科学家精神融入“人体解剖学”教学途径探索

Exploring the Approach to Integrating Scientist Spirit Education into Human Anatomy Teaching

摘要

医学人才的培养是医学教育的核心任务，而科学家精神的融入则是提升医学人才质量的关键。科学家精神主要包括爱国、创新、求实、奉献、协同和育人等核心价值，符合“新医科”背景下卓越医学人才的培养目标要求。如何实现科学家精神与医学专业知识的有机融合，有待医学教育工作者的探索。“人体解剖学”是医学生最早接触的医学专业基础课程，本文以“人体解剖学”中“脉管系统”教学为例，在教学过程中的多个环节，通过问题引导、素材搜集及讨论展示，探索将科学家精神内涵融入专业知识教学的途径，帮助学生树立科学家精神，为培养德才兼备的新时代卓越医学人才提供强大助力。

Abstract

The cultivation of medical talents is the core task of medical education, and integration of scientists’ spirit is the key to improving the quality of medical talents. The spirit of scientists mainly include core values such as patriotism, innovation, pragmatism, dedication, collaboration, and moral education, which meet the requirements of cultivating outstanding medical talents in the context of new medical science. How to achieve the effective integration of scientists’ spirit and medical professional knowledge needs to be explored by medical educators.Human Anatomy is among the first medical professional basic courses that medical students are taught. In this article, we take the teaching of Circulatory System in Human Anatomy as an example to explore the pathways for integrating scientists’ spirit into professional knowledge teaching at various stages of teaching, through problem guidance, material collection, discussion and presentation. This aims to help students establish the spirit of scientists and provide strong support for cultivating outstanding medical talents with both moral integrity and professionalism in the new era.

Graphical abstract

关键词

科学家精神 / 人体解剖学 / 脉管系统 / 医学教育 / 人才培养

Key words

Scientists’ spirit / Human anatomy / Circulatory system / Medical education / Talents cultivation

党的二十大报告提出，提高人民生活品质，必须“推进健康中国建设”，把保障人民健康是置于国家战略发展的优先位置。如何实现面向生命全周期、健康全过程的大健康服务，最终落脚点是医学人才培养。

2020年9月11日的科学家座谈会上，习近平总书记对科学家和科技工作者提出希望：肩负起历史责任，坚持四个面向，不断进军科学技术的广度和深度，其中包括面向人民生命健康，为医学教育提出新的目标和要求。2020年9月17日国务院办公厅发布《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》（以下简称《意见》）^［1］。结合《意见》的总体要求，医学教育改革推进“卓越医生教育培养计划2.0”，重点强调医学生职业素养教育，医学伦理、科研诚信教育，充分利用课程思政资源，培养仁心仁术的医学人才。即医学人才既是医术精湛的卓越医师，医学知识传递的教育者，钻研医学科学的科研工作者，又具有高尚的人文素养。目前的医学教育，普遍存在注重传授医学知识，而轻人文素质的培养，或者在人文素质的培养中流于形式，融合度差，系统性差^［2-3］。

科学家精神是无数科学家历经长期科研实践，经过不断积累和凝练形成，是具有实体代表的精神升华和宝贵的精神财富。“新时代科学家精神”内涵主要有胸怀祖国、服务人民的爱国精神，勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神，集智攻关、团结协作的协同精神，甘为人梯、奖掖后学的育人精神。随着医学科技的快速发展以及人们对健康理念的不断更新，新时代医学人才面临越来越多的挑战，树立科学家精神，助力医学人才全面发展，自我完善，正确应对各种复杂挑战，成为德术双馨的新时代卓越医师，助力健康中国战略目标的实现。

1 科学家精神融入“人体解剖学”教学的必要性

人体解剖学是医学基础课程中的最先修课程，由于其内容繁多，教师把注意力放在专业知识的讲解，学生疲于应付大量的医学词汇和复杂的器官结构的学习和记忆。但是人体解剖学的授课对象为医学院校的一年级学生和部分综合大学通识教育框架下的二年级医学专业学生，是医学专业知识和医学职业素养形成的“第一颗扣子”，在人体解剖学教学中及早且全程贯彻科学家精神是必要的。

2 科学家精神融入“人体解剖学”教学的基础

人体解剖学的教学通常按照“系统解剖学”和“局部解剖学”两门课程展开。“系统解剖学”将人体分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、脉管系统、神经系统和内分泌系统，以及感觉器等器官功能系统进行讲解。由于“人体解剖学”内容繁多，下面以“脉管系统”为主要讨论对象。西安交通大学（以下简称我校）现在使用《系统解剖学》（人民卫生出版社，第9版，丁文龙、刘学政主编）作为教材，“脉管系统”的内容有65页，目前临床、法医、预防、基础和药学等专业的课时设置为4学时理论课、4学时实验课和4学时讨论课。本研究在教学不同环节通过多个方面探索将新时代科学家精神内涵有机融入医学专业知识讲授的途径。

3 科学家精神的融入途径

根据理论课、实验课和讨论课的教学安排，在理论课和实验课中根据教学内容，提出问题，引导学生查阅相关科学家事迹资料，在讨论课上分组发言展示、展开讨论，师生共同总结，加深对教学内容的理解，实现立德树人。本研究拟采用以下四个途径（图1）。

3.1 以科学理论的发现为途径融入科学家精神内涵

在脉管系统的理论课中，首先介绍脉管系统的组成——心血管系统和淋巴系统，是一个密闭的管道系统。在今天看似习以为常的密闭管道系统，其发现却不是轻而易举的，向学生讲述16世纪著名的英国生理学家和胚胎学家威廉·哈维（William Harvey）发现血液循环的故事概要，并让学生查阅相关文献。1 800多年前，当时的医学界最高权威克劳迪亚斯·盖伦（Claudius Galenus）认为血液在血管内的流动如潮水一样，一阵一阵地流向身体各处，然后消失。16世纪中叶，越来越多的人开始对克劳迪亚斯·盖伦的说法产生质疑。其中，西班牙的弥贵尔·塞尔维特（Miguel Servet）最先提出人体只有一种血液，血液是通过肺从右心室流入左心室，再流向全身。但他还没有来得及进一步论证血液循环的理论，就被作为异端活活烧死。出生于1578年的威廉·哈维医生，由于当时受宗教势力阻挠，且不具备实验条件，他创造性地将数学方法用于血液循环的研究。他按照克劳迪亚斯·盖伦的血液“潮汐运动说”，计算出心脏一个小时送出245 kg血液，几乎是一个普通人体重的3倍。从而他提出，血液不是一次性从心脏流到全身，“血液在体内是循环的”。他还对数10种动物进行了活体心脏解剖、结扎、灌注等实验，同时艰难地完成大量的尸体解剖。最终在1628年，威廉·哈维公开发表《心血运动论》，从根本上推翻统治上千年的关于心脏和血液运动的学说。这个过程无疑是艰辛的，在研究遇到瓶颈时，他开创性地运用数学和动物实验研究。当他1616年首次将成果公之于众时，遭到一些批评和反对，但他没有放弃，坚持研究，严密论证，就像他说的，“我的信念就是热爱真理，以及存在于文明人心目中的公正”。他最终完成了《心血运动论》，奠定了生理学作为学科独立的依据，并开创了动物实验研究的新方向^［4］。

在讨论课中，可以让学生通过翻转课堂的形式，讲解循环系统的组成，分组讨论威廉· 哈维发现血液循环对我们学习的启示，最后由教师进行补充和总结。在血液循环理论的发现中，不仅可以理解密闭的循环系统和实体解剖学的重要性，而且也能体会到威廉·哈维的不屈不挠、追求真理、善于创新的精神。使学生深刻认识科学的发现不是一蹴而就，需要有勇攀高峰、敢为人先的创新精神；追求真理、严谨治学的求实精神。课堂有机融入帮助学生树立敢于创新、善于创新、坚持真理、不懈追求的科学家精神。

实验课观察脉管系统时，向学生提出“毛细血管可以看到吗？在解剖学的标本上看不到毛细血管，那么毛细血管是否存在呢？它是怎么发现的？”，从而引出“毛细血管”概念的由来。让学生及时查阅相关资料，熟悉意大利生物学家、组织学家马尔切罗·马尔皮基（Marcello Malpighi）发现毛细血管的史实，领悟科学家精神的内涵。望远镜的发明，使马尔切罗·马尔皮基充分认识到透镜的一定排列也可用于放大观察对象，在某种意义上他也是显微镜的发明者。马尔切罗·马尔皮基通过用显微镜观察蝙蝠翼膜，发现最纤细的血管——毛细血管（毛发似的）。这些血管在显微镜下清晰可见，把最小的可见动脉与最小的可见静脉联结起来^［5］。毛细血管的发现，是微循环理论的基石，同时也为威廉·哈维的血液循环理论提供关键证据，对人体微细结构的观察奠定组织学的建立。通过给学生讲解“毛细血管”概念的由来，不仅让学生对毛细血管有更加深刻的印象，而且从马尔切罗·马尔皮基的研究和发现中，使学生深刻理解勇攀高峰，敢为人先的创新精神。

3.2 以教学资源的更新为途径融入科学家精神内涵

我校人体解剖学实验教学中使用“中国数字人”软件，可以直观看到人体结构的模式图，并且可以在电脑屏幕上对结构进行拆分和旋转，让学生更加容易理解书面文字，提高解剖学教学效果。这个软件的开发离不开我国显微外科先驱、中国现代临床解剖学奠基人——钟世镇院士。在实验课教学中使用“中国数字人”软件后，让学生查阅资料，学习钟世镇院士的事迹，了解他如何以血管灌注技术处理标本，得到世界上数据量最大、分辨率最高的数字人，实现技术上的突破。“中国数字人男1号”数据的完成，使我国成为继美国、韩国之后世界上第三个拥有“数字人”的国家。他开展的小血管、小神经的解剖研究，在皮瓣血供的解剖学类型、淋巴管静脉吻合术的应用解剖等方面取得开创性研究成果，为我国显微外科能长期跻身于国际先进行列奠定了坚实的理论基础^［6］。2005年，他带领团队为我国载人航天工程发射的第六艘飞船（神舟六号，简称“神六”）的返回着陆提供力学生物学支撑。通过介绍这些知识，让学生思考是什么给了他不断“跨界”、不断“再创业”的动力。

钟世镇出生于1925年，曾在战火纷飞时投笔从戎参加抗日战争。在和平年代，潜心研究，他几十年如一日在解剖学（常被认为临床外科的辅助学科）中孜孜不倦，甘当“配角”，最终成为这门学科的中流砥柱。正如他说的，“把冷板凳坐热，才是最大的本事。”他坚定地将“指导临床应用”作为团队的科研取向之一。简言之，“临床需要什么，我们就研究什么；临床医生需要什么，我就教会他们什么。”这一新颖的学术观点突破了“解剖学等于形态科学”的认知窠臼，最终成就了这位中国现代临床解剖学的奠基人，这是他淡泊名利，甘于奉献的鲜明写照。当有人问他：“你经历过很多不同的时代，现在回看，最大的感受是什么？”他回答说：“我们经历过国民党的时代，那就是东亚病夫的时代。人家爱欺负我们，就欺负我们。经历过的人就知道，要自强不息。只有自己强大起来了，才有话语权。经过这些年的艰苦奋斗，虽然我们现在还是发展中国家，但是今非昔比；特别是改革开放以来，我们很幸福，因为我们的祖国很有前景。所以，我希望能够长寿，看到我们祖国发展得更辉煌。”这就是一个中国医学科学家的真切感受，他取得的成就与他的拳拳爱国之心不可分割。他的故事贴切诠释了胸怀祖国、服务人民的爱国精神；淡泊名利、潜心研究的奉献精神。习近平总书记曾指出：“在中华民族伟大复兴的征程中，一代又一代科学家心系祖国和人民，不畏艰难，无私奉献，为科学技术进步、人民生活改善、中华民族发展作出了重大贡献。新时代更需要继承发扬以国家民族命运为己任的爱国主义精神，更需要继续发扬以爱国主义为底色的科学家精神”^［7］。

此外，钟世镇院士不仅在显微外科上成绩斐然，通过对他事迹的了解和熟悉，大家还会发现他还是个有实力的斜杠科学家。在2005年我国“神六”的攻关时刻，钟世镇院士带领团队建立广东“医学生物力学重点实验室”，带领课题组参与“返回舱非正常着陆冲击试验”等课题研究，实现了非正常着陆的冲击实验和座椅的改进技术，保障了“神六”的安全发射及返回，为中国航天事业保驾护航，展现出临床解剖学的重要作用。他甘于 “配角人生”，却在临床需要解决难题的时候，在航天事业攻关的时刻，作出了重大贡献，成就了他人生的一次次高光时刻。

钟世镇院士不仅在人体解剖学专业中作出了卓越贡献，而且他培养了一代又一代的医学人才，将自己的智慧传递给了更多的年轻人。他创办《中国临床解剖学杂志》，主编《临床解剖学丛书》，给后学者留下宝贵的资料，引领一代代解剖学人成长。2015年，他的学生赠予钟世镇院士一块“润物无声”的牌匾，这块牌匾正是对他从教生涯的写照。他说：“虽然我自己不能动刀子，但是我可以把动刀子的规律教给学生，培养他们动刀子的能力。”不管是他的科研生涯，还是教学工作，都体现了他集智攻关、团结协作的协同精神；甘为人梯、奖掖后学的育人精神。

通过对钟世镇院士事迹的学习，不仅让学生深刻理解血液在体内的流动方向理论，熟悉血管灌注、移植供体带血管的皮瓣等解剖学及其临床应用，而且可以帮助学生树立胸怀祖国、服务人民的爱国精神；淡泊名利、潜心研究的奉献精神，集智攻关、团结协作的协同精神；甘为人梯、奖掖后学的育人精神。

3.3 以疾病名词的来源为途径融入科学家精神内涵

在实验课上观察心的血管时，可以拓展知识到冠状动脉粥样硬化性心脏病（简称冠心病）。心肌梗死是其中之一，在中国，“心肌梗死”这个名字是由中国“当代心脏病学”主要奠基人之一——陈灏珠院士提出的^［8］。1973年4月，他在国内进行选择性冠状动脉造影成功，提高了冠心病的诊断水平，为施行外科搭桥手术治疗冠心病提供条件，在中国最早提出“心肌梗死”的概念。另外，1976年，他在国内外首创用静脉滴注超大剂量异丙肾上腺素抢救奎尼丁引起的室性快速心律失常（奎尼丁晕厥）成功；1991年，他在国内报告血管腔内超声检査法。他的成就不胜枚举，不仅表现了胸怀祖国、服务人民的爱国精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神，更加可贵的是他甘为人梯，奖掖后学的育人精神。他培养了5位博士后、52位博士和24位硕士；1978 — 2008年主持每年一届的“全国心血管病内科进修班”；1989年荣获上海医科大学“伯乐奖”；他还经常为年轻医师修改论文，并为50余位中、青年医师出版的专著作序，并给予热情推荐著作。他还鼓励年轻医师多读书、多参加会议交流，扩大知识面，提高诊治水平。2007年，陈灏珠院士捐资100万设立了“复旦大学陈灏珠院士医学奖助学基金”，2014年改为“复旦大学陈灏珠院士医学人才培养基金”。他不仅在心血管学科取得瞩目的成绩，还将我国心血管内科带上一个个新的台阶，这些成就离不开他的创新精神，更离不开他甘为人梯、奖掖后学的育人精神。相信学生可以从陈灏珠院士的事迹中深切体会到，在今天看来理所当然的众多知识体系是先辈们用实践得来的。引导学生思考，踏入医学大门的初衷是什么，希望自己的医学生涯是怎样的，如何在医学科学事业中添砖加瓦。

3.4 以医疗设备的迭代为途径融入科学家精神内涵

在理论课上，当讲到“心的传导系”时，联系现在检查心律的仪器——心电图机，要求学生查阅相关的心电图机的诞生和更迭。在讨论课上，学生分组展示查阅结果，了解心电图机的进展历程，是怎么由当年笨重庞大的机器更新迭代成今天可穿戴的设备。1887年，英国生理学家沃勒（Augustus Disire Waller）应用Lippman毛细管静电计在人体的体表记录了人类史上第一份心电图，为现代心电图学的问世奠定了基础^［9］。1902年，荷兰莱顿大学医学院的生理学家威廉·埃因托芬（Willem Einthoven）用新的方法改进了粗糙变化的毛细管显像——弦线式心电图机，经过数学矫正及毛细管电计曲线的分析，并命名了至今沿用的P、Q、R、S和T波，开启了对心律失常的真正理解、心律失常定量分析和诊断的时代^［10］。后来英国医生托马斯·刘易斯（Thomas Lewis）在1909年，使用其改进的双弦线式心电图机及同步记录的颈静脉搏动图，发现了起源于心室的节律，首次描述了室速的心电图表现。1913年，刘易斯主编的第一部英文版《临床心电图学》问世，1920年，刘易斯提出折返激动是房颤发生的机制，当时受检测条件的限制未能充分证实，这一理论直到1959年才被Moe的著名动物试验证明，确立了房颤是由多个小折返形成^［11］。威廉·埃因托芬和托马斯·刘易斯在心电学理论和心电图的记录技术中均作出了卓越的贡献。威廉·埃因托芬在1924年荣膺诺贝尔生理学或医学奖，获奖演说中他大大赞扬了托马斯·刘易斯对心电图的贡献；刘易斯在20世纪40年代被授予爵士头衔，他俩被称为“心电奠基人”。他们从第一次相遇，到成为终生挚友，在心电学研究中各自辉煌，同时也相与有成，彰显了科学家之间的协同精神。

中国心电学的发展历史离不开众多中国医学先驱的艰辛付出和不懈努力。1928年，距威廉·埃因托芬的弦式心电图机诞生大概过去20余年，北京协和医院购置了两台英国剑桥公司生产的3导联弦线式心电图机，这一事件是中国医学史上的一座里程碑。自此，通过使用这两台心电图机，北京协和医院积累了数万份心电图的资料，开启了中国心血管学科的心电图时代^［12］。1951年，黄宛教授于美国学成归来，他遇到了当时中国唯一能独立制作弦线的一位郑姓的工程师和中国心电学技术领域第一人——刘士珍^［13］，他们在弦线的制作和安装上给了黄宛教授强有力的支持，使1928年购置的心电图机焕然一新，为黄宛教授主编的《临床心电图学》第一版提供了珍贵的原始素材，更重要的是他们改造了旧的心电图机，使其可以输出最新的12导联心电图；并且重建心电图室，使中国心电、心脏电生理持续发展，推动心电技术在中国的推广和普及。中国心电学得以发展、继承和弘扬，离不开这些科学家们的拳拳爱国之心，勇于探索、追求真理的创新、求实精神，淡泊名利的乐于奉献精神，集智攻关的协同精神和甘当人梯的育人精神。随着讨论的深入，引导学生思考，在医学科学发展的道路上，如何继承和发扬科学家精神，如何传递好智慧的火种。

4 结语

本文从“脉管系统”的教学过程出发，通过在理论课和实验课中学习专业知识遇到的问题，进行查阅资料，展开讨论，探索将四个途径潜移默化地融入科学家精神的内涵，让学生容易接受，而不是生搬硬套。学生通过自己查阅资料，去感受体会，然后自己讲出来，深刻理解科学家不是天生的，科学家精神不是虚无缥缈，而是在科学发展的历史长河中，由科学家们的实践铸就而成的。通过科学家精神的有机融入既加强专业知识学习，也启发学生在学习和工作中打开思路，更加清晰未来的道路。

由于“系统解剖学”是医学生的第一门专业课程，更应该为学生系好职业生涯的第一颗扣子。借用全国解剖学会人体解剖学与数字解剖学专业委员会主任委员李瑞锡教授说的：“医学课程思政，解剖学先行”^［14］，我们应该做到“科学家精神教育，解剖学先行”。引导学生查阅和学习医学科学家的事迹，经过思考、讨论总结，不仅有利于学生更深刻地理解专业知识，而且有利于对学生科学家精神的树立，激发学习的热情和兴趣，深刻理解相关知识点，潜移默化地将科学家精神融入专业知识，不仅可以提升课堂教学质量，同时实现立德树人的目标，培养新时代医学人才，全方位、全周期地服务于人民群众健康。

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