生物学研究热点(合集7篇)

第第页生物学研究热点(合集7篇)

时间：2023-06-2516:04:09

生物学研究热点第2篇生物学研究热点第6篇

由于蒸汽机的出现和应用,热现象的研究受到重视,到18世纪前半期,制造出了一些供实际应用的温度计,相继建立了华氏、摄氏等经验温标,系统的计温学初步建立,在定量研究热现象方面迈出了重要的一步。温度计的发明和改进,又进一步促进了量热学的发展,热量、热容、比热、潜热等概念初步形成,量热器开始使用,热平衡方程建立起来,量热学形成系统的科学。

随着计温学和量热学的建立,对热现象的研究走上了实验科学的道路。18世纪后期,英国人瓦特对蒸汽机的改进起了关键性的作用,这大大促进了生产力的发展,也促进了对热现象的更深人的研究。由于对热本质的研究不断深人,热是一种物质的说法彻底破产,能量守恒定律,即热力学第一定律在19世纪得以建立。这期间,一大批科学工在各个不同的领域作出了自己的贡献,其中最着名的有迈尔、焦耳、亥姆霍兹三位。德国医生迈尔思维敏捷、视野开阔、善于总结,最先提出能量守恒思想,认为热是能量的一种形式,可与对机械能相互转化。英国物理学家焦耳是一个孜孜不倦的实验物理学家,他在长达40年的时间里,进行了大量精确的实验,令人信服地证明了,热量和功之间存在着确定的数量关系,为能量转化与守恒定律的建立奠定了坚实的实验基础。而德国的亥姆霍兹在论述能量守恒的普遍性上起着重要的作用。

以上对热现象的研究,都是根据对现象的观察和实验所总结出来的宏观热现象的基本规律,用严密的、科学的逻辑推理方法,研究和讨论热学系统的性质,称为热现象的宏观理论。早在热力学第一定律建立之前,法国工程师卡诺对热机理论作了深入的研究,在此基础上,德国物理学家克劳修斯和英国物理学家开尔文分别于1850年和1851年自立地发现了热力学第二定律,论述了热学过程的不可逆性,找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数,这套理论发展到现在,称为“热力学”。

在热力学理论发展的同时,人们已注意到热现象与组成物质的大量微观粒子的无规则运动有着密切关系,从微观的角度研究热现象的工作也已开始,在19世纪中叶以后得到飞跃的发展。首先是气体动理论(以前称为气体分子运动论或气体分子动理论)的提出和完善,概率统计方法的运用,使气体动理论从定性的论述发展成为定量的理论,这就是关于热现象研究的微观理论。气体动理论发展为分子物理学,再进一步发展,就是“统计物理学”。热现象的各种宏观性质都与微观粒子的运动情况有关,各宏观物理量都是相应微观量的统计平均值,任何宏观的平衡态都必然伴随着永不停息的微小涨落,这就是关于热现象的微观理论的主要观点。

20世纪50年代以后,关于非平衡态的热力学和统计物理学理论得到迅速发展,已经从平衡态和衡态向着远离平衡态的方向推进,这为寻找从无序到有序转化的途径提供了新的思想和新的概念,但相对于平衡态理论来讲,非平衡态理论还显得很不完善,这是今后继续研究和发展的重点方向。

热学是物理学的重要组成部分,热运动是物质运动的一种重要形式,热运动对应的能量枣热力学能(内能)是一种重要的能量形式,因此,热学部分的知识历来是中学物理课程的重要组成部分。热学与力学相比,研究对象、研究内容和研究方法都大不相同,力学研究的是宏观物体(其模型是质点、质点组或刚体等),以牛顿定律为基础,研究其机械运动规律以及机械能的转化与转移等等。

生物学研究热点第7篇

[关键词]生物素养；学科热点事件；屠呦呦；施一公

培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出，提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此，作为高中生物教师，应该充分利用各种课程资源，着力于提高学生的生物科学素养，合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件，开展教学不失为一种有效的选择。

一、解读生物科学素养的主要内容

我国现行的《普通高中生物n程标准》指出：生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。1993年，米国生物科学课程研究所（简称BSCS）出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认识和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握，是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定，虽然在表述上略有不同，但总的来说，两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说，生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义：在知识层面上，要求学生掌握基本的生物科学知识，能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象；在能力层面上，要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力，具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力；在情感、态度、价值观层面上，要求学生形成正确的世界观和价值观，对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情，对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力，并且能根据自己的判断做出正确的抉择。

二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用

当今，随着信息传播手段的不断发展，人们获得各类信息的渠道增多，不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件，这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的，我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理，可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用，也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。

引导学生关注和探究这些学科热点事件，对于广大教师来说，也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面，学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注，乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究，本身就是生物科学素养的一部分。2023年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养：素质教育的新起点》一文中指出：现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出，培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识，并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合；需要用人类最前沿的科普性知识，不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面，热点事件得到了社会层面较多的关注，在各种媒体中出现的频率也比较高，往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断，只要老师引导得法，学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得，学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。

一段时期以来，与生物科学相关的热点问题是很多的，笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。

（一）屠呦呦研究员获得2023年诺贝尔医学和生理学奖

2023年，我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖，这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来，可谓举国沸腾，中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为，我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时，教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。

首先，教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖，但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定，是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少，在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步，但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖，而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪，“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此，生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。

其次，屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到，“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”，“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨，学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性，力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的，也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说：“药物是治疗疾病的主要手段，我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然，她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。

这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。

（二）施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理

在生物科技前沿领域，我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2023年8月，中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章，揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现，清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。米国科学院院士、米国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说：“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的，这是中国生命科学发展的一个里程碑，它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点，而帕特尔教授的评论，提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。

首先，教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂，创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件，我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义，更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举，要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题，而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术，并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许，同学们并不能理解这些技术的原理，但同学们一定要有勇于创新的意识。同时，我们要让学生对创新有一个正确的理解，创新并不一定就是“无中生有”，如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了，施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此，教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良，可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考，在科学的基础上勇于革新，创新并不是遥不可及的。对于学生来说，只有增强了他们对创新的理解，创新能力的提升才成为可能。

其次，教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界，施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果，他略带传奇色彩的求学和科研之路，他对生命科学研究的执着追求，他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等，都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中，同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法，这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻，但是，他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩，这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。

再次，在学生对生物知识学习的层面上，这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理，高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可