[编者按]在上海交通大学的校园里,活跃着这样一群为人师者:他们承载着“传道、授业、解惑”的传统职责,也肩负着国家战略研究、科研创新发展的时代使命;他们或默默耕耘于三尺讲台之上,或刻苦钻研于科研领域之中,或积极开拓于创新发展之路,展示了交大教师特有的人格魅力、学识魅力、思想魅力。“所谓大学者,非谓有大楼之谓也,有大师之谓也”。上海交通大学新闻网特推出“人物·师者”专栏,围绕人才培养、科学研究、服务社会和文化传承与创新等方面,聚焦师者风采,聚焦探索精神,聚焦大学气象。
多项国家级课题与项目负责人、多个国家级学术团体与项目评审专家、教育部百篇优博论文评审专家、国家级精品课程与国家级精品资源共享课程负责人……这一系列看似互相独立的科研与教学工作,对于李志勇教授而言却并不是彼此封闭的。现任生命科学技术学院生物工程系教授的他正致力于将“与自然共生”的科研创新之道运用到教学方面,使之成为“科教共生、交叉渗透”的新型教学模式。
李志勇(右一)正在指导学生
自然界的“共生”之道
在恶劣的海洋环境中,“共生”是许多海洋低等生物的生存之道。作为最古老的多细胞动物,海绵代表了自然界最为复杂的共生体。几亿年来,海绵与共生微生物协同进化,形成了紧密的共生关系,是研究自然界共生关系与生物协同进化的很好的模型,同时也是海洋药物开发的重要资源。
2002年,李志勇瞄准海绵共生体这一国际热点在国内较早开展了研究。迄今,李志勇教授带领他的科研团队已对我国南海、东海的40多种海绵的共生微生物的多样性、功能基因、代谢产物、分子生态学等进行了全面系统的研究,建立了集微生物学、分子生物学、环境基因组学、生态学、生物化学、化学等学科交叉的海洋共生微生物研究平台与技术体系,形成了自己鲜明的研究特色。他们建立了不依赖于分离培养的基于群落总DNA、RNA的海绵共生微生物多样性分析技术,揭示了海绵共生微生物的空间分布、丰度及其与生态学功能关系;扩展了对海绵共生真菌等真核共生微生物的了解;建立了具有较大规模的海绵共生微生物菌种库;系统地在DNA、RNA、元基因组水平开展了海绵共生微生物功能与代谢、互作的研究;从功能基因、生物活性、代谢产物多个方面为海绵共生微生物参与宿主化学防御提供了证据;成功地大规模制备了相关海洋活性物质并进行了生物合成机制研究,为解决海洋药源限制的瓶颈奠定了基础。2002年以来,他共负责和承担了包括1项国家重大科学发展计划课题、5项国家863计划、3项国家自然基金在内的9项国家级课题以及5项省部级课题。近年来以上海交大为第一单位,以第一和通讯作者身份发表SCI论文39篇(其中中科院I-II 区\交大B区论文20篇);授权专利11项,公开3项。
在全球气候与环境恶化、人类活动破坏致使海洋生物多样性日益减少的今天,李志勇教授的研究具有很高的现实意义和生态学价值。自然界中很多生物都以共生体的形式存在,从低等生物到高等的人类、从陆地生物到海洋生物。他认为,自然界共生的科学内涵是“互利”与“进化”,给予人类与社会的启示是“合作”与“共赢”、“和谐”与“发展”。“友好共处、共同发展”的“社会共生”是和谐社会一个主要特征。人与人只有和谐共生,才能共同发展;人与自然只有和谐共生,才能得到自然界的回报。
科研与教学的“共生”之道
在国内大多数高校中,教学与科研往往是两个独立的板块:一本教材、一个讲义、一套方法的固定模式就是教学的全部。但时代在进步,科研成果更是层出不穷。若两者互不往来,无疑会造成教学跟不上科研脚步、学生的专业技能达不到社会需求的局面。李志勇提倡科研与教学共生的“研究型教学”,旨在通过科研与教学的互哺,提高学生的综合素质与创新能力,他将“研究型”的教学理念整合在教材编写上,从课堂教学、课外实践等多角度探索“研究型”教学改革。
2001年李志勇在国内高校中较早开设了“细胞工程”课程。2001年至今,该课程教学成果斐然:2010年入选国家级精品课程,2013年入选国家级精品资源共享课程,同时成为上海交通大学南洋学堂首批上线课程;2003年出版了我国高校第一本《细胞工程》教材,2010年出版了《细胞工程实验》教材,至今已经主编出版了6部高校教材,其中2部细胞工程教材入选了国家“十一五”规划教材,并分别获得上海市高校优秀教材一等奖、二等奖。至今他编著的细胞工程教材已经累计印刷20次,总发行量突破10万册,被国内百余家高校选用。李志勇主编的细胞工程全英语教材Cell Engineering(ISBN 978-1-84265-864-2)还入选国家“走出去”工程,即将由英国Alpha Science International Ltd. Oxford, U.K.在海外发行;李志勇通过科研与教学的密切结合,设计了多个生物工程(含细胞工程)综合性大实验,并基于负责的科研课题成功转化了多个用于本科教学的创新实验;同时他还负责了国家生物学理科人才基地创新实验项目及多个PRP项目,鼓励学生积极参加科研项目,以此提高学生的自主实践与创新能力;他带领教学团队探索研究的“生物工程综合实验教学的探索与实践”等人才培养的新模式,发表在微生物学及高校教学等相关领域的核心期刊上;“细胞工程”的课程网站就像是一个全面的网络课堂,课程的教学资料、课后的教学扩展等,无不体现了“研究型”教学改革的新模式。此外,课程网站每年更新学习资料,通过多个网络平台实现了社会共享,累计访问量突破14万人次,发挥了很好的社会效益。在交大,“细胞工程”课程在学生中享有很高的知名度。“备课充分、趣味性强、课堂氛围佳、教学方式创新点多、融合最新研究进展”等是历届上过此课的学生对于课程的普遍评价。
除了“细胞工程”课程外,李志勇教授还曾担任了5门本科生课程与5门研究生课程的主讲教师,目前仍主讲1门研究生课程。同时他作为国家级生命科学实验教学示范中心的一名成员,不遗余力地推进学院创新教学与科研转化教学的工程。他非常注重人才培养,积极参加本科生“导师制”活动,多次担任交大本科生的人生导航导师,用自己的科研与教学体会帮助学生答疑解忧,成为学生的良师益友。在他所指导的学生中,有多名研究生获国家奖学金,多名本科生获特优与优秀毕业论文。
李志勇认为,科研与教学、教师与学生都需要“共生”,通过学科交叉融合、构建科研与教学的桥梁,才能提高学生的学习能力、推动教学体质的改革发展。
团队发展的“共生”之道
古人云:“三人行,必有我师焉”,“三个臭皮匠赛过诸葛亮”,“众人拾柴火焰高”,都提倡的是互相学习、团队合作。学科交叉与团队协作是现代科学研究的大趋势,许多科学前沿的重大突破以及重大原创性科研成果都是学科交叉融合的结果。然而,多学科交叉融合与团队协作不是一件容易的事情,现行的科研体制、评价体系等,都为学科交叉的团队合作设置了重重障碍。李志勇教授的科研团队与教学团队打破了学科、同行间彼此封闭的格局,做到了合作共赢。
“学科交叉、团队协作”的“科研共生”利于科研创新。在科研团队建设方面,他强调一个共同的目标,以及学科交叉所带来的源头创新的改革,突出现代性与前沿性。从事海洋微生物研究的他,十几年来与一批天然产物、药学等领域的专家紧密合作,通过不同学科的优势互补,打通了微生物——化学——发酵制备——成药性研究的技术链,取得了单打独斗取得不了的成绩。在科研团队内部,李志勇非常注重青年教师培养,为他们提供研究条件与经费,帮助建立研究方向,充分发挥各自特长。在李志勇长期海绵共生微生物研究积累基础上,课题组的三位青年教师都成功获得了国家自然基金资助,真正体现了团队共生的力量。
在细胞工程教学团队建设方面,他真诚邀请不同专业背景的知名教授和教学骨干加入教学团队,形成了包括长江学者、杰出青年基金获得者、上海市优秀学科带头人、教育部新世纪优秀人才等在内的高层次教学团队,涵盖了生物医药、植物、遗传等多个领域,一起探索复合型创新人才培养新模式。在李志勇的带领下,教学团队成员将科研与教学相结合,承担了大量基础课、专业课、实验课的教学工作,以及大学生科创等项目,在教学过程中形成了鲜明的特色。由于出色的教学和科研业绩,李志勇教授2012年获得了上海交大优秀教师特等奖,并于2013年被推荐为宝钢优秀教师奖。
“挖掘乐趣并全身心投入科研与教学”是李志勇教授对于自身十余年高教工作的感受总结。未来,他将带领他的团队继续奋斗在教学与科研的第一线,为推动学科交叉的团队协作、构建合作与共赢的“科研教学共生圈”而努力。