教学生属于他们时代的生物学
2016-11-28张茜编译
张茜/编译
教学生属于他们时代的生物学
张茜/编译
格列高里·雷迪克
●一项遗传学教育实验揭示了孟德尔遗留下来的东西是怎样阻滞了科学教育的进程,格列高里·雷迪克如是说。
历史学家钻研过往事件的成因及结果,也会去设想替代场景。比方说,假如英国人未曾插手1914年欧洲发生的那场战争,又会发生什么呢?科学史学家也会提出类似的反事实问题,其结果出人意料地极富启发意义。
以遗传学为例。过去的一年见证了我们为格里格·孟德尔的工作成果举行的长时间庆祝活动,该庆祝活动是关于孟德尔的豌豆杂交实验论文发表150周年纪念。孟德尔的实验对于全世界范围的生物学课程都至关重要。相比之下,英国牛津大学林纳克教授(Linacre professor,牛津大学的一种教授职位)威尔登(W.F.R.Weldon)针对孟德尔理论的批评意见则仅仅成为了书底的一行脚注。
从1902年开始,威尔登的观点就使他陷入了与越来越气急败坏的孟德尔追随者们的冲突中。就基本概念而言,孟德尔一派的人坚信遗传因子(后来被称作“基因”)决定了生物体的可见性状,而威尔登却注意到了综合因素——发育和环境因素——对生物体性状变化的影响同样重要,而孟德尔一派的人却对这些影响因素视而不见。孟德尔一派胜利了——得益于1906年威尔登的突然逝世,那时他还没来得及完整发表自己的理论观点——遗传学教育以前所未有的力度强调了基因的主导作用。
问题在于孟德尔一派“基因论”的进展在21世纪的生物学中显得越发落伍了。按照评论家的说法,如果我们想要发挥出基因组时代的潜能的话,我们就必须寻求能够更好地匹配快速变化着的生物学现实的新概念和语言。这在教育界中尤为重要,因为在教育界,从简单的例子习得的观念更有可能推进有关基因力量的过时的决定论。
但是,假如孟德尔遗传学说从一开始就从未在遗传学说中取得主导地位,那么又会发生什么呢?如果威尔登的观点在那场历史战争中获得了胜利,他的交互作用论,结合他关于真实的生物体的真实性状如此多变(从来都不是非黄即绿、非圆即皱或者任何其他的孟德尔式的二元论性状)的清晰判断成为遗传学的核心理论,那么又会怎样呢?这正是我和同事们想要尝试进行的实验。
在最近为期两年的一个项目中,我们给大学生教授经过改动的课程,该课程所使用的教材是按照假设1906年生物学界采纳了威尔登而非孟德尔的理论后现在可能的样子而修改过的。这些学生接触到的遗传学理论基础是与发育和环境因素相关联的。基因呈现给他们的样子并不是遗传“原本的样子”,而是与任何其他被忽视的次要角色融为一体。比方说,他们学到的是虽然基因能够直接影响到心脏,但同时基因也会影响血压、身体的活动水平以及其他方面,而基因本身却常常被非遗传因素(例如抽烟)所影响。在这样纠缠不清的局面下,我们会问学生,是基因导致的心脏病吗?实际上,这套修订过的课程是想要把现有遗传学教学中被边缘化的知识放到中心位置,把现有的中心知识边缘化。
科学的历史烙印
我们的实验组是由人文学科二年级本科生组成的。接受传统方式教学的生物学一年级学生则作为我们的对照组。我们确实发现了两组间的差异——那些被教授了威尔登理论的学生更加不相信基因决定论,并且我猜想这些学生会更易于理解现代遗传学的精妙。(两组间在统计学上差异显著,但是我不敢由此妄下论断,毕竟实验样本数较小且两组实验对象有所差别。同时我也留意到,正是威尔登最先发现了孟德尔过分夸大统计显著性的问题。)
有了这样的实验——把视角从陈旧的档案堆带进了科学的课程——科学往事可以启迪甚至可能促进科学未来的发展。反过来,这些实验研究也揭示了科研合作更广阔的前景。为了推进科学知识的发展,历史学家和科学哲学家应当与科学家展开更紧密的合作,不是说真的让他们跑进实验室工作,而是要经常交流加强合作。继而,那些被忽视了的现象的研究以及被过早终止掉的争鸣也许就可以为创造新的科学激发灵感。
那么孟德尔又将被置于何地?有些人可能会抱怨说,这样抹黑他在遗传学课程里的光辉形象可算得上是个非常糟糕的周年纪念礼物。依我说,这样满腹牢骚虽然可以理解,但却大错特错。如果我们想要给孟德尔以荣耀,那么就让我们以史料为根据严肃地解读他,不落入后来教条主义的孟德尔遗传学说之窠臼。我们应当学习孟德尔,但请让他留在他自己的时代。
同样地,要教生物学学生适合21世纪的遗传学课程,让学生融入他们自己的时代。如果我们教他们有关孟德尔的知识,我们不应该给学生们灌输孟德尔那些让人目瞪口呆的重大成就,而是帮助他们领会到即使是最富有想象力和最严谨的科学——孟德尔在这两方面都是一流的——也会被盖上它产生时的历史环境的烙印。从科学往事中汲取经验,是对今日更深层的自我意识和更关键的自我反思的一种鞭策。改善健康水平和社会福祉;4)推动研究出版物的开放式获取,NIHR通过期刊库,以及引入多个项目方便人们获取研究数据,确保知识共享和有效的管理;5)NIHR承诺透明、公平和竞争性原则,建立竞争性投标程序,以确保资金使用的透明度。
[资料来源:Nature][责任编辑:彦隐]
报告的案例研究还证明了NIHR对研究基础设施投资的影响。NIHR支持研究的很大一部分投资于NHS的研究基础设施,从而创建了一个高质量的研究环境,包括提供资金、支持建设新设施、购置设备、吸引和培训研究人员等。
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临床研究也得到了前所未有的支持和重视。我们可以从2014年的卓越研究框架(Research Excel lence Framework,REF)案例中看到这方面的证据。简要分析表明,近250个案例研究,或者说约有12%的案例都是通过NIHR资助的生命科学研究让公众与患者从中受益的。通过这些,我们可以得出结论:NIHR的成就之一是有助于在临床和整个医学行业应用研究领域内实现更高的价值。
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[资料来源:www.rand.org][责任编辑:丝丝]
本文作者格列高里·雷迪克(Gregory Radick),英国利兹大学科学史与科学哲学教授,英国科学史学会会长。本文是他的会长就职演说的剪辑版本,原文发表于《英国科学史杂志》。