国内外生物化学教材的比较

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表1

用于比较研究的几本国内外教材编号

教材名称

作者

出版社

出版时间和版本

页数

插图

1

Princi p les of Lehnin g er A.L.Wort h Publishers

1993,2nd.Ed.

1112

864

Biochemistr y

Nelson ,D.L.Cox ,M.M.2Biochemistr y Str y er ,L.W ,H.Freeman and 1995,4t h.Ed.10641399Co m p an y 3Biochemistr y

Zuba y ,G.

Addison -Wesle y 1983,1st.Ed 1268929Publishin g Co m p an y

4生物化学沈同、王镜岩高等教育出版社1991年10月,第2版10905975

普通生物化学

郑集、陈均辉

高等教育出版社

1998年7月,第3版

648

215

●大连理工大学修志龙

清华大学昌增益周海梦

国内外生物化学教材的比较

一、生物化学的地位及其教材在

国内的现状

生物化学是19世纪末逐渐兴起的一门用化学原理研究生命现象的学科,后来随着超速离心、电泳、色谱、X -射线衍射、光谱等技术的发展和应用,生物化学逐渐成为化学、物理学、数学、信息学与生物学等多学科交叉的科学分支,进而成为微生物学、遗传学、细胞学、分子生物学、生理学等生命科学的基础和共同语言,如今生物化学的研究成果已成为衡量生命科学研究水平的重要标志。综观诺贝尔奖近百年的历史,在91项生理学或医学奖中有31项与生物化学有较密切的关系,而化学奖中则有34项;尤其是20世纪50年代以来,52%的生理学或医学奖和40%的化学奖属于生物化学领域,二者之和相当于另外设立了一个生物化学诺贝尔奖,由此可见生物化学在生命科学理论研究中的重要性。

近几年随着生命学科的迅速发展,生物化学中新的概念、内容不断涌现,极大地丰富了生物化学的内涵;与此相适应,生物化学教科书也不断地出现新的版本,反映了生物化学领域研究的最新成果。例如,国外一般每隔3～5年就对生物化学教材进行一次修订补充,相对而言国内出版的绝大多数教材内容偏少,形式单调,更新速度缓慢。据不完全统计,20世纪90年代以来国内出版或再版了18本生物

化学教科书,其中有9本是为医学和药学专业编写的,4本属工科院校,还有5本是理科院校编写的,但仅有2本可供理科生物系学生使用。国内生物化学教材的这种状况已难以适应生命学科不断发展的需要,也很难适应培养具有创新素质和能力的人才的教育要求,因此有必要对国内外的几本主要教材加以比较,为编写一本理论性强,能全面地反映当今生物化学研究最新成果的理科生物化学教材提供一些参考。

二、国内外教材的比较

我们选择了5本国内外公认的较好的生物化学教科书

(如表1所示),其中3本英文版教材已有2本被北京大学

和复旦大学生物系的学者译成中文,国内教材选择了2本为理科生物系学生编写的教科书。本文从插图、内容编排、导论以及各自的优缺点等几个方面对这5本教材做一些比较。

11插

图

从表1后两列教材的页数和插图上可以非常直观地看出,国内外教材在形式和内容上的差异,国外教材页数在

1000页左右、插图在800张以上者居多,相应地它们的中

译本页数跟原著相当,而国内教材除沈同和王镜岩主编的外,其余均在600页左右,插图仅200～300张。如果将分子式和一些反应式也计算在内的话,

插图数量也只有国外教

教材研究

36材的一半左右。

插图在生物化学教科书中占有非常重要的地位,《图解

生物化学》的出版发行就足以说明这一点,这在其他学科中

是少见的。国内外生物化学教材的插图不仅在数量上存在

显著差异,而且在质量上同样不能相提并论。图的质量首先

体现在色彩上,彩图给人以非常生动、形象、直观的感觉,容

易吸引读者的注意力;其次体现在插图的表达形式上,可以

用组成图、模型图、比例图或晶体结构立体图、代谢图、实物

照片等多种形式,从不同角度将生物大分子的构象、生命体

的组成以及生命过程的复杂性等内容形象、直观、清楚地展

现给读者。

21内容编排

国内外教材在内容编排上也存在较大差异,每本书都

有各自不同的编排风格。Lehnin g er等人编写的书由导论、

生物大分子的结构与功能、代谢、合成与调控以及信息传递

四部分组成,每部分都有其共性,相对完整、系统,并配有相

关的名词或内容解释;St r y er的著作每部分都有其核心内

容,但又有交叉,如作为生物组成的脂质和糖未在第一部分

分子设计中介绍,而分别在第二部分膜的结构及第三部分

糖代谢中予以介绍;又如氨基酸和蛋白质的生物合成分别

安排在第四和第五部分加以叙述;Zuba y主编的《生物化

学》以蛋白质、糖和核酸为主线各自成章,另外介绍了

生物化学的一些专题,力求反映当时生物化学领域研究的

最新成果以及存在的问题。国内多数教材考虑到生物化学

应在有机化学的基础上传授,因此将糖和脂类放在前面介

绍,并且基本上将内容划分为静态和动态两部分,在静态生

化部分每一章节均以物质划分,如蛋白质、酶、辅酶、激素、

维生素、抗生素等,各章节相对独立,联系较少。实际上将辅

酶、激素、维生素、抗生素独立成章的做法在很大程度上沿

用了医学的划分观念,没有考虑它们在生物化学中的内在

联系。相比而言,国内教材缺乏细胞结构的完整介绍,缺乏

信息传递的概念,在医药专业的生物化学教材中有水和无

机盐的独立章节,在其他专业的教科书中都没有强调二者

在生命体中的重要性。

31导论

导论在教科书中占有相当重要的地位,这里以

Lehnin g er等人编写的教材为例说明这一点。该书用了十

分之一的篇幅作基础知识介绍,强调生物学的共性,即物

质、能量和信息传递,简介细胞的分类、结构和细胞器的功

能,简单地分析生物大分子的化学组成、复杂结构、化学反

应、生命体的物质构架以及进化演变,阐明水在生物大分子

溶解、离解化、p H缓冲等方面的重要意义。这些基础知识

有助于初学者建立一些生物化学的基本概念,即自然界中

常见的化学元素(C、H、N、O、P、S等)组成了氨基酸、核

苷酸、葡萄糖、脂肪酸等小分子,进而由这些小分子组成蛋

白质、核酸、多糖、脂类等生物分子,这些生物大分子组成了

构成生命基本单位的细胞;A TP是生命活动的能量通货;

水在维持生命活动中具有重要的作用;具有活性的生物大

分子、细胞或生物体总是与环境处于动态平衡之中,总是在

不断进化的等等。另一方面通过一些生物学基本知识的简

介,可以使读者对诸如生命的起源、生物进化、疾病的产生

和人类健康、大自然的奥秘等问题感兴趣,并带着诸如蛋白

质是如何合成分解的?遗传密码是如何破译的?酶是怎样催

化生物反应的?等一系列问题去学习这门课程。

41优点和不足

尽管Lehnin g er等人编写的教材在内容编排、导论、图

表等方面有许多值得称道之处,但该书在一些具体内容方

面也存在不足。例如Lehnin g er在正文中仅用寥寥数页介

绍血红蛋白的立体构象和功能,而在附录中又用了23页作

为补充;St r y er则用了整整一章(30页)详细介绍了血红蛋

白的构象、功能、别构效应等;Lehnin g er用了一章(36页)

介绍酶,其中大部分内容是基础知识和基本概念,酶的抑制

没有展开介绍,甚至没有提到反竞争抑制的概念,也没有介

绍辅酶和酶的辅助因子;而Zuba y等人的著作则在三个章

节(108页)中详细做了介绍,沈同和王镜岩也用了一章(92

页)全面地介绍酶,甚至包括核酶、抗体酶及酶工程;再如

Lehnin g er很少述及蛋白质的折叠,Zuba y有些不完整的

论述,St r y er则有专章介绍。从总体上看国内教材在用表格

总结归纳和比较某些特性方面有独到之处,如酶促反应的

类型和特点、两类核酸A、B、Z三种DNA的比较以及三种

DNA聚合酶的比较等等。应该指出的是本文列举的两本国

内教科书是目前国内优秀的生物化学教材,对我国生物化

学的教学起了重要的作用。

三、对新编或改编教材的几点建议

通过以上的比较研究,我们认为在编写或改编生物化

学教材时应注意如下几个问题:

11在形式上教科书应具备生动形象、图文并茂、可读

性强、吸引读者等特点,为此建议出版社适当采用彩图,以

增强立体感和插图的表现力;同时增加插图总量,尤其应增

加一些相关的生物学和生理学插图,以便说明生物化学和

其他学科的联系,启迪学生探索大自然奥秘和人类健康问

题(如爱滋病、癌证、糖尿病、心血管疾病等)的兴趣。目前

国内教材讲义化、枯燥乏味、可读性差的问题应予以重视。

21在内容的编排上教科书既应体现大章节的相对完

整性,又应考虑各章节之间的联系和前后一致性。我们建议

参考Lehnin g er教材的编排方式,将全书分为四部分:Ⅰ导

论,介绍与生物化学相关的基础知识,如氨基酸、糖、脂、

核教材研究