作者:崔梦玲 卢晓璐 黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2013-1-3 10:11:32
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复旦校长“跨界”公开课鼓励跨学科思考
 
这是杨玉良担任校长以来首次登上本科生课程的讲台。作为我国第一代高分子专业博士、中科院院士,在杨玉良眼中,“这些并不重要”,他更是一名教师。
 
■通讯员 崔梦玲 卢晓璐 本报记者 黄辛
 
“很多生物有斑斓的条纹,但如果用计算机进行模拟,却能发现它们符合一些数学定理。难道是基因懂得数学,还是计算机懂得基因?”
 
近日,复旦大学逸夫科技楼报告厅座无虚席,校长杨玉良院士走上本科生讲台,为400余名师生带来了一场别开生面的遗传学公开课——“一个非生物学者的生物观:漫游在化学、数学、物理和生物学的边界”。
 
该课程为选修“遗传学”的学生开设,面向全校师生报名开放,并在邯郸和枫林校区开设了两个视频直播分会场。
 
“外行”讨论 ,鼓励跨学科思考
 
生物学中的问题是否都能靠基因来解决?
 
担任遗传学课程主讲教师的 学院教授乔守怡开场就向在场的师生道出,丰富的生物性状的形成,不仅仅是基因的作用,我们需要另辟蹊径探索,除了基因的调控、蛋白质体系构建、表观遗传学,还有什么因素参与了生物性状的表现。
 
在课前主持中,乔守怡主动“爆料”。原来杨玉良和他两人有个共同的爱好——喜欢贝壳。有一次杨玉良在鉴赏乔守怡收藏的贝壳时,两人聊起贝壳上的花纹。杨玉良从遗传学以外的角度阐述自己的观点,并说了十几个生物“故事”。这让乔守怡突发奇想,能否邀请杨玉良到他的遗传学课堂来给本科生上一堂课,杨玉良当场就答应了。乔守怡表示:“我一开始觉得很惊奇,因为校长居然能答应给本科生上课。后来又觉得很平常,因为杨校长站在讲台上,就是杨老师。我们后来又接触了几次,最终设计了今天这堂课。”
 
在课程的开始,杨玉良就亮出了自己的观点:“基因不是支配生命的规律,而规律却在通过基因发挥作用;生命过程毕竟不能违反数学和物理学定律,生物学所做的一切都要受到数学和物理学定律的限制。”
 
作为高分子专家,杨玉良指出,“外行”来讨论 是需要勇气的,但实践表明,学科交叉是极其重要的。“除非我们中有些人敢于去着手总结那些事实和理论,即使其中有些知识是第二手的和不完备的,而且还敢于面对被看成蠢人的风险。除此之外,我看不到再有摆脱这种两难境地的其他办法了。不然,我们的真正目的永远不可能达到。”杨玉良援引薛定谔的话鼓励更多的师生跨学科思考。
 
据1999年到2004年对诺贝尔奖获得者的统计,诺贝尔医学(生理学)奖就有84.6%的获得者是非生物学背景出身。而从百年诺贝尔奖获奖情况看,41%的获奖者属于交叉学科,由此可见“外行”来谈论 的重要性。
 
随后,杨玉良分别从数学、物理学、化学的角度与在场师生讨论了 中若干有趣的问题,从动物皮毛花纹到烟草花叶病毒,再到红血球细胞的形状,即便是文科生也听得津津有味。例如,数学领域中的“反应—扩散—吸附方程”是一类抛物型微分方程,却能解释斑马、豹子、长颈鹿等哺乳动物皮毛上的花纹是如何形成的。这一方程与如此多的生命现象联系在一起,绝非偶然,看似十分复杂的生命现象或生命过程似乎有可能用数学手段来把握。在生物体系中,还有其他的数学、物理理论,以“密堆积”理论为例,最明显的例子就是葵花籽的排列满足对数螺旋曲线。而在蛋白质组装的问题上,用物理学中的静电相互作用,就可以来阐释为什么是螺旋地缠绕。
 
杨玉良总结道,基因的重要性不能被过度强调,基因不能也不可能决定生物世界的一切,数学、物理(化学)规律适用于生命体系。基因不是规律,但基因通过数学、物理和化学规律起作用。生命过程毕竟不能违反物质科学的定律,生物学所做的一切都要受到物质科学定律的限制。因此,“漫游”在化学与数学、物理和生物等学科的边界或许代表了 研究的一个新阶段,或许更有助于解开生命过程的奥秘。
 
深化通识教育理念,培养跨学科人才
 
既然跨学科的探讨如此有必要,我们又应该怎样在本科生阶段培养跨学科人才?
 
在课后的互动环节上, 学院教授卢大儒就提出了这样的疑问:“就生物科学的教学和研究来讲,一方面现在的学科要求很高,需要多视角,甚至是跨学科,另一方面学校教育又呼吁为学生减压,那么在日常的教学中应该如何平衡?”对此,杨玉良笑言自己连基本的三角公式可能也记不住。他指出,我们的本科生教育应该引导学生把有限的脑力空间用在思考上,纯粹记忆的东西,老师只需告诉学生在哪里可以找到答案即可。师生都要着重理解吸收基础的原理,避免做“思想上的懒惰者”。
 
这是杨玉良担任校长以来首次登上本科生课程的讲台。作为我国第一代高分子专业博士、中科院院士、多项“863”、“973”重大科研计划负责人、复旦大学校长,在杨玉良眼中,“这些并不重要”,他更是一名教师。
 
杨玉良在课前认真备课,光PPT就亲自几易其稿,课上播放的PPT多达154页。来自软件工程的2012级本科生方家婧就感言听校长上课“和老师平时上课一样亲近,校长讲的许多东西很前沿,给了我一些新的视角,虽然与我的专业关联性不大,但是依然感觉很有收获”。
 
《中国科学报》 (2013-01-03 第5版 大学周刊)
 
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