对毒理学专业研究生教育的思考

冯斐斐等

[摘要] 作者通过参加中国毒理学会举办的“现代毒理学基础与进展继续教育高级研修班”，加深了对毒理学的认识，并对毒理学专业研究生教育提出了一些建议。

[关键词] 研究生教育；毒理学

[中图分类号] R114-4 [文献标识码] C [文章编号] 1673-9701（2014）05-0104-03

笔者于2013 年6月参加了中国毒理学会举办的第五期“现代毒理学基础与进展继续教育高级研修班”，有幸聆听了北京大学博士生导师周宗灿教授、中国毒理学会副理事长付立杰博士、国际毒理学会（International Union of Toxicology，IUTOX）Daniel Acosta会长、国家食品安全风险评估中心陈君石院士等专家教授所做的专题讲座。对毒理学这门公共卫生学中重要的基础学科结构体系、毒理学在实际工作生活中的应用以及毒理学目前在国内外发展状况等方面有了更加深入透彻的了解和认识，并在毒理学专业研究生教育方面有了很大启示。

1 毒理学及其应用

毒理学家Gallo MA说过：很少有哪个学科能像毒理学这样既是基础科学同时又是应用科学。毒理学——这门研究外源性化学物有害效应的科学，在这方面可能是独特无比的。周宗灿老师又将毒理学简单全面地归纳为：毒理学是研究环境因子（主要是外源性化学物，也包括物理因素或生物因素）对生物体和生态系统的损害作用，以及如何预防和减轻此种损害作用的科学。国际毒理学会Daniel Acosta会长讲到：全世界约150 000种化学物已经通过毒理学方法测试通过，并已立法使用。随着全世界经济和生命科学的快速发展，必将会有大量新化学物出现，预计到2018年，加拿大将会有23 000 种化学物，欧洲将会有130 000种化学物需要进行毒理学评价而被立法，由此可见，毒理学在保障人类健康、保护生态环境和促进可持续发展中发挥着重要作用。

从1775年英国著名职业医学与毒理学家Pott首先发现烟囱清扫工接触煤烟与阴囊癌有关首例化学（如多环芳烃）致癌作用的流行病学报道开始，到20世纪60年代震惊世界的“反应停”事件，再到如今纳米材料[1]、PM2.5[2]、转基因食品[3，4]新出现的與人类生产和生活密切相关的物质，均需要进行科学合理的毒理学检测和评价，从而保障人类健康。

毒理学安全性评价是指对一种化学物、在一定剂量范围内、按照一定的接触方式、经过一定的接触时间条件下对机体产生某些毒效应能力的定量估计。通过急性毒性、亚慢性毒性、蓄积性毒性和慢性毒性试验的结果对化学物进行一般毒性评价。毒理学安全性评价主要通过体内、外试验，结合人群暴露资料，阐明受试物的毒性和潜在危害，决定其能否进入市场，达到确保人群健康的目的。目前研发的含有新化学物的产品在进入市场前均需要通过毒理学安全性评价，例如新的药物[5]、化妆品、食品、保健品和农药等。

2 毒理学发展现状与展望

约从公元前3000年到15世纪，中国古代的《本草》、《黄帝内经》、《本草纲目》等，以及古埃及、印度、希腊等古老国家的医学文献中就有关于植物、动物、矿物毒物及其解毒剂的记载；到公元16～20世纪，瑞士医生Paracelsus提出“所有的物质都是毒物，不存在任何非毒物质，剂量决定了一种物质是毒物还是药物”；再到20世纪初至今，第二次世界大战促使毒理学快速发展。一直以来，毒理学都与生命科学同步发展，已经历经了毒物及中毒现象的观察记录时代、实验毒理学时代、分析/机制毒理学时代，而逐渐跨入计算/预测毒理学（computational/predictive toxicology）时代。2007年，美国国家研究委员会提出21世纪毒性测试新的“观点与战略”[6]，呼吁将毒理学研究方法的重点从整体动物实验转向用细胞、细胞系或细胞成分（人源性）评价生物过程变化的体外试验、低等生物体内试验以及毒性评定的计算机建模。为应对这一挑战，美国环境保护局、美国国家环境卫生科学研究院、美国国立卫生研究院、美国国家毒理学规划署和美国食品药品管理局等合作，共同提出并实施“计算毒理学”研究计划——TOX21[7]，每年将推出50个以上TOXCastTM高通量筛选方法，用于研究、建立、发展、创新化学物质测试方法，提示毒作用机制、构建毒性预测模型等[8]。在本次中国毒理学会举办的第五期“现代毒理学基础与进展继续教育高级研修班”中，国际毒理学会Daniel Acosta会长也再次详细讲解了TOX21，可见“计算毒理学”在今后毒理学发展中将起到至关重要的作用。

但是毒理学家Doull J曾说过“与其他生物科学的学科比较，毒理学还是一个婴儿，因此，我们有一些成长的烦恼，这并不奇怪”。的确如此，如今在医学教育中，作为毒理学专业的高校教师，发现报考毒理学研究生的人数越来越少。是同学们觉得毒理学不重要？还是同学们对毒理学不感兴趣？通过调查发现真正阻碍学生报考的原因是毕业后找工作困难。人们普遍认为毒理学偏基础研究，不具有实际应用性，这种观点甚至存在于公共卫生的对口单位，例如各级疾病预防控制中心、职业病防治研究院和卫生监督所。在本次研修班中，笔者与国际毒理学会Daniel Acosta会长就该问题做了探讨，Daniel Acosta会长说这个现象不仅在中国存在，在韩国、泰国甚至美国都存在；他觉得原因一方面是人们对毒理学的认识不够，至少不全面，应加强对相关机构的宣传，他相信随着新化学物的不断出现，毒理学必将会受到重视；另一方面是作为高校医学教育者，应培养学生多方面的知识结构体系，来应对日益激烈的求职竞争。

3 针对毒理学未来的发展趋势，笔者有以下研究生教育思考

3.1要正确认识毒理学的重要性，对这门学科有信心

毒理学现代医学和药学重要的基础学科，也是公共卫生与预防医学的主干学科，毒理学与人类历史、生命科学同步发展，具有集成性、多元性、创新性和服务性等重要特征。随着大量新化学物的不断涌现，作为加强环境保护、维护生态平衡、保障人民生命安全和健康的重要支柱学科，现代毒理学一定会受到世界各国政府、企业、学术界的重视和公众的关注，在经济社会发展中具有重要的战略地位。我们一定要正确认识自己所热爱的毒理学专业，对毒理学未来的发展充满信心。

3.2要充实自己的知识体系，跨学科学习，提高研究生参与求职竞争的能力

其实毒理学的研究生并非完全没有市场需求，通过研修班的学习，笔者发现很多做新研发物质（如新的药物、化妆品、食品、保健品和农药）安全性评价的公司和研究院所对毒理学专业的研究生有着很大的需求，但需要研究生不仅具备毒理学的基本知识，还应对动物学、病理学、毒物代谢/毒物动力学等方面有所了解。所以这就要求我们要对学生进行跨学科培养。其实美国的研究生教育从1997年开始就致力于推动研究生跨学科培养[9，10]。2006年，杜克大学校长理查德·布罗德海德说：“我们面临的挑战是如何培养通用型人才和推动思维创新，这样我们培养的人才在应对十年、二十年甚至五十年以后出现的问题时仍然游刃有余”，并将“越来越多的雇主对学生拥有跨学科知识以解决重大复杂问题提出要求”写入了杜克大学的战略规划[10]。

郑州大学是一所涵盖理学、工学、医学、文学、历史学、哲学、法学、经济学、管理学、教育学、农学、艺术学12大学科门类的综合性大学，学生在这样的高等学府跨学科学习有着得天独厚的优势，在选课时可以选择全校所有的课程，从多方面来丰富自己的知识；同时郑州大学开始实行导师组式博士研究培养模式，即每位博士研究生指定2位专业相近或专业有关联的导师，共同指导，今后这一培养方式还会逐渐应用到硕士研究生的教育中。这一系列相关政策，旨在鼓励学生跨学科学习，掌握全面的知识和技能，提高研究生参与求职竞争的能力。

3.3考取国际和国内毒理学家的资格证，巩固专业知识的同时，扩宽求职范围

鼓励研究生打破以往的求职模式，不要仅仅局限于疾病预防控制中心、卫生监督所等事业单位，可以考虑：①化学品、食品、药品安全性评价机构；②从事毒理学教学、研究的高等院校；③从事毒理学科研和分析的科学研究机构；④制药、生物等企业等。

向研究生介绍国内和国际毒理学家资格认证考试，取得资格认证而获得业内、社会和国际组织的认可。国内的毒理学家资格认证考试已经开展多年，且中国毒理学会还将与国际毒理学联合会交流联系，希望在不久的将来将国际毒理学家资格认证、美国毒理学家资格认证考试机制引入国内，在国内设立考点，使大家足不出国就能参加考试。如能获得国际/美国毒理学家资格认证，将有机会在全球知名的制药、生物公司及安全性评价机构和科研机构工作。

3.4紧跟毒理学发展趋势，学习数据挖掘软件等“计算毒理学”所需的知识和技能

随着生命科学的进步与各学科的日益渗透融合，毒理学的发展也即将跨入计算/预测毒理学时代。计算毒理学[8，11]是应用数学模型和计算机模型，高效、快速筛检和预测外源化学物的毒性和有害健康效应，确定并定量表征有毒物质暴露的危险度。而计算毒理学涉及多学科多方面的知识，主要包括计算化学、计算生物学、生物信息学、系统生物学等；涉及高通量测试方法、光学分子成像技术和色谱-质谱联用技术、核磁共振技术、电子顺磁共振波谱法、紫外-可见吸收光谱法、拉曼光谱法、同位素标记法等及其联用等现代仪器分析技术；及计算模型，例如定量构-效关系模型、基准剂量模型、生理药代动力学/药效动力学模型、浓度加和模型、独立作用模型、交互作用模型、两步预测模型等。而为了紧跟毒理学的发展趋势，毒理学专业的研究生教育也需要逐渐增加计算毒理学所需的知识，掌握数据挖掘、文本挖掘、建模和仿真的原理和计算机软件的应用[12，13]，最终将这些方法和技能真正应用到化学物质的安全性评价当中。只有与时俱进，才不会被时代所淘汰。

总之，我们需要借鉴发达国家公共卫生研究生教育的成功经验，紧跟时代发展步伐和学科发展的方向，与时俱进，全方位培养毒理学专业研究生，使之更快更好地适应生命科学和社会经济发展的要求。相信随着我们广大高校教育工作者和毒理学专业研究生的不懈努力，定会培养出越来越多的毒理学优秀人才，为人类的科技社会经济和健康可持续发展做出更大的贡献！

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（收稿日期：2013-11-06）