发育生物学教育中行星健康理念的整合与实践

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Developmental Biology 2.5

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  为应对气候变化对胚胎发育的深远影响,研究人员将行星健康(Planetary Health)理念融入发育生物学教育,通过师生共建工作坊提升学生知识水平与行动效能。该研究证实跨学科教育能有效增强未来科学家应对环境挑战的能力,并为整合土著知识体系提供新思路。

  

随着全球气候变化加剧,人类活动对地球系统的冲击已突破6/9的行星边界(Planetary Boundaries),其中环境污染物和极端温度对胚胎发育的影响尤为突出。研究表明,除草剂草甘膦会导致水蚤(Daphnia)和青鳉鱼胚胎畸形,而温度升高不仅影响羊等牲畜的繁殖能力,更可能改变鳄龟等温度依赖性性别决定(Temperature-Dependent Sex Determination, TSD)物种的性别比例。这些现象凸显出行星健康(Planetary Health)与发育生物学的深刻关联——环境扰动通过发育起源机制(Developmental Origins of Health and Disease, DOHaD)直接影响种群存续。然而,当前生物医学教育仍以传统还原论为主导,缺乏对复杂生态系统的整体认知,更鲜少纳入土著知识体系中"土地即亲人"的生态观。

澳大利亚某高校的Sonja J. McKeown团队在《Developmental Biology》发表研究,首次将行星健康教育系统整合至发育生物学课程。研究团队联合解剖与发育生物学专业本科生,共同设计面向大三学生的专题工作坊,内容涵盖环境致畸物、气候应激源与土著生态智慧。通过前后测问卷评估教学效果,发现学生知识水平、环保态度及自我效能感显著提升。工作坊创新性地设置"未来实验室改造"环节,引导学生提出减少液氮使用、推广电子实验记录等切实可行的科研可持续方案。

研究方法上,团队采用教育行动研究框架,在87名选修"DEV3022发育与解剖学基础"课程的学生中开展干预。通过Likert量表量化评估33名参与者的知识-态度-行为(KAP)变化,并收集开放式反馈。土著知识整合部分采用情景案例教学,对比西方人类中心主义与土著"国家(Country)"生态观的差异。

研究结果显示:在"环境因素对发育的影响"模块,学生准确识别出内分泌干扰物(如双酚A)和热应激的关键作用;"行星边界"小组讨论中,67%的提案涉及减少微塑料污染的实验室措施;土著生态观教学使89%学生重新审视人类与环境的关系。值得注意的是,学生自发提出将土著季节性历法(Indigenous seasonal calendars)纳入发育表型研究设计。

讨论部分强调,该工作坊成功构建了发育生物学与行星健康的认知桥梁。通过引入"安全操作空间"(Safe Operating Space)概念,学生理解到生物圈完整性(Biosphere Integrity)与基因多样性的内在联系。未来改进方向包括:深化土著社区合作,将"国家健康"(Country Health)评估纳入发育毒性实验设计;建立跨学科教学联盟,应对新型实体(Novel Entities)的发育风险。

这项研究为生物医学教育改革提供范本,证明整合行星健康素养能培养更具生态责任感的科学家。正如作者引用Robin Wall Kimmerer的观点:"解决复杂问题需要超越制造这些问题的世界观"。当发育生物学家开始将胚胎视为生态系统的一部分,而非孤立研究对象时,科学才能真正服务于地球生命的可持续发展。

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