怎样上好生理学绪论课？

姚 泰
（复旦大学上海医学院生理与病理生理学系 上海 200032） 　

　　每一门课程的第一课都是绪论课，生理学课程也不例外。绪论课一般只讲一个小时，但对以后整个课程的教学非常重要，因为它起着一个指导性的作用。绪论课上带给学生的信息量是很大的，因此讲课的内容又必须有很明确的重点，主要就是为什么要学习生理学和怎样学好生理学两个方面。
　　为什么要学习生理学？要使学生很好地认识这一点，就要让学生知道生理学的研究对象和任务是什么，进而使学生认识到生理学在他们所学的专业以及毕业后将从事的事业中所占有的地位和重要性。这样才能真正激发学生学习生理学的兴趣和热情。从这一点来说，生理学和其他各门课程是一样的。但是从目前来说，生理学这门学科有一个特殊的情况，就是有许多人（也包括一部分学生）认为，随着分子生物学、分子遗传学、基因组学的快速发展，生理学已经成为一门“古老的”学科，似乎已经不那么重要了。因此，在讲生理学绪论课时，应该而且必须讲清楚这个问题，纠正一些偏见。应该让学生知道，长期以来，生理学（以及其他许多生命科学学科）的研究是用“还原论”（reductionism）的思维和工作方法进行的，也就是从宏观到微观，把一个生物体还原到各个系统、器官、细胞，一直到分子、基因。因此，生理学的研究是在分子、细胞、器官、系统以至完整机体的许多不同的水平上进行的。在学习生理学的一开始就让学生清楚地懂得这一点，是非常重要的；也就是说，学生以后在学习生理学的知识时，必须清楚地知道每一个具体的知识是在哪一个水平上的观察和研究得来的；而要对生命现象有全面、完整的认识，就必须把各个水平上的知识整合起来。人类基因组计划取得了巨大的科学成果，但是在解决人类健康问题的实际应用方面，它并没有能达到原先的估计，人类健康和疾病的许多问题仍旧没有完全解决。目前，科学家们得到的一个共识是，单纯依靠还原论的研究对于生物体的认识仍旧是局限的；对于人体这样一个极其庞大、复杂的系统的认识，不仅需要分析性的研究，还必须进行整合性的研究，不仅需要从宏观进入到微观，还需要从微观返回到宏观，也就是要把还原论的思维和整体论的思维联系、统一起来，加强各个水平研究之间的联系，促进在各个水平之间的相互联系的所谓“转化性”研究（translational research），把在不同水平上对生命现象的认识整合起来，对生物体的功能得到完整的、整体的认识，进而解决人类的健康和疾病的各种问题。因此有一些专家认为，在今后一段时间，生理学的一个重要的发展方向应该是整合生理学（integrative physiology），使生理学在系统生物学（systems biology）的发展中扮演重要的角色。
　　生理学的一个最重要的特点，就是它是一门研究生物体的功能的科学。从整合的观点来说，生理学不仅要从分子、细胞到整体的各个水平上对机体的功能进行研究，而且要在不同的水平上对机体的功能进行整合的研究。现在已经进入“后基因组时代”（postgenomic era），生命科学的一个重要任务，就是要搞清每一个基因的功能。对生理学来说更是这样。2005年国际生理科学联合会第35届大会的主题，就是“从基因组到功能”（From genomes to functions）。这个主题明确地提出了今后一个时期世界生理科学的发展方向和全世界生理科学工作者的奋斗目标。随着诸如基因组学、蛋白质组学、代谢组学等等“组学”以及生物信息学、转基因、功能影像、组织工程、纳米技术等新的研究技术的出现和进步，生理科学也形成了一个新的分支学科，即生理基因组学（physiological genomics）。生理基因组学的任务就是在细胞、器官、系统以至整体各个水平上对各个基因的功能进行整合的研究，从而能从整合的观点来认识机体的功能。从这个观点出发，国际生理科学联合会对生理学下了一个定义，即生理学是从分子到整体的各个水平上研究复杂的生命体的各种功能及其整合的过程；而对功能的研究则包括所有机体在进化、环境、生态和行为等各个方面。总之，在当前，生理学要突出两点，即功能和整合。

　　绪论课还应该告诉学生怎样学好生理学。生理学包含许多具体的知识，而贯串着这些知识的，有一些基本的原则。学生如果能很好地掌握这些原则，就能更好地学习和掌握生理学的各部分知识。例如，1878年法国生理学家Claude Bernard提出的关于“内环境”和“内环境理化性质保持相对稳定”的学说（1932年美国生理学家Walter Cannon用homeostasis即“稳态”这样一个词来表述），一直到现在仍被认为是生理学中的一条最基本的原则。学生在学完整本生理学教科书后，应该可以体会到，生理学每一章的内容都是由“稳态”这个基本原则串起来的。另外，稳态的维持是通过各种调节机制，而许多调节过程都是通过反馈控制的形式来完成的。因此，在学生一开始学习生理学时，就应该对“稳态”、“调节”、“反馈”（包括负反馈、正反馈）以及“前馈”等术语及其涵义有比较好的理解。