課程思政融入分子生物學(xué)教學(xué)的探索與思考

劉春香，許瑞瑞，張淑芝

（濰坊學(xué)院 生物與海洋學(xué)院，山東 濰坊 261061）

分子生物學(xué)是高校生物學(xué)課程中研究微觀生物學(xué)規(guī)律的課程，以生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)為基礎(chǔ)。分子生物學(xué)課程的授課不僅需要傳授分子生物學(xué)理論知識，也需要學(xué)生懂得理論或規(guī)律怎樣得出的，通過著名的科學(xué)實驗獲得科學(xué)研究的啟示，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科研精神，把微觀的規(guī)律延伸到宏觀，體會哲學(xué)規(guī)律的普遍性，通過課程知識懂得愛護自然，敬畏自然的生態(tài)發(fā)展觀，讓課程思政潤物無聲地傳到學(xué)生眼中耳中，內(nèi)化到學(xué)生心中。

1 分子生物學(xué)融合課程思政目標(biāo)的思考

人類認(rèn)識微觀世界從細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞器的功能，細(xì)胞內(nèi)部的生物化學(xué)反應(yīng)等逐步深入，分子生物學(xué)是目前生物學(xué)領(lǐng)域較深入的微觀知識，研究范圍涉及核酸、蛋白質(zhì)等分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、變化特點、序列特征、基因表達調(diào)控和對基因的操作方法。微觀世界的名詞、術(shù)語較多，本科生初接觸時，學(xué)習(xí)有一定的難度。要把有限的時間抽一部分用到思想政治教育上，似乎更難了。其實不然，人的思想決定前進的動力，學(xué)生的學(xué)習(xí)動機是影響學(xué)習(xí)效果的最關(guān)鍵因素，是內(nèi)因，合理的融入可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，而且利用宏觀知識類比微觀世界的特征，有助于潛移默化地達到育人的目的。黨的二十大以來，生態(tài)發(fā)展觀得到了高度重視，碳達峰、碳中和目標(biāo)任重道遠(yuǎn)。生物領(lǐng)域的課程有責(zé)任將這些觀點通過教學(xué)過程內(nèi)化于學(xué)生心中。表1 列出了分子生物課程的思政目標(biāo)，主要包括理想追求、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、專業(yè)情懷、哲學(xué)思維、文化認(rèn)同與生態(tài)保護等。

表1 分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容對應(yīng)的課程思政目標(biāo)

2 思政元素在分子生物學(xué)課程教學(xué)中的融入路徑

2.1 .通過科學(xué)偉人的榜樣力量融入

政治軍事領(lǐng)域的偉人可以改變歷史，科學(xué)的偉人改變我們對自然的認(rèn)識，有了沃森和克里克人類才認(rèn)識到了DNA 的結(jié)構(gòu)；有了Berg 就有了基因重組；有了Millus 就有了PCR 技術(shù)[3]。雖然多數(shù)里程碑式的成就都是外國科學(xué)家發(fā)明或發(fā)現(xiàn)的，中國也有一些成就是先于國外的，著名生物學(xué)家童第周研究的克隆魚比克隆羊還早15 年[1]，中國雖然建國晚，基礎(chǔ)研究不足，但是發(fā)展勢頭是好的，我國須堅持科技是第一生產(chǎn)力，人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力[4]的科教興國戰(zhàn)略；科學(xué)偉人對技術(shù)發(fā)展具有重大意義，青年學(xué)生要向科學(xué)偉人學(xué)習(xí)。每個重要理論的揭開都是科學(xué)家在前人認(rèn)識基礎(chǔ)上的新突破，鼓勵學(xué)生這個時代會有更多像屠呦呦一樣的偉大人物出現(xiàn)，要樹立遠(yuǎn)大的理想和積極向上的人生觀、價值觀。通過介紹諾貝爾獎得主愛德華·劉易斯在果蠅發(fā)育生物學(xué)理論十年磨一劍的研究，學(xué)生能夠在面臨挫折的時候受到偉人的感染，提高抗挫折能力；通過講結(jié)晶牛胰島素人工合成的艱苦條件，學(xué)生在條件困難的時候能增強精神力量；通過安德魯·菲爾雙鏈RNA 的報導(dǎo)和郭博士對線蟲Par 基因反義RNA 的實驗講述，學(xué)生能深刻認(rèn)識嚴(yán)謹(jǐn)和求真務(wù)實的科研作風(fēng)的重要性。

2.2 以物論理，把思政理論或國家導(dǎo)向引入教學(xué)

文學(xué)里講究托物喻理，我們是把“理”融入到“物”的講解中，對自然規(guī)律的認(rèn)識可以推及到社會規(guī)律。每個生物都是自然選擇的結(jié)果，生物適應(yīng)環(huán)境，節(jié)約自身資源才能在進化中有優(yōu)勢，物種得以延續(xù)，這種節(jié)約的表現(xiàn)可以推及到行為的教育，自古以來節(jié)儉都影響著國家的興衰，我國倡導(dǎo)節(jié)約，反對浪費，每個人都遵從節(jié)約的行為準(zhǔn)則，國家也會日漸富強興盛，這一社會屬性在生物進化以及分子調(diào)控中也是如此。通過簡單易懂的原核生物基因表達調(diào)控來體現(xiàn)，節(jié)約能源和適應(yīng)環(huán)境是所有生物在復(fù)雜環(huán)境中生存的共性規(guī)律，乳糖操縱子的表達是用則合成，不用就幾乎不合成，色氨酸操縱子利用反饋抑制的方式進行精細(xì)的合成調(diào)控，這些都是避免浪費物質(zhì)資源，適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的典型。

通過生物微觀活動的忠實性類比人類社會的忠實和忠誠。我國傳統(tǒng)文化對人的忠實是高度贊賞的，可以把對黨和國家的忠誠教育及學(xué)術(shù)誠信的教育融入到復(fù)制的講授中。生物的忠實體現(xiàn)在對基因信息的傳遞上，復(fù)制過程中的忠實度最高，如果錯誤率稍提高，生物的變異率就加大，對生物生存就有威脅，越是復(fù)雜龐大的生命體越是對復(fù)制有非常嚴(yán)格的要求，病毒可以高頻突變，而人和大的生物則不行，一旦局部某些細(xì)胞出現(xiàn)了突變，就可能出現(xiàn)癌癥，最終足以毀掉一個人的生命。轉(zhuǎn)錄和翻譯也需要較高的忠實度，沒有這些忠實的生物機器，生命就不可能完成各種功能，微觀規(guī)律可以讓學(xué)生認(rèn)識宏觀的道理。

2.3 利用哲學(xué)理論理解教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)哲學(xué)思維

2.3.1 對立統(tǒng)一

當(dāng)教學(xué)在“育”上深入探索時，就能找到突破口，做到事半功倍。哲學(xué)理論不僅有利于學(xué)生對知識的理解，還教育了學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。如矛盾論是馬克思主義哲學(xué)和毛澤東論著中的重要觀點[5]，連古代哲學(xué)圣人老子也認(rèn)識到了，他所提出的有無、難易、美丑、長短等也是對立統(tǒng)一的[6]。所以從哲學(xué)思維去理解微觀世界的分子特征不僅能讓學(xué)生理解哲學(xué)的重要意義，還能在學(xué)習(xí)實踐中運用這些規(guī)律輔助理解分子生物學(xué)知識。電荷的正負(fù)、氫鍵的供體和受體、組蛋白與DNA 的關(guān)系無一不用到矛盾論。組蛋白乙?；揎椧驗榻档驼姾啥档推渑c帶負(fù)電的DNA 的結(jié)合能力，從而使DNA 更容易從組蛋白上脫離，給轉(zhuǎn)錄相關(guān)的酶和蛋白質(zhì)因子提供結(jié)合的機會。DNA 的性質(zhì)也是正電負(fù)電、親水疏水這些因素決定的。矛盾又分主要矛盾和次要矛盾[7,8]，事物的特征有共性與個性，每個不同的分子雖然共性上它們是正電負(fù)電、親水疏水的關(guān)系，但個性上，不同的分子有不同的結(jié)構(gòu)，這些決定了分子的特性。宏觀生物學(xué)上我們認(rèn)識到動植物的身體增長、數(shù)量發(fā)展，也是由于內(nèi)部矛盾引起的[9]。

引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待基因序列突變的作用，突變有死亡的風(fēng)險，突變也有機會使基因進化，有利就有弊；辯證地看待編碼序列和不編碼序列的作用，不編碼不是沒有功能，有些是功能并未得到認(rèn)識；辯證地看待基因功能的丟失，丟失和新功能的獲得同樣具有進化意義。

2.3.2 基因表達調(diào)控和“中庸”

論語里說“師也過，商也不及”，且說“過猶不及”，講的就是孔子說子張做事有點性子急，用力過大，而子夏則不太刻苦，需要別人帶動，但過和不及一樣，都是有問題的[10]，這是中庸的含義。中庸實質(zhì)是尋求一個合適的度，一種平衡、一個范圍。就如細(xì)胞生長有快慢，肯定不是長得越快越好，太慢也不行?；虻谋磉_調(diào)控?zé)o論原核生物還是真核生物都是一個平衡區(qū)間或“度”的問題，表達多了，不表達或表達不足都會引發(fā)不良后果，因此，調(diào)控就是在尋求生物體內(nèi)某一條件下的“中庸”，而且這個平衡是順應(yīng)需求的，是可變的，不是僵化的，是動態(tài)的平衡，這是“形而上學(xué)”與“辨證唯物主義”最本質(zhì)的區(qū)別[3]。細(xì)胞狀態(tài)隨著其內(nèi)外部環(huán)境的變化而不斷發(fā)生變化，基因表達調(diào)控的本質(zhì)是通過各種水平、眾多調(diào)控因子協(xié)同作用維持表達水平達到某一個合適的“度”。

2.3.3 基因表達調(diào)控與普遍聯(lián)系

基因表達調(diào)控有多個層次和水平，對于復(fù)雜的真核生物，一個基因的表達受到的調(diào)控可以包含表觀遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平、翻譯水平、翻譯后水平等各個水平，每個水平的變化都會影響到靶基因的表達水平，微觀世界的復(fù)雜性與宏觀社會類似，都是受眾多因素影響的，每一個調(diào)控都是一個精細(xì)復(fù)雜的系統(tǒng)，而不是孤立的存在。一種激素水平的上升導(dǎo)致的不是一個問題，而是連帶多個反應(yīng)。類固醇激素的升高會連帶多個基因的表達，NF-κB 進入細(xì)胞核以后也會有許多基因的表達上調(diào)。發(fā)育相關(guān)的一個同源異型基因表達異常會導(dǎo)致整個器官形態(tài)的改變[8]。這些都是事物普遍聯(lián)系這一哲學(xué)規(guī)律的體現(xiàn)。

2.4 通過課堂討論或案例把思政內(nèi)容融入教學(xué)

有些道理雖然淺顯，但是很重要，因此可以通過案例或?qū)W生討論來達成課程思政教學(xué)目標(biāo)。基因突變的誘發(fā)因素這一章節(jié)適合進行生態(tài)發(fā)展觀教育，中國式現(xiàn)代化必須走人與自然和諧共生的新路，習(xí)近平總書記在二十大報告進一步提出要站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展[4]。通過“癌癥村”案例討論環(huán)境重度污染的后果，以教學(xué)內(nèi)容里化學(xué)致突變劑來解釋癌癥高發(fā)的原理，引出道德淪喪者獲得的是眼前的小利，而綠水青山最終才會變成金山銀山[11]，教育學(xué)生價值觀引領(lǐng)著一個人的行為，道義一定要重于利益，不要在利益驅(qū)使下違背道德底線，變成人類的罪人。通過學(xué)生的討論或發(fā)表自己的觀點把二十大報告提出的尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然[4]這一觀點內(nèi)化于學(xué)生心中，并外化于行，教育學(xué)生要從自我做起愛護環(huán)境。通過化學(xué)致突變劑和基因突變修復(fù)的學(xué)習(xí)還可以指導(dǎo)學(xué)生健康飲食，規(guī)律生活，提高自我約束力。

2.5 通過教師自身的示范作用對學(xué)生思想的影響

學(xué)高為師，身正為范，教師的一言一行學(xué)生不僅會做出自己的評價，最重要的是它會影響學(xué)生自身觀點的形成，一個好的教師可能改變學(xué)生的價值觀、愛好甚至是一生的追求。作為教師要達到的育人目標(biāo)不僅要“學(xué)高”，而且要“身正”?！皩W(xué)高”，要求教師不僅對所教的內(nèi)容有深入的認(rèn)識，還要做科學(xué)研究，閱讀課程相關(guān)文獻，教材以外的知識要懂，要進課堂，學(xué)生佩服老師才會樂于聽從老師的觀點；身正是有正能量，愛崗敬業(yè)，有奉獻精神，嚴(yán)愛相濟、熱愛所教的課程，對黨、對祖國有深厚的感情，崇尚科學(xué)，用行為來影響學(xué)生。“身教勝于言傳”，很多科學(xué)大師的弟子都是非常有成就的，這些弟子不僅是因為學(xué)習(xí)了導(dǎo)師的知識，更主要的是受導(dǎo)師的影響而熱衷于這個領(lǐng)域，熱愛科學(xué)。相反，教師的怨言、對某些事的不滿情緒會傳染學(xué)生，因此，教師與學(xué)生接觸的時候應(yīng)杜絕任何的負(fù)面情緒，要想到自己的一言一行聽到看到的是眾多的學(xué)生，要約束自我，提高自我。育人的過程不可牽強附會，教師應(yīng)自然地把授課場所當(dāng)成育人的場所，潤己澤人。