干细胞生物学教材建设研究

王译萱　高绍荣

[摘 要] 教材建设是高校教学的重要环节。近年来，同济大学生命科学与技术学院以干细胞研究为特色导向，结合学院高层次师资力量，建立了较为系统的专业课程链，但仍缺乏与学生课程及学科发展配套的干细胞生物学相关教材。为此，聚集学院的人才储备力量编写一本适用于生命科学相关专业学生及科研/临床工作者的干细胞生物学教材，在介绍干细胞各自领域研究历史的基础上，教材建设将侧重创新性和前沿性的知识阐述。

[关键词] 干细胞生物学;教材建设

[作者简介] 王译萱（1983—），女，河北人，生物学博士，同济大学生命科学与技术学院教授，研究方向：干细胞生物学及发育生物学;高绍荣（通信作者）（1970—），男，山东人，博士，国家特聘“长江学者”、杰青获得者、“万人计划”领军人才，同济大学生命科学与技术学院特聘教授、院长，研究方向：干细胞生物学及发育生物学。

[中图分类号] G642.1    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）25-0281-02    [收稿日期] 2019-11-14

一、现有干细胞生物学授课情况及教材建设的必要性

干细胞生物学作为当今生物学研究的热点领域之一，也是同济大学生命科学与技术学院的强势方向和特色学科。2018年10月，生命科学与技术学院代表同济大学牵头申报的“细胞干性与命运编辑”前沿科学中心领先于其他高校，成功入选教育部全国高校6个前沿科学中心，充分展示了本院在干细胞基础与转化研究领域的坚实基础和明显优势。在学院强有力的干细胞基础及转化研究背景下，结合学院优秀的人才储备力量，学院在2016年面向生物技术专业开设了干细胞生物学理论必修课程，并在开课过程中引入讲座授课模式，邀请学院国家“千人计划”青年人才和青年拔尖人才等高层次教师，结合各自研究领域特色，介绍干细胞不同子领域内的研究历史和前沿聚焦，授课几年来，深受学生欢迎和好评。2018年以干细胞生物学课程为主干课程成功申报上海市专业课程链试点项目。

在调研国内外干细胞相关教材的现状后发现，目前国内与干细胞发展前沿相匹配的相关书籍或教材多为国外相关书籍或教材的译本，而国外的参考书籍或教材大多未囊括干细胞领域的前沿知识和当今的研究热点内容，因此建设囊括干细胞各个子领域内研究历史和进展的干细胞生物学教材很有必要。在内容丰富翔实的基础上，本教材建设将更侧重创新性和前沿性的知识补充，因此该自编教材对学生更有针对性。学生在实验室培训和学习的过程中，可以将理论知识和实验实践相融合，更易掌握该领域的基础知识，并加深对前沿研究的理解。

二、干细胞生物学教材建设目标

以建成具有国际“领跑者”地位的创新中心和人才摇篮为目的，结合学院特色的干细胞研究背景，聚集学院的人才储备力量编写一本适用于生命科学相关专业本科生和研究生的干细胞生物学教材，以适应干细胞研究学科的发展。教材内容将紧密围绕院内配套的干细胞生物学、表观遗传与干细胞等相关课程内容，针对干细胞各个子领域内的研究历史、研究成果及研究热点进行全面总结和归纳，具有很强的实用性和前沿性。教材建设项目组成员长期从事干细胞和诱导多能干细胞等领域相关研究，并常年活跃于教学和科研第一线，教学态度认真，具有扎实的基础知识，敏锐的前沿观察力和丰富的教学经验。

同时，在思政教育角度上，本教材在总结和归纳干细胞领域研究历史、研究成果及研究热点的基础上，通过针对领域内重要事件（心肌干细胞造假案例、基因编辑婴儿案例等）的分析讲解和深入讨论，有机引入思政教育，引导学生树立正确的人生观和价值观，培养良好的科研观。

三、干细胞生物学教材建设步骤

生命科学与技术学院开设的干细胞生物学相关课程链经过几年的教学实践，已经积累了丰富的教学经验。同时，配合同济大学本科生和研究生培养计划的修订，对教学大纲和教学内容进行了进一步的梳理和优化。

根据负责干细胞生物学课程链相关课程教学老师的研究积累，以干细胞概念的提出和特征的归纳为出发点，分别针对干细胞研究中各子领域如多潜能干细胞、生殖干细胞、神经干细胞、造血干细胞、间充质干细胞、小肠干细胞、肝脏干细胞、肺干细胞、毛囊及皮肤干细胞等的研究历史和研究进展进行清晰而翔实的介绍，并重点阐述目前上述子领域的研究热点和关注的科学问题。其中，在多潜能干细胞的章节中，将侧重介绍四类多潜能干细胞，包括胚胎干细胞、外胚层干细胞、扩展多能干细胞和单倍体干细胞，重点介绍不同细胞系的定义及特性，阐述其建立、培养的相关体系以及临床应用前景;在生殖干细胞的章节中以模式动物中生殖干细胞的研究为引入点，重点阐述生殖干细胞与微环境的发生形成及二者之间的相互作用，以及非对称分裂对于生殖干细胞维持和分化的分子机制;在神经干细胞的章节中，重点介绍神经组织来源以及人类多能干细胞来源的神经干细胞，并通过阐述神经干细胞微环境研究中发现的分子机制对后续神经干细胞定向分化的指导意义，将两部分内容有机结合起来;在造血干细胞的章节中，系统描述胚胎期和成体期造血干细胞的发育分化，并介绍造血干细胞在几十年研究过程中积累起来的研究技术，重点突出造血干细胞在临床应用上获得的重大突破;在间充质干细胞这一章节中，介绍间充质干细胞在组织工程方向上的成功案例和应用前景，并介绍其分离培养技术和遇到的難题;在小肠干细胞的章节中，介绍其细胞谱系和可塑性，并通过阐述其在模式生物果蝇的研究发现，介绍调控其增殖分化的信号通路研究现状，最后通过体外培养系统，介绍小肠类器官在高通量药物筛选中的应用;在肝脏干细胞这一章节中，侧重描述包括胚胎干细胞、诱导多能干细胞、谱系重编程和造血系统干细胞在内的多种体外诱导获得肝细胞的方法;在肺干细胞的章节中，从肺的生理结构及发育概述入手，介绍多种类型的肺上皮干细胞的功能与疾病发生之间的关系;在毛囊及皮肤干细胞这一章节中，我们将分两部分内容介绍，一方面阐述毛囊干细胞通过与微环境细胞相互作用完成自我更新和激活的分子机理，一方面介绍皮肤干细胞和前体细胞的多种类型，并突出皮肤成纤维细胞在发育、再生和干细胞相关疾病中的功能。

而针对于干细胞生物学与医学研究的交叉领域，本教材也将对干细胞临床转化研究的最新进展进行综述，通过对糖尿病、神經系统疾病的干细胞临床治疗现状的总结，包括间充质干细胞和造血干细胞临床转化情况的描述，以及基于干细胞研究的新型疗法的介绍，对未来干细胞临床转化的研究热点进行展望。值得提出的是，在这一部分内容中，我们还将对干细胞临床转化过程中的安全性评估和监管以及带来的伦理学问题进行深入讨论，通过领域内重要事件和国内外具体案例的讲解，在讨论过程中有机引入思政教育，从而引导包括学生在内的广大读者树立正确的科研观和价值观。

教材初稿编写完成后，本教改项目组聘请校内外知名专家作为教材编写顾问，对本教材进行指导，对本项教材建设项目进行评估，以进一步提高教材质量，力图将该教材打造成为干细胞生物学和发育生物学研究生/本科生教学的专业教材，从事干细胞相关专业研究的医生或者科研工作者的入门参考书以及具有一定专业深度的科普书。

参考文献

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[2]方华灿，论高等学校的课堂教学[M].北京：石油工业出版社，2003：98-101.

[3]邹方东，王喜忠，大学教学应注重介绍科学发现过程[J].黑龙江高教研究，2002，（105）：110-111.

Abstract：Textbook construction is an important part of college teaching.In recent years，with the efforts of the high-level faculty of the college，a relatively systematic professional course chain based on stem cell research has been established in the College of Life Science and Technology of Tongji University.However，there is still a lack of stem cell biology related textbooks that match with the students' courses and the discipline development.To this end，a stem cell biology textbook is compiled for students of life science related majors and scientific research or clinical workers.Based on the introduction of the history of stem cell research，the textbook construction focuses on innovative and cutting-edge knowledge.

Key words：stem cell biology;textbook construction