请读者细细思量,家中天天吃西药控制的长辈有几位是很快乐,很健康的?从事药业工作15年来我从来没有看过爱吃药的人是快乐的,反而是我鼓励我的读者和顾客善用自然疗法,带来健康,增加了抗压力,过的很快乐。
自1986年起,笔者受业于海峡两岸知名易学大师-加拿大易经学院陈怡魁校长门下,承其二元分类法则的启蒙,我用易经理论逐步完成我的抗癌研究,近年有所突破,未敢藏私,兹分以下数点说明。
1有效癌症疗法藏在民间
古书《拾遗记》卷四一记载说:“始皇好神仙之事,有宛渠之民,乘螺旋舟而至。舟形似螺,沉行海底,而水不浸入,一名‘论波舟’。”,研究飞碟的专家一看就知道此论波舟根本就是可以在水面下活动的幽浮(UFO),“宛渠之民”指的当然就是外星人。秦始皇认为:“此神人也,弥信仙术焉”,皇帝相信外星人?如此荒诞之事竟然在古代正史中处处可见。
中国远从四千多年前就有全球最早、最详实的外星人访问地球的记录。在古代天文官误报天象是会被砍头的,决不敢做假,在正史中,在《古今图书集成》、《史记》、《竹书纪年》、《汉书》、《后汉书》、《资治通鉴》以及《二十五史》乃至于各地方府州县志等,搜罗其中在“天文志”、“五行志”等所记载的“不明飞行物事件”甚多。
为什么如此怪诞的事件,能在正史中保存下来,原因是它们并没有对当政者构成威胁而惨遭删除,所以我从陈怡魁博士学着这一点“历史真相藏在稗官野史中”,孔子说过:“礼失求诸野”,在上层社会礼乐崩坏,丢失了传统的文化、礼节、道德的时候,应该到农村民间去访求,我从医药市场中和被官方打压的治疗方法和医生研究起,有很惊人的发现;近年来我公开演讲,传授大家瑞典养生保健的方法,照顾民众健康。
2向大自然学习,做跨领域研究
其实治疗癌症和为政之道的原理是一样的,癌症的爆发涉及了外来微生物的侵略和内部细胞的叛变,《易经.系辞下传》说的很明白:“古者包羲氏之王天下也,仰则观象于天,俯则观法于地,观鸟兽之文,与地之宜,近取诸身,远取诸物,于是始作八卦,以通神明之德,以类万物之情。”
根据易经的指导原则必须放下医药专业,做跨领域研究,我走出研究室,直接向大自然取经。大自然的现象如何和易经如何结合呢?以唯物观点解释易经见长的陈怡魁校长告诉我,万物存在一定有其目的,生存环境决定生物是否能繁衍化育,有原则必有例外,从此我们套入易经的简易、不易和变易,即使是产生变异,也可以用一定律解释的通,智者观其异,愚者观其同,易经是二元分类学,只要掌握二分法的分类要诀,选好观察点,自然可以找到着力点,区分出差异性,从而言语道断,将混沌事物理出头绪出来。
在癌症的成因我完全服膺日本森下敬一医学博士的理论,森下敬一医师在其《癌症的治疗与预防》一书中谈到,癌的本来面目是“血液的污浊”,因此肿瘤就是通知血液污秽的警报器,它是身体为了自卫而制造的装置,乃是对身体很有利。
只要血液净化去毒,癌肿会自然的消失,所以癌细胞是好朋友,不要把它视为“敌人”,在理论上我同意森下敬一的说法,但是在自然界中一直得不到佐证,然而2009年我从大自然真菌吸纳细菌,改善湖水水质的现象印证肿瘤净化血液的行为,自此完全相信他的学说,而架构完成我的癌症研究。
2008年6月中旬时,福建省福州的左海湖冒出不少外形像水母的“水怪”,其外表呈半透明的凝胶状圆球,外表布满辐射状、内含小黑点孢子囊,看起来就像眼睛一样且内含有红、绿色的“血丝”。这些不速之客只需几十天时间,就可以从孢子般大小长到几十公斤,必须两个大男人才能抬上岸。
经调查,令中国科学院微生物所专家惊讶的是,此物中生菌数为湖水的147倍,显示对细菌有强大的吸附作用,湖水水质才异常干净;一般湖水的酸碱值都在7左右,即使受到工业废水污染也不过8,但该湖高达8.6,明显偏碱,可是不脏,笔者认为此可能是净水方式之一,以上的推论言之成理。
后来经研究报告出炉,所谓左海湖“水怪”,是多种微生物聚集的共生复合体。最初是快速生长的真菌含真菌多糖,吸引细菌前来就食,绿、红色的“血丝”样物质,其实是被胶状物吸附的藻类以及放射线菌。细菌的排泄物则被藻类视为最佳肥料循环利用,至于藻类在阳光下进行光合作用,合成养分,供应细菌、放射线菌生存所需,而结果分泌物和代谢物混在一起,形成大果冻样的透明物。
3把医学史纳为研究的新元素
找到“水怪”模型后,回溯过去的研究,我确信血液如同湖水般充满各式各样病原微生物,与主流医学所言血液是干净的完全不同。
1930年代美国雷夫医师(RoyalRaymondRife)使用自制高倍数(放大30000倍))活体观察显微镜,观察血液;现代电子显微镜只能看到病毒的尸体和残骸,雷夫医师的显微镜则能看见活生生的病毒,也能看到病毒会响应雷夫加入的致癌物质,迅速地复制,从正常的细胞改变到肿瘤细胞的过程,在其后法国学者加士顿.纳生(GastonNaessens),还自制了可以放大六万倍的“暗野式显微镜”,用以观察病原微生物的生活型态,结果发现血液中可以变来变去、永不死亡的菌类高达十六种之多。故医学博士米尔顿‧怀特则从恶性肿瘤组织内分离出真菌孢子,提出癌是“由一种细胞内的慢性的、具传染性生物性孢子转化而来”,这种孢子就是真菌。
为什么主流医学治不好癌症?原因是排斥暗野式显微镜以及雷夫活体显微镜进入校园,教科书不刊载,医科学生看不到病原微生物体内共生、寄生的现象,当然被误导。医学是自然科学的一部份,观测工具首重完备,若不使用暗野式显微镜以及雷夫活体显微镜,顶多只能掌握到血液五成的真相,由此推导出来的医学理论当然错误,主流医学如何自圆其说?
医学界长期以来都将重点放在观察细胞内外的结构,其实更应该了解细胞间的病原微生物活动,那么暗野式显微镜就是最好的选择,其价值如何不问可知。
4善用二分法的分类要诀
试问读者一个问题,癌症的人的白细胞都怎么了,为何容忍肿瘤长大又四处散布?容笔者告诉你它们都睡着了,如果把白细胞置于放充满自由基的液体内,从显微镜下可以看到白细胞几乎没有什么活动力,吞噬能力受到抑制,就算血液检查白细胞数量正常,其实都没有作战能力,化疗药也会产生大量自由基,白细胞休眠,杀不死癌细胞,难怪五年存活率不到5%,用明野式显微镜计算白细胞数量以及分类,经过染色以后白细胞都死亡了,无法观察出其活动力如何,由此可见暗野式显微镜对医学教育的非常重要。
其实用“二分法”研究医学的确很管用,只要观察点选对了,对错立刻分明;博士导师亦不能指黑为白,病人血液中的白细胞都酐睡不醒,如同亿万雄师阵前转进,如果不唤醒它们,花再多钱治疗都是白费力气。
一个成年人每天会复制新生将近十亿个新细胞,同样每天也会有数量相同的细胞死亡。细胞尸体如果累积在体内无法立刻被清除掉,会导致可怕的事──死细胞起死回生变成癌细胞,原因是白细胞吞噬能力下降时,潜藏于细胞间的真菌开始抢夺食物,细胞尸体当然是最美味的肥料,
死细胞加真菌等于发霉,死细胞加细菌等于发酵,霉菌以尸体为肥料就如同冬虫夏草般寄生而出,只要白细胞继续疏离职守,霉菌会成片展开形成聚落,造成肿瘤,霉菌分泌的真菌多糖一样是吸引细菌前来共生的诱因,我们看到的结果是肿瘤把血液变干净了!日本森下敬一医学博士的发现得到了印证!
意大利肿瘤科名医西蒙提尼甚至认为癌瘤其实就是真菌增长和身体妥协的结果,如果肿瘤越来越大颗,很明显的,身体打输了这场仗。
大量癌细胞死亡,只要免疫力下降,尸体会招来病原微生物聚集,发酵发霉,和左海湖水怪的情形是一样的,就像是华严宗初祖杜顺和尚所谓的”身内真如还遍外”的翻版,大自然的共生现象在体内一样可见。
由于真菌有菌丝体世代和子实体世代两个世代交替,我把它套在人体上,血液癌症视为菌丝体感染,结缔组织内的固态肿瘤视为真菌子实体,实属创新,又有临床的支持,是另一个二分法应用成功的实例。
5善用生物科技
既然证实了白细胞是抗癌的主角,治疗当然从它下手,经过多年的市场品研究,我发现瑞典CurtBergquist博士研究团队研制的花粉管SOD是是笔者所见启动白细胞最有效的养生食物,癌末病人连吃两个星期以后,气血能量上升,手脚掌心自行发热,病人才体会出什么叫自愈力,原本酣睡的白细胞如同装了碱性电池般的变形虫,生龙活虎般吞噬起癌细胞。
超氧化物歧化酶(SuperoxideDismutase,Orgotein),简称:SOD,别名奥谷蛋白、肝蛋白,是一种生命体自行产生的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质-自由基。对人体不断地补充SOD具有抗衰老的特殊效果,CurtBergquist博士的产品的正确名称叫作“雌蕊花粉管超氧化物歧化酉每”“雌蕊花粉管SOD”,意思是花粉结合雌蕊以后产生的抗氧化酵素,上市后常被误认为是花粉全营养萃取,其实两者大大不同。
现代医学告诉我们,超氧化物歧化酶SOD常被医师作为评估人工受孕容易与否的指标之一,植物也是一样,原来从花粉管萌发到受精的8个小时内花粉管内会产生大量的SOD一路护送,把送进胚珠,完成受精,
值得读者注意的是,它的制造方法就是应用《黄帝内经》中说的道理。
1960年代CurtBergquist博士最初用雄蕊花粉管萃取物治疗感染症并没有成功,找来一批兔子做试验,让它们感染令兔群极容易致命的多发性黏液瘤病(Myxomatosis)细菌,实验组打入萃取物针剂,本来预期会改善的,结果出乎意料外竟然没有作用。
1985年CurtBergquist博士在哥本哈根召开的第一届国际SOD医学会议,向全世界宣布这神秘成分就是SOD,是重量级的抗氧化剂,2012年笔者经过长时间追踪其有效案例,确认它是一种极为有效的白细胞赋活剂,可以全面启动免疫系统,杀灭癌细胞,将来应该在癌症治疗学教科书添加此一类(食物)新药药理,让癌症治疗更成功。整个开发过程详述于拙着“雌蕊花粉管SOD的神奇功效”一书中。
6白细胞大军才是抗癌的主角
抑制血管新生和凋亡是为了抗癌而发现的药理作用,不见得能百分之百杀灭癌细胞,有了尽责的白细胞,像家臣一样随时保护人体王国,细胞癌化,它们会吞噬癌细胞,如此一来连昂贵的抑制血管新生药物也可以省下来了,瑞典SOD疗法是最根本的抗癌疗法。
核磁共振(MRI)1厘米以下的小肿瘤不易发现,假设病人体内藏有一到三个小肿瘤没被发现,如果你用加强剂量二至三个月,小肿瘤内的癌细胞都会被白细胞杀死,什么叫做活化白细胞,自己用过雌蕊花粉管SOD你才知道。
医学上有所谓免疫力的极限说-肿廇直径超过0.1公分,白细胞再也无法消除此颗肿瘤,超过0.2公分开始增生新血管的说法,其实不是这样的,免疫系统低落才会造成癌细胞成长,如果利用雌蕊花粉管SOD把白细胞唤醒以后,这句话就要被改写了,从几位案例我发现如鸡蛋一般大的肿瘤服用3个月以后,医生找不到癌细胞,足可证明笔者所言不虚,。
肿瘤扩大过程中也不断有细胞死亡,细胞尸体附近的活细胞会通知巨噬细胞前来包围吞噬细胞尸体,要白细胞进入肿瘤,前提是要有血管长入肿瘤内部。
血管新生(Angiogenesis)作用我们可视为身体想把白细胞送入肿癌内的前置作业﹐常规医学认为肿瘤新生血管是为了攫取氧分和葡萄糖是表相,其实是身体想深入肿瘤杀癌细胞,长好了血管,因白细胞活动力弱,无法接手才会让肿瘤坐大,抗癌理论困扰医界由来已久,今笔者提出此新观点,抗癌将会变的更简单。
7生命力的维持要靠胶原蛋白
胶原蛋白不足,结缔组织受损,会损及生命力,从那里可以看的出来呢?市面上的胶原蛋白产品何其多,但是胶原蛋白真正的神秘之处,厂商都没有提到,原来生物体内的胶原蛋白连同细胞外基质(extracellularmetrix,ECM)两者都属于结缔组织,会吸附许多种生长因子(growthfactors),,如果没有胶原蛋白,那里有生长因子帮助生长修护呢?生长因子存在,细胞才长的快,长的好,维持生命力,试问化放疗及手术何者顾及了生命力修护?
中医金元四大医家有一位叫做李东垣的,提出“人参补气,羊肉补形”的说法用在抗癌是可以说的通的,人参可以提升正气,气是能量,形指形体,微观而言是指胶原蛋白,能量低下好解决,可以借着休息睡眠提升,但是胶原蛋白不足造成结缔组织损伤,如果不积极设法修复,常成为癌症复发和致死的主因,羊肉补的是结缔组织,今天拜现代科技之赐,吾人知道赖氨酸、辅氨酸和胶原蛋白更切合抗癌需要。
人们常见的食物中都含胶原蛋白,例如:猪脚蹄、软骨、鱼皮、鸡皮、猪皮等。大陆内地有一位自称是明朝太医刘纯后人的医师,擅用牛蹄筋汤,救了不少人,他说牛蹄筋汤含有硬蛋白可抗癌,其实就是指赖氨酸及辅氨酸,是胶原蛋白的主要氨基酸。
追逐百分之百的抗癌疗法是无义意的,没有一种可以保证百分之百杀灭癌细胞的药物,因为人有致癌基因,随时会癌化,但是补充胶原蛋白以后,可以把每个小癌细胞包裹无法坐大,是无庸置疑的。
子宫内膜异位症(endometriosis,EMT)是指具有生长功能的子宫内膜,在子宫被覆面及宫体肌层以外的地方生长繁殖而形成的一种妇科疾病。近年来,其发病率呈上升趋势,生育年龄妇女患病率达到10%-15%。其临床发生率高及症状体征反复出现的生物学特点使之成为困扰妇科医师临床治疗的一大难题。因此,子宫内膜异位症的的进一步研究及合理的治疗已经成为妇科医师普遍关注的问题。本综诉就目前关于该病的研究状况及治疗方案作一详细简述。
1研究状况
1.1病因:子宫内膜异位症的病因目前尚未阐明,有以下几种学说:Koninckx学说经血逆流,内膜种植学说,体腔上皮化生学说,胎生上皮由来学说,化学物质刺激局部细胞化生学说,播散学说,基因传播学说,良性转移学说,免疫学说。
1.2子宫内膜异位症发生的高危因素
1.2.1盆腔手术:刮宫史、剖宫取胎、剖宫产、肌瘤剔除术、阴道分娩等常导致子宫内膜种植而发生子宫内膜异位症。
1.2.3避孕方式:据资料报道,使用宫内节育器也是发生子宫内膜异位症的一个危险因素,因为宫内节育器造成经血量增多可能引起子宫内膜异位症。
HPS教学模式的程序包括以下6个环节,如图1所示。
1.演示现象
教师可以演示某一自然现象,播放一段视频或讲述一个科学史故事等方式,吸引学生的注意力。如在学习伴性遗传时,教师先介绍英国科学家道尔顿发现色盲症的故事,以引起学生的好奇心,同时激起学生利用科学史进行探究的欲望。
2.引出观点
教师启发学生就这一自然现象提出自己的观点或解释,鼓励学生各抒己见,培养学生的发散思维和科学研究的热情。
3.学习历史
在这一环节,教师的做法是:(1)介绍早期科学家关于这一现象的思想与实例,作为学生研究的参照系;(2)举例说明当时其他科学家所持的不同观念;(3)引导学生讨论或探索这些观念产生的背景、条件,使学生认识到科学认识的时代制约性;(4)按日期和事件简要地总结历史上的研究。
4.设计实验
学生分组讨论由学生和科学家提出的各种观点的正确性,并从中选择某种观点,设计实验进行检验。这一环节不仅可以激发学生的想象力和创造力,而且使学生认识到:①对同一自然现象可能有不同的解释;②可以用实验检验这些观点(假设)。
5.展示科学观点和实验检验
由教师讲解当代的科学观念,即介绍教科书上对这一自然现象的解释,从而为学生实现观念转变提供思想基础。这时,教师的讲解增加了学生的认识,实现由原有的错误观念向科学观念的转变。
6.总结评价
教师通过对学生的活动进行总结和评价,提高学生的探究能力,帮助学生更深刻地理解科学探究的本质、历史上科学家的探究过程和科学观念。
二、HPS教学模式在生物课堂教学中的应用
我国《高中生物课程标准》中明确提出:“要注重生物科学史的学习”。科学史教育可以在加深知识理解的同时,让学生领悟到科学思想、科学方法和科学的人文性,领悟到科学的本质,从而培养学生的科学素养。HPS教育模式即是科学史教育的一种模式。
教学案例分析:“生物膜的流动镶嵌模型”。
1.教学目标
(1)知识目标:简述细胞膜的结构和功能。
(2)能力目标:尝试提出问题、做出假设,理解假说的提出要有实验和观察的依据,需要严谨的推理和大胆的想象,并通过观察和实验进一步验证和完善。
(3)情感、态度与价值观目标:探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用;探讨建立生物膜模型的过程中如何体现结构与功能相适应的观点。
2.教学重点与难点
教学重点:对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容。
教学难点:尝试建立生物膜模型的过程。
3.教材分析
“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第四章“细胞的物质输入和输出”的第二节,主要包括科学家探索细胞膜化学成分与结构的科学史和生物膜的流动镶嵌模型两部分内容。其中对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容是教学重点,尝试建立生物膜模型的过程是教学难点。教材为学生提供大量充分有效而有序的素材,以问题的形式启发引导学生做出假设、构建模型、设计实验,让学生感受科学家探索的历程和探索过程的艰辛。
4.教学过程
(1)演示现象。
教师活动一:播放实验录像:①台盼蓝染色酵母菌,死的细胞会被染成蓝色,活的细胞不着色;②显微注射器将伊红注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能很快逸出。
学生活动一:明确细胞膜具有重要功能。
设计目的:渗透生物学结构与功能相适应的观点,激发学生探究细胞膜结构的欲望。
(2)探究:循着科学家的足迹研究问题。过程是教师提供情境资料学生构建模型课件展示科学家的实验过程。
教师活动二:19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验,发现脂溶性物质比非脂溶性更容易通过细胞膜进入细胞。这说明细胞膜的成分中有什么物质?
学生活动二:细胞膜中含有脂质分子。
设计目的:引入欧文顿以惊人的耐心进行上万次的实验,学生从中感受到科学工作者对真理的热爱与锲而不舍的追求,进而能从中领悟到科学精神的真谛。
教师活动三:科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来,加入蛋白酶,细胞膜被分解。这说明膜中还有什么成分?
学生活动三:细胞膜中含有蛋白质分子。
教师活动四:1917年,朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中,当苯挥发完以后,磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱,经过推挤排列成了单层,而且每个磷脂分子的头部浸入水中,尾部浮于水面。
学生活动四:根据朗姆瓦的实验构建磷脂分子在空气与水界面上分布的模型。
教师活动五:图片展示组织细胞生活的环境:内外都是以水为溶剂的液体。
学生活动五:根据磷脂分子的特点结合人体组织细胞内、外环境,猜想并构建磷脂分子的排布模型。
教师活动六:1959年,罗伯特森用电镜观察到了清晰的细胞膜照片,看到了暗—亮—暗的三层结构,并认为:生物膜为三层统一的静态结构。
学生活动六:根据罗伯特森观察的结果构建蛋白质在磷脂双分子层中排布方式的模型。
教师活动七:冰冻蚀刻电子显微法观察到:蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层的三种排布方式。
学生活动七:根据蛋白质的三种存在形式构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。
教师活动八:1970年,弗雷和埃迪登将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标记后,让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色荧光,另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种颜色的荧光均匀分布。这说明细胞膜的结构特点是什么?
学生活动八:细胞膜具有一定的流动性。
设计目的:上述活动的目的主要是渗透以下思想:①让学生沿着科学家的探索思路,领悟科学家的思维过程,让这些知识成为学生再发现和再创造的过程,培养学生的探究能力;②现代技术对生物学的推动;③要勇于质疑,勇于向权威挑战;④生物学每步前进都是以实验为基础的;⑤实验材料的正确选择至关重要;⑥科学需要大胆想象与推理。
教师活动九:桑格和尼克森在继承创新中提出了“生物膜的流动镶嵌模型”。
学生活动九:总结流动镶嵌模型的基本内容。
设计目的:培养学生归纳总结能力,理解科学理论的建立过程,是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
(3)总结评价。
教师活动十:生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢?请谈谈你的看法。
学生活动十:小组讨论,发表见解:人类对自然界的认识永无止境,对膜的研究将更加细致入微……
设计目的:①培养学生交流能力和合作的能力;②培养学生不断思考探究的热情。
三、教师利用HPS教学模式的注意点
教师要利用贴近学生实际生活现象,为学生提供情境,激起学生的好奇心,引导学生去探究,去发现生命世界的奥秘。
教师要考虑学生现有的知识、能力和水平,应根据学生的具体情况,由浅处入手,层层深入,创设情境,开展教学。
运用生命科学的原理和方法以及现代制造科学,通过单个细胞和细胞团簇的直接和间接受控组装,完成具有新陈代谢特征的生命体成形和制造,经过培养和训练,用以修复或替代人体病损的组织和器官,这一复杂过程就被称为“生物制造”。生物制造这一概念被提出的时间并不长,在上世纪90年代末才有学者明确提出,但是其发展速度却是飞快的。我国这方面的研究起步也很早,早在1997年,我国就有学者在裸鼠背上成功再生人耳廓形状的软骨,从而展示了组织工程技术“再生”人体组织、修复缺损的可能性。十多年过去,生物制造越来越受到人们的关注,相关研究工作风生水起。
2006年,杭州电子科技大学成立生物制造研究中心,正式加入生物制造研究队伍。史廷春教授就是在2006年1月来到杭州电子科技大学,担任生物制造研究中心的规划和建设负责人和中心副主任。中心主要负责开展生物制造、药物筛选以及生物芯片的研究工作。
史廷春1987年毕业于河北工学院机械系,后分别于1991年和1999年两度考入清华大学,获得硕士和博士学位。在博士研究生阶段,他开始从事生物制造方面的研究。目前他的研究主要集中在两个方面:一是以生物可降解材料进行的组织和器官制造,二是以不降解材料进行的人工软骨替代研究,并主持了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金和浙江省科技厅公益项目等重要科研项目。其中,国家自然科学基金资助的项目是人工脊髓支架的研究,研究旨在寻求一种具有多孔结构、可降解、为脊髓损伤提供种子细胞繁衍、代谢理想环境的桥接替代物,以促进脊髓损伤的功能恢复;浙江省科技厅资助的项目是个性化人工耳廓快速制造,目的是为小耳畸形、颅颌面畸形修复与美容整形提供个性化、客户化的支架以及配件制备服务。史廷春教授告诉我们,目前这些研究已经获得了初步实验成果,正在积极进行临床应用前的准备工作。
除了上面提到的科研项目,他带领的课题组还在进行关于生物制造的其他一些研究和测试,主要包括不降解的整形美容修复件、可降解的含有复杂结构的组织支架、人工喉的研究。不降解的整形美容复件方面,目前已进入临床前的准备工作阶段;可降解的含复杂结构的组织支架在小动物身上的实验已经取得令人满意的成果,目前正在进行大动物试验;在人工喉研究方面,由于人的喉结构和运动复杂,需要满足形状维持、吞咽、呼吸、发声等多项功能,且其结构细小、位置表浅,因此人工喉的研究与应用也就具有很大的挑战性,课题组希望通过建立几何、物理模型,通过对病人喉软骨结构个性化、优化的数学表述,指导喉软骨支架材料的选配和成形,并对活关节进行设计,以满足喉软骨诸多功能的需要。
相关调查显示,目前由40多种不同材料制成的人工器官、组织工程产品和植入物中,已经有超过50个品种的产品用于临床,比如人工关节、人工血管、人工皮肤、人工骨、心脏支架、人工眼内晶体、组织工程软骨等等。这些产品的研发和应用,显示出生物制造事业发展的迅猛势头以及巨大潜力。但是,在高速发展的同时,生物制造的发展道路也并不是一片坦途,很多问题让研究者们头疼,如人工组织和人工器官的生物相容性有待提高、宿主的排斥反应亟待降低、难以培养出大量的单细胞和细胞簇、很难长时间保持细胞簇的生物性状等等。
史廷春教授也提到了所面临的挑战:“我们在人工组织和器官的生物制造方面取得了丰富的研究成果,来自医学、材料科学、计算机科学、制造科学、化学等多学科的专家学者从多方面展开了研究,如基于理化方法的人工器官、基于机电方法的人工器官等等。但是这些研究的不足在于它们仅仅是对天然组织器官功能的部分模拟,这是不够的,实现天然组织和器官功能的恢复和重建,才是生物制造研究领域的理想目标。因此,组织器官数学模型的建立、材料遴选、材料之间的结合方式、材料与细胞的结合、细胞之间关系的建立,都成为本领域需要研究和突破的重要课题。”生物制造工程大规模得到应用、为人类造福是大势所趋,但是其面对的问题也是实实在在存在的。对于如何解决上面提到的种种问题和阻碍,史廷春教授提出了自己的看法。他认为,单一学科的研究难免会有局限性,要想真正解决这些问题,需要多个学科领域专家的联合攻关、共同努力。
说到他认为最应该加大研究力度的方向,他提到,我国是肝病和肾病的高发国,以乙型肝炎和肝癌为代表的肝病、以肾衰竭和尿毒症为代表的肾病,正在困扰和折磨着很多患者,给患者和家人带来了极大的痛苦和负担,目前治疗或者缓解肝病和肾病的有效方法是肝肾移植,但是由于等不到合适的供体,很多患者都失去了最佳的治疗时机,从而严重影响了疾病的治疗。因此,他表示,生物制造学家们应该汇聚各自学科的智慧,潜心研究,联合攻关,争取在肝肾这两个重要脏器的重建理论和技术上寻求突破,使患者最终能够获得重建的具有完善功能的组织器官,从而摆脱透析,摆脱移植,提高疾病的治愈率,提高生命质量。
关键词:诺贝尔化学奖;显微镜;能力
中图分类号:G632文献标识码:B文章编号:1002-7661(2014)21-229-01
十一放假返校,校园里师生热议2014年诺贝尔奖,课余时间到办公室向教师咨询的学生也不少,这是一个难得的教育时机。其中的2014年诺贝尔化学奖与高一生物显微镜内容最贴近,如何因势引导借力诺贝尔化学奖给学生一次适时的教育,笔者决定以此为契机,草船借箭,以刚学的显微镜内容为载体,升华知识为能力,在高一掀起一次学习生物的小高潮。
在诺贝尔化学奖刚公布时笔者就在生物课堂上给学生布置任务:网上搜集2014年诺贝尔奖的内容,找出与我们高一生物所学知识最密切的奖项,用简要的语言概述该奖项,并写出该奖项给自己带来的体会,小组或班内交流,奠定了知识升华的基础。最后同学一致认为本年度诺贝尔化学奖与高一生物内容最贴近,并概括如下:斯特凡・黑尔(StefanW.Hell)、埃里克・贝齐格(EricBetzig)和威廉・莫尔纳尔(WilliamE.Moerner)共同荣获2014年诺贝尔化学奖,获奖理由是研发了超分辨率荧光显微技术。
一、以观察工具每一次改进催生新的理论成果的史实,引导学生认识科学,增添学习动力
2014年诺贝尔化学奖与显微镜内容相关,这是学生感兴趣的地方,从肉眼看不到到放大300倍左右的简易显微镜到放大1500倍左右的普通光学显微镜,再到放大一百万倍左右的电子显微镜、荧光显微镜,观察工具的改进,拓宽了人类的视野,也取得了相应的理论成果,从发现并命名细胞到提出细胞学说再到现代分子生物学,人类的认识水平不断提升,说明对细胞本质的认识是随着显微技术、物理学、化学和生物科学等的发展而不断深入的。推动社会发展和科技进步是每位同学应尽的责任和义务,高中阶段是人生中最宝贵的时光,必须志存高远,热爱科学,学有所成,打下坚实基础。
二、以显微镜的正确使用来设置疑问,培养规范严谨的习惯
在显微镜的教学中通过设计问题串,引导学生多层次多角度分析问题,针对与显微镜相关的知识可以引导学生思考以下问题串:如何判断细胞死活,如何区分原核细胞与真核细胞的异同?结合学生生活实际引导学生思考:在腌制白菜的过程中,白菜形态在宏观上有什么变化?制作装片后,显微镜下观察白菜细胞在微观上液泡大小、颜色有什么变化?能否辨识原生质层,是否与细胞壁脱离?导致此现象发生的内部因素是什么?白菜腌制前和腌制后的细胞结构图有什么变化?制作临时装片对比观察并绘图。通过多角度设置疑问,引导学生在实验操作中动手又动脑,逐步养成实验操作中规范严谨的良好习惯。
三、以荧光显微技术为背景,培养学生查阅资料和对比辨析能力
结合2014年诺贝尔化学奖发明的荧光显微技术问学生:荧光显微镜属于电子显微镜还是光学显微镜?这时可适时的引导学生查找相关资料,通过查阅,学生发现荧光显微镜属于光学显微镜的一种,由于二者激发的波长不同,荧光显微镜与普通光学显微镜在结构和使用方法上也不同。这时再引导学生列表比较光学显微镜与电子显微镜的区别,通过差异点的比较,培养学生的辨析能力。
在用显微镜观察比较细胞中的叶绿体和线粒体异同时,学生尝试从分布、形状、材料选取、是否染色等多方面对比辨析,从宏观上学生有了深刻认识,再引导学生从二者的亚显微结构上比较差异,再对比辨析二者的功能的不同,进而得出结构决定功能的结论。
在学习渗透作用内容时,让学生将动物细胞与成熟的植物细胞发生的渗透作用作对比,比较二者发生渗透作用的相同点和不同点。在比较后有学生发现植物细胞失水或吸水后体积没有明显的变化,对比辨析生成了问题,引导学生再次观察二者细胞结构特点,得出植物细胞壁的伸缩性小的缘故。
四、以简化实验步骤为突破口,培养学生化繁为简的能力
显微镜是高中生物常用仪器,必须熟练使用,要将实验步骤要点化,易懂易记易操作,多次训练后学生动手操作才会规范。学生在操作高倍镜观察标本时常常动作迟缓效果差强人意,主要原因是文字叙述内容多,学生抓不住要点,只有善于化繁为简才能抓住要点。比如高倍镜操作步骤简化为:找物像,移中央,换高倍,调清晰。观察制作的植物细胞临时装片时,操作步骤简化为:擦干净,滴中央,撕表皮,展平,盖缓放,染标本。实验步骤简化为操作要点后,简单扼要,易于理解记忆,规范了操作,提高了学生的动手能力,这些都得益于化繁为简能力的培养和训练。
五、以生物图引导学生读图说图,培养学生的图文转换能力
显微镜是高中生物重要的观察工具,课本上的许多图形都来自光学或电子显微镜。结合显微镜来锻炼学生识图绘图能力,教学会收到事半功倍的效果。如观察各种细胞形态大小、观察植物细胞液泡和叶绿体的流动,让学生绘出细胞的示意图;绘制各种细胞器如叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网等的简图,加深学生对不同细胞器结构不同功能不同的理解。通过绘图,微观的图形变得直观生动,生物知识变得鲜活有趣,易于理解,易于接受,学生叙述时也变得轻松生动得心应手。在学习细胞增殖内容时,结合各时期特点和显微镜观察,让学生绘出各时期细胞的示意图,通过图文结合,有丝分裂各时期的特点呼之欲出,知识水到渠成。
2014年诺贝尔化学奖是众多科学家长期合作、不懈研究的科研成果,生物学习中需要培养合作学习能力,学习小组成员之间的紧密协作会带来更高的学习效率;还要学习科学家孜孜不倦,勇于探索,勇于创新的科学精神和科学品质,不断克服学习上的困难,不断超越自己。
新课标下的人教版高中生物教材比原大纲版的教材有了很大的变革,笔者将结合教学经验来谈如何正确使用教材,帮助教师体会教材的编写意图。
一、科学灵活的处理教材
教材是教师实施课程标准所使用的主要课程资源,但不是唯一资源(如每章后面的“网站登录”提供了网络上的教学资源,生活中的资源等)。按照新课程理念,教师既是教科书的使用者,也是教科书的建设者。教材中的内容(包括知识性内容、活动、习题、讨论题、课外阅读材料等)并不是要求所有学生都必须全部学习的。教师可以在完成课标内容标准的基础上,对教学内容进行取舍或增添。例如,必修1模块教材45页中的“知识链接”栏目就可以在教学中忽略。必修2教材中第4章第3节内容为选学,不是主干知识且删去也不影响学生对遗传学的学习,故可以删去。另外,一些探究活动和实验也可以结合其重要性和学校实际条件来决定是否让学生亲自来做。比如“实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”、“探究植物细胞的吸水和失水”等可以让学生来做,“观察DNA和RNA在细胞中的分布”、“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”等可以通过实验视频演示给学生。
二、将科学方法贯穿于教材
(一)“系统论”方法在教材知识呈现方式上的应用
系统作为由若干相互作用和相互联系的要素(部分)的有机结合,形成具有一定结构和功能的整体,它的本质特征就是有机的整体性。在现代科学的整体化和高度综合化发展的趋势下,系统论反映了现代科学发展的趋势,反映了现代社会化大生产的特点,反映了现代社会生活的复杂性[1]68。
必修模块的教材就是遵循了系统的观点进行了内容上的编排。比如必修1教材主要就是围绕细胞这一基本生命系统展开学习的,除了第1章外,把必修1教材可分为微观的系统的组成和结构(组成细胞的分子、系统的边界——细胞膜、系统内的分工合作——细胞器、系统的控制中心——细胞核)、系统的功能(细胞的物质输入和输出、细胞的能量供应和利用)、系统的发展和变化(细胞的增值、分化、衰老、凋亡、癌变),这三个子系统是相互联系共同构成细胞这一生命系统的。每一章节的内容也是按照系统论的观点编排的。比如第3章《细胞的基本结构》从系统的视角出发分为细胞膜、细胞质、细胞核三节内容,细胞膜一节中由于本模块的第4章将会详细介绍生物膜的流动镶嵌结构模型以及物质出入细胞的几种方式,因而对细胞膜的结构只字未提,对于细胞膜控制物质进出细胞的功能也是点到为止,避免与第4章重复,从而符合学生认知规律。细胞器的学习也不再一一列举其结构、功能,而是作为一个系统的组分,既讲到不同细胞器的分工,也讲到它们之间的合作。细胞核主要以模式图的形式介绍了细胞核的结构,文字部分阐述了DNA、染色体、染色质之间的关系,既承接了第2章的核酸部分,又为第6章的学习奠定基础。
因此,本章的教学中,教师要按照系统的观点确定教学的次序和重难点,在第1章学生对“细胞是基本的生命系统”认同的基础上进一步用系统的观点来让学生认识细胞的各种结构既相对独立又紧密联系,认识细胞的生命活动是怎样通过各组成部分的协调配合来完成的,并充分联系学生初中阶段已有的知识来激发学习兴趣。
总之,教师要按照系统的观点认识教材,找出不同模块、不同章节之间的逻辑联系,找出高中教材内容与初中教材内容之间的逻辑联系,并结合学生的学情来安排教学进度、确定讲授内容的繁简、把握知识的深度和难度。当然,必修1模块的教材也是非常侧重观察和实证的科学方法的,这从必修1教材中九个实验、四个探究可以看出。
(二)“假说——演绎法”方法在教材中的体现
科学假说是人们以一定的经验材料和已知的科学事实为依据,以已有的科学理论和技术方法为指导,对未知的自然事物或现象产生的原因和运动规律及其未知事物的存在或尚待发现的预期事物的形象等所做出的推测性解释。假说必须经过科学实践的检验才能发展成为科学理论,而假说的可检验性同假说的演绎展开的可能性是紧密联系的。观察、实验所检验的常常不是假说本身而是假说的推论。所以,“假说——演绎法”是在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论,如果实验结果与预期的结论相符,就证明假说是正确的,反之,则证明假说是错误的[1]71。
必修2模块教材就主要体现了“假说——演绎法”的应用。如孟德尔的豌豆杂交实验;萨顿提出基因位于染色体上的假说,后来摩尔根用果蝇杂交实验证实了萨顿的假说;DNA分子的双螺旋结构以及半保留复制方式的提出与证实;以及中心法则的提出与证实等等。这些都是“假说——演绎法”的案例。因此,在教学中不仅要引导学生获得知识和技能,而且要引导学生体验知识形成的过程(即过程与方法),让学生在众多事实面前试着提出自己的假说,并进行逻辑的演绎,领悟科学家的思维方式和加强科学方法的训练。
(三)模型建构方法与教材知识的呈现
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作出的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。包括物理模型、概念模型、数学模型等。
1.物理模型
以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,就是物理模型。如必修1中“尝试制作细胞的三维结构模型”可以帮助学生很好构建细胞的微观结构。必修2中“建立减数分裂中染色体变化的模型”可以帮助学生理解减数分裂过程中染色体变化的规律。“制作DNA双螺旋结构模型”这些模型建构对于有条件的学校应尽量由学生完成。学生在老师的引导下通过真正的“做”科学的过程,既能学到知识内容,又能掌握更深入地运用和探究生物学知识所必需的思维方法,使探究能力得以提高,同时形成正确的对待科学问题的观点和态度。
2.概念模型
概念模型是以文字表述来抽象概括出事物本质特性的模型[2]33,概念图是其主要形式。如图解式解释模型很好地阐述了达尔文自然选择学说的要点;杂交过程图解事实上是一个概念模型,它按遗传学的规律用文字和箭头等把杂交的过程简单化,来体现杂交试验的过程并解释杂交实验的结果,并可通过演绎和推理来预测某些杂交试验的结果等。
3.数学模型
按照必修3教材描述,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。具体来讲,数学模型就是用字母、数字及其他数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图像等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式[2]34。必修3很好地运用了数学模型来解决生物学问题。如种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线,可以建立坐标曲线图式的数学模型来反映种群数量的变化趋势。“J”型曲线也可以建立数学方程式的数学模型Nt=N0λt;标志重捕法也可以建立数学方程式的数学模型■=■(N为种群数量的估计值;N1为第一次捕获并标记的种群个数;N2为第二次捕获的个数;N0为第二次捕获的个数中被标记的个数);种间关系如竞争、捕食、互利共生等可以建立坐标曲线图式的数学模型;探究培养液中酵母菌种群数量的变化中也可以建立坐标曲线图式的数学模型等。
因此,教师在教学中要善于运用模型建构的方法对生物知识进行抽象、概括、总结。在模型建构过程中教师要注重抛砖引玉,训练学生自主构建模型的能力,以加深学生对知识的理解和应用。
三、倡导探究性学习,营造探究性学习氛围
探究性学习强调科学概念、科学方法和科学态度的综合和对探究过程的理解。是运用批判性思维、逻辑思维和创造性思维,提出自己感觉兴趣的问题并解决问题的主动探索的科学过程。
新课程标准把“倡导探究性学习”作为基本理念之一,并要求学生在新课程的学习中应以探究学习作为主要的学习方式之一。给定课题的实验性探究是常见的探究性学习。比如必修3模块教材中“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”,就需要通过实验来探究。在课时紧张等条件下,这些探究性实验没必要全部都通过实验去探究,而是选择几个典型的可行的探究性实验重点去做,让学生掌握探究的一般思路和方法即可。探究的目的是帮助学生更有效地学概念,掌握实验的方法,提高分析问题的能力,不能为了探究而探究。所以,要有值得探究的问题或研究任务。另外,碍于学时上的限制,进行探究性学习并不一定要做探究活动,而是在整个教学过程中营造探究性的思维方式。
教材在每一节都以“问题探讨”开始,正文中穿插提示性的问题线索,并将探究活动与课文整体化安排,使每一节课都能成为一个探究性学习的案例。另外,很多章节都是以科学家探索的历程为素材,让学生间接体验科学探究的过程。如必修2模块教材就是以科学家发现基因、认识基因这一历程安排模块整体框架。有的是将科学探索的线索作为资料呈现出来,让学生间接体验科学探究过程,领悟科学研究方法[1]78。如必修3模块教材中《植物生长素的发现》一节中“生长素的发现”过程;再如必修3模块中《通过激素的调节》一节中的“促胰液素的发现”过程等作为探究的资料让学生间接体验科学探究。
四、重视生物科学史的学习
在《生物课程标准》第四部分“实施建议”中,明确提出“注重生物科学史的学习”,强调了“科学是一个发展的过程。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道理,理解科学的本质和科学研究的方法,学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的”[3]。从中可以看出新课程重视对生物科学史的学习。
必修教材中有很多内容是以生物科学史的形式展现出来并展现了独特的教育价值。例如,必修1模块“光合作用的探究历程”中,英国科学家普利斯特利的实验材料非常普通,但他却利用简单的设计得出了“植物可以更新空气”这一重要的结论,激发了学生设计生物实验、进行生物科学研究的兴趣;而他的实验却没有发现光在其中所起的关键作用,教师可引导学生补充实验来证明光的作用,学生在思考和讨论的基础上完成实验设计,从而培养了学生的科学探究能力。在卡尔文的研究中,14C成了主要工具,发挥了特别重要的作用,让学生明白实验要借助科学有效的工具才容易成功,也激发了学生对科学的兴趣。通过介绍科学家们用了200多年的时间,才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识,从而使学生认识到科学发现的艰难,科学研究方法的重要,培养学生严谨的科学态度。
再如,必修3模块“植物生长素的发现”中达尔文到詹森、拜尔、温特等科学家,从发现问题到提出假设,实验设计验证,涉及许多生物学知识,其中巧妙的实验设计思路和方法更是值得学习借鉴。在教学中可以设计一系列探究活动来演绎当年科学家的经典实验,如对于达尔文的实验可以提出探究的问题:“如果想知道植物表现向光性的外界因素,你会怎么做?实验材料如何选取?在实验过程中应遵循什么实验原则?”,“感受单侧光刺激的部位是尖端还是下面部分?怎样通过实验证明你的猜想?”,“是胚芽鞘的哪一部分结构感受单侧光后发生了弯曲生长?生长部位是尖端还是尖端下面部分?怎样设计实验?”等让学生思考、讨论、回答来提高学生的科学探究能力。另外还有“细胞学说的建立过程”、“对生物膜结构的探索历程”、“关于酶本质的探索”、“孟德尔的豌豆杂交实验”、“DNA双螺旋结构模型的构建”、“证明DNA是主要的遗传物质”、“促胰液素的发现”等内容可以成为提高学生生物科学素养的很好素材。所以,在学习这部分内容时不能靠教师简单的“讲”一带而过,要给学生“看”、“思”、“总结”、“探究”的机会。
总之,人教版新课标必修教材在内容的选择上重视基本概念、原理和规律;把握基础性,体现先进性;重视学生生活经验的联系,激发求知欲,驱动知识的构建;加强了教材的引导性和开放性,促进了探究性学习。
参考文献:
[1]人民教育出版社课程教材研究所生物课程教材研究开发中心.生物教师培训手册[M].北京:人民教育出版社,2009.
[2]蔡萍.谈模型建构在初中生物学教学中的应用[J].生物学教学,2012,37(2).