提及整合科学,首先先来分析一下,什么是整合科学呢?
1944年,著名物理学家薛定谔出版的《生命是什么》,奏响了揭示生命进化里遗传微观奥秘的先声。
如果生命是一部汽车,那么第一次分子生物学的革命使得我们像了解一辆汽车的零部件一样,对蛋白质和基因有了透彻的了解,这便是第一次生命科学革命。
第二次基因组学的革命则是把“生命天书”拷贝了下来,这好比是汽车的修理手册,出了什么故障,怎么修理,这本书上都有,但是我们对这本书却无法完全读懂,这便是第二次。
如果说第一次革命受到物理学家的极大影响,第二次革命是数学、计算机科学和生物学的交叉,那么正在经历的第三次生命科学革命则是将生命科学和数、理、化、信息等定量科学广泛与深入的融合,从而实现共同发展,共同驱动。
2014年“整合科学实验班”在北京大学元培学院应运而生。整合科学旨在打破人为造成的传统学科之间的藩篱,实现数、理、化、生、信、工的整合,培养新一代的跨学科创新型人才。
那么可能有的人会问,北京大学以“因材施教,分流培养”作为本科教育教学改革的特色,为何还要开设这类交叉学科呢?
这里我给大家简单举个例子。如果是学生物科学的同学,由于他们没有学过数学相关的专业知识,也看不懂数学内容太深的材料和文献,更没有建模需要的数学技术,因此无法将建模技术完全应用到生物学领域。而数学学院的同学则是什么数学工具都掌握了,但是对生物却完全不懂,也很难理解生物的专业术语,单纯对着数据建立的模型也无法确定是否具有意义;此外,他们不懂生物就不知道怎样设计合理的实验,更无法得到需要的数据。因此,整合科学应运而生。
那整合科学本科阶段的主要培养模式是怎样呢?
整合科学的核心专业课包括“微积分与力学”、“定量分子生物学”、“生物化学”、“定量细胞生物学”、“整合热力学”、“整合化学动力学”、“电磁学”、“概率统计”、“量子力学与光谱基础”等等,这些大学前两年的“硬课”使学生对各个学科都有一定的了解,并能从各方面融会贯通。整合的课程更接近科学的本来面貌,对一些前沿交叉科学有很大帮助。例如,牛顿发明微积分,是要给力学系统找一个数学语言,“微积分与力学”这门课就是从问题,而不是工具出发,做到数学与物理的整合。
除了理论教学外,整合科学专业在第一学年还会开设很多实验,重点培养学生动手能力,进行物理、化学、电子、计算机科学,基本实验技能的培养,并侧重于相关知识在生命科学经典问题研究中的应用。从第二学年开始则更注重学生的自主选择权,学院会安排多个与课程相关的实验室,而学生可自行选择自己侧重的学习方向,在这里进行大量的实验训练,接受来自科研最前沿课题的挑战,培养学生对科学问题的理解,学会设立科学假设,并设计科学实验加以研究探索。
说到这里可能又有人会问,那毕业之后去向如何呢?
整合科学有着课业繁重的名声,坊间也流传着这样一句话,“整科是一个传说中学术大牛和大神扎堆儿出没的地方”,几乎每位同学都在兴趣和引导下接受磨砺、提升自我。等到大三暑假,在这些本科生中将有50%的同学会获得赶赴美国哈佛大学、麻省理工学院等世界知名院校做暑期研究的机会。
那么面对全国唯一一所开设这门课程的高校,与此同时又是门槛如此之高的神级院校,北京大学的毕业生将近9成都会选择继续深造,而在这些又有一半的人是选择申请国外知名大学。只有很少数毕业生会选择就业,但由于他们拥有VIP级别的入场券——北京大学毕业证,因此就业岗位仍然从事跟本专业相关的课题和研究。
【本文参考文献】北京大学新闻网址链接:http://www.dean.pku.edu.cn/web/news_details.php?id=18
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