本方案由华大集团发起的猛犸基金会、华大基因学院和华大智造联合发布。

为什么需要“生命科学创新实验教育”

在庆祝世界顶级科学期刊SCIENCE创刊125周年之际，该刊杂志社公布了125个最具挑战性的科学问题，其中生命科学问题占46%。生命科学对人类的重要性凸显。

自新冠疫情爆发以来，“核酸检测”、“病毒变异”、“mRNA疫苗”这些生物技术名词为大家所熟知。全世界对生命科学和大健康的重视上升到前所未有的高度。

在2020年教育部公布的36所“强基计划”试点高校中，包含“生物科学”或“生物技术”的高校有23所，占比63.9%。

新时代下，为什么需要创新的生命科学教育？

万千世界，生命的遗传物质都是脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA）组成的。按照中心法则，生命就是一套信息编码和传递系统。也就是说，生命天然等于物质+信息。

2020年教育部在本科教学质量国家标准的修订中，对生物科学和生物技术两个专业都提出了生物信息教育的新要求。而这为高中教育，尤其是在计算机编程、人工智能和交叉学科教育方面，提供了一个新的思路。

过去，测序成本的高昂，导致了中学的生命科学实验，往往在DNA提取和扩增后，便戛然而止，更难言生命信息数字化。而随着华大智造推出桌面便携式小型测序仪DNBSEQ-E系列和MGISEQ-200系列，我们第一次有可能将基因测序与数据解读这一最重要的前沿内容向中学生开放。生命科学创新实验教育方案（中学版）针对中学教育特点，提供实验室设计与配套特色课程，满足学校创新生物领域人才培养的多样化需求。

实验室环境要求

对于已经开展分子生物学基础实验的学校，只需增加一台桌面测序仪即可满足生命信息数字化的硬件要求，实验室环境无需改造。

实验室效果图（仅供参考，以实际为准）

教育方案设计——基础课程+科研课题+项目制教学 

基础课程 

基础课程紧密结合中学必修生物课程知识，从细胞、染色体、DNA、基因、遗传、中心法则等层面逐层剖析，并在真实实验场景中引导学生观察、分析遗传信息及其传递过程。学生可以在核酸提取、基因测序、数据分析等一系列真实场景下进行体验式学习，对人、动物、植物、微生物的生命活动规律展开深入探究。

基础课程1.《趣味人类基因组》

本课程以个人基因检测为主线，引导学生对自身的遗传信息进行探索，学习相关生物学基础知识及实验原理。检测的个体性状包括肌肉爆发力、乳糖代谢能力、晒黑风险、酒精代谢能力、头发颜色、虹膜颜色等。课程同时配套有的“主干+辅修”内容模块，为初高中讲师及学生配有教师手册、PPT、参考文献及数据库、科学报告与实验报告模板、生物信息分析软件等丰富的教育素材。

• 《趣味人类基因组》课纲（参考） 

• 基础课程2.《微生物探索》

本课程首先引导学生对环境或自体来源的微生物进行培养和观察，然后通过培养单一种类微生物样本或混合样本，进行核酸提取、基因测序和数据分析。通过动手实践的方式，帮助学生深入理解 “微生物学”相关核心知识点，了解“宏基因组”、“工程菌与合成生物学”、“病原微生物的变异”、“细菌与噬菌体”等方面的前沿动态，并掌握相关实操技能。

• 基础课程3.《植物DNA条形码鉴定》

中学生如果想从基因层面探索我们生活的自然环境尤其是动植物世界，最合适最有趣的方法恐怕非DNA条形码技术（DNA Barcoding）莫属。它利用动植物物种特有的分子标记（Molecular markers），像超市给商品扫描条形码那样便捷、准确地对物种种类进行鉴定，探索物种及其基因背后的秘密。

科研课题

科研课题是基于生命科学真实科研场景设计的探究课程。采用项目制教学（PBL）方式，在课程中对研究问题进行逐层分解，深入浅出地引导学生进行自主探索，激发学习兴趣与研究热情，帮助他们理解科学的过程和本质。科研课题类课程针对不同年级学生，结合其生物课/科学课课程内容，从科学方法、生物观察与生物样本制备、核酸与DNA、计算机编程及生物大数据四个维度进行整体设计。

课题设计举例：

1. 某校中学生ACTN3基因与运动耐力/爆发力表现的关联性分析

2. 马里亚纳海沟沉积物的宏基因组研究及特有微生物物种分析

3. 某地野生豹猫个体鉴定与群体遗传研究及其在城市小中型野生哺乳动物保护中的意义探究

4. 某地救护野猪的血统鉴定及群体遗传多样性分析 

过往案例

详情请联系

猛犸基金会教育总监 孙海陆

- 关于猛犸基金会 -

深圳市猛犸公益基金会是中国首家推动基因科技造福民生的公益基金会，发起人为华大集团、万科公益基金会、松禾资本。基金会以“向善同行，让基因科技HUI及人人” 为使命，以倡导和发展具有民生为本、平等普惠、便捷可及的基因科技为原则，以恤病助医、科普教育、跨界交流等为主要业务。

- 关于华大基因学院 -

华大学院成立于2011年，是深圳市政府批准成立的首批特色学院之一。学院依托华大和国家基因库的强大科研平台、重大科研项目和丰富科研资源开展创新联合教育，倡导“以项目带学科、带产业、带人才”的创新教育理念，致力于培养生物领域科研和产业发展的创新拔尖人才。经过多年的探索实践，已形成特色教育体系及符合基因组科学发展的创新人才培养模式，培养了大批从科学到产业全贯穿综合性拔尖人才，为生命科学产业的发展积蓄了强劲的后备力量。

- 关于华大智造 -

深圳华大智造科技股份有限公司（简称华大智造）秉承“创新智造引领生命科技”的理念，致力于成为生命科技核心工具缔造者，专注于生命科学与生物技术领域，以仪器设备、试剂耗材等相关产品的研发、生产和销售为主要业务，为精准医疗、精准农业和精准健康等行业提供实时、全景、全生命周期的生命数字化设备和系统。