“这个絮状沉淀就是DNA。这是我第一次看见自己的DNA。”
——深圳中学王同学
在一个现代化的生物实验室里,几个同学在老师的带领下完成趣味基因组实验,同学们不仅能看到自己的DNA,还能从无到有的设计一个实验。
在过去很长一段时间里,测序仪成本高昂,导致大部分学校的生命科学教学,只能囿于课本,个别有条件的高中,也仅仅在DNA提取和扩增后,便戛然而止。而华大智造桌面式小型测序仪DNBSEQ-E系列的推出,其价格成本具有绝对优势,且便携小巧、操作简单的特性,让基因测序与数据解读这一生物学的前沿内容走进高中课堂,不再遥不可及。
近年来,深圳市猛犸教育科技有限公司(以下简称猛犸教育)联合深圳市华大智造科技股份有限公司(以下简称华大智造),以创建生命科学高研实验室、开设高研课程和支持学生科研竞赛等形式,在多所高中探索生命科学实验教育的新模式。学生通过基因测序仪破解自己的基因信息,以极大的好奇心来开展科研实验,加深对生命科学的认知。
基因科学创新实验室落地全国多所高中 促进生物教育理论与实践相结合
2023年3月8日,深圳市高级中学高中园与猛犸教育签订战略合作协议,深圳市高级中学联合党委副书记、深高高中园总负责人黄洁校长表示,深高高中园将与猛犸教育在创新实验室建设、特色课程开发、学生课题研究和人才孵化等多方面进行深层次地合作,全方位推进生命科学教育基地建设。
实际上,从2020年开始,猛犸教育已经支持人大附中深圳学校、北京市第35中学、深圳明德实验高中、广州市执行中学、清华附中湾区学校、清澜山学校等,建成多所生命科学高研实验室。实验室配备了华大智造的DNBSEQ-E系列基因测序仪。基于此,学校为高中学生开设了“人特征DNA检测”、“动物DNA barcoding鉴定”、“中草药DNA barcoding鉴定”等实验课程。先进的实验仪器,让生命科学的学科学习和研究探索得到了高度融合,不仅激发了学生们主动学习、积极探讨的热情,也加强了学生对生命科学的认知和理解。
对于课程效果,清澜山学校生物实验室负责人李轩博士表示,一方面,学生通过实验课程拓展了知识面,了解了前沿的生物科技及应用;另一方面,对生物学实验室及核心测序工具的基本操作有了更深的了解,能够顺利上手一些基础的实验操作,这对学生未来进入实验室打下基础。另外,可以帮助学生更早的发掘自己是否真正对生物学感兴趣,是否愿意继续深入学习生物学。
一座座新落成的基因科学创新实验室、一台台小巧便携的基因测序仪,为师生们搭建起一个能力提升、探索创新、共同成长的平台。同时,作为学习自然科学和生命科学理论的实践基地,让各校师生真切感受基因科技的魅力,并对全国多地的生物实验教学起到积极的辐射与带动作用。
深圳零一学院:面向未来挑战性问题,打通生命科学和信息科学,培养生命科学拔尖人才
2021年暑期以来,应清华大学钱学森力学班暨零一学院邀请,猛犸教育多次承接Bio方向的科研培训任务。基于华大智造DNBSEQ-E5RS基因测序仪,学生们只需要提取1ml唾液,就可以亲手完成个人基因提取、检测和分析,获知自己两百多个基因信息,包含运动、营养等相关方面,亲身体验基因与性状的关系。通过掌握核心实验技能,学生们得以窥探生命科学的终极问题“what makes us uniquely human?”(来源:Science杂志于2021年发布125个科学终极问题)
零一学院教学实验室主任李季也表示,该课程与零一学院以真实的前沿挑战性问题为牵引与学生在项目研究中动手实践的理念比较契合,对于学生生命科学、基因组学,和跨学科综合能力的训练非常有帮助,学生整体科研能力都有所提升。
而零一学院首届预科生王同学,从学生的角度谈了自己的感受,“这是我参加过最有意义的活动。我们能近距离实操基因测序仪,对试剂使用流程中不理解的部分提出了问题,为了解决自己的疑惑,我们在实验室加班熬到很晚,也从中体会到了自主探索的乐趣。我们可以抱着批判性的态度质疑并设计实验,检测该流程是否行之有效,也可以在失败后提出新方案继续探索,这种不受限的感觉真的太棒了! ”
上海中学:拓展学生科研竞赛活动,助力强基计划和综合素质评价人才选拔
为落实普通高中生物学“新课程、新教材”(简称“双新”)改革,推进分子生物学相关实验体系的平台建设,2022年12月3日至12月4日,上海中学生物教研组组织开展了“2022上海中学生物学专题研修班”。本次研修课程分为两个部分。第一部分为分子生物学实验,包含DNA提取及定量检测实验、DNA文库制备、PCR实验、DNA纳米球制备及测序实验。第二部分为生物信息学实验,学员需基于206个特定位点的序列分析,解析表型和基因型的关系并制作检测报告。值得一提的是,课程使用的是华大智造基因测序仪DNBSEQ-E5RS。
面对高考制度改革和人才选拔的多元化,猛犸教育设计的“生命与健康”主题实验课程结合探索生命科学的核心工具基因测序仪,不仅让高中生可以提前接触到前沿的基因组学,学习并操作基因测序仪,获得相关的科学知识和技能。同时,也发掘学生们在生命科学专业学习和研究的潜力,更是生物学教研创新的一种探索,具有重大的前瞻引领意义。高中的生物教学应该是什么样子,也许这些课程,会给我们一些启示。
猛犸教育以推动生命教育质量提升为己任,专注于校内外生命科学课程研发与开设,依托华大智造的创新工具,推动高中生物理论教学与科学实验相结合,提升学生的综合能力和素养,全方位的认知生命科学,推动生命科学教育质量的提升。未来,华大智造也将持续坚持朝“生命科技工具缔造者”方向迈进,赋能校园生命科学教育!
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