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世界因生命的存在而丰富多彩,而生命的诞生、发育、生长、病变、衰老乃至死亡的整个过程均受到基因的控制。DNA和RNA链上碱基的排列顺序蕴藏着生命运动的时空信息。尽管规模宏伟的基因组研究计划已经揭示了这些信息的一部分,但这还只是冰山一角,还有更多关于基因的秘密等待我们去探索。

要解决目前人类面临的一系列重大问题,如人口膨胀、食物短缺、能源危机、环境污染及疾病危害等,将在很大程度上依赖于生命科学和生物技术的进步与发展。学习生命科学和生物技术的目的之一,就是不断探索基因的秘密,不断地认识生命、改造生命和优化生命。而作为实验性非常强的学科,学会做实验是学好生命科学不可或缺的内容。在这一学习过程中,需要培养学生敏锐的观察力、提出科学问题的能力、选择最优实验策略和方法的能力、完成实验操作和结果分析的能力。这些能力将为他们对生命科学的理解奠定坚实的基础。

从成立之初,同济大学第二附属中学就致力于学生综合素质的培养与提升,重视实验教学。自2012年以来,在市、区各方面领导和部门的大力支持下,依托同济大学和中科院,建设了一批创新实验室,成为学校创建理工高中、培养学生理工素养的重要载体,也成为学校科技教育的重要组成部分,各实验室根据专业特点开设了相应的实验和探索课程。我欣喜地看到:在这个过程中,一批骨干教师经过几轮的教学实践,选择符合高中学生知识背景的实验项目,在紧张的教学之余,编写了这本《基因探秘》校本教材,以适应实验和探索课程的需求。

应该校的邀请,我有幸为本教材作序。为此我通读了教材。教材以“基因”为主线,以动物、植物和微生物为材料,围绕基因的复制、表达、与性状的关系、基因突变和改造等内容,展开对基因的探索。本教材对高中通用教材中的分子生物学、遗传学、基因工程等内容进行了拓展,加强了实践环节的训练。值得肯定的是:教材以较大篇幅阐述了生命科学实验的注意事项、实验记录的基本要求、常用仪器的使用等内容,附录中收录了往届学生的小论文等,这无疑是一个很好的尝试,对培养学生对生命科学的兴趣、提高学生的科学素养都是非常有益的。在本教材的实践部分,要求学生根据自己的兴趣和实验室的条件,自主开展实验,对培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力大有裨益。对加深对生命科学理论知识的理解、提高运用知识解决实际问题的能力大有好处。

20世纪薛定谔等人提出的“21世纪将是生物学的世纪”这一预言已经变成现实。作为自然科学的带头学科,生命科学必将对未来的人类经济、科技、政治和社会发展发挥全方位的作用。如果您热爱生命、热爱科学,来吧!为生命科学这一朝阳领域献出自己的智慧和力量!

同济大学生命科学与技术学院 刘志学

2015年11月于上海