基于学科交叉的基础医学研究生创新人才培养

曹 轩,付四清 (华中科技大学同济医学院基础医学院医学遗传学系， 武汉 430030； 华中科技大学同济医学院基础医学院研究生办公室)

在国家实施创新驱动发展战略、创建世界一流大学和一流学科的背景下，高校“双一流”建设必须实现国际高水平的科研与教学协同发展。培养拔尖创新人才是“双一流”建设的核心任务之一，这对我国的研究生教育提出了新的要求。基础医学是华中科技大学“双一流”建设中重点建设的8个“一流学科”之一，基础医学院已成为我国医药卫生领域重要的拔尖创新人才培养基地。

1 学科交叉对培养研究生创新能力的意义

美国国家科学院认为学科交叉是由团队或个人采用的一种研究模式，它汇集了两个或两个以上学科或专业团体的信息、数据、技术、工具、观点、概念或理论，以解决某些超越单一学科研究领域的问题，或加深对这些问题的认识[1]。随着交叉学科的兴起并不断发展，许多国家在促进学科交叉方面做了有益探索，如促进教育思想改变、更新教学方式、建立学科交叉研究中心、调整课程设置及加强师资队伍建设等。

学科交叉是科技创新的重要源泉。研究人员通过对170多位医学或生理学诺贝尔奖获得者的分析发现，这些诺贝尔奖得主中具有跨学科知识背景的占44.2%，获奖成果中涉及多学科交叉的占53%[2]。国内也有很多通过学科交叉做出重大成绩的例子，如中国科学院院士贺林教授领导的上海交通大学学科交叉平台-Bio-X研究院，20年多来始终坚持以生命科学为核心、以解码生命为目标，整合校内外多学科资源，在神经科学、遗传学、发育生物学、生物信息学、基因组学等领域取得了重大突破，彻底破解了人类第一例孟德尔遗传病：A1型短指症的致病基因和分子机制[3，4]，并在以精神疾病遗传学为代表的文理交叉、为消除出生缺陷开展遗传咨询的医工交叉、生物学大数据与信息科学的交叉、纳米科学与核酸分析的交叉、化学与生物学的交叉等方面取得了重要成绩。

医学教育是我国卫生健康事业的重要支撑，是“健康中国”战略的重要组成部分。基于学科交叉融合的创新型研究生培养是我国研究生教育改革的重要方向。据统计，我国的42所“世界一流大学”建设高校均在校级层面成立了形式多样的多学科交叉研究中心、新兴学院等，力图通过跨学科组织机构促进交叉学科建设。学科交叉不仅有利于培养学生的跨学科思维模式，还有利于促使学生整合多学科的知识，形成开放的、合理的知识结构，并有助于学生将理论知识转化为实践，提升学生的实践能力和创新能力。因此，学科交叉对于创新型人才培养具有十分重要的意义。

2 基础医学研究生招生

2.1 硕士研究生招生

研究生招生是研究生培养的重要组成部分，吸引优质生源是培养拔尖创新人才的基础。为此，我院每年选派多组骨干导师到开设基础医学本科专业的高校进行招生宣讲，同时，也鼓励教师到设有生命科学院、农学院、林学院等的高校进行招生宣传，并建立了多个研究生优质生源基地。2017-2021年，我院招收基础医学专业硕士生251名,其中约70%的生源本科专业为临床医学，约15%的生源本科专业为基础医学，约5%的生源本科专业为生物学，另外还有极少的生源本科专业为药学、中西医结合、公共卫生与预防医学、生物工程、生物医学工程等。

2.2 博士研究生招生

2017-2021年我院招收基础医学专业博士生191名，其中约80%的生源硕士阶段的专业为基础医学，其余的生源硕士阶段专业为生物学、临床医学、中西医结合专业等。对于博士生的招生，除了我校研究生院常规的下拨招生指标外，学院还组织教师申请我校创新研究院的博士生指标。如交叉学科博士生计划、“双一流”学科交叉博士生培养创新团队项目。近几年，基础医学院有四个导师团队获批我校“双一流”学科交叉博士生培养创新团队项目，每个团队连续3年每年可获得1-3个博士生招生指标资助。

3 研究生培养

3.1 培养年限

根据《华中科技大学研究生培养工作规定》，2019级及以前的普通博士生(含硕博连读取得博士生学籍后)基本学习年限为3年，直博生的基本学习年限为5年。博士生可以申请延迟毕业，但不得超过最长学习年限(含休学)8年。自2020级开始，普通博士生(含硕博连读取得博士生学籍后)基本学习年限为4年，直博生的基本学习年限为5年。博士生可以申请延迟毕业，但不得超过最长学习年限(含休学)6年。全日制硕士生的学习年限为3年；可延迟毕业，但最长不得超过4年(含休学时间)。

3.2 导师指导

我院研究生导师是研究生培养的第一责任人，并把导师指导与团队/课题组指导结合起来，把思想教育与专业培养统一起来，为研究生创造良好的学术氛围和成长环境。我院对于与外单位联合培养的研究生实行双导师制，即一名研究生可由不同学科的2位导师共同指导，从不同学科寻找突破点，解决问题。这种导师联合培养制度可以解决单一学科的导师负责制无法解决的问题，加强了不同学科之间的交流与合作，有助于培养研究生的创新思维和实践能力。研究生的个人培养计划由导师根据培养方案的要求，按因材施教的原则，根据研究生的具体情况而制订。个人培养计划包括课程学习、文献阅读及综述报告、科学研究、选题报告、阶段报告、学位论文、学术活动、实践环节等项的要求和进度安排。

4 学科交叉课程的设置

4.1 理论课程

课程学习是研究生培养的重要环节。研究生应在学习中研究，在研究中学习，充分发挥自身的主动性和创造性。课程教学应更多地采取启发式、研讨式等教学方式，培养学生发现问题并独立解决问题的能力。在研究生的课程设置上，除了按传统的系部学科专业设置课程外，还设置了学科交叉课程，如病理生理学系负责开设的心肺血液疾病病理生理及其研究进展。授课教师有的来自基础医学院的不同系部(包括病理生理学系、医学遗传学系、解剖学系、病原生物学系、生理学系)，有的来自其他学院，如第一临床学院的呼吸与危重症医学科、麻醉科、心血管内科；第二临床学院的心脏大血管外科、心血管内科、呼吸内科。此课程的授课单位基本囊括了近些年同济医学院在心肺血液疾病研究方面实力雄厚的所有科室。这对学生了解本领域的前沿研究动态、技术和方法有重要作用，开阔了学生的科研视野，启迪了学生的思维，有助于学生创新能力的培养。

4.2 实验课程

学科交叉课程-代谢与疾病基础研究实验技术是我校“双一流”建设项目，即交叉学科研究生高水平实验课程建设项目，牵头建设单位为我院生物化学与分子生物学系，联合建设单位为第一临床学院内科学系。课程团队的研究方向及特色是围绕代谢紊乱和心血管疾病的发病机制开展深入的临床和基础实验研究，探索相关疾病综合的治疗策略。通过整合各自的优势和资源，课程在联合培养研究生方面体现出较强的整体优势。课程40个学时，均为实验课，以拔尖创新人才培养为主要目标。通过学习本课程，研究生可了解代谢与疾病基础研究所涉及的常用实验技术，掌握各项代谢研究的实验操作技能。同时，本课程也为研究生提供了代谢异常与疾病基础研究相关实验技术和课题设计的咨询平台。课程采用小组分组进行科研实验与临床案例讨论相结合的模式授课，有助于研究生了解代谢异常与疾病研究领域中最前沿的科研动态，使学生学习多学科交叉的研究方法和科研技能，并获得更广阔的科研视野。

4.3 理论+实验课程

学习记忆与机器学习课程是我校“双一流”建设项目，即交叉学科研究生高水平课程建设项目。牵头建设单位为我院神经生物学系，联合建设单位为计算机科学与技术学院。本课程的开设不仅有助于医学生学习人工智能的知识结构，掌握基本概念和方法，加深对脑和神经网络的认识，而且能帮助计算机专业学生了解人脑学习记忆的神经生物学基础，了解学习记忆过程中的细胞和分子机制，并能够在科研实践活动中运用本课程所学的知识，合理选择人工智能方法模拟人类学习记忆。因此，本课程有助于拓宽学生视野，促进学科知识融合，提高学生的创新能力，为学生在相关领域的深入研究打下基础[5]。

5 创新基金与项目

我校创新研究院设立了多种创新基金、项目供教师或学生申请，鼓励师生开展与创新有关的各种活动。如技术创新基金，其设立目的是促进学科交叉研究和培养博士生的创新能力，仅支持部分优秀的博士生开展有关活动，如调研、学术交流、国际短期访问、发表论文、申报专利等，资助额度一般为4万/项。基础医学院每年有6-10名博士生获得资助。

创新研究院还设立了交叉学科研究生高水平课程项目，其目的是建设交叉学科高水平教材或慕课，资助对象为优秀研究生教学团队，资助额度为60万/项。项目建设周期一般为一年，要求出版教材或建设慕课上线。基础医学院每年均有1-2项目获得资助。

创新研究院双一流学科交叉博士生培养创新团队项目(即HCP登峰计划)于2016年启动，旨在打破学科壁垒、推动学科交叉，促进拔尖创新人才的培养，鼓励发表高水平学术论文和高被引论文，遴选优秀学科交叉博士生培养创新团队给予支持，项目资助总经费控制在150万元[6]。基础医学院已有十多位教授主持或参与了HCP登峰计划团队，包括神经系疾病转化医学研究团队、重要心血管疾病的危险因子发现与生物学基础研究团队、重度抑郁症药物治疗新靶点研究团队、天然先导化合物的发现与成药性评价研究团队等。

基础医学院积极参与校内跨学科大类导师选聘，如5位教授参与人工智能与自动化学院在“人工智能交叉学科博士点(9901)”招生，获得5个博士生招生指标。学院对此博士点的学生招生和培养，根据《华中科技大学研究生导师岗位管理办法》及相关约定执行，如招生、复试、录取、报到、注册、学生管理工作由人工智能与自动化学院组织实施；基础医学院导师负责研究生培养相关经费并依据人工智能研究生培养方案，制定培养计划，按人工智能交叉学科的要求进行培养。毕业要求按《人工智能与自动化学院博士研究生申请学位的质量标准》中的人工智能学科要求执行。

6 讨论

随着我国科学技术的快速发展，单一学科已越来越难以适应科技创新的要求。因此，学科交叉成为促进科学发展的主要动力之一，进而影响高校创新人才的培养模式。在“新医科”建设背景下，高等医学教育应逐步转变为以医文、医工、医理、医X交叉学科为支撑的医学模式，培养能够适应以人工智能为代表的新一代技术革命，能够运用交叉学科知识解决医学领域前沿问题的高层次医学创新人才[7]。华中科技大学基础医学院有一百余年的办学历史，为我国培养近10万医药卫生人才。目前学院发展势头良好，2017年入选国家“双一流”建设学科，2020年入选国家基础学科拔尖学生培养基地2.0。学院目前拥有国家教学团队2个，国家教学名师2人，教育部创新团队3个，近80%的教师具有海外一流大学的留学经历，形成了一支由40余位教师组成的神经科学交叉团队，为研究生创新人才培养提供了师资保障[8]。

录取优质生源是提高研究生培养质量的重要保障，招生方式对于选拔优质研究生生源具有重要的作用。我校基础医学专业硕士的招生方式是推荐免试与统一招考相结合，约15%的生源本科专业为基础医学，近70%的生源来自于临床医学，约5%的生源来自于生物学，还有极少生源来源于药学、中西医结合、公共卫生与预防医学、生物工程、生物医学工程等。这种跨学科招生有利于选拔具有跨学科知识背景的优秀学子，为进一步的创新能力培养奠定了基础。尽管如此，我院“985”或“211”高校生源依然占比较少。因此，近些年我院十分重视硕士生招生工作，已多方面采取措施吸引优秀本科生[9]。我院博士生招生采取了本科直博、硕转博与申请考核制三种方式。由于每年基础医学专业硕转博人数有20-30人，本科直博门槛较高，因而博士生源相对较好。

研究生培养全过程中导师是第一责任人。通常情况下，一名研究生由一名导师负责指导。为了加强不同学科之间的交流与合作，培养研究生的创新思维和实践能力，一名研究生也可由不同学科的2位导师共同指导，如基础医学-生物学(医理交叉)、基础医学-计算机科学与技术(医工交叉)、基础医学-信息与通信工程(医工交叉)等。这种导师联合培养方式可以解决单一学科的导师负责制无法解决的问题，有利于创新人才的培养。基础医学院注重学科交叉导师团队成员的遴选工作，优先把能够培养学生多学科交叉融合思维、关注高科技对医学教育影响的教师吸收到导师团队，以帮助学生培养创新思维、提高创新能力。

我院基础医学课程体系于2021年6月-8月进行了调整，已在2021级研究生中实施。其具体做法是根据国务院学位委员会学科评议组编写的《学术学位研究生核心课程指南(试行)》，按照基础医学一级学科设置了17门核心课程，保留了部分以往按二级学科设置的专业课程、特色课程以及学科交叉课程。如心肺血液疾病病理生理及其研究进展作为交叉课程被保留下来，因其实现了基础医学院与临床学院的紧密对接，真正践行了基础与临床融合的办学理念，有效促进了基础与临床教师间的交流与合作。学习记忆与机器学习是医工交叉课程，对拓展研究生科研视野、培养创新思维具有重要意义。核心课程和专业课程一般由系部设立的教学主任、教学秘书负责管理，课程的授课教师一般是本系的教师。学科交叉课程则采取课程负责人制度进行管理，授课教师往往来自不同院系，课程教学团队成员具有多学科的知识背景。这要求课程负责人具有较高的学术地位和影响力、较强的组织协调能力。学科交叉课程设置一名教学秘书协助课程负责人对课程教学相关事宜进行管理，如协助课程负责人组织完成教学大纲的编写、负责教学法的组织实施，为学生答疑解惑等。

为更好地发挥基础医学在“健康中国”战略中的作用，基础医学院紧跟“新医科”建设步伐、紧扣新时期医学发展需求开展人才培养，既注重对现有基础医学培养体系的升级，又不断加强基础医学-X学科交叉融合，发展创新型的基础医学教育。而创新研究生院的技术创新基金优先资助学科交叉的研究项目和团队，这一举措对基础医学研究生创新教育起到积极的推动作用。

基础医学通过与其他学科之间的交叉融合可以吸收和借鉴其他学科的思维与知识，促进基础医学的快速发展，同时基础医学的发展也将促进其他学科取得进步，从而提升各个学科整体科研水平。