科学人文主义教育观在生物化学教学中的融合运用

柳 永，魏培莲，鲍文娜，陈 劼，孙 燕

（1.浙江科技学院生物与化学工程学院，浙江 杭州 310023；2.杭州师范大学钱江学院，浙江 杭州 310018）

科学主义注重掌握系统科学文化知识以应付瞬息万变的社会，人文主义倾向于使人得到全面发展。“科学技术霸权”的发展在政治、经济、环境等方面均表现出强大的推动力，同时极端的科学技术也带来了巨大的破坏力，并造成了经济发展优先型社会中人文信念的弱化。科学与人文的对峙与分离，造就了影响广泛的科学与人文之殇，即生态灾难与人性异化。科学与人文的融合诞生了科学人文主义，它是以科学为基础的新人文主义，主张科学与人文的双重复兴。同时这种融合也被认为是人类未来之路，是修复科学与人文对立的必由之路[1]。联合国教科文组织2015年发布的《反思教育报告》，在继承《富尔报告》和《德洛尔报告》中“终身教育”和学习的“四大支柱”观点的同时，更强调在重视知识和技能培养基础上，要更加重视价值观和态度的培养，也即人文素养的培植。顾明远教授于《人民日报》上发声疾呼：回归教育本质，把立德树人作为教育的根本任务，使我们的年轻一代担当起可持续的未来责任[2]。在“大学开始逐渐变为提供就业帮助的训练营”的国际背景下，什么样的学科教学才是培养学生优良科学技术素质的同时又不将他们沦为“工具人”的好的教学呢？

加强人文教育使学生作为社会人的角色获得全面发展或许是这一问题的有效解决途径。同时富有正向思维引导作用的积极心理学[3]在生物化学教学中也可以有丰富积极的应用。尤其当清楚的了解生物化学课程特点，知道很多同学为之“头疼”不已之后，有无充分揉合科学人文主义思想与实施策略，能否成功培育积极学习心理，并获得良好综合教学效果就成为现实求解需求迫切的重要方法论问题。这一问题的有效解决在当前社会各行业整体“内卷”较严重，部分年轻人选择“躺平”的社会大背景之下显得尤为重要。

本文从科技人文素养涵盖的六大内容[4]教学需要出发，对生物化学教学中如何揉合科学与人文素材，有效传递科学价值观、科学态度、科学审美、科学伦理、科学精神以及培养完善的人格等的教学实践进行简要介绍。

1 结合糖代谢授课分享前辈科学家事迹传递正确科学价值观

糖代谢是生物化学四大代谢之首，相关糖酵解、柠檬酸循环、磷酸戊糖途径等历来是重要的教学内容。可以与糖代谢密切关联，且贴近日常生活的一个优质教学素材是人类主要糖类来源之一的稻米。且稻米与2021年5月去世的中国工程院袁隆平院士存在着紧密关联。在同学们听闻“袁爷爷”去世的消息，心中满怀不舍与崇敬背景之下，他们结合作业要求自发去了解袁爷爷的事迹。10个小组中的3个在作业PPT汇报结尾自发向袁隆平院士表达敬意。作为“共和国勋章”获得者，袁隆平院士的伟大事迹与人生贡献为学生们树立了崇高的正确科学价值观的典范。随后我们对以袁爷爷为代表的科学家们“喂饱中国人”背后的“大爱”精神进行总结和提升，明确提出：我们个人的终极科学价值在于服务同胞、民族和祖国，为中华民族的崛起贡献光和热，这才是人的大格局。

2 借助蛋白质测序案例投射迎面困难的人生科学态度

选取下图所示习题和解答过程进行蛋白质测序方法教学，测定一个看似简单的八肽需要先后进行Sanger测序、胰蛋白酶处理、氨基酸组成测定、碘化钾处理，以及序列拼接等多个繁复的步骤。科学研究上一件看似很小的事情，经常实现起来却是想象不到的麻烦。随即将话题转移到人生要面对的事情复杂程度和难度都远大于八肽测序。进一步借用“天地不仁以万物为刍狗！”“生活从来没那么容易。”等言论先打压一下情绪。一段叙述下来，同学们都沉默不语……达到“先抑”的效果。随之“后扬”，通过讲述虎斑游蛇捕捉青蛙的故事给学生以鼓励。虎斑游蛇采用伏击的方式捕捉青蛙、蝌蚪等。评论同学们就像小青蛙一样年轻、天真又无害。但是同学们比青蛙幸福，因为没有一个捕食者会伺机吃掉他们。我们人类是幸运的、幸福的。生而为人享此幸运和幸福，当谨记并笃行“天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。”

3 借脂肪的话题探讨如何科学审美

以下图PPT所示“猪坚强”“羌塘无人区失联事件”和“女性太胖太瘦都不易受孕”为例，探讨适量脂肪的必要性与健康之美。采用诙谐的语气讲述：汶川地震中“猪坚强”的故事告诉我们，猪还是应该储存一定脂肪的，万一被埋了也能靠着“烧油”活下来；采用认真的语气描述：2019年羌塘无人区失联50天，瘦了15公斤生存下来的杭州小伙儿“告诉”我们，人也是要有一定脂肪储存的，那是必要的应急储备。明确描述“大多数情况下，我们应该认为脂肪是一种营养物质，尤其是一种浓缩的能量物质。”随即转折，采用谨慎的态度叙述：医学专家也告诉我们，肥瘦也与生育存在关联，孕前过胖或者过瘦均易患不孕症。通过这些案例的介绍，引导学生科学看待肥瘦之美丑：既不能学宋、明、清以“小蛮腰盈盈一握”的过瘦为美，也最好别学盛唐以胖为美，因为过度肥瘦均不利健康。健康都没了，哪里还会有美！由此引导学生接受“肥瘦适当的健康状态才是最美”的观点。

4 举例辨析基因编辑婴儿事件，从中探讨科学伦理

CRISPR技术的强大影响力与2018年发生的“基因编辑婴儿”事件为科学伦理教育提供了印象冲击力量强大的典型案例，也充分反映出技术被滥会用给社会整体与人类个体带来多么巨大的负面影响。以这一事件引入，从法规和人权保护两个角度，对学生进行科学伦理教育。首先介绍《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》，明确规定以研究为目的基因编辑和修饰人体胚胎体外培养期限自受精或者核移植开始不得超过14天，且需在伦理委员会综合审查、咨询与监督下进行。其次从婴儿人权保护的角度，换位询问同学们是否愿意在非医疗必要的前提下，被他人被动编辑基因？答案显然是“不愿意”，同学们均对基因编辑婴儿事件持坚决反对态度。相信这样一场充分结合分子生物学基因编辑教学要点与热点社会事件的科学伦理教育会让学生们印象深刻。

5 围绕CRISPR的热门事件阐述什么是科学精神

围绕 CRISPR的2014年专利之争与2020年诺贝尔奖评选结果，探讨科学问题是如何是明辨是非的，进而说明科学精神的第一层含义是“求真”。从如下2个点探讨为什么CRISPR的专利权授予了麻省工学院的张锋，诺贝尔奖却授予了加州大学伯克利分校的Jennifer A.Doudna。

（1）首次报道运用CRISPR-Cas9在体外实现DNA片段切割的是Jennifer A.Doudna，时间是2012年6月。因此诺贝尔奖授予了最早发现CRISPR-Cas9基因切割作用的科学家是合理的；

（2）张锋第一个在真核细胞上实现了CRISPR介导的基因编辑并申请专利；从Jennifer的原核和体外基因切割到张锋的真核细胞基因切割是一个质的跨越，不能认为是显而易见的。因此张锋获得了真核细胞CRISPR专利权。

俗话讲“事不说不明，理不辩不清”。与学生一起对CRISPR事件细节的剖析，其实就是借助行为示范展示出的求真过程。同时引用维特根斯坦和逻辑实证主义者石里克的观点：探讨一个命题的真值时，必须知道它成真的条件是什么[5]。即便基于我们所知道的基本辩证唯物主义思想，我们也知道“所有的真理都是有条件的”。由此传递科学精神的第二层含义，即科学的质疑精神。既然真理是在一定条件下成立的，那么它的正确性自然便是阶段性的和有局限性的。生物化学现象与机制的递进式发现过程实际就是次第获得阶段性真理并不断矫正完善的过程。用生活语言总结科学精神就是“较真儿和永无止境的较真儿”。借此为学生描绘出生动清晰的“较真儿”科学精神形象。

6 以生物化学属性的自我认同为基础推动完善人格培养

培养完善人格是指促成学生理想自我与现实自我的统一，其要点在于引导学生更好地自我认同，并形成向上发展的动力。通过自主设计生物化学作业“对比两种生物的异同”时，举例“人是什么？”这一基本问题的回答，引出人的三重属性，即具有新陈代谢属性的智慧生物，能够制造和使用工具的生物学人；社会关系的总和，我思故我在的社会学人；超越物质属性的意义或者价值存在的哲学人。引导学生从以下几个层面递进式拆解自我和认同自我：

（1）化学组分层面，学生之间在化学属性上具有事实一致性。以为每个成人个体的体细胞数目均约为1014个，元素构成也均以C、H、O、N等11种常量元素占比99%以上，不同个体之间没有本质上的化学组分差异。在化学组分水平上，人类个体之间具有一致性，这是天生属性不具有引发自我认同差异的可能。

（2）个体构成秩序层面，每一个学生都是一个独特的秩序合集。化学组分与细胞数目均具有一致性的两个人类个体区别于彼此的生物学差异就是个体间化学组分与细胞的组合秩序不同。形象点说，每个人的“脚臭”与“脑回路”都是不一样的，每个人都与众不同。换言之，每个学生都是如此的独特，有何理由不认同自我？

（3）社会关系层面，每个人（包括学生）都是社会关系中的一个结点，社会性是人类基本的属性。一个人的社会关系可能简单一点，也可能复杂一些，但时下社会的包容性非常高，活成“社交牛掰症患者”或“宅男、腐女”都没问题。人际关系圈或大或小，只要自己适合自己就行，无须过度纠结。

（4）人生意义层面，回答人“为什么活着，想活成什么样子？”问题。人在还不具备思考为什么活着的能力之时就已经活着了，所以从自我意识觉醒开始我们就是“因为活着，所以活着”，无须自寻烦恼、“强说愁”。相比之下“想活成什么样子？”才是应该重点考量的问题。“千里之行始于足下”，“不积跬步无以至千里”。再宏达、遥远的梦想也是始于当下的，不接受当下的现实怎么能开始追梦的旅程？

综上所及，既然哲学角度认为错误地使用语言的逻辑是产生哲学问题和争论的根本，基于语言表述的命题表面逻辑形式未必是它的真实的逻辑形式[6]。那么我们在生物化学教学中就基于自然科学理论的真命题属性，以真命题属性的科技素材代替易被逻辑错用的语言；以我们擅长的科技实例代替不擅长的哲学语言。最终把难以具象化的人文信息融入易于具体剖析的科学事件中，以科学为舟传递人文内涵，最终把我们的学生培养成专业技能高、人文素养深、人格完善的优秀生物工程师。