,沒有太多的財富。我估計,我們的家財不過5 萬法郎,而且我早已決定把我自己的一份送給我的姐妹們了。因此,我可以算是一個窮光蛋。我所有的只是身體健康、工作勇敢以及我在大學的職位。然而,我并不是為了地位而研究科學的人。我計劃把一生獻給化學研究事業,并希望能有某種程度的成功。我以這些微薄的聘禮,請求您允許我和您的女兒結婚。”最終,幾封充滿了激情而又坦率的求婚信使他如愿以償,成為青年人求得圓滿浪漫愛情的典范[6]。
為了牢記巴斯德的偉大貢獻,科學家用細菌、酵母菌、吸管、燒瓶和研究所等以他的名字冠名,如:巴斯德畢赤酵母(Pichia pastoris)、嗜肺巴斯德桿菌(Pasteurella pneumotropica)、巴 氏 吸 管(Pasteur pipette)、巴斯德燒瓶(鵝頸瓶,曲頸瓶,swan neck flask, Pasteur flask)、巴斯德研究所(Institut Pasteur)。巴斯德研究所是一所公益型私人研究所,它在傳染病學、公共衛生學、疫苗的研發等領域均處于世界領先水平。雖然巴斯德本人沒有獲得過諾貝爾獎, 但巴斯德研究所至今已培養了10 名諾貝爾生理學或醫學獎獲得者[7]。
1895年9月28日逝世,並以一個國家偉人的身份舉行國葬。他和他的妻子一起埋在巴斯德醫學院。1995 年,法國發行了一枚紀念幣,以紀念巴斯德逝世百年。硬幣正面為巴斯德頭像,背面為巴斯德研究微生物時所用的器皿。1923年法國發行一套巴斯德誕生一百周年紀念郵票,這是世界上第一套科學家紀念郵票,全套十二枚,主圖為巴斯德側面像。1995年,法國及一些其他地區都發行了紀念巴斯德逝世100周年紀念郵票。
巴斯德有很多名言,無不閃爍著智慧的光芒!如:“機遇只偏愛有準備的頭腦”一直都激勵著眾人踏實求真,等待機會的到來?!翱茖W是沒有國界的,因為它是屬于全人類的財富,是照亮世界的火把,但學者屬于祖國”在巨大的成績和榮譽面前,巴斯德謙虛謹慎,說他所取得的成績首先歸功于他親愛的祖國,其次歸功于他的合作者和他本人,顯示了一個偉大科學家高尚的品質,歷來為科學家做了愛國的注腳?!傲⒅尽⒐ぷ?、成功,是人生的三大要素。立志將為你打開事業的大門;工作是入室的路徑;這條路徑的盡頭,有個成功來慶賀你努力的結果……只要有堅強的意志,努力的工作,必定有成功的那一天?!蔽医洺S眠@句話作為緒論部分的結束語,鼓勵學生,開啟微生物學和免疫學之門[8]。
對該教學案例中體現的知識內容設計了判斷題(1分/題,共5分)、選擇題(1分/題,共5分)、簡答題(5分/題,共10分)共3種題型,在平時的作業及期末試卷中予以部分體現,為了便于統計,該部分在近4年的試卷及平時作業中所占分值固定。對上《水生動物病原微生物學》、《微生物學》和《免疫學》課程的本科生,進行該案例教學實施前后2年的最后總成績對比,計算該部分成績所占總成績的比例。結果發現實施后,這3個課程中絕大多數學生(90%)在該部分的得分都有明顯的提升,得分為滿分,極少數學生(6%)失分1分,個別學生(4%)失分2分。
通過本案例的教學,讓學生充分了解巴斯德所處的時代背景,以及拯救法國葡萄酒業和養蠶業所創造的經濟價值,將個人發展與國家民族的命運連接在一起,激發學生的國家情懷和歷史使命感。通過該思政案例的引導,將巴斯德的巨大貢獻和人格魅力傳遞給學生,達到了課程育人的、潤物無聲的效果[1],激發了學生崇尚科學,獻身祖國的初心,對當代大學生的精神塑造具有很好的效果。今后我將繼續挖掘更多的教學案例,希望與同道共勉。