科學(xué)與人文融合的遺傳學(xué)教學(xué)實踐

成中芹 朱玉芳 吳萍

[摘 要] 遺傳學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域的引領(lǐng)學(xué)科，關(guān)系著人類的素質(zhì)，長久以來在人類的文化習(xí)俗中留下了深深的烙印，在很多的文學(xué)作品中也包含一些遺傳元素，因此，遺傳學(xué)在實現(xiàn)與人文教育融合這方面具有自身獨特的優(yōu)勢。在教學(xué)過程中，通過剖析文學(xué)作品中的相關(guān)遺傳元素，將理性的遺傳學(xué)知識糅合在感性的文學(xué)作品中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們牢固掌握遺傳學(xué)知識，同時，特殊遺傳病例的人生經(jīng)歷也能強化學(xué)生的健康生命意識，尊重生命，珍惜生命。

[關(guān)鍵詞] 科學(xué);人文;遺傳學(xué);文學(xué)作品;健康生命意識

[基金項目] 2014年度蘇州大學(xué)3I工程課程改革項目“人類遺傳和健康生活”（325）

[作者簡介] 成中芹（1976—），女，江蘇建湖人，醫(yī)學(xué)博士，蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院副教授，主要從事遺傳學(xué)與生命教育研究;吳 萍（1972—），女，江蘇蘇州人，博士，蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院副教授（通信作者），主要從事水生生物遺傳與發(fā)育研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ? [文獻標識碼] A ? ? [文章編號] 1674-9324（2021）26-0084-04 ? ? [收稿日期] 2021-01-28

科學(xué)和人文作為文化的兩個方面，從19世紀開始走向分離，而后逐漸呈相互對立之勢[1]。但是，作為整體中的兩個部分，分離或?qū)α⑵渲腥魏我环剑紩ξ幕w的發(fā)展產(chǎn)生消極的影響。一方面，沒有科學(xué)技術(shù)發(fā)展作為支撐，社會就會回到原始混沌的狀態(tài);另一方面，沒有良性的人文文化，社會發(fā)展就會陷于無序化[2]。社會的和諧發(fā)展在很大意義上取決于科學(xué)與人文的互動和融合，高等教育的發(fā)展也遵循這樣的規(guī)律[2]。過分強調(diào)科技教育，忽視人文教育，最終培養(yǎng)出來的只會是社會需要的工具，而不是人格健全的人[3]。試想，如果學(xué)校培養(yǎng)的只是具有一技之長，但無人文情懷且又自以為是的專家，那么這樣的人在解決各類問題時，肯定難以縱觀全局，考慮周全。

對理工科高等教育來說，實施科學(xué)教育與人文教育的融合，促進人才知識結(jié)構(gòu)和綜合素質(zhì)的全面發(fā)展已成必然，目前對這方面的教學(xué)實踐和探索的研究越來越多[4-6]。不過，以遺傳學(xué)為載體，實施科學(xué)與人文教育融合的教學(xué)實踐較少[7-9]，特別是以文學(xué)作品中的人物和事件融合遺傳學(xué)知識點的教學(xué)實踐和探索還未開展。

遺傳學(xué)是以基因為中心，圍繞生物體的性狀，研究其遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)。它是生命科學(xué)領(lǐng)域中一門較復(fù)雜的基礎(chǔ)理論學(xué)科，內(nèi)容涉及人類、動植物、微生物、病毒等多種生物體，涵蓋生物進化、生物群落、生物形態(tài)性狀、細胞染色體水平、DNA分子水平等宏觀到微觀的各個層次，常常被認為是諸多生命科學(xué)類課程中較難掌握的課程之一。因而，在遺傳學(xué)教學(xué)中可實現(xiàn)科學(xué)與人文融合的探索和實踐。一方面在課堂中通過剖析文學(xué)元素背后的遺傳學(xué)內(nèi)涵，將學(xué)生讀過的文學(xué)故事與遺傳學(xué)知識結(jié)合起來，不僅能夠活躍課堂氣氛，而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對學(xué)生掌握遺傳學(xué)深奧的知識大有裨益;另一方面可以通過遺傳學(xué)案例，拓展學(xué)生對世界的認識，升華他們對生命的認知。

一、應(yīng)用名著中人物間的遺傳關(guān)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識的興趣

近婚系數(shù)是群體遺傳學(xué)的重要知識點，是量化個體間近親婚配風(fēng)險的一個參數(shù)。雖然關(guān)于這個概念的理解和計算并不復(fù)雜，但是課堂中常規(guī)的教學(xué)方法是應(yīng)用理論的解析和數(shù)據(jù)的推理，這樣就會略顯枯燥;而借用經(jīng)典小說中的人物關(guān)系來解析知識點，則會大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如《紅樓夢》是婦孺皆知的小說，賈寶玉的婚事是貫穿整個小說的主要線索。結(jié)婚對象選林黛玉還是薛寶釵，擁有相當決定權(quán)的賈母和王夫人一直在迂回斗爭，僵持不下。其實，拋卻寶、黛之間的感情，利用近婚系數(shù)的知識，也可輕易地解答這個問題，做出科學(xué)的選擇。賈寶玉與薛寶釵是姨表兄妹關(guān)系，與林黛玉是姑表兄妹關(guān)系，均屬于三級親屬。他們在常染色體上基因的近婚系數(shù)相同，而在X染色體上的近婚系數(shù)則差別很大，分別為3/16（寶玉和寶釵）和0（寶玉和黛玉）。也就是說相比寶釵，黛玉和寶玉的婚配后代患遺傳病的概率更低，因而從科學(xué)的角度看，寶玉和黛玉的婚配更為合理。小說中寶玉和黛玉青梅竹馬，情投意合，且有前世的木石之盟，讀者內(nèi)心都希冀賈寶玉和林黛玉能再續(xù)前緣，然而如小說所述，他們錯過良緣，結(jié)局使人心存遺憾。在課堂上利用近婚系數(shù)科學(xué)論證，學(xué)生普遍欣然認可。課堂上再進一步引導(dǎo)學(xué)生計算寶玉和其他幾位金陵十二釵的近婚系數(shù)，強化這一知識點。對經(jīng)典文學(xué)名著《紅樓夢》人物關(guān)系的遺傳學(xué)解析，很好地活躍了課堂氣氛，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣。

二、借助典型文學(xué)形象強化遺傳病性狀特點，促使學(xué)生牢記遺傳學(xué)知識

“藝術(shù)源于生活，又高于生活”。許多文學(xué)作品中描繪的具有特殊容顏或嗜好的丑陋形象，往往是遺傳病患者。在介紹單基因遺傳病章節(jié)時，可以結(jié)合這些文學(xué)形象，將他們古怪的容顏、嗜好與遺傳性狀的發(fā)生機理相結(jié)合，逐一分析，從而加深學(xué)生對課程知識點的理解。

例如電影《暮光之城》描繪了一個英俊帥氣，但面容蒼白，靠吸人和動物的血為生，能在陽光下“閃閃發(fā)光”的典型的吸血鬼形象。其實，吸血鬼的原型來自一種遺傳病——急性間歇性卟啉癥。這是一種常染色體顯性遺傳病，主要因血紅素合成過程受阻引起。在血紅素的合成代謝中，關(guān)鍵酶——卟膽原合成酶缺乏，使代謝中間產(chǎn)物卟啉不能轉(zhuǎn)化成血紅素，從而在體內(nèi)大量累積，造成細胞損傷，引發(fā)疾病。小說所描寫的吸血鬼形象的一些特征，可以根據(jù)卟啉癥的發(fā)病機理，得到科學(xué)的解釋。陽光下“閃閃發(fā)光”是由于患者體內(nèi)積累的卟啉對光很敏感，一旦見光，被紫外線激活后就會發(fā)出熒光。又因為卟啉多聚集于人體的皮膚、骨骼和牙齒中，所以陽光下整個人自然就亮了起來。同時，在太陽紫外光的激活下，卟啉能轉(zhuǎn)化為一種“嗜肉”毒素，這種毒素會腐蝕人的皮膚及牙齦，造成皮膚大面積潰爛，嚴重時牙齦腐爛致使牙根暴露，牙齒會因為卟啉的沉積變成紫褐色，因此吸血鬼的形象多是“獠牙”。而“青面”是由于血紅素的缺乏而呈現(xiàn)的貧血癥狀。“只在夜間出行”，因為卟啉癥患者暴露在陽光下，會使皮膚起水泡，感到疼痛和灼熱。所以他們懼怕陽光，往往在夜間出行。“嗜血”，血紅素是比較穩(wěn)定的化合物，可以抵抗住各種消化液，最終抵達小腸被重新吸收。通過這種方法獲得的血紅素能緩解卟啉癥患者的一系列癥狀，這就是早期卟啉癥患者嗜血的重要原因。課堂上將吸血鬼形象的典型特征與發(fā)病的生理機制一一結(jié)合起來分析，學(xué)生學(xué)習(xí)后會恍然大悟，提升了他們學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識的樂趣。