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课程育人•博士讲坛（十七期） | 陈倩：模式生物及其研究应用
作者：
马岚 陈倩
来源：
科教处
访问量：
2024-05-29
2024年5月24日下午，我校艺术中心一号报告厅内座无虚席，一场别开生面的“博士讲坛”（第十七期）在此隆重举行。本次“博士讲坛”特邀我校高二I部生物教师、中国农业大学生理学博士陈倩担任主讲嘉宾，她以“模式生物及其研究应用”为主题，为高一年级师生带来了一场深入浅出的学术盛宴。
陈倩博士以其深厚的学术背景与丰富的实践经验，向大家介绍了模式生物在生物学研究中的重要地位与广泛应用。她指出，模式生物作为生物学研究的重要工具，不仅帮助人类揭示了生命起源、遗传和发育的本质，还在药物研发、疾病治疗等领域发挥了巨大作用。陈倩博士通过生动的案例和深入浅出的讲解，让师生们对模式生物有了更加全面和深入的认识。
“课程育人·博士讲坛”（第十七期）主讲人陈倩博士，现为高二I部生物教师。陈倩博士在中国农业大学获得生理学博士，曾获得武汉市优秀青年教师，湖北省好课堂比赛一等奖，湖北省教育教学信息化比赛一等奖。博士期间主要研究方向为小鼠卵母细胞减数分裂成熟的分子机制和调控原始卵泡形成的关键信号转导，研究成果发表多篇SCI论文。
主讲人：陈倩博士
讲座伊始，陈倩博士以去年备受关注的《天宫课堂》第三课“空间植物学实验研究”为引，提出了一个引人深思的问题：“为什么偏偏选择拟南芥和水稻送上太空？”她进而解释了模式生物的概念及其研究策略，并指出，由于地球上的生物起源于共同的祖先，一些关键基因、细胞中关键代谢、信号通路转导上存在高度保守性，因此研究模式生物得到的结论可以推广到其他生物体中。
随后，陈倩博士结合视频资料，详细介绍了四种模式生物的特点及其研究应用。她分别从拟南芥、斑马鱼、四膜虫、秀丽隐杆线虫等生物入手，阐述了它们各自独特的生物学特性和在科学研究中的重要作用。拟南芥因其生活周期短、经人工诱导易获得多种突变体等特点，成为研究植物形态发生和生长发育的分子机制的理想材料；斑马鱼则因其胚胎透明、拥有强大的再生能力等特点，在药物开发和心脏发育研究方面展现出巨大潜力；而四膜虫则因其营养核染色体数目繁多、与人类基因同源性高等特点，成为研究表观遗传学和相关疾病模型的重要模式生物；秀丽隐杆线虫因生命周期短、繁殖率高、容易饲养，通体透明，身体中所有细胞都能被逐个盘点归类而成为非常好的研究细胞凋亡和寿命机制的模式生物。
陈倩博士的讲解深入浅出、生动有趣，赢得了在场师生的阵阵掌声。她不仅向大家传授了宝贵的科学知识，更激发了大家对生物学研究的浓厚兴趣，拓宽了师生的学术视野，也为同学们今后的生物学学习奠定了坚实的科研基础。
最后，陈倩博士以“传承与祝福”为同学们送上寄语。
陈倩博士结合她五年的科研经历，送给在座的同学们两句话。第一句话是：如果你将来想从事科研这条路的话，请一定要热爱它，唯有热爱可抵漫长科研路。第二句话是：我们也要学会接受挫折，学会感恩，学会团结协作。
陈倩博士希望各位同学在今后的学习和生活中都能坚持不懈，勇往直前。同学们纷纷鼓掌表示感谢！
陈倩博士之所以选择“模式生物及其研究应用”作为本次“博士讲坛”的主题，缘于一位同学的提问，让她突然受到启发，达到“教学相长”的奇效。那是一次试卷讲评课后，有位同学问陈倩博士一个问题：“老师，这个实验题里为什么要选择XX生物作为实验材料，选择其他的实验材料可以吗？”陈倩博士马上意识到，老师们经常在课堂上跟学生强调：选择合适的实验材料，实验就相当于成功了一半。学生们可能并没有很好地去理解和重视这句话的深义。陈倩博士想着，不如就趁这次“博士讲坛”的机会跟同学们好好聊一聊那些为生物学发展做出巨大贡献的模式生物，让各位同学能够记住它们并心存感激，更重要地是让同学们学会根据我们要研究的问题选择合适的模式生物开展研究。
为了能让同学们更好地理解，同时又能将模式生物的经典实验、主要研究应用都涵盖其中，陈倩博士查阅了大量资料，收集了一些视频、图片，剪辑整理，最后再结合“天宫课堂”“天宫养鱼”“诺贝尔奖”“科学史”这些同学们感兴趣的情境，用通俗易懂、简洁明了的语言向同学们一一介绍这四种很有代表性的经典模式生物。
本次“博士讲坛”不仅激发了同学们学习生物的兴趣，而且在学习过程中让同学们感受到“人与自然”“人与动物”和谐相处的重要性，加深了他们对社会的责任感。同时，在了解模式生物的相关研究历史和应用之后，他们的理性思维和科学探究能力得到提升。最重要的是，同学们在掌握了与生活相关的生物学知识的基础上，纠正了生活中的科学误区，达到了引领正确的生活习惯和生活态度的教育效果。
附：学生听后感
凌紫悦（高一14班）：
讲座伊始，陈老师以太空种植技术作为导入，巧妙地引出“模式生物及其研究应用”的主题。围绕主题，陈老师介绍了拟南芥、斑马鱼、四膜虫和秀丽隐杆线虫四种模式生物，并分别从形态、生命周期、作为实验研究对象的优点以及科学家们的相关研究几个方面进行了具体的解读。在老师的讲解之下，我认识到了各种模式生物在航天、医疗、生命科学研究等各领域的应用，通过对科学家们进行各种实验的学习，进一步地认识到以模式生物为实验对象的优越之处以及科学家们在无数实验中所体现出的科研精神。同时，陈老师还将其与课本相联系，对知识进行进一步地理解和深化，在科普拓展的同时回归高考。最后，陈老师结合自身经历，分享了自己走上科研之路的感受和阅历，为同学们提供科学前沿信息并指明方向，鼓励大家持热爱抵岁月漫长。陈老师生动有趣的讲座让我收获颇丰，拓宽了我的知识面，对生物学以及科研精神有了更深一层的认识，为我以后的生物学习起到了极大的促进作用。
陈馨怡 （高一14班）：
微小之物亦有大用
世间生物种类繁多，不可胜数，如何从这些各不相同的生物中找寻出生物学的普通规律？这便是模式生物的用武之地。模式生物能揭示许多生物的生命规律。正是它们在生物学研究中的应用，构成了人类对生命认知的大部分。从拟南芥到豌豆，从小、大鼠到斑马鱼，从四膜虫到秀丽隐杆线虫……这些用于科学研究的模式生物无不是个头小，生命周期短，易大量繁殖，在生活中没什么存在感，寻常可见，容易被忽视。可就是这些微小的生物，为现代生物学的种种成就垒上一块又一块的砖瓦，在一个个诺贝尔奖的照耀下逐渐使自己的名字为人所熟知，甚至，得以进入对许多人来说遥不可及的太空。微小的模式生物在自然界、在实验室发挥着不输于昂贵药材、珍稀生物的大作用。每个人也是如此，即使看似微不足道，实则亦可担大任。
生物学家的研究使微小的模式生物脱颖而出，而吾侪青年将热情投入学业、事业，也将有所作为，从茫茫人海之中闪出光芒。
胡轩铭（高一14班）：
本次“博士讲坛”是有关“模式生物及其研究应用”的内容，让我对生物这门学科有了更深的了解。
首先，陈倩老师通过月壤种植技术引出了“模式生物”这一概念，并指出了模式生物对于生物学研究的重要意义。随后，老师介绍了几种应用最广的模式生物：豌豆、果蝇、噬菌体、大肠杆菌、斑马鱼、秀丽隐杆线虫、拟南芥……并重点介绍了：拟南芥、斑马鱼、四膜虫及秀丽隐杆线虫对生物学的贡献。
拟南芥生长周期短、种子多、个体小，容易培养；只含有1.35亿个碱基对，对分子层面的研究也极有帮助。因此，拟南芥不仅被用于月壤种植，也帮助生物学家研究基因突变是否随机分布。斑马鱼胚胎透明便于观察，且胚胎发育快，生长周期短。它同金鱼藻被神舟十八号乘组带入空间站。除此以外，它还被用于揭示胚胎发育机理，以及研究肿瘤与心脏病。它超强的再生能力也让科学家发现了心脏的“再生开关”。四膜虫是一种原生动物，大核中含有225条染色体，使其成为研究端粒的绝佳材料。端粒，核酶，组蛋白乙酰化修饰，表观遗传……这些生物试卷上的“常客”，无一不出自于它。秀丽隐杆线虫通体透明，其细胞谱系图被人类绘制，在数细胞的过程中细胞凋亡现象被发现。区区几种生物却能打开人类对生物探索之门。
最后，陈老师强调，做科学研究需要坚持不懈的精神，需要耐心与时间积累。通过这次讲座，我也深刻认识到了，在科学研究中，我们应选择适合的实验材料，才能得出真相。
李妤曼（高一16班）：
从在太空中种植水稻，到将斑马鱼养在太空舱，生物技术的发展让世界呈现出更加丰富多彩的景象。在本期“博士讲坛”中，陈倩博士先以《天宫课堂》作为导语，再引出“模式生物”的概念，具体为我们介绍讲解了拟南芥、斑马鱼、秀丽隐杆线虫以及四模虫四种模式生物，从中探究基因之奥秘，从而探寻更多可能为人类生物医学贡献力量。悠悠百年，寻寻覓覓，怀疑、争论、推理……科学家们对于科学的痴迷，深深打动了我。自然界中仍有无数奥秘等待我们去探索，正如陈博士所说：“热爱可抵岁月漫长”，科研之路即使有昏暗艰难，但只要我们心怀梦想，星光即使微弱也会为我们照亮前路。
邹静怡（高一16班）：
本期的“博士讲坛”，我明白了模式生物的意义与其应用，它与遗传学的基础研究息息相关，课本中的豌豆、果蝇，大肠杆菌等都是常见的模式生物。同时，模式生物还可被用于人类疾病模型，环境污染的研究。陈博士激情澎湃的讲座令我受益匪浅，我不仅了解了生物研究领域的相关知识，拓宽了我的知识面，而且感受到了博士们在科学研究中坚持不懈，团结协作的精神与对学术本身的热爱。在将来的学业旅途中，我会带着这份精神拼搏，为国家科学发展与研究贡献自己的一份力量。
彭启劼（高一16班）：
今日有幸于一号报告厅现场聆听了一场由陈倩博士带来的讲座《模式生物及其研究应用》，受益良多。陈倩博士先以我们学习生活中熟知的知识引入，进而展开到模式生物的主题上。详细阐述了四种模式生物，介绍了它们的发现应用与对生物学、医学所作出的贡献。这让我见识了生物学研究的广阔世界，探寻到科学家在生物学发展路径上做出的努力。生物学研究中，模式生物的运用也让我意识到，在寻找真理的路上，我们往往应从简单的，有共性的事物中找寻规律与特征，进而向更广大的范围去推广，揭开未知的面纱。
岳子轩（高一21班）：
学会接受 学会感恩 学会协作
本周五，陈倩博士为我们带来了以“模式生物及其研究应用”为主题的讲座。作为高一学子，我们对“模式生物”并不陌生，课本中孟德尔的豌豆，摩尔根的果蝇都包含在其中。本次讲座，陈博士带领我们继续探索模式生物的价值。
从萌芽于月壤，助力解密基因奥秘的拟南芥；到随神舟上天，推动搭建药物筛选研究的斑马鱼；从复杂奇特，帮助发掘生物新结构的四膜虫；到简单精炼，促进建全细胞谱系图的秀丽隐杆线虫，我们漫步在模式生物的新世界里，发现，知新。
其中，中国科学家历经多年，终将斑马鱼带上太空的故事让我颇有感触。由于斑马鱼的基因组与人类高度相似，自2016年将生菜带上太空后，科学家们便着手将斑马鱼带上太空。在数十次调试水体氧含量，多次尝试水体微生物情况后，终于在2024年4月将建成的“斑马鱼——金鱼藻”微型生态系统带上了太空。此次突破的意义重大，在人类科学史上将画上浓墨重彩的一笔。正是科学家们在被打倒后重新爬起，受资助后心存感激，遇困难时齐心协力，才取得了最终的成功。
少年强则国强，青年兴则国兴。吾侪青年在日后的学习生活中学会接受困难，学会感恩，学会团结协作，才能为祖国发展贡献自己的力量。我们当热爱自己的事业，始终全力以赴。我们当不抛弃，不放弃，要相信苦海的彼岸一定盛开着烂漫的鲜花。我们当常怀感激之心，在感恩的甘霖下萌发成功的新芽。我们当团结协作，以众人之心，战胜一切困难。无数前辈们已为我们铺好的寻求真理的大道，我们应踏着前人的足迹，继往开来，砥砺前行。
最后，请用陈倩博士的一句话“热爱可抵岁月漫长”，在日后孤独且多难的前行路上，要心怀坚定的志向，永燃热爱之火，向着自己的目标与理想，不断前进，无所畏惧！
王筱轩（高一21班）：
本次“博士讲坛”中，陈倩博士详细介绍了拟南芥、四膜虫、斑马鱼、秀丽隐杆线虫这四种模式生物各自的独特生理特征和在科学研究中发挥的巨大作用。通过听陈博士的讲解，我认识到模式生物对于推动生命科学领域的发展具有重要意义。
最令我印象深刻的是利用斑马鱼和秀丽隐杆线虫进行的研究。斑马鱼与人类基因组的高度相似性，所以被广泛用于研究人类疾病的发病机制；秀丽隐杆线虫有着生命周期短、易于培养等特点，成为研究RNA干扰机制的理想生物。这两个例子让我意识到了模式生物在科研中的重要地位，它们能为疾病的预防和治疗提供研究平台。
当然，陈老师的寄语“热爱可抵岁月漫长”“学会接受挫折”也深深触动了我。科研之路漫长且充满挑战，但正是对科学的热爱和对未知的探索欲望，让我们能够勇往直前。同时，我们也要学会接受挫折，因为每一次的失败都是通往成功的必经之路。在未来的科研道路上，我将牢记陈博士的话，保持热爱，勇敢面对挑战，更上一层楼。
陈思宇（高一21班）：
在“博士讲坛”中，陈倩博士用生动的语言，深入浅出地介绍模式生物及其研究应用。这次报告让我对模式生物有了更深入的了解，收获满满。
陈倩博士首先定义了“模式生物”这一概念。模式生物是生物学研究中用于揭示某种具有普遍规律生命现象的生物物种。接着，陈倩博士详细介绍了多种模式生物，如拟南芥、秀丽隐杆线虫、四膜虫、斑马鱼等。这些生物在进化上处于不同的地位，具有各自的生物学特点，为研究不同层面的生命现象提供了有力的工具。我尤其被斑马鱼和拟南芥的研究所吸引。斑马鱼虽体形小，但功能大，其基因组规模较小，序列高度保守，是研究基因突变和功能分析的优秀模型；而拟南芥植株小，每代时间短，结子多，闭花自花传粉，基因高度纯化，基因组简单，遗传操作简便。因此，拟南芥又被誉为“植物中的果蝇”。
听完这次报告，我深受启发。多种多样的模式生物让我认识到模式生物在生物学研究中的重要作用，它们不仅是揭示生命现象的重要工具，也是推动生物学领域发展的重要动力。我相信，随着科技的进步和研究的深入，模式生物将在更多领域发挥更大的作用，为人类健康和环境保护做出更大的贡献。
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