成中芹 朱玉芳 吴萍

[摘 要] 遗传学是生命科学领域的引领学科，关系着人类的素质，长久以来在人类的文化习俗中留下了深深的烙印，在很多的文学作品中也包含一些遗传元素，因此，遗传学在实现与人文教育融合这方面具有自身独特的优势。在教学过程中，通过剖析文学作品中的相关遗传元素，将理性的遗传学知识糅合在感性的文学作品中，激发学生的学习兴趣，促使他们牢固掌握遗传学知识，同时，特殊遗传病例的人生经历也能强化学生的健康生命意识，尊重生命，珍惜生命。

[关键词] 科学;人文;遗传学;文学作品;健康生命意识

[基金项目] 2014年度苏州大学3I工程课程改革项目“人类遗传和健康生活”（325）

[作者简介] 成中芹（1976—），女，江苏建湖人，医学博士，苏州大学医学部基础医学与生物科学学院副教授，主要从事遗传学与生命教育研究;吴 萍（1972—），女，江苏苏州人，博士，苏州大学医学部基础医学与生物科学学院副教授（通信作者），主要从事水生生物遗传与发育研究。

[中图分类号] G642.0     [文献标识码] A     [文章编号] 1674-9324（2021）26-0084-04     [收稿日期] 2021-01-28

科學和人文作为文化的两个方面，从19世纪开始走向分离，而后逐渐呈相互对立之势[1]。但是，作为整体中的两个部分，分离或对立其中任何一方，都会对文化整体的发展产生消极的影响。一方面，没有科学技术发展作为支撑，社会就会回到原始混沌的状态;另一方面，没有良性的人文文化，社会发展就会陷于无序化[2]。社会的和谐发展在很大意义上取决于科学与人文的互动和融合，高等教育的发展也遵循这样的规律[2]。过分强调科技教育，忽视人文教育，最终培养出来的只会是社会需要的工具，而不是人格健全的人[3]。试想，如果学校培养的只是具有一技之长，但无人文情怀且又自以为是的专家，那么这样的人在解决各类问题时，肯定难以纵观全局，考虑周全。

对理工科高等教育来说，实施科学教育与人文教育的融合，促进人才知识结构和综合素质的全面发展已成必然，目前对这方面的教学实践和探索的研究越来越多[4-6]。不过，以遗传学为载体，实施科学与人文教育融合的教学实践较少[7-9]，特别是以文学作品中的人物和事件融合遗传学知识点的教学实践和探索还未开展。

遗传学是以基因为中心，围绕生物体的性状，研究其遗传和变异规律的科学。它是生命科学领域中一门较复杂的基础理论学科，内容涉及人类、动植物、微生物、病毒等多种生物体，涵盖生物进化、生物群落、生物形态性状、细胞染色体水平、DNA分子水平等宏观到微观的各个层次，常常被认为是诸多生命科学类课程中较难掌握的课程之一。因而，在遗传学教学中可实现科学与人文融合的探索和实践。一方面在课堂中通过剖析文学元素背后的遗传学内涵，将学生读过的文学故事与遗传学知识结合起来，不仅能够活跃课堂气氛，而且能够激发学生的学习兴趣，对学生掌握遗传学深奥的知识大有裨益;另一方面可以通过遗传学案例，拓展学生对世界的认识，升华他们对生命的认知。

一、应用名著中人物间的遗传关系，提高学生学习遗传学知识的兴趣

近婚系数是群体遗传学的重要知识点，是量化个体间近亲婚配风险的一个参数。虽然关于这个概念的理解和计算并不复杂，但是课堂中常规的教学方法是应用理论的解析和数据的推理，这样就会略显枯燥;而借用经典小说中的人物关系来解析知识点，则会大大提高学生的学习兴趣。例如《红楼梦》是妇孺皆知的小说，贾宝玉的婚事是贯穿整个小说的主要线索。结婚对象选林黛玉还是薛宝钗，拥有相当决定权的贾母和王夫人一直在迂回斗争，僵持不下。其实，抛却宝、黛之间的感情，利用近婚系数的知识，也可轻易地解答这个问题，做出科学的选择。贾宝玉与薛宝钗是姨表兄妹关系，与林黛玉是姑表兄妹关系，均属于三级亲属。他们在常染色体上基因的近婚系数相同，而在X染色体上的近婚系数则差别很大，分别为3/16（宝玉和宝钗）和0（宝玉和黛玉）。也就是说相比宝钗，黛玉和宝玉的婚配后代患遗传病的概率更低，因而从科学的角度看，宝玉和黛玉的婚配更为合理。小说中宝玉和黛玉青梅竹马，情投意合，且有前世的木石之盟，读者内心都希冀贾宝玉和林黛玉能再续前缘，然而如小说所述，他们错过良缘，结局使人心存遗憾。在课堂上利用近婚系数科学论证，学生普遍欣然认可。课堂上再进一步引导学生计算宝玉和其他几位金陵十二钗的近婚系数，强化这一知识点。对经典文学名著《红楼梦》人物关系的遗传学解析，很好地活跃了课堂气氛，极大地激发了学生学习遗传学的兴趣。

二、借助典型文学形象强化遗传病性状特点，促使学生牢记遗传学知识

“艺术源于生活，又高于生活”。许多文学作品中描绘的具有特殊容颜或嗜好的丑陋形象，往往是遗传病患者。在介绍单基因遗传病章节时，可以结合这些文学形象，将他们古怪的容颜、嗜好与遗传性状的发生机理相结合，逐一分析，从而加深学生对课程知识点的理解。

例如电影《暮光之城》描绘了一个英俊帅气，但面容苍白，靠吸人和动物的血为生，能在阳光下“闪闪发光”的典型的吸血鬼形象。其实，吸血鬼的原型来自一种遗传病——急性间歇性卟啉症。这是一种常染色体显性遗传病，主要因血红素合成过程受阻引起。在血红素的合成代谢中，关键酶——卟胆原合成酶缺乏，使代谢中间产物卟啉不能转化成血红素，从而在体内大量累积，造成细胞损伤，引发疾病。小说所描写的吸血鬼形象的一些特征，可以根据卟啉症的发病机理，得到科学的解释。阳光下“闪闪发光”是由于患者体内积累的卟啉对光很敏感，一旦见光，被紫外线激活后就会发出荧光。又因为卟啉多聚集于人体的皮肤、骨骼和牙齿中，所以阳光下整个人自然就亮了起来。同时，在太阳紫外光的激活下，卟啉能转化为一种“嗜肉”毒素，这种毒素会腐蚀人的皮肤及牙龈，造成皮肤大面积溃烂，严重时牙龈腐烂致使牙根暴露，牙齿会因为卟啉的沉积变成紫褐色，因此吸血鬼的形象多是“獠牙”。而“青面”是由于血红素的缺乏而呈现的贫血症状。“只在夜间出行”，因为卟啉症患者暴露在阳光下，会使皮肤起水泡，感到疼痛和灼热。所以他们惧怕阳光，往往在夜间出行。“嗜血”，血红素是比较稳定的化合物，可以抵抗住各种消化液，最终抵达小肠被重新吸收。通过这种方法获得的血红素能缓解卟啉症患者的一系列症状，这就是早期卟啉症患者嗜血的重要原因。课堂上将吸血鬼形象的典型特征与发病的生理机制一一结合起来分析，学生学习后会恍然大悟，提升了他们学习遗传学知识的乐趣。

又如童话故事《红舞鞋》和常染色体显性遗传病——亨廷顿舞蹈症之间的关联。亨廷顿舞蹈症是常染色体显性遗传病，在人群中属于发病率比较高的遗传病。这个病的发病机制在于致病Htt基因发生动态突变，引发了患者纹状体和大脑皮层中的神经细胞退化，诱导了他们不自觉的肌肉运动和认知障碍。舞蹈样的不自主运动是本病的重要特征。《红舞鞋》故事讲述的是一个贪婪、虚荣又不孝顺的女孩受到天使惩罚而一直跳舞直至死亡的故事。故事中这个舞而不停的女孩的多种行为表现能够在亨廷顿舞蹈症患者身上看到。《红舞鞋》中，女孩的运动症状表现为她穿上红舞鞋之后就开始不由自主地跳舞，而且从早到晚无法自控，在这里，“跳舞”疑似一种美化手法。舞蹈症本身表现为进行性的、不规则的运动症状，四肢、面部、躯干突然快速地跳动或抽动，没有美感而言。童话中还描述了小女孩无法停止跳舞后，她产生了看到天使的幻觉;在她被砍掉双脚之后，每次去教堂仍然看到被砍掉的脚穿着鞋在跳舞……这些都是典型的认知障碍，也是亨廷顿舞蹈症的特征之一。女孩发病的年龄是另一个佐证。童话中女孩是在成年前后患病的，亨廷顿舞蹈症与一般遗传病的一个主要差别就是通常在成年后才发病。因为亨廷顿舞蹈症发病的根本原因在于Htt（亨廷顿）基因的动态突变，具有延迟的显性特点，患病表型并不是从小就发作，往往是在中青年时期发作。以上种种剖析让学生对亨廷顿舞蹈症临床症状及发病机理有了深刻的印象。

此外，还有其他一些例子，如童话故事《白雪公主和七个小矮人》中的七个小矮人，其原型可能是常染色体显性遗传病软骨发育不全患者及其家族，这个病的发病率在安徒生的祖国丹麦地区高达1/10000。

近几年的课堂实践表明，在分析这些文学形象时，学生均会积极参与，饶有兴致。通过这样的课堂教学，既能让学生牢牢掌握相关的遗传学知识，又能让他们认识到这些文学形象的来源，启发他们在生活中去探索文学形象和科学之间的关联。

三、通过纪实文学展示遗传技术的应用，激发学生学习遗传学知识的动力

纪实文学是以非虚构方式反映现实生活或历史中的真实人物与真实事件的文学作品。历史上曾有很多政治事件或著名人物命运的变迁与遗传密切关联，他们均被记录在各种文体的纪实文学作品中。如欧洲王室的“皇家”血友病、俄国末代沙皇一家遗骸确认（DNA检测技术）;美国总统林肯的马方综合征等，这些史实在一些遗传史的纪实作品中会有记录和描述。在讲解相关知识点时，对这些史实加以利用，不仅能够活跃课堂气氛，而且能够提高学生学以致用的能力。例如在讲人类基因组章节时，人类遗传标记STR（串联重复序列）和线粒体基因组均是重要的知识点。在讲解这两个知识点时，引用科学界花了近30年时间才完成的俄国末代沙皇一家遗骸确认事件，帮助学生深入理解其中的原理。人类DNA上STR序列都是成对存在的，一个来自父亲，另一个来自母亲，这些STR序列在不同的人群或家族中具有特异性，利用这一特点可以鉴定亲子关系。研究人员正是通过对所发现遗骸中常染色体上STR序列的鉴定确认他们之间部分具有亲子关系，来自同一家庭。另一方面，在确认这一家庭是否是末代沙皇一家这个问题上，则应用了线粒体基因组母系遗传的规律。母系遗传意味着同一个母亲的孩子的线粒体DNA基因组，与她的女儿所生的孩子中的线粒体DNA基因组是相同的。根据这一规律，科学家们找到皇后亚历山德拉及沙皇两者的母系亲属，利用他们的线粒体DNA进行测序比对，进而认定了遗骸确是沙皇一家。另外，对于民间传说仍然活着的末代公主安娜·安德森，也是通过基因组的测序和比对来区别真伪的（好莱坞电影《真假公主》原型）。在讲解Y染色体遗传时，可以结合美国前总统杰斐逊私生子确认的史实。杰弗逊总统是《独立宣言》的主要起草人，虽然建立了卓世功勋，但也是一个富有争议的人。两个世纪以来，有关他与黑人女佣的恋情及私生子的传闻，众说纷纭。最终，这一历史悬案依赖于Y-DNA基因分析技术才画上了句号。我们知道只有男性个体才拥有Y染色体，而且Y染色体会在一个家族中，毫无变化地世代相传（突变除外）。遗传学中Y染色体因此被形象地描述为“家系遗传标记”。科学家们将杰斐逊叔叔的5名后代和女佣海明斯5个儿子的Y染色体进行了测序比对分析，结果表明Y染色体上显示父系遗传方面的特异基因序列完全相同。这一实验结果的公布，立即引起不小的震动，有关杰斐逊私生子女的传说基本上可以定案了。课堂上详细分析了案例中如何应用STR遗传标记和线粒体母系遗传以及Y染色体遗传的特点，对特异保守序列选择、测序、比对，进而解决问题的过程，充分展示了遗传学技术的奇妙精湛，激发了学生学习遗传学知识的动力，引导他们学以致用。

四、引用典型的遗传病病例，升华学生的健康生命意识

生命教育是近些年讨论较多的话题，推行生命教育有助于提醒当代大学生尊重生命，珍爱生命。遗传学类属于生命科学，研究包括人类在内的生命传承的规律。学习遗传学能让年轻的大学生意识到他们一方面已从父母那里继承了健康的基因，另一方面也有责任将健康的基因传承下去。课程中涉及多种特殊的、病态的生命形式及现象，可以利用这些素材提升课程教育的深度，例如突出生命教育。

相对于丰富多彩、充满活力的大学生活而言，相当一部分遗传病人的日常生活是異常艰辛的，但这一点青春年少的大学生是无法体会的。在课程进展过程中，通过教学视频有序展示了杜氏进行性肌肉营养不良症患者、肝豆状核变性患者、遗传性小脑共济失调患者及软骨发育不全患者等多种遗传病患者的日常生活。视频中，杜氏进行性肌肉营养不良患儿艰难地不停变换姿势，花了近15分钟的时间，才完成从平躺到站立的过程。在课堂中，通常会要求学生比较一下自己从平躺到站立的过程，突出拥有一个健康身体的重要性。同时，有面容清秀但患有肝豆状核变性的小姑娘，总是不由自主地手舞足蹈，片刻不得安宁，内心充满痛苦;软骨发育不全患者很难从事正常工作，被迫寻找特殊的就业机会，比如马戏团里的丑角、特别的门童，他们的生活相对艰辛一些。这些真实存在的事例能够拓展年轻大学生的认知，既能让他们明白所谓的“生而不同”，又能让他们明白自己拥有一个健康体魄是多么的幸运。希望他们能够珍惜自己健康的身体，养成良好的生活习惯，拥有积极、乐观的人生态度，不畏人生中的任何挑战。

五、反思與展望

多年来，我国的高等教育采用的是专才教育的模式，注重科学知识的积累和推广。大多数理科生在这样的教育模式中，习惯以科学的理性思维为主，缺乏人文感性的思考。而缺乏人文情怀的人，在解决各类问题时，难以纵观全局，考虑周全。因而，推进各类基础课程教学中科学和人文的融合，培养综合性人才，势在必行。遗传现象妇孺皆知，也呈现在许多文学作品中。遗传学属于生命科学领域的基础课程，在教学中融合人文教育，既可以增强课程的吸引力和感染力，又可以作为改善目前理性至极教育的示范。鉴于此，在教学过程中，教师可以思考应用每一个知识点及其蕴含的人文信息，并结合现代化教学手段和方法，设计生动有趣的课堂，与学生一起直面生活中的遗传现象和问题，实现“遗传学”课程中的人文融合，进而启发他们在个人的发展中，既要注重科学素养，又要注重人文内涵，使自身的人格趋于完善，更好地服务社会。

参考文献

[1]李放.略论人文教育和科技教育的分化与融合——兼谈人文教育的意义及内容[J].学术交流，2006（6）：175-179.

[2]任晓彤.科学教育与人文教育融合视野下科学素养与人文素养的结合[J].求知导刊，2016（7）：57-58.

[3]张真理.科学与人文的融合是现代教育发展的必然趋势[J].神州，2017（18）：37.

[4]张金波，宋汉君，张玉萍，等.构建融合医学人文教育的新型医学遗传学教学模式[J].现代生物医学进展，2015，15（18）：3574-3576.

[5]张静，吴守伟，胡明洁.融人文教育于医学遗传学课程教学的实践与探索[J].齐齐哈尔医学院学报，2011，32（9）：1460-1461.

[6]高武军，苏俊祥，邓传良，等.遗传学教学中学生人文素养培养的实践与探索[J].生物学通报，2011，46（11）：27-29.

[7]娄菲菲.当前我国理工类高校人文教育与科学教育融合的审视[J].辽宁行政学院学报，2014，16（12）：117-118.

[8]李婧.融合人文与科学教育 改革计算机基础实验及实践教学[J].科技创新导报，2012（26）：178.

[9]杨传顶.物理教学：科学创新与人文精神的融合[J].学子：理论版，2017（18）：4.

Teaching Practice in Genetics with the Integration of Science and Humanities

CHENG Zhong-qin， ZHU Yu-fang， WU Ping

（School of Basic Medical and Biology Sciences in Department of Medicine， Soochow University， Suzhou， Jiangsu 215123， China）

Abstract： Genetics is a leading discipline in the field of life science， which is related to the quality of human beings. It has left a deep imprint on human culture and customs for a long time， and there are some genetic elements in many literary works. Therefore， Genetics has its own unique advantages in the integration with humanistic education. In Genetics teaching process， the rational genetic knowledge is combined with the perceptual literary works by analyzing the relevant genetic elements in literary works， which can stimulate students interest in learning Genetics and encourage them to firmly grasp the genetic knowledge. At the same time， the life experience of special patients with genetic diseases in this course can also strengthen students awareness of taking care of health and respecting and cherishing life.

Key words： science; humanities; Genetics; literary works; awareness of health and life