干細胞生物學教材建設研究

王譯萱　高紹榮

[摘 要] 教材建設是高校教學的重要環節。近年來，同濟大學生命科學與技術學院以干細胞研究為特色導向，結合學院高層次師資力量，建立了較為系統的專業課程鏈，但仍缺乏與學生課程及學科發展配套的干細胞生物學相關教材。為此，聚集學院的人才儲備力量編寫一本適用于生命科學相關專業學生及科研/臨床工作者的干細胞生物學教材，在介紹干細胞各自領域研究歷史的基礎上，教材建設將側重創新性和前沿性的知識闡述。

[關鍵詞] 干細胞生物學;教材建設

[作者簡介] 王譯萱（1983—），女，河北人，生物學博士，同濟大學生命科學與技術學院教授，研究方向：干細胞生物學及發育生物學;高紹榮（通信作者）（1970—），男，山東人，博士，國家特聘“長江學者”、杰青獲得者、“萬人計劃”領軍人才，同濟大學生命科學與技術學院特聘教授、院長，研究方向：干細胞生物學及發育生物學。

[中圖分類號] G642.1? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）25-0281-02? ? [收稿日期] 2019-11-14

一、現有干細胞生物學授課情況及教材建設的必要性

干細胞生物學作為當今生物學研究的熱點領域之一，也是同濟大學生命科學與技術學院的強勢方向和特色學科。2018年10月，生命科學與技術學院代表同濟大學牽頭申報的“細胞干性與命運編輯”前沿科學中心領先于其他高校，成功入選教育部全國高校6個前沿科學中心，充分展示了本院在干細胞基礎與轉化研究領域的堅實基礎和明顯優勢。在學院強有力的干細胞基礎及轉化研究背景下，結合學院優秀的人才儲備力量，學院在2016年面向生物技術專業開設了干細胞生物學理論必修課程，并在開課過程中引入講座授課模式，邀請學院國家“千人計劃”青年人才和青年拔尖人才等高層次教師，結合各自研究領域特色，介紹干細胞不同子領域內的研究歷史和前沿聚焦，授課幾年來，深受學生歡迎和好評。2018年以干細胞生物學課程為主干課程成功申報上海市專業課程鏈試點項目。

在調研國內外干細胞相關教材的現狀后發現，目前國內與干細胞發展前沿相匹配的相關書籍或教材多為國外相關書籍或教材的譯本，而國外的參考書籍或教材大多未囊括干細胞領域的前沿知識和當今的研究熱點內容，因此建設囊括干細胞各個子領域內研究歷史和進展的干細胞生物學教材很有必要。在內容豐富翔實的基礎上，本教材建設將更側重創新性和前沿性的知識補充，因此該自編教材對學生更有針對性。學生在實驗室培訓和學習的過程中，可以將理論知識和實驗實踐相融合，更易掌握該領域的基礎知識，并加深對前沿研究的理解。

二、干細胞生物學教材建設目標

以建成具有國際“領跑者”地位的創新中心和人才搖籃為目的，結合學院特色的干細胞研究背景，聚集學院的人才儲備力量編寫一本適用于生命科學相關專業本科生和研究生的干細胞生物學教材，以適應干細胞研究學科的發展。教材內容將緊密圍繞院內配套的干細胞生物學、表觀遺傳與干細胞等相關課程內容，針對干細胞各個子領域內的研究歷史、研究成果及研究熱點進行全面總結和歸納，具有很強的實用性和前沿性。教材建設項目組成員長期從事干細胞和誘導多能干細胞等領域相關研究，并常年活躍于教學和科研第一線，教學態度認真，具有扎實的基礎知識，敏銳的前沿觀察力和豐富的教學經驗。

同時，在思政教育角度上，本教材在總結和歸納干細胞領域研究歷史、研究成果及研究熱點的基礎上，通過針對領域內重要事件（心肌干細胞造假案例、基因編輯嬰兒案例等）的分析講解和深入討論，有機引入思政教育，引導學生樹立正確的人生觀和價值觀，培養良好的科研觀。

三、干細胞生物學教材建設步驟

生命科學與技術學院開設的干細胞生物學相關課程鏈經過幾年的教學實踐，已經積累了豐富的教學經驗。同時，配合同濟大學本科生和研究生培養計劃的修訂，對教學大綱和教學內容進行了進一步的梳理和優化。

根據負責干細胞生物學課程鏈相關課程教學老師的研究積累，以干細胞概念的提出和特征的歸納為出發點，分別針對干細胞研究中各子領域如多潛能干細胞、生殖干細胞、神經干細胞、造血干細胞、間充質干細胞、小腸干細胞、肝臟干細胞、肺干細胞、毛囊及皮膚干細胞等的研究歷史和研究進展進行清晰而翔實的介紹，并重點闡述目前上述子領域的研究熱點和關注的科學問題。其中，在多潛能干細胞的章節中，將側重介紹四類多潛能干細胞，包括胚胎干細胞、外胚層干細胞、擴展多能干細胞和單倍體干細胞，重點介紹不同細胞系的定義及特性，闡述其建立、培養的相關體系以及臨床應用前景;在生殖干細胞的章節中以模式動物中生殖干細胞的研究為引入點，重點闡述生殖干細胞與微環境的發生形成及二者之間的相互作用，以及非對稱分裂對于生殖干細胞維持和分化的分子機制;在神經干細胞的章節中，重點介紹神經組織來源以及人類多能干細胞來源的神經干細胞，并通過闡述神經干細胞微環境研究中發現的分子機制對后續神經干細胞定向分化的指導意義，將兩部分內容有機結合起來;在造血干細胞的章節中，系統描述胚胎期和成體期造血干細胞的發育分化，并介紹造血干細胞在幾十年研究過程中積累起來的研究技術，重點突出造血干細胞在臨床應用上獲得的重大突破;在間充質干細胞這一章節中，介紹間充質干細胞在組織工程方向上的成功案例和應用前景，并介紹其分離培養技術和遇到的難題;在小腸干細胞的章節中，介紹其細胞譜系和可塑性，并通過闡述其在模式生物果蠅的研究發現，介紹調控其增殖分化的信號通路研究現狀，最后通過體外培養系統，介紹小腸類器官在高通量藥物篩選中的應用;在肝臟干細胞這一章節中，側重描述包括胚胎干細胞、誘導多能干細胞、譜系重編程和造血系統干細胞在內的多種體外誘導獲得肝細胞的方法;在肺干細胞的章節中，從肺的生理結構及發育概述入手，介紹多種類型的肺上皮干細胞的功能與疾病發生之間的關系;在毛囊及皮膚干細胞這一章節中，我們將分兩部分內容介紹，一方面闡述毛囊干細胞通過與微環境細胞相互作用完成自我更新和激活的分子機理，一方面介紹皮膚干細胞和前體細胞的多種類型，并突出皮膚成纖維細胞在發育、再生和干細胞相關疾病中的功能。

而針對于干細胞生物學與醫學研究的交叉領域，本教材也將對干細胞臨床轉化研究的最新進展進行綜述，通過對糖尿病、神經系統疾病的干細胞臨床治療現狀的總結，包括間充質干細胞和造血干細胞臨床轉化情況的描述，以及基于干細胞研究的新型療法的介紹，對未來干細胞臨床轉化的研究熱點進行展望。值得提出的是，在這一部分內容中，我們還將對干細胞臨床轉化過程中的安全性評估和監管以及帶來的倫理學問題進行深入討論，通過領域內重要事件和國內外具體案例的講解，在討論過程中有機引入思政教育，從而引導包括學生在內的廣大讀者樹立正確的科研觀和價值觀。

教材初稿編寫完成后，本教改項目組聘請校內外知名專家作為教材編寫顧問，對本教材進行指導，對本項教材建設項目進行評估，以進一步提高教材質量，力圖將該教材打造成為干細胞生物學和發育生物學研究生/本科生教學的專業教材，從事干細胞相關專業研究的醫生或者科研工作者的入門參考書以及具有一定專業深度的科普書。

參考文獻

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[3]鄒方東，王喜忠，大學教學應注重介紹科學發現過程[J].黑龍江高教研究，2002，（105）：110-111.

Abstract：Textbook construction is an important part of college teaching.In recent years，with the efforts of the high-level faculty of the college，a relatively systematic professional course chain based on stem cell research has been established in the College of Life Science and Technology of Tongji University.However，there is still a lack of stem cell biology related textbooks that match with the students' courses and the discipline development.To this end，a stem cell biology textbook is compiled for students of life science related majors and scientific research or clinical workers.Based on the introduction of the history of stem cell research，the textbook construction focuses on innovative and cutting-edge knowledge.

Key words：stem cell biology;textbook construction