基于转化医学理念的生命科学教育实践探究

2015-05-29张莹

黑龙江教育·高校研究与评估 2015年5期

张莹

摘要：生命科学是联接多种基础学科和人类健康领域的桥梁，它本身的学科特征决定了其教育理念的先进性。将转化医学理念用于生命科学教育实践，将会更好地发挥各种基础学科的优势，促进生命科学教学与科研成果的转化，从而为研究型大学综合人才的培养提供经验。

关键词：转化医学；生命科学；教育实践；研究型大学

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）05-0093-03

虽然转化医学（translational medicine）是近年来出现在医疗健康领域的新理念，但是其与生命科学教育实践也同样有着密切的联系。转化医学或者称为转化研究（translational research），是一个新兴的多学科融合的领域。转化医学的核心就是在从事基础科学发现的研究者和了解患者需求的医生之间建立起有效的联系。将这种理念引入到生命科学教育实践中，即可建立转化研究—教育实践相结合的模式，从生命科学产业和临床工作中发现问题，将其凝练成新兴学科研究方向，再将研究成果应用到生物产业链和疾病诊疗中。在转化医学理念的指导下，形成一种新的工作方式，构建教育实践、人才培养、基础研究和成果转化的合作网络。

一、转化医学理念的起源与发展

转化医学理念最早也称为应用医学，其主旨在于促进基础医学向临床的转化，进而克服二者之间固有的屏障，填补基础研究与应用之间的鸿沟，最终把基础研究获得的成果快速转化为临床上的诊疗新方法，即 “从实验台到病床”（Bench to Bedside，B to B）的一种连续过程[1]。

1992年， Choi DW在《科学》杂志首次提出“Bench to Bedside”的概念[2]。1996年，Geraghty J在《柳叶刀》杂志第一次提出了“转化医学”这一新名词[3]。2003年美国国立卫生研究院（NIH）的Zerhouni E在《科学》杂志上首先全面阐述了转化医学的概念[4]。

随着现代生物技术的进步和新型医疗模式的形成，医学与生命科学以及多学科的交叉越发显著[5-6]。转化医学理念在生命科学教育实践中的重要性不断提升，其定义和内涵也在不断丰富。目前，对于转化医学的认识，传统的观点包括两个方面：（1）转化医学的T1阶段，从实验室到临床使用的应用型研究，将在实验室获得的关于疾病病理及治疗机制的新认识开发出新的临床使用手段用于对疾病的诊断、治疗和预防等。在T1型研究中多涉及分子生物学、基因技术及其他基础医学，需要有较强的实验室研究基础同时结合较多相关学科的技术支持。同时，T1型研究在各个国家也都是获得支持力度较大的科研类型。（2）转化医学的T2阶段，将研究结果、结论应用到日常临床及健康保健工作中，是一个将医学研究成果普及大众的过程。在这里的“实验室”是社会和宣传机构，通过医学科学的普及将T1的成果应用到每个个体之中。

在转化医学与生命科学结合的教育实践中，以上分类模式将会出现“Tn型研究”。也就是说，形成了基于转化医学理念的教育体系和人才培养模式。转化医学的理念也将会扩展到更新的范畴。

二、转化医学理念在生命科学教育实践中的应用

生命科学教育虽然不如医学与人类健康联系紧密，但是转化医学理念在生命科学教育实践中的应用则体现在多方位和多角度的有机结合。

（一）在不同教育层次上的结合

生命科学的教育是涵盖了小学、中学和高等教育的，但是我们这里重点讨论高等教育中的情况。笔者适逢在美国做访问学者，深切体会到了转化医学理念在高等学校生命科学教育中的作用。在生命科学的本科低年级学习阶段，学生的课业计划中需要选择到3—6个PI的实验室中做轮转学生（rotation student）。这部分的经费来自学校划拨给相应PI的专款。轮转学生需要选择感兴趣的科研领域并提出科研计划，申请研究项目。这就说明，本科基础知识的学习是和专业应用联系在一起的。也就是说，其中体现了转化医学的理念。轮转学生往往要实质性地参与PI的科研项目，并且要在结束时进行汇报和答辩。

同样是高等教育层次的教育，对于研究生（graduate student），转化医学理念的贯彻就更加强化。笔者访学所在学院博士研究生的专业课程大多数是和学科发展前沿相关联的，授课教师也是来自不同大学。就以神经科学的博士生专业课程“Cellular and Behavioral Mechanisms of Aging and Dementia”的设置为例，授课学时分配模式是“1：1制”，也就是在每次课的第1学时，由教授讲解前沿进展和临床问题；在第2学时，则由师生共同讨论事先选定的高水平论文。虽然该课程是基础课，但是所有的授课环节都没有离开实际应用。

可见，在高等教育的本科生和研究生阶段，都有可能实施转化医学理念指导的教育实践。

（二）在不同学习过程中的结合

在同一学习层次，对于学生而言，学习是一个渐进的过程。尤其是生命科学的教育，很多方面是非常抽象的。如果在学习的初期、中期和后期分别实行转化医学理念指导的教学理念，则有利于提高授课效果。

绪论是每一门课程都必讲的部分。它是课程的开场白，也是给学生建立学习方法并提出学习目标的重要环节。在课程的学习初期，有必要提供大量的事实，使学习生命科学课程的学生感受到转化医学的巨大贡献，从而促进学生自然而然地以这种理念来分析问题和学习。

在课程各个章节中，尽可能地以转化医学的实例作为提出问题的办法。在授课的过程中，不断地将所讲述的理论与所提出的实例相联系，使学生切实感受到转化医学实施的过程。以“基因工程原理”的讲授为例，完全可以让学生自己去查找资料了解基因工程乙肝疫苗、重组人源化抗体以及人工胰岛素等的构建过程、研发程序、市场需求、应用效果等问题。并由这些提出很多具体问题，供同学们讨论。这样有利于逐渐提高学生学习的积极性和兴趣。

在课程即将结束时，可以引导学生对临床上或生物产业中存在的问题进行分析，自己拟定一个题目来讨论。这些由学生自己拟定的题目，经过教师的进一步指导，往往会形成他进一步深造的学科方向。

因此，在整个课程的讲授过程中，都可以实施基于转化医学理念的教育实践。

（三）在不同专业背景下的结合

对于一个共同的问题，实施转化医学的理念，利用不同的解决方法，可能会出现意想不到的结果。在笔者访学的院系，存在很多具有转化医学特征的实验室，比如神经科学转化医学实验室（Laboratory of Translational Neurobiology）等。而在转化医学理念的指导下，更有可能结合不同的专业背景来解决共同的问题。例如，西北大学神经科学跨学科项目（Northwestern University Interdepartmental Neuroscience Program，NUIN），就是结合了结构生物学、分子药理学、神经科学、免疫学和细胞生物学等专业共同建立的跨专业的以解决神经科学领域问题为导向的研究机构。其目的就是利用不同专业背景下的研究工作来解决神经科学领域的实际问题。这是转化医学理念与学科交叉的重要体现。

三、转化医学理念研究现状

（一）国外研究现状

哈佛大学医学院是转化医学的先行者，早在2005年即提出了“转化医学不是一个随时可以应用的孤立的想法，而是一个需要每个人关注的理念，它应当成为健康供给（health provision）的现代理解的基础”，而“健康供给”则是涉及诸多与人类健康有关学科的大概念。

NIH于2006年推行了临床转化医学奖励计划（Clinacal and Translational Science Award。CTSA），在美国国立健康研究院的推动下，已有38个大学和医学院建立了转化医学中心或临床转化科学中心（包括哈佛、耶鲁、斯坦福、杜克、哥伦比亚等名校）。到2012年，全美成立分布在大学和医学研究机构的60个临床与转化科学中心，是联合多家学校、医院、实验室以及健康保健组织而成的临床应用技术研发组织。此外，这一领域内至少已经有《Science Translational Medicine》《J Translational Medicine》和《Translational Research》共3种国际性专业杂志。

（二）国内研究现状

我国的转化医学研究起步相对较晚。2007年，北京协和医院召开了第一届国际转化医学大会。2010年9月，北京协和医院成立转化医学中心，这意味着转化医学近年在国内的飞速发展。转化医学理念对教育实践的影响目前也很薄弱，尚未正式提出将转化医学理念与生命科学教育实践结合的方法。

四、转化医学理念实现的展望

转化医学概念早已被提出，但近几年才被逐渐重视起来。这也正是基础研究与临床应用间鸿沟的越发显著带来的结果。这一问题需要在双向转化过程中具体解决，涉及多学科、多领域的合作与交流[7]。作为研究型大学的教学和科研工作者，深知转化医学理念的重要性以及解决这一问题的复杂性。那么，解决问题的办法就是立足我们本职工作，从科研和教学的角度来影响周围的同事和学生[8-9]。

首先，以转化医学的理念指导科研工作。科研过程的本身就是教育，最直接的受益者就是我们所指导的研究生。在和研究生共同做课题的过程中，潜移默化，让他们有了对转化医学最直观的认识。这其中既有转化医学的T1和T2过程，更重要的是，在研究生的培养过程中逐渐形成了转化医学Tn的过程。在这里，我们还以笔者访学所在单位美国西北大学的生命科学教育和科研工作为例。学校首先为在校师生搭建了一个了解和实现转化医学的平台，每周都有精心安排的讲座和学术交流，将大量的信息输送过来。对于任何一个研究小组，无论是教授还是研究生，当他在工作的间隙有任何一个关于转化医学的想法的时候，都能够很轻松地找到近期相关的交流平台。同时，医院和基础研究院的关系非常密切。如果我们以阿尔茨海默病（Alzheimers disease，AD）的研究为例，也可以体会到转化医学理念在科研工作中的应用。在每年的阿尔茨海默病日（AD day），医院和基础研究院会联合举办科普和科研的交流会。参加的人员涵盖了AD患者的家属、项目的关注者、制药行业的专业人员、医生和科学家等。这样的场合能够促使多方面了解和沟通，利于医生找到基础研究的合作者，利于科学家产生转化医学的新思路，利于社会机构明确和调整他们的工作方向和重点，更好地支持转化医学事业的发展。

其次，在授课过程中，以转化医学的理念循序渐进地影响每一个学生。这些贯穿于本科生的通识教育课程、专业本科生和研究生的基础和专业课程当中。即使在教学的初期，转化医学理念的执行有困难，或者是不被学生们理解和接受。只要坚持下来，最终应当能够见到成效。重视转化医学的人才培养和课程建设。例如，在生命科学相关专业，都会开设诸如“生命科学导论”、“生命科学发展史”或者“普通生物学”等类似的课程，而这些课程有些已经是高等学校所有专业的本科生通识核心教程。那么，在这些课程的教学过程中，建议开辟转化医学人才培养的章节和授课环节，这将有利于转化医学理念在最初的教学过程当中树立起来。当涉及分子生物学、细胞生物学、遗传和进化生物学以及生态学的授课时，学生们很容易关注基础知识的细节，因此而感到学习内容枯燥。那么，如果这时教师能够采用巧妙的教学方法和手段，把转化医学理念或转化研究的概念渗透在教学过程中，相信一定会增强学生的学习兴趣和效果。

最后，体现在对不同专业师生的共同影响中。转化医学理念对生命科学教育实践的影响在于，培养主动学习的兴趣和动力、整合课程体系和强化师资力量，最终促进生命科学与医药科研成果的转化和应用[10]。

参考文献：

[1]韩丽萍，刘重斌，龚永生.对医学生实施转化医学的初探

[J].中国高等医学教育，2009，（3）.

[2]Choi DW，Bench to bedside：the glutamate connection

[J].Science，1992，258（5080）：241-3.

[3]Geraghty J，Adenomatous polyposis coli and tran-

slational medicine[J].Lancet，1996，348 （9025）：422.

[4]Zerhouni E，Medicine，The NIH Roadmap[J].Science，

2003.302（5642）：63-72.

[5]Sherman SK，Howe JR，Translational research in

endocrine surgery[J].Surg Oncol Clin N Am，2013，