刘艳芳 蔡继峰 耿坤 廖巧 鲁婷 朱振宇 扎拉嘎白乙拉
摘要:法医学课题中往往涉及大量的分子生物学理论及方法,所以法医学研究生应该了解并掌握相应的理论知识和实验技术。本文将分析法医学研究生学习分子生物学的现状,然后从分子生物学理论基础学习、实验技能掌握及学科最新进展学习等方面讨论如何切实提高法医学研究生的分子生物学水平。
关键词:法医学研究生;分子生物学;科研课题;理论知识;实验技术
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)43-0168-02
法医高层次人才不仅要为法律服务,而且还要引导学科发展,因此其综合素质显得尤为突出,但是目前法医研究生教育,多数是重实践、轻科研。法医学是一门应用型学科,要求较强的实践能力和社会沟通能力,且研究生教育培养的是行业内的精英,他们在未来不仅要参加司法实践,而且是法医科学研究以及教学的中坚力量。因此,法医学研究生不仅要具有良好的实践能力还要有扎实的科研素养,这样才能满足新世纪法医复合型人才的需要。分子生物学是从分子水平研究人体和疾病相关生物在正常和疾病状态下生命活动及其规律,从分子水平展开人类疾病的预防、诊断和治疗的科学[1],是一门实践性、技术性和理论性很强的学科,其理论和技术在法医学领域被广泛应用。结合本教研室多年的法医学研究生培养经验,本文在此探讨法医学研究生分子生物学理论以及实践教学的经验。
一、分子生物学在法医学科学研究中的应用
法医学包含法医病理学、法医临床学、法医毒理学、法医物证学、法医精神病学、法医毒物化学等分支学科,而在法医学中的每个分支学科都大量涉及分子生物学理论和实验方法。法医病理学中死亡时间的推断历来是研究热点和重点,其中通过检测嗜尸性昆虫和微生物来推断死亡时间被证明具有有效性[1],而嗜尸性昆虫及腐败微生物种类鉴别主要基于分子生物学中的DNA测序技术[2]。法医临床学研究中,损伤时间的推断非常关键,Takamiya等发现利用某些mRNA在不同损伤时间中表達量的不同就可以推断损伤时间。法医毒理学中通过检测人类基因组中的单核苷酸多态性的基因型判断个体是否对毒品敏感或耐受。法医物证学中运用分子生物学理论和方法分析鉴定毛发、骨、血液、精液及其斑痕等生物学物证的遗传标记,从而进行亲子鉴定和个人识别。因此法医学研究生认真学习分子生物学是非常有必要的。
二、法医学研究生分子生物学学习现状
分子生物学贯穿于法医学几大分支学科中,是法医学研究生的必修课。目前高等院校法医学研究生,在分子生物学学习和实践中存在一些问题和困难。首先,受经费和学科所限,高等院校的分子生物学实验室通常条件有限,不具备一些相对昂贵的实验设备,因此很难开展系统的分子生物学实验。其二,大部分法医学研究生在本科阶段主修法医学或者临床医学,大量的临床理论和实践课程占据了主要的学习时间和精力,所以很难打下扎实的分子生物学理论基础。其三,分子生物学是门发展迅速的学科,而研究生分子生物学教材内容相对陈旧,有待于指导老师引导研究生关注新的发展前沿。
三、探讨法医学研究生的分子生物学教学方法
(一)提高分子生物学理论知识学习
1.带习本科生实验课,深入了解分子生物学实验原理。法医学中包含大量的分子生物学实验以及相关内容。中南大学法医系目前拥有规范的法医分子生物学实验室,用于培养法医五年制本科生以及临床五、八年本科生,这对于法医学研究生而言是重要的分子生物学教学与科研实践场所。实验室实行全日对外开放,鼓励学生进行创新性科研活动,为广大学生提供发挥自主创新潜能的舞台。法医系实验课程实行“科研助理”模式,即让本系研究生以助手的形式参与实验教学活动。这种模式不仅要求研究生对实验原理有深刻的了解,而且还要熟练掌握这些技术。通过“科研助理”模式,法医学研究生可以深刻了解这些实验的原理和方法,为将来的科研和教学工作打下扎实的基础。
2.鼓励研究生撰写分子生物学综述。撰写综述可以全面了解某一专业领域,是一种催促强化文献调研和学习理论知识的好方法。分子生物学研究进展很快,只有通过大量文献的阅读,才能了解最新研究进展及研究方法的更新。比如青少年心源性猝死综合症是一种很难从法医病理学角度判断死亡原因的疾病,而最新的研究表明很多分子生物学中的基因突变现象可能与这种致死性疾病相关。这样就可以鼓励学生,通过大量文献的阅读了解与这种疾病相关的基因,以及突变位点,从而通过总结归纳撰写综述的方式促进研究生思考是不是可以通过分子生物学的手段解决法医病理学上的问题。
(二)提高分子生物学实验技能
1.鼓励法医学研究生到生物学院或基础医学院学习分子生物学。法医学是一门交叉科学,其中包含大量的分子生物学内容,而传统法医学实验室由于受到学科、经费等限制,不能提供完善的分子生物学学习条件,因此到专业的教研室或实验室,接受系统的分子生物学训练是非常必要的[3,4]。首先分子生物学实验室的很多实验技术在法医实验室是不具备的。比如分子克隆技术属于分子生物学中的基本方法和手段,对于法医学的研究生来说该技术在法医学中的等位基因分型标准物的建立中非常关键,但很多没有接受过系统分子生物学实验训练的学生很难使用该技术构建克隆载体。因此,到专门的分子生物学实验室学习感受态细菌的建立、酶切、PCR、载体连接、细菌培养以及阳性克隆筛选等技术,并应用于实际法医科研工作将对法医学研究生有很大帮助。另外,分子生物学实验室具有法医学实验室不具备的一些实验设备和实验平台,有利于法医学研究生课题的深入和延伸。法医学研究生的很多科研课题会由于仪器设备以及平台等原因暂停或搁置,但有时不仅仅是平台原因,因为很多商业化公司可以帮助我们弥补硬件问题,其根本原因是学生不理解这些方法和技术,不知道他们能解决什么样的科学问题。因此,如果让学生直接接触或操作这些设备,将大大地拓展思维,方便在以后的科研工作中灵活应用。
2.规范化培训分子生物学技术。分子生物学规范化操作技能是法医学专业研究生必须掌握的基本功。在实验室中,常有些学生操作不规范,忽视最基本的操作手法,导致实验结果不理想,并影响科研课题进度[5]。例如法医病理学中利用实时定量技术研究mRNA降解与死亡时间的相关性,如果学生操作不规范,加样器刻度调节不准,cDNA模板加入量不均,将严重影响试验结果,甚至导致得到前后矛盾的结论。以此为例,强调分子生物学基本操作的重要性,给学生讲解规范化操作的要点,并由经验丰富的老师在研究生完成开题报告后进行培训考核。对由于操作不规范导致实验结果不理想的学生,要求他们通过演讲的形式分析讨论自己实验失败的原因,总结经验,培养学生在实验中分析问题、解决问题的能力,而且还可以让其他学生以此为鉴。
(三)组织文献报告会及分子生物学新技术讨论会
分子生物学的发展日新月异,作为法医学研究生,有必要了解国际学术最新动态。繁重的鉴定工作往往会让研究生甚至他们的导师懈怠文献阅读,失去大好的科研机遇。因此,如何建立良好的文献阅读和交流机制是每一个法医教研室共同面临的问题。
文献报告会,是指小组成员定期聚会,批判性讨论和学习某一专业领域文献中的最新文献,分享各自的观点,以指导科研实践。具体形式为导师组织科研团队,每周由一名研究生、博士后或讲师通过幻灯片介绍国际权威专家的分子生物学科研论文,从而取长补短,共同进步。文献报告会的关键在于文献的选取以及科研讨论。建议选择在行业内的权威期刊或自然科学中公认的权威期刊进行阅读。以分子生物学中的测序技术为例,步入21世纪以后在短短几年中,从最早的Sanger测序技术发展到了第三代de novo技術,无不引领科研潮流,为法医学以及其他学科的发展起到了关键作用。这种革命性关键技术对法医学的影响深远,及时掌握并了解这些内容有助于法医研究生拓宽视野、提高科研素养。阅读文献,讨论文献,从中总结别人的优点,归纳自身的缺点,思考如何进步,如何完善自己的研究内容是法医学的一种良性科研思维。
四、总结
全文结合学科和专业特点,对法医学研究生如何学习分子生物学进行了初步研究与探索,最终提出以理论为基础、实践及课题相结合、广泛开展研究热点讨论的学习模式,在提高学生科研兴趣、自主学习能力、动手能力、创新能力等方面取得了良好效果。今后,我们将在教学实践中不断改进、充实、完善该教学体系,进一步提高法医学研究生分子生物学的教学质量和学生综合素质。
参考文献:
[1]冯作化,王广义,李伟.医学分子生物学[M].人民卫生出版社,2005.
[2]谢丹,彭钰龙,郭亚东,蔡继峰.法医昆虫学死亡时间的推断与Daubert规则之思考[J].法医学杂志,2013,29(4).
[3]连继勤,何凤田,江渝,甘立霞,杨劲,彭家和.培养创新意识的分子生物学教学策略研究与实践[J].中华医学教育探索杂志,2009,8(2).
[4]曾卫民,舒坤贤,宋惠萍.医学生分子生物学教学改革的初步探索[J].中华医学教育探索杂志,2003,2(2).
[5]王雅梅,李宝红,于培兰,孙丽翠,马惠苹,文朝阳.医学研究生分子生物学实验教学体会[J].中华医学教育探索杂志,2008,7(2).