“免疫学导论”课程思政的教学实践探索
——以“疫苗的前世今生”为教学案例

2021-01-16 11:56:01林玲王秀娜袁军陈煜
关键词:免疫学疫苗新冠

林玲 王秀娜 袁军 陈煜

(福建农林大学 生命科学学院 生物技术系,福建 福州350002)

现代免疫学建立已有120多年历史。随着生物科学学科的交叉融合以及技术检测的革新,免疫学发展迅速,研究成果不断涌现。免疫学一直处于不断更新发展中,是一门较为难懂的学科。在生物类本科教学中开设“免疫学导论”具有现实指导意义。特别是在新冠疫情的时代背景下,免疫学课程在科研领域、人才培养和服务社会等方面都肩负着使命和责任。“免疫学导论”是福建农林大学生命科学院系生物类专业的基础核心选修课程之一,以其基础性和实用性广受学生的好评,每年的选修率在80%以上。在“免疫学导论”教学中融入“思政元素”有助于学生深刻了解相关知识,提高学习兴趣,提升专业能力,培养人文素养[1]。“免疫学导论”中有许多“思政元素”可以发掘,特别是可以与我国传统医学、优秀科学家案例进行有机结合[2]。

本文以“免疫学导论”绪论章节为案例,选取几个关键历史节点、关键人物、标志性事件,回溯疫苗曲折的诞生历程和传奇故事,讲述我国疫苗发展的历史和重要贡献,并结合当前新冠防控形势,展示我国疫苗研究的最新成果。

1 案例教学主题——疫苗的前世今生

本案例以人类与疾病的对抗历史作为切入点,通过几个时间节点、代表人物及典型事件将疫苗的研究历史串起来呈现给学生。着重强调古代中国在防疫和疫苗研究的贡献,以激发学生学习兴趣;进一步探讨我国过去疫苗研究发展缓慢的原因,引导学生进行反思;最后回到现今,结合新冠防疫和疫苗研发的最新成果,鼓励学生努力学习,继承发展先辈们的科学精神、探索精神。

2 案例教学目标

通过介绍疫苗的发展历史,掌握疫苗的概念及类型,激发学生的民族自豪感和爱国热情,增强学生的文化自信,培养理性科学思维,以史为鉴,提升反思能力。

3 案例教学的实施流程

3.1 导入主题

免疫学的发展经历了三个时期:经验免疫时期、经典免疫时期和现代免疫时期。尽管免疫学科的真正建立是在19世纪末,但早在智人走出非洲大草原到世界各地繁衍生息之时,免疫经验就口口相传下来。可以说,免疫学的发展历史就是人类与流行病的奋战史,记载了无数的辛酸与苦难,是人类战胜疫病的总结。天花、黑死病、霍乱、流感等疾病在人类历史和文明进程中扮演了重要的角色,这些如影随形的疾病成为人类摆脱不了的梦魇。正如加缪在《鼠疫》中所说的,瘟疫和战争总是频繁地发生,让人措手不及。教师以图片展示的形式引入人类历史中与传染病的几次交锋:天花病毒被消灭前,至少三亿人死于其手;鼠疫(黑死病)在中世纪横行无忌,造成欧洲三分一人口的损失,影响了欧洲的历史文化进程,文艺复兴、宗教改革和反犹太人运动等在此期间酝酿发展;而流感病毒在不断的变异中追击人类,至今每年仍造成数十万人死亡。触目惊心的数据和图片能够引起学生的学习兴趣,让学生感受到命运多舛的人类文明发展史。教育学生要学会敬畏自然,敬畏大自然中的每个生命体,以虔诚之心融入自然才是人类发展之钥。

3.2 展开阐述

人类与传染病的长期奋战中留下了宝贵的经验。中国传统医学在这些战“疫”过程中留下了浓墨重彩的篇章。东晋道学家、医药学家葛洪的名著《肘后备急方》中除了最早的天花记载记录外,还详细描述了如何防治狂犬病——“仍杀所咬犬,取脑敷之,后不复发”,可谓免疫学的先驱。有记录显示,世界上最古老的疫苗是我国宋代发明“人痘法”,距今已有上千年。该方法是直接取用天花患者身上的“时苗”即结痂或浓汁,用细竹筒吹到他人的鼻孔内,使之轻微染病从而获得免疫能力。教师用图片展示宋代接种“人痘”,展示保存下来的医学资料。但由于此法死亡率很高,经过多年的探索和改进,明代医者发明了“熟苗”,即将“时苗”筛选后留下毒力降低的痘苗。用“熟苗”接种大大降低了死亡率。“人痘法”还通过了陆上和海上丝绸之路,传播到了东亚、西亚、南亚、欧洲等国,拯救了无数人的生命,也为18世纪Edward Jenner发明“牛痘法”治疗天花奠定了基础。Jenner医生也因此被誉为“免疫学之父”。世卫组织于1980年宣布人类消灭天花,这是首次也是唯一一次人类战胜病毒的例子。除了人痘法,古代中国还总结了一整套防疫措施。《云梦秦简》记载显示,秦代就有疫情报告制度。到了清代光绪年间,在西方医学的影响下,组建了具有现代意义上的卫生行政机构[3],不仅有效地控制了疾病的扩散,同时也有力地促进了中医的发展。这些史料的介绍能够燃起学生的爱国热情,使他们增强民族自豪感与自信心。

3.3 深入研讨

讲述Vaccin(疫苗)一词的来源及Louis Pasteur、Robert Koch的开创性贡献。Louis Pasteur不仅仅开辟了微生物领域,还是疫苗研制领域的先锋。他将培养两周后的炭疽杆菌制成了人工减毒炭疽杆菌制剂。为了纪念Jenner医生的伟大功绩,他将获得的制剂取名Vaccine(疫苗),来源于拉丁语的Vacca(牛)[4]。同时代的医学家Robert Koch则发现传染病是由病原细菌感染造成,因此被称为病原细菌学的奠基人和开拓者。他提出了著名的科赫法则(Koch’s postulates),对制作疫苗的方法进行了系统化研究。这一阶段被称为第一次疫苗革命,包括卡介苗、白喉、破伤风类病毒、鼠疫疫苗等30多种疫苗被研制出来[5]。遗憾的是,我国在这一时期由于信息封闭、经济凋敝、科学文化落后,没有参与到第一次的疫苗革命中来。

用提问和互动的方法,讨论中国为何没有首先发明牛痘法。引导学生从历史、地理、文化传统、政治等方面探讨。参考观点:中国古代并不注重科学研究,士农工商的等级思想禁锢着知识分子,医生的地位沦落到“三教九流”中的中九流。封建统治阶级较少深入民间体察民情,发生瘟疫时应对措施主要采取隔离的方法。此外,中国的畜牧业发展较为落后,牛主要是作为农耕的工具,乳制品的食用较少,这也阻碍了牛痘法的发明。

新中国成立后,国家大力发展科学,知识分子有了更多选择,医生成为了受人尊敬的职业。制度的优越性逐步体现,科学技术的发展日新月异。因此在以DNA重组技术制备基因工程疫苗的第二次疫苗革命中,中国始终紧跟时代发展,特别是新型乙肝疫苗的研发更是进入了第一梯队[6]。20世纪70年代,在陶其敏教授带领下第一支血源性乙肝疫苗研制成功,开启了乙肝疫苗的大规模接种时代。陶其敏教授被称为中国乙肝疫苗之母。从20世纪50年代推广接种牛痘苗开始,我国疫苗市场从零起步,至今已超千亿元规模;同时防疫防控体系也日渐完善,不仅覆盖面广,应急水平也显著提高。

20世纪90年代,核酸疫苗的出现标志着第三次疫苗革命的开始。艾滋病毒、埃博拉病毒、SRAS病毒、新冠病毒(COVID-19)等传染病的爆发给人类敲响了警钟。然而危机与机遇并存,这些流行病也促进了科学飞速发展和技术革新。新冠疫情爆发后,各国纷纷启动了疫苗研发工作,研发时间大大缩短,短短数个月便有数十款核酸疫苗进入候选清单。目前,我国共有七款新冠疫苗进入Ⅲ期临床实验,五款(三款灭活疫苗、一款腺病毒载体疫苗、一款重组蛋白疫苗)已经上市。我国陈薇团队研发的重组腺病毒疫苗以腺病毒为载体,将新冠病毒S蛋白基因整合到腺病毒基因组中进行表达,与传统疫苗相比,其安全性、免疫力、持久性都大大提高。[视频播放我国新冠疫苗的研究现状(网址https://haokan.baidu.com/v?vid=11641768522224030606&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video)]

3.4 巩固加深

新冠病毒肆虐全球,虽然中国在防疫上取得了巨大的成功,但新冠病毒很可能成为季节性传染疾病,始终伴随人类。而疫苗目前仍是人类控制和消灭传染病的最好选择,因此疫苗的研发和大规模接种变得日益迫切。中国始终以开放的态度积极推动国际合作,成为对疫苗研发有重要贡献的力量。当前,已经有十五个国家订购了中国产疫苗。疫苗的出口绝非一门生意,中国始终将人的生命放在首位,疫苗物美价廉,并给予许多国家优惠。

提出问题:第三代疫苗的产生是否意味着第一代和第二代疫苗的退出?参考答案:当然不是。目前的五条疫苗研究路线中灭活疫苗属于第一代疫苗,以其研发快、使用安全和易于保存而经久不衰。腺病毒载体疫苗和减毒流感病毒载体疫苗属于第二代疫苗,因其滴度高、成本低和基因递送率高而著称。核酸疫苗为第三代疫苗,研发快速、成本低、无基因整合风险,但目前技术仍不成熟,保存的条件苛刻。因此,目前新冠疫苗的研发仍以第一代和第二代疫苗为主、核酸疫苗为辅。

3.5 总结提高

总结疫苗的前世今生及未来的发展趋势,了解中国在其中扮演的重要角色。新冠疫情爆发以来,中国以巨大的牺牲换来的抗疫成果给世界作出了榜样。抗疫事迹和平民英雄不断涌现,激发了学生爱国热情。大学生应该继承和发展先辈们的理想,不断开拓进取、勇于创新,为实现中华民族的伟大复兴梦竭尽全力。当前,新冠肺炎疫情仍在全球蔓延,传染性更强的病毒变种不断出现。中国第一时间分离鉴定出病毒毒株,与全世界分享病毒全基因组序列,积极推动、深度参与国际合作,为加快疫苗研究进程、狙击病毒作出了重要贡献。众目昭彰下,制度和道路的优越性显而易见。

作为普通的大学生,该如何应对这场“新冠风暴”呢?(播放视频“新冠病毒预防知识”,网址https://www.bbc.com/zhongwen/simp/science-52133480)大学生除了不恐慌、戴口罩、不聚集、讲卫生、勤洗手外,应将学校所学到知识普及给家人和朋友。“免疫学导论”的学习使学生可以从专业视角解读新闻报道,学以致用,做科学防疫的宣传者。

新冠疫情并非一次“黑天鹅事件”,而是“灰犀牛事件”。早在SARS病毒在亚洲肆虐时就有专家提醒下次的疫情可能是全球性的,警告各国政府做好准备迎接挑战。然而,大部分国家置若罔闻,特别是一些发达国家没有采取积极有效的应对措施,甚至尝试掩盖疫情真实情况的手段,导致疫情失控。反观中国,政府应对及时得当,以全国之力抵抗病毒,取得了举世瞩目的成果。然而,没有一个人可以成为一座孤岛,没有一个国家可以独善其身。各国只有消除隔阂开展全方位的合作,才能取得“抗疫”的最终胜利。

课后思考:后疫情时代,我们该何去何从?结合本专业,谈谈此次疫情给我们带来的机遇与挑战。提示:纵观此次疫情,许多行业受到严重冲击,如旅游、航空、汽车制造等行业,但与此同时,也有一些行业逆势而行,抓住机遇开辟了新路,这其中就包括了生物医药等行业。相较于传统工业的高耗能、高污染、高排碳,“绿色”一直是生物类行业的标签之一。当前,各国疫苗研制的投入大大增加,研发速度大大提高,疫苗上市时间大大缩短;核酸检测技术快速发展,高通量高效率,同时准确性不断提高。因此生物类专业的学生在这个发展机遇面前,更应该增强自信心,多学多想,开拓思路提高创新意识。

4 案例教学反思

4.1 亮点与精彩之处

4.1.1 多种教学手段并用

教学过程采用了故事导入、案例教学、对比式教学、播放视频、课堂讨论等教学方法,深入浅出地讲述了疫苗的发展历史、重要的研究成果以及中国在其中发挥的重要作用。多角度入手、多方法联动、层层递进地展开论述,不仅充分调动学生学习兴趣,引发学生思考,激发学生的民族自豪感和危机感,同时引导学生深刻认识中医药的历史地位和时代价值,鼓励学生努力学习,继承发展先辈们的科学精神、探索精神。

4.1.2 思政元素浓厚

思政绝非条条框框的戒律,而是丝丝入心的引导。正如DNA复制过程中的RNA引物,不断引导着DNA正确合成,没有它,DNA复制错误率将大大提高。同样,没有正确的价值导向,学生犹如浮泛无根的浮萍,只能随波逐流。因此铸魂才能铸人,立德才能提升育人质量。“免疫学导论”这门课有许多思政元素可以挖掘阐发。例如,疫苗最早是在中国宋代出现的,并沿着丝绸之路传入欧洲,为“牛痘法”的发明奠定了基础。

4.1.3 结合实际深刻反思

结合新冠疫情,将疫苗研究的最新进展呈现给学生,普及防疫知识,理论联系实际,有助于学生更好地理解和运用。同时结合生物专业,引导学生思考后疫情时代中社会、经济、政治的发展动向,为今后个人职业发展提供参考依据。

4.2 不足与改进

4.2.1 重点不突出

短短一节课无法展现疫苗发展的历史全貌,如何详略得当、突出重点是改进的关键。可发掘的思政元素很多,难以取舍。但过犹不及,集中发力到一两点上效果会更佳。

4.2.2 经验不足

此外,课堂讨论部分考验教师的现场掌控力,如何收放自如仍需不断积累经验。情感方面的控制也是难点,从民族自豪感到民族挫折感再到“四个自信”,如何平稳过渡仍需不断斟酌推敲。

4.2.3 思政元素融入不自然

思政元素的融入应该是润物细无声,不应停留在喊口号的浅层次,必须入脑入心,在不引起学生厌学情绪的前提下,潜移默化地传达正确的价值观、人生观和世界观。

5 结语

本案例教学为“免疫学导论”与思政相结合的一次初探,该课程还有许多“宝藏”有待发掘。例如我国诺贝尔奖获得者屠呦呦,临危受命,历经波折,翻阅无数中医典籍发现青蒿素这种有效治疗疟疾的药物,拯救了数百万人的生命。“糖丸爷爷”顾方舟顶住重重压力,克服种种困难,用自己做实验,耗时4年研发出了脊髓灰质炎疫苗,并让自己的孩子吃下了第一批“糖丸”。自此,中国的孩子们摆脱了小儿麻痹症的诅咒,小小的糖丸成为童年的美好回忆。李文辉教授放弃高薪毅然回国,发现乙肝受体,对乙肝病的研究和治疗作出了巨大贡献[7]。这些科学家科学严谨的态度、百折不挠的意志、开拓创新的精神、舍己为人的奉献和淡泊名利的品格都是优秀的“中华魂”,他们才是大学生应该崇拜和学习的偶像。党的十九届五中全会明确了“建设高质量教育体系”的政策导向和重点要求。如何将新精神、新思想与行动统一起来并具体落实到位是高校及教师的当务之急。立德树人为本,育人先铸魂。高校教师应在专业教学的过程中潜移默化地影响学生,用正确的价值导向引领学生,为国家培养德才兼备的建设者和接班人作出贡献。“免疫学导论”课程也责无旁贷,应该探索出一条适合农业院校开展免疫学课程的新路径。

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