生物学科战略发展报告

　　生物学是研究生命现象的本质并探索其规律的科学。近半个世纪以来，生物学的理论成就为自然科学的发展作出了巨大的贡献。遗传物质DNA双螺旋结构的阐明被认为是20世纪自然科学的重大突破之一。20世纪后期,随着物理、化学、数学等相关学科的理论和技术的进步,有力地推动了生物学的飞速发展,生物学不再仅仅是宏观的描述学科,在DNA水平和蛋白质水平上探索生命的奥秘已经成为现实。现代生物学不但在生长、发育、遗传、进化等基本生命现象的研究上已深入到分子水平，取得举世瞩目的成就，而且对脑功能、感觉和认知等高级复杂系统的活动与功能的研究方面也有重大进展。生物科学与生物技术的发展将直接关系到人类所面临的粮食、医药、人口、能源和环境等重大问题的解决。基因工程、蛋白质工程、微生物工程、细胞工程等高新生物技术已成为推动世界新技术革命的重要力量，以基因信息为基础的巨大的知识经济产业正在形成，它将使人类进入一个能改造和创建新的生物的崭新时代。基因药物、基因治疗、转基因作物等一大批高科技含量的商品开始在市场显露头角,并产生了巨大的社会效益和商业价值。生物学研究的成果已逐渐从实验室走出来,生物科技产业已逐步成为社会经济结构重要的支柱产业。由于基因组计划的进展、克隆技术的突破，基因工程创造的经济价值等生物学成果正不断涌现，加之数学、物理、化学等学科与生物学的交叉并引发了科学研究新的生长点。同时，也由于地球上物种的急速消亡，人类生存环境的逐步恶化，人类可用资源的日渐衰竭，人类逐渐认识到生物科学不可估量的发展前景和忽视生物科学引发的潜在危机，促使社会逐渐聚焦到生物科学领域中来，使生物学受到了前所未有的关注。从科学研究的投入来看，发达国家对生命科学研究的投入要远大于其他学科，例如在美国1995年自然科学的总研究经费中，65％以上被用于生命科学研究。从科学研究的论文数来看，1995年度美国科技专利引文总数为47059，其中生命科学为3559l，占75.6％；而物质科学和技术科学以及工程技术为11439，占24.3％。这一数据充分说明了生命科学在整个自然科学领域中的地位，充分体现出生物学是20世纪自然科学中发展最快、影响最大的学科之一。生物学的进步不仅对数学、物理、化学以及技术科学提出许多新问题，对人类生存和世界经济的可持续发展具有极重要的意义。同时也是对破除迷信、反对唯心论、树立科学的世界观、促进精神文明建设，影响人的世界观、价值观和伦理观，促进自然、社会、经济的协调发展，推动知识创新以及精神文明发展，都将起到越来越大的作用，日益显示出生物学成为2l世纪的一门带头学科的强大趋势。

　　生物科学成为科学发展的前沿，媒体宣传的热点，商业投资的方向，公共关心的话题。重视生物学，发展生物学，依托生物学，已经成为政府决策部门以及科学领域中的关注的焦点。

　　21世纪一定会成为生命科学取得更大突破的世纪。生命科学也将会对人类社会和经济的发展做出更大的贡献。

　　一、生物科学的历史沿革

　　1．学科重大发现的历史

　　生物学是生物技术专业的主干学科。生物学（Biology）是自然科学的一个重要分支。生物学的发展具有悠久的历史。文艺复兴时期，意大利著名画家达·芬奇摆脱了神学偏见,提出人体运动是骨骼和肌肉的作用，抛弃了盖伦关于血管起始于肝脏的见解，认为一切血管均起始于心脏。1543年，比利时人A.维萨里的解剖学巨著《人体构造》出版,震惊了整个科学界和宗教界。1553年，西班牙的宗教改革者和医生M.塞尔韦图斯出版了《基督教的复兴》一书，摒弃了盖伦有关血液运行的观点，提出了肺循环的推测。以后，A.维萨里的助手与继承者R.哥伦布用观察和实验方法证明了肺循环的存在。

　　经典生物学时期,从17世纪到19世纪中期，随着欧洲工业革命的蓬勃发展，生物学逐渐从博物学（natural history）中独立出来。经典生物学时期以分门别类、观察描述为主要特点，人们从多样性的生物大千世界寻找统一性的理论概括，这是生物学发展过程中第一次从分析到综合的阶段。1628年，英国医生、生理学家W.哈维出版《动物心血运动的研究》一书，阐明血液在体内不断循环的新概念，指出心脏是主动收缩、被动舒张的；血液从心脏经动脉流向全身，是由于心脏收缩的机械力而不是缓慢的渗透过程，建立了血液循环学说。1665年，英国物理学家R.胡克用自制的复合显微镜观察软木薄片，发现有许多蜂窝状小空室并称之为细胞(cell)。这个名词一直沿用至今。1660年，意大利解剖学家M.马尔比基在研究蛙时，发现血液是通过毛细血管从动脉进入静脉。1675—1683年，荷兰显微镜学家A. van列文虎克证实并完善了M.马尔皮基提出的关于毛细血管的发现。极其严格地证明了毛细血管连接着动脉与静脉。1735年,瑞典植物学家 C.von林奈出版了《自然系统》一书,把自然物分为植物、动物、矿物3大界，确定双名命名法，首先实现了植物和动物分类范畴的统一,增强了生物科学的整体性。18世纪后叶，德国人沃尔弗（Caspar Frederick Wolff，1733—1794年）用显微镜研究细胞，指出一个原来性质纯一的胚子怎样逐渐分化而形成各种器官，创立胚胎发育的后成学说。1798年，英国医生詹纳公布了牛痘法，这是人类历史上第一次真正制服天花的伟大发明。1822年，法国生理学家F.马让迪发现脊神经的感觉和运动机能是彼此独立的。与英国C.贝尔提出的观点相同，证明脊髓神经的前根向外传导运动冲动，而后根则从周缘传递感觉至中枢神经系统，这就是著名的贝尔-马让迪定律。1827年，冯·贝尔发表了《论哺乳动物和人卵的起源》一文，第一次准确地报告了哺乳动物的卵，从而推翻了每一卵子都包含具体而微的小动物的旧学说。冯·贝尔指出细胞的增殖与分裂是一切胚胎发展的共同过程，后来更认识到在整个动物界里，发育都是按这个过程进行的，把发育过程总结成胚层理论。1855年，德国生物学家R.雷马克对贝尔的胚层进行重新命名,即沿用至今的外胚层、中胚层和内胚层。冯·贝尔还发现脊椎动物在胚胎发育过程中曾出现过脊索，还提出了“生物发生律”或“相应阶段律”。由于冯·贝尔的出色工作，使他被公认为近代胚胎学的奠基人。1838年左右，德拉托尔和施旺发现发酵过程中的酵母是一些微小的植物细胞，而发酵液体中的化学变化在某种程度上是这些细胞的生活造成的。施旺还发现腐败也是一个类似的过程。1859年11月24日，达尔文的《物种起源》出版，生物进化成为整个科学界讨论的中心话题和全社会共同关注的焦点，对生物学及其他有关学科的发展产生了巨大影响，使宗教的基本信念发生了动摇。

　　从19世纪中期到20世纪中期大约100年的时间里，随着数学、物理学、化学等学科的发展及其与生物学的交叉渗透，经典生物学逐渐步入实验生物学时期，相继取得一系列引人注目的成就。1865年，奥地利布隆修道院的神父孟德尔在经过连续8年的豌豆杂交试验之后，写出了一篇题为《植物杂交试验》的论文。他以精确的实验数据和严密的数理分析，揭示了遗传学的基本规律：“遗传因子的分离和自由组合定律”，为遗传学成为独立的生物分支学科奠定了基础。法国生理学家C.贝尔纳发现了葡萄糖的异生作用，糖原、糖原的生成和分解作用等，这些研究导致了“内分泌”概念的产生。他还进一步提出内环境的恒定是自由和独立的生命赖以维持的条件，这是对生理学研究具有指导意义的原理。1869年，瑞士的J.F.米舍尔用胃蛋白酶水解脓细胞，得到一种不同于蛋白质的含磷物质，他称之为“核素”，以后因核素呈酸性故又称为“核酸”。科赫（Koch）1876年发现炭疽杆菌的孢子的抵抗性比杆菌本身更强，1882年又发现了造成结核病的微生物。1878—1879年，巴斯德发现经连续培养可减低鸡霍乱病菌毒性，使鸡得病而不死亡，由此试制鸡霍乱疫苗获得成功。1881—1884年采用病原菌毒素的接种法防治一些疾病，开创了医学免疫学。1888年，俄国的梅契尼科夫发现吞噬细胞与吞噬过程，指出“血球具有保护有机体防止感染性物质侵袭的作用”。他的工作引导人们对细胞因子和体液因子在免疫中的作用有了新的认识。1892年，俄国微生物学家Д.И.伊万诺夫斯基发现烟叶可被能通过滤器过滤的花叶病汁所感染。1897年，德国细菌学家F.A.J.勒夫勒证明引起牲畜口蹄疫的也是一种可通过滤器过滤的病毒。这是揭开非细胞微生物－病毒奥秘的开端。1896年，法国的卡莱特发现甲状腺是含碘的组织，从而获得治甲状腺机能失调的方法。1894年E.H.菲舍尔证实酶的专一性，并用“锁钥原理”解释酶与底物之间的关系。

　　1900年，奥地利的兰斯坦纳发现人类的A、B、O血型，建立了血液分类学的基础。俄国的巴甫洛夫提出条件反射学说。1901年，荷兰的德弗里斯提出了突变学说。1902年，德国的尤·伯恩斯坦提出细胞膜电位理论，以说明生物电现象。德国的艾贝尔首次获得结晶肾上腺素。德国的弗里本发现放射线能引起癌肿。1903年，丹麦的威·约翰逊提出遗传学中的“纯系学说”。1905年，英国的斯塔林、贝利斯发现一种无管腺体分泌物定名为荷尔蒙－激素。1909年丹麦学者提出了遗传因子是“基因”的概念。1910年，美国的托·摩尔根首先发现了果蝇的伴性遗传，随后又提出了同源染色体间的基因连锁交换学说，进而总结出一套完整的“染色体遗传理论”，指出基因在染色体上呈直线排列，同一染色体上基因间的重组值就是基因间的距离，以此画出的基因在染色体上的图谱称为遗传学图。为揭示生物遗传与变异的奥秘开辟了一个划时代的研究领域。1915—1917年，加拿大的托特和法国的铎埃雷发现了噬菌体。1919年，德国的赫尔兹费尔特发现人种不同，血型的分布也不同。1920年，美国的加纳、阿拉德发现植物的光周期现象。1922年，加拿大的班丁、白斯特动物组织提取出胰岛素。1924年，苏联的赫洛特内和荷兰的范恩脱首次提取出植物激素。1925年，英国的凯林发现细胞色素，并指出其在活组织生物氧化过程中起电子传递作用。1926年，日本的黑泽发现赤霉素。1928年，英国的亚·弗来明发现有杀菌作用的青霉素，作为最知名的抗生素－青霉素挽救了无数的生命。1935年，美国的斯坦来和英国的鲍登首次提纯烟草花叶病毒，并获得病毒体的结晶体，确认病毒能在细胞中再生。1937年，英籍德国人克勒勃斯发现三羧基循环即Krebs循环。1938年，英国的希尔发现在铁盐液中叶绿体在照光时的放氧反应，从此开始了细胞外离体的光合作用研究。1940年，奥地利的兰德斯坦勒等发现Rh血型因子。1941年，德国的弗·李普曼发现三磷酸腺苷（ATP）的高能键在生物体碳水化合物代谢过程中所起的重要作用，认为ATP是生命体的能源。1944年，加拿大的爱威瑞用肺炎双球菌的转化实验，第一次证明了遗传的物质基础是脱氧核糖核酸（DNA）。1945年，美国的比得尔、塔特姆、莱德伯格提出“一个基因一个酶”的假说，来解释基因在代谢中的作用，由此开创生化遗传学。1945年，美国的莱德伯格发现细菌可以杂交。1948年，美国的加尔文用C14阐明植物中二氧化碳的同化作用，到1957年进而提出光合作用的蓝图。1952年，美国的赫希、恰赛发现病毒的核酸部分对感染寄主起主要作用。

　　1953年，J.Watson 和 F.Crick在Nature杂志上发表了“核酸的分子结构”论文，揭示了遗传物质DNA是由四种核苷酸排列的双链螺旋结构，从此开创了分子生物学的研究领域，使生物学的发展从此进入了一个崭新的、迅猛发展的分子生物学阶段，一系列令人惊叹的新成就接踵而来。1954年，美籍俄国人伽莫夫首次提出三个核苷酸编成一个遗传密码的“三联密码说”。1955—1956年，美籍西班牙人奥巧阿和美国的孔勃首次用酶促法人工合成核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。1956年，英国的英格兰姆发现人类镰刀状红血球贫血症是血红蛋白中单个氨基酸的变异造成的，由此开创了人类分子病和分子进化的研究。1957年关于遗传信息流“中心法则”的提出，1961年探讨基因调控的“乳糖操纵子模型”的建立，1966年“遗传密码”的破译等，都是人类在揭示生命之谜的征途中所取得的重大突破。1973年被称为基因工程元年，由S.Cohen领导的小组开创了体外重组DNA并成功转化大肠杆菌的先河。1975年Kohler & Milstein成功开创了淋巴细胞杂交瘤技术，在生物医学领域树起了一座新的里程碑。此后以基因工程为核心的生物技术显现出强大的生命力，成为当今世界最令人瞩目的高新技术之一，是许多国家产业结构调整的战略重点。1997年，Dolly羊的克隆再一次震撼了人类社会。1990年启动的“人类基因组计划”，于2000年宣告人类基因组工作框架已经测序完成，这部“生命天书”的破译及其随后的各种“组学”研究，使人类首次在分子水平上全面认识自我，无疑对生命科学的发展产生巨大的推动作用。按着人类的意愿有计划地改造生物已成为可能，人们从而把世界上日益严重的人口、环境、粮食、资源、健康等与人类生存和发展密切相关的诸多重大社会问题的解决，寄希望于生命科学与生物技术的进步。

　　2．生物学科教育发展的历史沿革

　　1903年清政府颁布《奏定学堂章程》（即癸卯学制），在这部我国第一个通过政府法令颁布的教育章程中，规定从小学到大学的各级学校中设置程度不同的生物学（动植物学、生理学）或博物学课程。将大学堂分为8科46门，其中格致科大学分为6门（算学门、星学门、物理学门、化学门、动植物学门、地质学门），各专一门，并对各学门的课程作了详细规定。动植物学门课程如下表：

　　这是中国近代第一份生物学专门的课程表，内容完全是新式的近代生物学高等教育。但由于“分科大学”1910年才正式筹办，加上师资与学生来源困难，动植物学门实际上并未设立，因此大学的生物学科教育在清末并未真正开始。

　　中华民国成立后，1912—1913年，教育部颁布“壬子—癸丑学制”，将清末的“格致科”改为“理科”。1913年1月12日教育部公布《大学规程》，生物学分为动物学与植物学两门，并对两门学科的课程进行了明确规定。

　　民国初年的生物学高等教育主要集中在高等师范学校博物部或农业专修科、教会大学理科中，其中生物学教育较有影响的有北京高师和武昌高师的博物部，南京高师农业专修科。1921年，秉志在改组后的东南大学（原南京高师）农科创办了国内第一个生物系，揭开了国内自办生物学系的序幕。其后，厦门大学于1922年开办动物学系、植物学系，北京大学于1925年创设生物学系，清华大学于1926年设立生物系，复旦大学于1926年改心理学院为生物学科、1929年改为生物系……。据统计，到1930年国内设立生物学系的高校已有30多所。

　　20年代初，秉志、胡先骕、陈焕镛、胡经甫、陈桢、周太玄等生物学者相继学成回国，受聘到一些大学、高师任教，针对当时生物学教育水准低下的实况，他们从多个方面努力加以改进。周太玄曾从组织、设备、人才三个方面来探讨提高生物学高等教育的水准，并指出：“人才实为三项中最重要者，亦为先决问题。若人才未备，则万不可迁就设立。”胡先骕认为要使中国植物学教育事业发达，则需要从以下几个方面着手：一、无论初级或高级中学，学生须有实习时间以亲自去证明教材与教师所讲授之理论；二、学校须有完善的仪器、书籍以供教师与学生研究参考之用；三、教师附近教授功课外，必须时时研究与采集植物标本；四、教授法必须改良，使学生理解植物生命之作用，不徒记忆若干条列与不相连之事实；五、教育行政部门与学校宜鼓励教员进行研究，予以充分的书籍、仪器设备，使教员有作研究之机会。

　　20年代中后期，又一批留学生学成回国，从事生物学教育。如李继铜，1925年在美获博士学位后回国，先在金陵大学任教，1926—1929年主持南开大学生物系，1929年执教清华大学生物系。李汝琪，1926年回国，先任复旦大学生物系教授，1927年被聘为燕京大学生物系教授。时贝平璋，1929年回国，筹办浙江大学生物系。罗宗洛于1930年从日本学成回国，先后任中山大学、暨南大学、中央大学、浙江大学生物学教授。张作人，1932年归国任中山大学生物学教授，1937年任系主任。1933年，汤佩松归国到武汉大学生物系任教，谈家桢到浙江大学生物系任教等。这些留学人员的归来，不仅改变了国内合格师资奇缺的现象，使国内生物系的师资力量得到加强，而且带来了先进的专业知识、先进的教育组织和管理制度，成为我国生物学科教育体制化建设的推动者与中坚力量。随着这些生物学留学人员的回国执教，国内各生物系所设课程也不断得到扩充和更新，开设出许多新课程，尤其是实验生物学课程，一改过去偏重分类学和形态学等“描述性”课程的局面。1929年，寿振黄在清华大学开设胚胎学课程；1930年，蔡堡在中央大学开设胚胎学和实验动物形态学课程。1930年，清华大学与中央大学理学院、农学院都设有遗传学课程（清华大学由谈家桢讲授），专门介绍孟德尔遗传学、摩尔根的基因学说、德佛里斯的突变论和高尔顿的优生学。此外，汤佩松在武汉大学开设普通生理学，罗宗洛在中央大学开设普通植物生理学（农学院）和植物生理学（生物系），尤其是农学院还专门开设遗传育种学等。同时国内在生物学科教学方法与教育理念上逐渐成熟，注重基础，进行通才教育。当时的教育部长朱家骅认为：“一个大学功课所以要各科系的打通，同注重基本的功课，是要使大学毕业生具有普通的常识，了解基本的理论，毕业以后才能够离开别人的指导，而单独工作，继续研究，这才是目前中国大学应有的效果，并不希望把很多高深的理论和专门问题，都要一一灌输到学生的脑筋里去，毕业以后个个立刻成为大学问家，而且这也是不可能的事”。如当时清华大学生物系的课程设置充分贯彻了宽口径、重基础的通才教育思想，以实验生物学为教学的主要方向，所开设的20门必修课程中，只有“遗传与演化”和“生物学史”两门没有实验，其余都有实验安排，以培养学生的实验动力能力，养成生物学科本质上是实验科学的理念。中央大学生物系的培养教育目的是为生物学界培养有用人才，强调“在于精而不于广”，注重基础、严格训练、注重养成解决问题和实验工作的能力。1928—1934年全国各大学理学院在校本科生总数为791人，1931—1937年全国大学生物学本科毕业生为811人，1938—1944年为822人。

　　1934年，教育部颁布《大学研究院暂行组织规程》对大学设立研究院制定了标准，包括对研究院的院长、教授、学生、肄业年限等均有详细规定，推进了我国生物学科的研究生教育培养工作。至1936年1月，全国大学理科（农科）研究院中设有生物学部的有清华大学、燕京大学、岭南大学、中山大学（农科研究所农木植物部），并均招收研究生。

　　1937年日本入侵之后，使中国的科学与教育的发展受到严重影响，但生物学科教育并未因战争而停止，国内大学生物系人才培养规模一直维持在一个相对稳定的水平。

资料来源：全国高等教育毕业生统计表.革命文献(60辑)。(台湾)中央文物供应社,1971.122-120

抗战结束后，生物学科高等教育继续有所发展，全国高校中生物系的数量又有所增加，除了专门性高校外，绝大多数高校都设有生物系。至1949年，设有生物系的公私立大学有中央大学、北京大学（动物系、植物系）、清华大学、中山大学、西北大学、同济大学（动物系、植物系）、复旦大学、浙江大学、中正大学（动物系、植物系）、武汉大学、四川大学、南开大学、山东大学（动物系、植物系）、河南大学、兰州大学（动物系、植物系）、厦门大学、云南大学、东北大学、长春大学、台湾大学（动物系、植物系）、金陵大学、燕京大学、辅仁大学、中法大学、岭南大学、东吴大学、沪江大学、光华大学、震旦大学、圣约翰大学、华中大学、华西协和大学、中华大学、齐鲁大学、福建协和大学、广东省立文理学院、华南女子文理学院等40多所大学。另外，开展生物学研究生教育的高校也有所增加。1946年12月，教育部将1934年公布的《大学研究院暂行组织规程》加以修改，更名为《大学研究所暂行组织规程》，废除“研究院”和“研究学部”的名称，而一律改称研究所，使与学系打成一片，并依学系名称称某某研究所，以系主任兼研究所主任。1947年第一学期时，全国设立生物学研究所并招收研究生的有清华大学、北京大学、中央大学、浙江大学、中山大学（植物研究所）、燕京大学、台湾大学（植物学、农业生物学研究所）、岭南大学、辅仁大学等，在高级生物学人才培养上有了新的进步。

新中国成立以后，为了适应国家建设的需要，1952年夏，实行了第一次全国统一高校招生考试。我国导入了前苏联的高等教育模式，开始了大规模的大学体制改革——院系调整。院系调整是中国现代高等教育史上前所未有的大学体制改革，其影响一直至今。随着“全面学习苏联经验”的推行，尤其是在生物学科教育上，受苏联农业科学院院长李森科学术问题政治化的影响，生物学科发展遇到了严重的障碍。学术界被强迫推行米丘林遗传学说，摩尔根遗传学说被批判为资产阶级学术观点，被扣上了“反动的唯心主义”帽子，不准在学校传播，极大地制约了我国遗传学的发展。1956年8月根据中央的“百花齐放，百家争鸣”方针，中国科学院和教育部在青岛共同主持的生物学专家会议上，政治干扰遗传学学术观念的错误才得到纠正。1958年 8月 4日，中共中央、国务院发布了《关于教育事业管理权力下放问题的规定》，降低了高等教育的管理权力重心，将具体的质量控制和监督权力则下放给地方政府及其教育行政管理部门；同年9月19日，中共中央颁布的《关于教育工作的指示》发出了高等教育大跃进的号召，要“多快好省”地发展教育事业，在高校中设置了大量的生产劳动课时，使生物学科教育质量一度陷入失去保证的境地。1960年底，国家决定率先在文教工作中贯彻执行“调整、巩固、充实、提高”的八字方针，1961年 9月15日，中央批准试行《教育部直属高等学校暂行工作条例（草案）》（简称《高校六十条》），强调“高等学校必须以教学为主，努力提高教学质量”，并对高校的教学工作、生产劳动、研究生培养、科学研究等作了具体而明确的规范，从制度上恢复了对高等教育质量保证的强化，生物学科的教育质量管理体系也在此时迅速地得到恢复。

1964年 9月开始，政治运动开始严重干扰正常的教学工作。1965年文化大革命开始，整个高等教育体系全线崩溃。1977年后，在全面的拨乱反正中，高等教育得到恢复与调整。当年10月恢复高考制度。生物学教育在经历了黯淡的文化大革命以后，人才培养有了新的曙光，专业设置、课程体系、教学方法等诸多的教学环节进入了改革发展的新时期，随着高考的恢复和发展，也随着生物学科的发展，生物学教育走向了发展的顶锋。

二、生物学类专业设置发展态势

解放以后至1956年，全国各所大学生物系基本上设置的是生物学专业。1956年以后，随着生物科学的发展和科学研究在生物学各个领域中所取得的成果，促进了生物学教育的进步。国内院校依据国际生物分支科学的进展，根据生物学研究的内容，逐步设置了更多的生物科学二级学科专业。至1990年初，国内理科院校生物学系设置了生物化学、遗传学、微生物学、生物物理学、动物学、植物学、生态学、病毒学、人类学、生物技术等本科生专业。1991年，当时的国家教委根据国内人才培养的需求和专业设置过细的问题，提出了宽口径培养的人才培养规划。根据国家教委的指导精神，1991年生物学教指委在内蒙古大学召开了工作会议，会议探讨了生物类专业设置问题，提出了国内生物类本科生专业设置的指导性建议。国家教委根据专家的建议，1992年规定了国内生物学专业为生物化学、微生物学、生物学三个专业，为本科生重视能力训练、宽口径人才培养奠定了基础。但是，由于生物类专业设置的历史沿革问题，此项专业设置改革是在实施中逐步完成的。在很多所院校里，一些原有的专业仍以加括号的形式留存在生物学专业中。随着国内与国际教育越来越多的交流，国家教育主管部门分析了国内与国际专业设置的实际情况，发现我国本科生专业已经达到980多个，是美国、英国等教育发达国家专业设置的几倍。专业设置过细，不符合国家对人才培养的基本要求和学科交叉的发展，所以再次提出减少专业设置的问题。1997年，生物学教学指导委员会威海工作会议在交流国内外调研情况的基础上，提出了生物学科设置“生物科学”和“生物技术”两个专业的建议。1999年，全国生物类专业设置按此计划全面实施至今。

与生物学一级学科并列的生物工程学科于1998年设置了生物工程专业，生物工程专业的历史可追溯到20世纪40年代的发酵工学、50年代的抗生素专业、80年代的生物化学工程和生物化工。在1998年本科专业目录中，明确属于工学的生物工程专业包括了原来的生物化工（部分）、微生物制药、生物化学工程（部分）、发酵工程等四个专业，从而大大拓宽了专业口径。此外，在本科专业目录中首次将生物工程作为工学门类中的一种，与化学工程、轻工等并列，单独列出具有划时代意义。

三、生物学类本科生教育规模发展现状

最近几年，全国本科生规模迅猛扩大。2003年全国在校大学生和研究生总数 1113万人，本科生650万人，其中理工科195万人 (理科45.5万，工科149.5万)。生物学本科生规模也随之增长。1997年,全国生物类专业在校学生总数是48093人,至2003年生物类专业在校生达到152209人, 占理科生的33%。专业点设置更是大幅度增加。 2003年与1997年相比：

生物科学专业在校生：增加45％；年招生数增加42.7％；

生物技术专业在校生：增加5.5倍；年招生数增加4.9倍；

生物工程专业在校生：增加6.3倍；年招生数增加6.3倍。

目前，办学规模不断扩大，招生人数剧增,特别是2001年以后增长最为迅猛。大学教育的发展反映了社会对大学的迫切需求增长，每年数以千万计的中学生都渴望能够进入到大学学习。社会经济的增长也使得家长要求将经济投入到子女的高等教育中来，同时国家也需要更多的高学历专业人才从事国家的现代化建设。所以，现在大学招生规模的扩大是时代赋予中国高等教育的特征。大学招生的扩大，满足了部分学生和社会的需求，但是随之也带来如何保证教学质量和大学生就业等一系列的问题出现了。

四、生物类教学方案的探讨与实践

1．专业基础课程的设置

改革课程体系是适应新的专业设置，培养高质量基础性人才的关键。1997年教指委威海会议确定了本科生全方位的课程体系，提出了4个板块结构：(1) 学校公共课板块，包括政治课、外语、体育、计算机、综合素质课等；(2) 基础课程板块，突出“宽”的特征，要使学生有坚实的数理化基础及宽厚的生物学基础； (3)专业选修课板块，体现一个“新”字，根据各校的特点，开设不同特色的选修课，选修课程种类要多，通过这一板块的学习，使学生掌握相关学科、交叉学科、边缘学科的理论知识，了解本学科的最新进展和前沿成果。在学分比例上，选修课的学分应占总学分的25%～30%以上；(4) 毕业论文，通过毕业论文训练学生查阅文献、文献综述、设计实验、进行科研、论文写作、论文答辩的能力，对提高学生的科研素质是很重要的环节。

1991年教指委在内蒙古会议提出生物学基础课“6+1”的基本框架。经过多年的课程体系探索和实践，目前国内的生物科学专业基础课逐渐走上了“6+X”模式，即植物生物学、动物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学6门主要课程，另外根据学校的不同和特点，设置了分子生物学，生态学等X门课作为补充。

2．实验课教学体系和实验教学中心的改革与发展

生物学是实验科学，通过实验训练提高学生的科研素质及分析问题与解决问题的能力，是培养高质量生物学人才的关键之一。制定实验课内容的改革和建设方案，减少验证性实验，淘汰过时的实验，多开设综合性、研究性、设计性和创造性实验，提高学生的动手能力和创新意识是2000年以后全国生物学教学实验改革的总体趋势。

1998年以来,全国高校的生命科学学院在“211工程”、“基地”建设项目、“世行贷款”国家财政拨款项目及国家有关部委与地方政府共建项目契机下,深入进行实验课教学改革和实验室建设，探讨出了一条培养具有创新思想和较强综合分析能力与动手能力的、面向21 世纪生物学人才需求的实验课改革和教学管理体制改革道路。在国内率先建立了“生物学实验中心”的教学模式。根据实验教学内容和管理机制,将实验室进行了整合与调整，建立了不同层次教学内容的生物学实验室,这种实验教学模式减少了实验内容的重复交叉,提高了设备的使用率,统一了管理,获得了良好的教学效果。

3．生物学野外实习

野外实习是生物类本科生必需的教学环节，学生通过到自然界中去实习，可以真实地接触形形色色的生物，认识生命的多样性，了解生物的生存环境，为今后的研究和应用奠定坚实的基础。近年来，各高等学校生物科学专业在本科生培养中，都十分重视实践性教学环节。不同程度地抓了教学野外实习、实验课教学、毕业论文和学生参加教师科研等教学活动。国内现已建设了10多个有固定设施、固定场地,具有完善教学计划的实习基地。生物学教学指导委员曾于2000年7月在云南省召开了生物学野外实习工作会议，为生物学野外综合实习在教学及人才培养中的地位与作用提出了“巩固，发展，提高”的指导思想。但是在实习中，各个学校也逐渐暴露出野外实习基地生态环境退化、师资力量不够、实习经费不足的问题，怎样继续深入和提高野外实习的教学环节也是当前亟待解决的问题。

五、未来生物学教学承担的任务

1． 发展和提高非生物类专业的生物学教育

现代研究领域里越来越多地出现了学科交叉的研究领域，生物物理学、生物大分子结构与功能、生物信息学等都需要多学科人员的共同协作研究。飞速发展的生物学需要其他学科人员的支持，其他学科也渴望能以本学科的特点在生物领域中寻找学科的生长点。为了培养交叉学科的研究人才，也为了提高本科生的综合素质，重视人类生存环境的保护，生物学科义不容辞地承担了对非生物类学生进行生物学教育的任务。目前，在全国多数院校都对非生物类本科生开设了生物学导论等相关的生物学课程。课程设置门类丰富，课程性质多样化，既有理科平台课式的必修课程，也有自由选修的课程，在实施这个教学计划中充分体现了学校非生物类教学的特色。教育部和国家基金委非常重视本类课程，委托生物教学指导委员会举办过多次全国非生物类本科生生物课程教学骨干教师的培训班和研讨会。2004年，教育部专门发文积极促进非生物本科生生物教学的实施。根据对北京大学、清华大学、复旦大学等全国19个院校的调查，平均每个学校开设了11 门外系生物类课程。授课在校学生总数达35561 人，每年对外系开课150万人·学时。在各个学校的努力下，为非生物类本科生开设生物学课程已经成为生命学院的重要任务，也取得了良好的教学效果。

2．教材编写与国外优秀教材的引用

生物科学发展迅猛，不断出现新理论、新概念和新技术，形成了一些新学科。目前，我国一些基础课及专业课教材内容比较陈旧，不能反映当前学科发展状况，不适用于目前的教学，因此有必要组织有丰富教学经验的、掌握学科发展动态的教师编写新教材。力求教材能反映本学科的基础理论、新技术、新成就，并适用于教师教学和学生自学，具有中国特色。提倡教材的多样化，即出版同一课程而具有不同特色的教材，让教师和学生有选择的余地，也有利于发挥各校教师编写教材的积极性。国家“九五”、“十五”、“精品教材”等教材建设工作的开展，为生物学教材的发展起到了重要的推动作用。同时，为了提高学生的专业英语的水平，要积极推行双语教学，通过引进国外优秀教材直接用于课堂教学，逐渐接近国外先进的教学水平。

3. 改革教学方法，逐步实现教学手段的现代化

1997年，在国家教委支持下，曾设置了生物学试题库和生物学教学课件研制项目。内容涵盖八门基础课程，包括动物学、植物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、动物生理学和植物生理学。全国有18所高等院校、100余位有丰富教学经验的教师参加了研制工作。该试题库和教学课件总结了我国高等学校生物学类各基础课程的丰富教学经验，编制成科学、系统、结构优化的试题资源库，以及微生物、动物学、植物学教学课件。分别于1999年和2001年由高等教育出版社正式出版发行，在教学中起到了积极作用。今后，生物学教学依然要积极地研究和实施先进的教学方法和手段，积极研制内容丰富、技术精良的教学课件。同时也要发挥网络教学的作用，推广国家精品课程的教学经验，通过教学名师示范授课，增强国内的教学交流，提高教学水平，培养年轻一代的师资队伍。

4． 探索生物学教学研究策略

2001年，教育部设立了面向21世纪教学改革研究项目,全国高校生物学共设置了三类13个项目，包括了人才培养系统工程探索与实施、实验体系改革与发展、非生物类本科生生物学教育等重要的研究课题，全国有20多所院校参加了研究。在生物学教学指导委员会负责下，在几年的项目研究与交流中，全国高校的生物学教学研究进入了一个发展改革的新阶段。在生物学科飞速发展的形势下，生物学教学如何近一步深化改革，生物学人才培养的目标如何定位，新的人才培养模式如何建立，基础研究型人才与应用型人才培养应该怎样设计等一系列亟待解决的问题需要进一步探讨和研究。今后几年内要继续对生物学教学领域的这些问题开展研究。

六、 学科发展展望与生物学教育发展的思考

1．生物学科的未来展望

生命科学是在分子、细胞、整体以及系统等各个层次水平上探讨生物体生长、发育、遗传、进化以及脑、神经、认知活动等生命现象本质并探索其规律的科学，是自然科学中最具有挑战性的学科。20世纪已成为历史，回眸世纪科技发展史可以看出，如果说20世纪科学技术的发展以物理、化学学科为主导，生命科学蒸蒸日上的话，那么21世纪则生命科学异军突起，迅猛发展，成为自然科学的前沿学科。从现在起到今后的10～15年内，生物学在其本身发展和其他学科的影响下，正经历着重大转变。一方面在微观层次上对生物大分子的结构和功能，特别是基因组的研究取得重大突破后，正深入到后基因组学时代，通过功能基因组学和比较基因组学的研究，对基因、细胞、遗传、发育、进化和脑功能的探索正在形成一条主线，随之而来的转录组学、蛋白质组学、代谢组学、结构生物学、计算生物学、生物信息学、系统生物学等方面的研究也将在生命科学中成为重要角色。另一方面，在宏观层次上对生命的起源与进化、分类学、生态学、生物资源与可持续发展以及生物复杂性等研究也将取得重要进展。特别是通过微观与宏观、分析与综合、单个基因与整体、个体与群体等多方面的结合，以及多种新技术的应用，生命科学的发展正面临一个新的高峰。可以预见，今后生物学的重点发展领域将是：基因组与蛋白质组研究；生物大分子的结构与功能研究；计算生物学与生物信息学；代谢组学与代谢工程；生物防御系统的细胞和分子基础；生命的起源与进化；系统生物学；可持续生物圈的生态学基础。建立在生物学基础研究上的生物技术正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一。生物技术产业作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。学科发展和社会需求把生物学的人才培养放在了理科人才培养的重要地位，生物学的教学要紧随这形势的发展，在培养目标、培养模式、课程体系、教学内容等诸多方面深入教学改革，为我国的生物学高素质人才结构队伍的建立做出贡献。

2． 高等理科生物学教育目标和任务

理科基础人才培养不仅是知识的传授，更重要的是全面的素质教育。大学生要有理想的追求，要有对国家、对社会的责任感，要有对科学的浓厚兴趣和献身科学的精神。同时，大学生也应该具有健康的身体和心理，在学习和工作中表现出友爱、合作与诚信的人生品德。

我国生命科学和人才培养发展面对激烈的国际竞争，培养一批肩负赶超世界先进科学技术水平历史使命、努力攀登世界科学高峰的拔尖创新人才是高等学校重要的历史使命。特别是国家生物学理科基础人才培养基地，在培养目标、培养方式上都应围绕这个任务，使我们的学生在国际生命科学的前沿领域有竞争力。同时，生物学高等教育也要为医药、农学、生物技术产业提供后备人才以及全面提高我国国民,特别是大学生的综合素质做出贡献。在生物学教育中，尽管只有少数毕业生肩负赶超世界先进科学技术水平历史使命，对大多数受过理科严格理论学习、实验训练的学生来说,无论他们进入产业界从事管理工作,还是其他非生物类行业,理科生物学教育都具有非常必要的和积极的意义。

近年来,生物学教育有了很大发展,积极开展的教学改革使得生物学的人才培养、课程体系、教学内容、教学方法等重要的教学环节走上了新的阶段。但是随着学科的发展和社会的需求，目前生物学教学中还存在很多需要探讨的问题。同时，社会对生物学人才的需求也是多方面的,所以大学应为社会提供多元化人才。不同大学承担不同的社会职能，要有各自的定位，不同层次的学校应有不同要求,培养目的不求统一，培养计划也不求统一，在国内形成多样性的教育模式是教育发展的特点。

生物学教育的首要任务是在新形势下，在培养目标、改革思路、改革方向等方面进行探讨。在生物学人才培养目标上应该以学生为本，促进大学生的全面发展，培养数以千万计的高级专门人才，以及一大批拔尖创新人才。在高等教育规模持续增长的情况下，不断提高教学质量，培养国家科技发展需要的理科人才，培养学科发展和社会需要的，具有扎实的生物学基础、良好的科研素质、较强工作适应能力的高素质生物学人才。未来生物类本科生的培养既要统一大学办学基本标准，又要突显按学校层次设立的各自培养目标。生物学人才培养的模式应该要借鉴国外的培养方式，设置具有个性化特色的培养计划。

3．规模与质量问题

2001年以来，全国本科生招生规模大幅度提升，随之在教学资源和师资队伍建设方面遇到了较多的困难。如何在这种形势下保证教学工作的正常开展以及教学质量的不断提高，已经成为目前大学本科教学面临的重要问题。招生规模急速扩大，教学资源紧缺，教学计划不能按要求完成，教学第一线上具有经验丰富、学术水平较高的教师短缺，甚至出现了严重的断代和不稳定现象。这些都对高等学校的教学质量产生了很大的影响。同时，高校对教师重研究、轻教学的评价体系也使得这种影响扩大。

解决此类问题是个系统工程，需要教学系统的方方面面共同努力。在生物学教育方面，近年来生物类本科生应该适度控制规模，加强教学基本条件建设，注重教学师资队伍的建设，建立保障教学的政策，工作重点应及时从重规模向重质量转移，加强专业办学质量监控。

4．专业设置问题

专业建设是以学科发展和社会需求为基础的。专业既不是单一的、学科前沿的知识点，更不是社会设置的就业岗位。所以，在设置专业时要做综合的考虑和科学的评价。本科教育必须注意“宽口径、厚基础”的专业设置思想。对于交叉学科的出现，不应该以重新设置本科专业去适应，而是应在课程体系和内容中体现。同时，专业设置中要注意专业课程体系的特色发展。根据调查统计，目前本科生物类专业点设置如下：

　　专 业 设置数量 比 例

生物科学 231个 42.2％

生物技术 169个 30.1％

生物工程 148个 27.7％

合 计 548个 100.0％

目前在已设三个专业中，生物工程、生物技术和生物科学专业之间在课程体系、教学计划、教学环节等方面大同小异（多数学校课程差异不足10％），特别是缺少必要的实践教学环节，与学科定位和人才培养目标差距较大。对生物学科专业应该进行科学的定位。

生物科学专业是一门在宏观水平上研究各类生物的生态、资源、利用以及在微观水平上探讨生物结构与功能，揭示生命活动基本规律的生物学一级学科,涉及的范围与内容涵盖了原有的动物学、植物学微生物学、生物化学与分子生物学、细胞生物学、遗传学，生物物理学和生态学等专业。生物科学专业课程的设置应加强学生的基础知识,拓宽学生对生物科学整体发展的了解,努力使本科学生达到具有充分选择从事二级学科研究的余地与能力。本专业是培养生物学基础性科研与教学人才的专业。

生物技术专业是一门为适应学科发展和社会需求,培养生物学应用性人才的专业,要求在掌握宽厚的生物学基础理论的基础上，进一步掌握生物技术相关理论与技能,为面向21世纪生物高新技术产业的发展发挥重要作用。

各专业的特性为：

生物科学——理科办学专业；

生物技术——以理为主，以工为辅，理工复合办学专业；

生物工程——以工为主，以理为辅，工理复合办学专业；

生物科学——理科基础性人才；

生物技术——具有理科背景的应用性人才；

生物工程——应用性工程技术人才。

5．教学与科研结合

生物学发展非常迅速，几乎每天都有新的技术、新的理论出现，特别是在学科交叉领域更是日新月异。所以，在课堂上应该授予学生新的知识、新的观念，提高学生对科学的追求，启发学生的创新思维。因此，教学应该紧密与科研相结合，积极鼓励从事科研的教师承担本科教学任务，所有任课教师也都要积极参加科学研究。从而形成一个活跃的学术氛围，产生良好的教学效果。

有条件的学校要依托国家实验室、国家重点实验室,及其他科研实验室的实验条件和研究力量，实行大学生研究计划，大学生进入科研实验室，建立导师、研究生、本科生、实验技术人员以及不同学科背景相关人员的广泛交流，提高学生的研究视野，从根本上建立培养人才的有效机制，培养生物学领域中具有社会和科学竞争力的人才。

6． 毕业与就业问题

2003年全国高校毕业生212万人,其中生物类专业毕业生21705人,约占总毕业生的1%；而2003年生物类在校学生占本科在校学生总数的2.3%, 所以，今后生物类专业毕业生所占比例还会明显上升。根据对46所高校生物类专业1998—2002年本科毕业生去向统计，读研率为10％～70％不等，大多数为25％；就业率为30％～100％不等。目前，生物类在校生15万人。平均每年有近4万人毕业，每年国内外研究生录取不足2万人，所以每年流向人才市场有2万人左右。目前社会为生物类人才提供的岗位尚不能满足需求，随着招生规模的扩大，将会出现就业难的问题。

所以，人才培养要处理好学科发展和社会人才需求的关系：按需培养与按计划培养结合，学校地域特色和个性发展相融，基础研究人才与应用性人才共存，培养出复合型、多样性的生物学人才。

7． 本科生与研究生培养衔接问题

生物工程和生物技术本科教育尚没有与其衔接的研究生学位教育，使学生继续修学的途径受堵，就业压力增大，而且不利于生物工程和生物技术高级人才的培养。虽然生物工程本科为独立的一级学科，但是国家至今没有设立生物学的工程应用学科、应用学科的研究生学科点，与生物工程的迅猛发展极不相称。要不要设置生物工程和生物技术的硕士点和博士点问题，教育部需要提到日程上来考虑。

8． 教学改革问题

今后五到十年，大学教育的改革向什么方向深入发展，下一个时期人才培养的目标和模式与目前有什么不同，理科学生的教学体系和教学内容如何构建，在今后教学中如何处理学科发展与社会对人才的需求关系，中国在今后的大学教育中如何体现国际化趋势等等一系列问题都将是我们应该探讨的问题，特别是大学教育要与国际接轨。同时，注意大学教育的国际化趋势与中国特色的教育思想在培养目标和培养模式上的趋异，以及在培养方法和知识结构上的趋同，使得我国的教育能够在不远的将来以科学、规范、多样化的形式为国家培育出大批高素质专业人才。

中国的大学教育要有国际化趋势与中国特色，培养目标和培养模式趋异，培养方法和知识结构趋同，要建立具有国际竞争能力的本科生教育体系。尽管只有少数毕业生肩负赶超世界先进科学技术水平的历史使命，但是对大多数受过理科严格理论学习、实验训练的学生来说,无论他们进入产业界从事管理工作,还是到中小学当教师,他们将是医药、农学、生物技术产业最优秀的人才资源。生物学教学的历史源远流长，在几代人的努力下，生物学教育获得了健康飞速的发展，为国家培养了大批的生物学应用和基础研究人才。在21世纪初，生物学将成为自然科学的发展前沿、国家经济发展的支柱，国家对生物学人才培养提出了更高的要求和希望，生物学教育进入了一个新的发展时期，面临机遇与挑战，生物学人才的培养任重而道远。

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