基因信息：保护·歧视·掠夺
王德彦
??随着人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）的实施和进展，基因伦理学已引起广泛关注。国际人类基因组组织（HUGO）从一开始就明确规定要进行相关的伦理、法律和社会问题（ethical, legal, and social implication, ELSI）研究。国际相关组织，如联合国教科文组织(UNESCO)、世界卫生组织（WHO）等纷纷发表宣言、指南等涉及伦理问题的文件，以保证人类基因组计划的顺利实施。本文试图从三个方面对涉及基因信息保护的伦理问题作一初步评述。
?? 基因信息的保护
?? 每个人都有权决定是否需要知道自己的基因信息。如果当事人（遗传学上称为“携带者”）携有某种致病基因，那么，其同胞兄妹就有较高的风险。当某个家庭发现某种致病基因的携带者后，如果医学上有能力对此疾病进行干预，那么应将当事人的基因信息告知给其亲属，这是符合“有益于他人”的原则的。但如果医学上目前还无法治疗和预防此种疾病，那么同一个行为又违反了“有益于他人”的原则。人类基因组计划拓展了传统的医患关系。传统的医患关系只涉及医生和患者本人，而由于基因知识的进展，当医生面对一个患者时，医生必须考虑携有与携带者相似基因的人群的利害关系。这也是未来医患关系中值得研究的一个新课题。基因信息的立法保护已迫在眉睫，法律应对基因拥有者的权利和义务作出明确规定。
?? 国际人类基因组组织伦理学委员会认为：“家庭是种种（法律的、道德的、社会的以及生物学的）关系的核心，不管家庭的法律界定以及家庭的不同社会和文化构型如何，遗传研究可产生的遗传信息对直系亲属十分重要。”据《纽约时报》报道，一名患卵巢癌的老年妇女检测了自己乳腺癌的突变基因，目的是为了她两个已成年的女儿。当她把自己携有乳腺癌致病基因的消息告诉她的女儿时，她的两个女儿极为震惊，以致有两年多的时间没有与她们的母亲说话，因为她们不想知道这个消息。所以，国际人类基因组组织在《关于遗传研究正当行为的声明》中表明：“同意（consent）参加的知情权决定可以是个人的、家庭的或社区的人群层次。”这说明基因主体不是单纯的个人。
?? 尽管基因信息的保护是受检者个人的权利，但受检者是否需要事先将受检的消息以及事后将基因检测的结果告知其亲属，仍是个问题。当某人知道自己在将来的某一天要发病，而又不能对亲人讲述，其心理的痛苦是巨大的。检测结果即使是阴性的，对受检者有时也会产生心理压力，因为受检者的阴性结果可能会使他与整个家族的其他成员产生隔阂，或者有可能被视为这个家庭的“另类”。法律应对基因知情权的范围作出规定，伦理学上也应该对此作出辩护性的或辩驳性的分析。否则，对基因信息的检测和保密就会面临两难境地。美国医院管理协会的《病人权利法案》规定：“病人有对与其有关的谈话和记录要求保密的权利”。国际人类基因组组织伦理学委员会认为：“直系亲属之获得样本应该给予特殊的考虑。在罹患或传播严重疾患的风险很高，而预防或治疗又可得时，直系亲属应该获得储存的DNA，以了解他们自己的状况。在机构层次和研究关系内，这些例外情况都应广泛地让人知晓。”可见病人与其亲属成员之间的基因联系是贯彻知情同意原则的一个困惑。
?? 由于人类基因组知识的迅速发展，医生对患者基因信息的了解变得非常容易，因此医生也就自然地成为了个人基因信息保护的焦点。如果医生对患者的基因信息有所了解，那么他应保守秘密，还是应对携带该基因的相关人员予以警示？医生的责任是救死扶伤，尤其在预防和治疗都十分有效的情况下；但医生保守有关患者基因信息的秘密，又是患者对其信任的基础。在责任和信任之间，医生到底应作何种选择？例如有一患者，其基因检测显示阳性，却没有告诉她的亲属。几年后，患者的姐姐被发现患了转移性癌。事发后，遗传咨询师担心她的姐姐会控告他：“你为什么不给我打个电话，告诉我：你妹妹已检出阳性，你也应做一个相应的基因检测？”可见，在基因信息的保护上，无论是患者还是医生都面临着前所未有的困惑。
?? 如果基因检测表明某人患有某种遗传性疾病，医生是否可以告诉其正打算怀孕或已经怀孕的姐妹？把这种不祥的消息告诉给患者的家庭成员，使他们心里布满乌云，而医务界目前对此疾病又束手无策，这符合道德吗？笔者认为，在不伤害受检者的条件下，对某些可能加以有效干预的遗传疾病，医生有责任向有关亲属提出建议；对于那些医学还不能进行有效干预的遗传疾病，医生则不应该告诉患者的亲属。
?? 尊重基因提供者是人类基因组研究中的一个重要原则。它包含两层伦理学意义：一是任何个人都必须被看作是自主的，二是没有自主能力的人，如儿童、精神障碍者同样应受到尊重和保护。强调人的自主性和尊重人是现代生命伦理学的基石。国际人类基因组组织认为，“理解研究的性质，风险和受益，以及其他任何可供选择的办法是很关键的。这种同意应摆脱科学的、医学的或其他权威的强迫”；“参加者就从他们那里取得的材料或信息的储存或其他用途所做出的任何选择（choice）应该得到尊重，是否要知道伴随的研究成果的选择也应得到尊重”。在联合国教科文组织《关于人类基因组与人权问题的世界宣言》中，也有多处讲到基因信息的保护问题：“在任何情况下，均应征得当事人预先同意，若当事人不予同意，相关的认可或授权亦应依照法律和当事人的意愿而获得”；“通知当事人基因检验结果与否应由当事人自己决定，这一权利应当得到尊重”。由此可见，在收集、储存和使用人类基因信息时，尊重自由的知情的同意以及尊重隐私和保密，是合乎伦理的研究行为的基石。
?? 值得注意的是，个人对基因信息的保护是相对的。这种相对性主要表现在两个方面。一是个人与国家的关系。个人生活于社会之中，其个人利益应该与国家、社会的利益相协调。所以我国的《人类遗传资源管理暂行办法》规定：“国家对重要遗传家系和特定地区遗传资源实行申报登记制度，发现和持有重要遗传家系和特定地区遗传资源的单位和个人，应及时向有关部门报告。未经许可，任何单位和个人不得擅自采集、收集、买卖、出口、出境或以其他形式对外提供。”“人类遗传资源及有关信息、资料，属于国家科学技术秘密的，必须遵守《科学技术保密规定》。”二是对个人基因信息的保护是建立在“知情同意”的基础上的，而由于受检者的不同情况，如年龄、文化程度、精神状况等，尽管实验者尽了最大的努力，受检者的理解程度仍有所不同。这就要求实验者必须用通俗的语言来说明。尽管如此，受检者对信息的理解仍具有相对性。当然，必要时可以通过代理同意(proxy consent)。承认知情同意权的相对性，并不意味着为它辩护，而是要提醒实验者在交流的过程中尽量减少误解和曲解，使个人的基因信息得到真正有效的保护。
?? 基 因 歧 视
?? 基因歧视与基因信息的保护是密切联系的，因为“隐私和歧视是相关的一个整体”。但基因歧视与基因信息的保护又有明显的区别。保护基因信息是基因主体主动发出的要求，而基因歧视则是别人对基因携带者的态度，是基因主体要避免的行为。
?? 除了医生出于诊断和治疗的需要而了解个人的基因信息外，别人有权了解个人的基因信息吗？基因信息的泄露可能会给个人、家庭甚至后代带来伤害。个人的基因缺陷可能会使家庭遭到歧视，少数民族可能由于某种基因缺陷而得到不公正的对待，后代可能因为上代人的基因缺陷而受到社会的歧视。正因为如此，联合国教科文组织认为：“从生物学、遗传学及医学的有关人类基因组的研究进展中所获益处，应在个人尊严与人权得到保障的条件下让人人受益。”所以，人类基因组计划以及基因组知识的应用不应给患者、当事人、受检者造成伤害，也不应该给利益相关者如家庭成员、社区成员造成伤害。在利益与危险均存在时应权衡利害得失，对造成的损害要给予赔偿。基因拥有者有权随时退出实验，而不得损害其医疗和卫生保健的质量。怎样处理好个人、家庭与社区之间的价值平衡，避免基因伤害和基因歧视，确实是基因伦理学研究的一个重要课题。
?? 人们比较关注的基因歧视有拒绝保险、就业歧视和以保护第三者为名行基因歧视之实等。保险公司作为经济实体追求利益最大化是无可厚非的，但它是否有权查看投保人的基因图谱？我国的《保险法》明确规定，投保人不能“故意隐瞒事实”，不可“不履行如实告知义务”。问题是个人的基因图谱是否属于保险法所说的“事实”？如果答案是肯定的，保险公司就具有了检测投保人基因信息的法定权利，检测投保人基因信息就不能视为基因歧视。如果答案是否定的，保险公司就不具有检测投保人基因信息的法定权利，检测投保人的基因信息就构成了基因歧视。
?? 在就业方面，从职业环境来考虑，调查某些人员是否适合做某种工作，是出于保护劳动者的目的，但当人类基因检测成为判断某人对环境的易感性的手段时，这项技术就有被滥用的可能，甚至会出现打着保护劳动者的旗号行职业歧视之实。用人单位还可能利用保护第三者的借口进行职业歧视，如航空公司可能利用基因检测来拒聘具有某种基因倾向的人。航空公司有权检测应聘人的遗传信息吗？
?? 我国的《未成年人保护法》规定：“任何组织和个人不得披露未成年人的个人隐私。”基因作为记录个人生命信息的分子，应视为个人隐私。我国的《义务教育法》规定：“父母或者其他监护人必须使适龄的子女或者被监护人按时入学。”但是父母在决定对孩子进行教育投资之前，是否有权知道其子女的基因信息？父母通过基因检测了解到某一子女不值得教育投资，就有可能不送孩子入学。这就构成了基因歧视。
?? 基因歧视不仅是个体伦理学研究的范围，还与国际政治及法律有密切关系。在国际上，《人权世界宣言》、《关于经济、社会、文化及公民的政治权》、《关于种族犯罪的防范和惩治条例》、《消除所有形式的种族歧视》、《关于弱智者的人权》、《关于残疾人人权》、《关于儿童的权利》、《关于残疾人的平等机会方案的联合国准则》、《反对教育上的种族歧视》、《关于就业和职业方面的歧视的公约》（No. 111）等，都与基因歧视有密切关系。这些国际性文件的着眼点是防止对某些人群的歧视。科学家在从事人类基因研究时，应注意与上述国际法规相协调，避免造成基因歧视。当然，基因歧视不同于通常意义上的残疾人歧视。基因歧视是建立在基因型上，所涉及的不仅仅是个人，而且可能是家庭成员或社区成员。
?? 这里涉及到一个更加根本的问题：携带者是患者吗？基因缺陷者是残疾人吗？从基因型到表现型的实现还需要环境的作用。这里我们要防止陷入基因决定论的泥潭。随着人类基因组全图的破译，科学家们发现人类基因的数量远比预期的要少。一个基因最终是否会表达出来，还要受到周围诸多因素的影响。携带一个隐性的致病基因，或者携带某一缺陷基因，并不表明其个体就一定会发病。我们应该避免由于基因知识的进步而导致基因歧视。国际人类基因组组织伦理学委员会认为：“参与或不参与研究事实本身，拒绝警告有危险的亲属或退出的决定，死后还不能获得有关的信息，都会影响目前和未来亲属的利益。与获得、储存及销毁样本有关的共同生物学风险，形成特殊的利益和道德义务，有时会比个人的愿望更重要。然而由于可能的歧视，在第三方机构方面，例如雇主、保险公司、学校和政府机构，必然会有不同的反应。为避免蒙受耻辱，参加检测之前接受咨询也是必要的。程序的标准化和样本的保护不可缺少。”可见，对基因歧视的把握比通常意义上的社会歧视可能更加困难。
?? 基 因 掠 夺
?? 这是基因研究中涉及国与国之间的伦理学问题。当基因信息成为一种资源时，它就关系到国家的利益。目前，发达国家以生物技术的转移和扩散为借口，对发展中国家的生物资源进行掠夺的种种计划十分引人注目。虽然这些计划是以全人类利益的名义而实施的，但天底下没有免费的午餐。这些计划所隐藏着的对发展中国家的歧视性和侵略性的倾向是必须加以认识的，它将有可能使发展中国家永远处于被支配和剥夺的劣势地位。
?? 在后殖民主义时代，不仅技术常常负载价值，资金也负载价值。发达国家一方面以“技术合作”、“技术培训”、“合作开发”为借口，行技术统治之实。发达国家利用所掌握的先进的基因技术，包括分析、合成等设备掠夺发展中国家的基因资源。另一方面，发达国家常常以资助的形式获取不发达国家的基因资源。基因工程技术的开发需要巨额资金，发展中国家往往心有余而力不足。西方国家便乘机以资本为诱饵，开展合作研究，以便掠取发展中国家的基因资源。欧洲议会绿党的一位学者在一项调查中指出：“发达国家所用的约90%的农业基因资源来自第三世界，但发达国家却从未想过应当给予不发达国家些许补偿。通过专利来剥夺不发达国家所拥有的生物资源权利的做法是极不公正的。”
?? 中国幅员辽阔，因其海拔、雨量和地质构造等方面的独特性而成为世界最重要的动植物基因库之一，加上人类基因资源的优势，也成为当今世界科技列强“生物淘金”的重要场所之一。他们对于中国具有研究利用价值的稀有或濒危动植物品种和基因资源虎视眈眈。一些外国科技专家以各种手段，如合作研究、合作资源调查、制作新闻节目、宣传地方文化等名义，获取各种动植物资源情报，甚至不择手段，伺机窃取。
?? 随着人类基因组计划的进展，发展中国家的人的身体也成了发达国家公司掠夺的对象。1989年5月，美国的一些科学家从巴布亚新几内亚M省H部落选取24人，提取他们的血样、细胞以寻找用于诊断、治疗白血病和慢性神经疾病的细胞培养物。目前这种细胞培养物已申请专利。在类似的研究中，被提取基因样本的土著人根本不知道他们的基因材料将做何种用途。这种研究在发达国家属违法行为，因为它违背了“知情同意”的伦理原则。发达国家的公司和研究机构出于各种不同的目的，以各种各样的幌子在发展中国家的落后地区进行基因掠夺。这种科学研究行为是不符合社会公正原则的。国际人类基因组组织伦理学委员会在《关于利益分享的声明》中就明确提出，利益分配也应“事先与个人和社区协商”。基因研究所获得的商业利益应该有1~3%回报给基因采样的社区。
?? 基因信息作为一种基因资源，基因拥有者可以利用来作为研究开发的对象。当然，这种利用权的实现，有赖于基因科技的普及，否则一般人是无法实现这种权利的。国际人类基因组组织称人类基因组“是人类的遗产”。这是在一种象征意义上，即在人类基因组的共性上，但具体到利用谁的基因样本作为研究的对象，则完全应尊重个人的意愿，并执行知情同意原则。基因作为记录个人生命信息的分子，个人对其应具有一切权利。任何单位和个人不得以任何理由未经个人同意来获取和研究某人的基因信息。基因信息与个人财产一样不容侵犯。
?? 一个携带某种罕见疾病基因信息的人，无偿或以极低价格将该信息提供给发达国家的科研机构或制药公司，后者据此研制出治疗该疾病的药物，而发展中国家的受试者却要为治疗同样的疾病付出巨大的经济代价，这无疑是不合伦理的。联合国教科文组织在《关于人类基因组与人权问题的世界宣言》中明确指出：人类基因组计划的国际合作应“使发展中国家具有研究人类生物学和遗传学的能力，具有对其特殊问题的认识能力；使发展中国家从科学技术的研究中获益，并推动国家经济和社会的进步；促进科学知识与生物学、遗传学和医学领域信息的自由交流”。这应该作为国际间进行基因合作研究的出发点。
?? 在人类基因组计划中，由于美国在多年争论后坚持其对人类基因研究成果授予专利的做法，致使发达国家的科研机构和公司争夺人类基因的竞争趋于白热化。这对我国人类基因资源的保护是极为不利的。他们甚至采取不正当的手段获取我们部分落后地区的人类基因样本。例如，三家附属于哈佛大学的研究机构在中国开展了多项试验。最近，它们因涉嫌未能保护好中国受试者而受到美国有关方面的质疑与指控。美国联邦政府也正在对其中一些研究项目进行调查。美国约翰·霍普金斯大学生物伦理学研究所的福登（Ruth Faden）就说过，跨国研究，特别是在富国与穷国之间开展的研究中，存在许多伦理问题，“目前我们对人类研究项目的监控措施是不够的”。在进行基因的合作研究中，发展中国家受检者的权利常受到侵害。我国应尽早制定相关的法律来规范人类基因组计划的研究。
?? 在全球经济一体化的时代，强国和富国常常在技术转移和信息交流的过程中附加许多条件，把他们的价值观念甚至社会制度强加给弱国和穷国。在经济全球化的时代，发达国家与发展中国家在形式上是完全平等的，但在这下面却掩盖着事实上的不平等。在此背景下，发展中国家的资源开发和技术发展很可能处于劣势。在当今世界，美国凭借其在高科技领域的优势，不仅想为全世界立下规矩，而且还想以实力做后盾让自己超越于规矩之外。基因信息的开发与利用有可能导致国与国之间权利分配上的马太效应，使富国更富，穷国更穷，甚至会出现“技术侵略”、“技术殖民”和“技术霸权”的局面。发达国家早已开始了人类基因组计划领域的“圈地运动”，凭借专利构筑起了保护阵地，为获取巨额垄断利益做好了准备。随着知识产权制度的国际化，基因产品甚至肩负起维护和提升国家在国际间的竞争力的使命。我们对此态势假如熟视无睹，将很难应付届时发生的纠纷，无法保护我国受检者在国际合作研究中享受应有的权利和免受非伦理的伤害，更谈不上保护和促进我国生物技术产业的发展，增强国家的技术竞争力了。
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?? [1] 国际人类基因组组织伦理学委员会. 关于DNA取样：控制和获得的声明. 邱仁宗译.自然辩证法研究，1997（7）：55
?? [2] Lewin T.Boomin Gene Testing Raises Questions on Sharing Results. The New York Times，July 21, 2000
?? [3] 国际人类基因组组织伦理学委员会. 关于研究正当行为的声明.
?? 邱仁宗译.自然辩证法研究，1997（7）：54
?? [4] 联合国教科文组织. 关于人类基因组与人权问题的世界宣言. 赵智译.医学与哲学, 1998，19（3）：114
?? [5] 李虎军. 中国受试者是否受到保护. 科学时报, 2000-08-03
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《生态工程的实例和发展前景》第二课时的教学设计
教学设计的指导思想:
本课教学设计的指导思想主要是充分体现学生的主体性。课前一周，分小组布置任务收集生态工程的实例和发展前景的相关资料，突出了学生的自主学习和与同学的合作学习。在课堂上各小组进行汇报交流，充分体现了学生的主体性，提升了学生获得、整理、分析资料和语言表达等多方面的能力。在此过程中教师更多的是学生学习活动的引导者、咨询者和学习伙伴，促进了教师的职能由“讲”师到“导”师的转变，为教学创设了一个民主、宽松的环境。
教学内容分析
本节内容的地位和作用
本节课是高中《生物（选修3）》（人民教育出版社）第5章《生态工程》
的第二节。本节主要包括了生态工程的实例和生态工程的发展前景两部分内容，是学生将第一节中学习的生态工程概念和生态工程基本原理等基础知识在实际生活中的分析应用。
教学重点和难点分析
科学分析、评价方法的建立。
生态工程的原理的应用，为能够初步设计出简单的生态工程奠定基础。
学习者分析
学生已掌握了生态工程的概念、基本原理等理论知识，具备一定的收集、整理和分析资料的能力并且有较强的自我表现意识。因此，在教学过程中教师可引导学生自主学习和与同学合作学习。
教学目标的设计
一、知识目标
1、举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
2、简单评述身边的一些生态工程的特点。
二、能力目标
尝试运用生态工程的原理对身边的生态工程重新认识，并可以尝试进行简单的评价、分析。
三、情感态度价值观
1、初步建立起科学分析问题、评价等方法。
2、参与课堂讨论和交流，敢于并清晰表达自己的观点。
3、提高环保意识，并积极参与环保事业。
教学方法的设计
湿地生态恢复工程的教学，采用以小组为单位，布置学生课外查阅相关资料，上课时能够说出湿地的生态功能；我国湿地面临的问题；运用生态工程原理探讨受损湿地如何进行生态修复；修复后的湿地生态工程简单进行评价。
关于矿区废弃地生态恢复工程的教学，采用教材中的实例外，展示查阅的有关资料，介绍相关生态恢复工程。
城市环境生态工程的教学，采用小组为单位收集资料或调查城市生态系统存在的问题，讨论目前所采用办法的利与弊，然后在课堂上总结本小组的调查结果，展示或说明相关调查情况。
教学过程
教学
过程
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教师活动
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学生活动
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教学意图
1介绍课前同学们的工作情况
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2 提出要求
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3对听汇报的同学提出要求
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4 第一组汇报
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5 汇报针对的方面
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6 教师总结
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7 教师导言，进入下一专专题的学习
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8 教师导入城市环境生态工程的学习
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9 总结
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10 作业
??? 前几天同学们搜集了关于湿地生态恢复工程、矿区废弃地的生态恢复工程，以及城市环境生态工程方面的资料，通过同学们的搜集和整理，并且对相关材料的分析，各个小组形成了自己的报告，那么今天我们就针对这三个工程方面的一些问题展开讨论，相互学习。
??? 下面我们先对湿地生态恢复工程方面的一些情况做汇报，请小组长上讲台用5分钟的时间给同学们做报告，然后用2分钟时间回答同学们提出的问题，最后用2分钟全班进行讨论和评价，最后教师总结。
??? 同学做汇报的时候，大家都是评委，听汇报时应注意一下要求：（1）认真听同学的报告，并对其为大家作报告予以感谢；（2）如果对其报告有补充意见，或者存有疑问要及时提出；（3）要做好学习笔记，汇报完成后大家有什么问题要进行提问，并积极讨论。下面欢迎同学做关于湿地生态工程方面的报告。
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??? 第一组汇报
??? 汇报内容……
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??? 什么是湿地，湿地的作用，我国湿地的自然情况，存在的问题，湿地恢复工程应用的主要生态工程的基本原理，要考虑的一些问题，我们身边的湿地恢复工程简单评价。
湿地定义（略）
存在的问题：湿地缩小和破坏等
对策：控制污染，退耕还湖等
基本原理：协调与平衡发展原理。
??? 汇报后回答其他同学提出的问题
??? 分组讨论?
??? 首先肯定学生的工作，然后主要针对湿地恢复工程所应用的理论，要考虑和解决的几个方面的问题，以及对身边一些工程的简单评价。
??? 刚才我们听了关于湿地的生态恢复工程的汇报，那么关于矿区废弃地的生态恢复工程又有什么问题，对策和具体的案例呢？下面我们就对矿区废弃地的生态恢复工程的这些方面进行学习。
??? 通过PPT展示一些国内矿区的废弃地的情况，给学生一个直观的印象，说出矿区废弃地生态恢复的重要性。针对其存在的问题、恢复的对策和案例等方面在学生阅读、讨论后教师指导学生解决讨论的几个问题。
存在的问题：生态环境破坏等问题
对策：恢复土地、恢复植被等。
所用原理：协调与平衡发展原理
?通过同学们查阅的资料，在阅读课文的前提下，展示同学们查阅资料后形成的报告，找部分同学展示，讲解，然后
??? 学生汇报，
??? 讨论、交流
城市环境生态工程中注意的知识点
存在的问题：城市内生态系统的垃圾、大气、噪音等污染问题。
对策：城市绿化、污水净化等
所用原理：整体性原理，系统学与工程学原理
教师总结本课，强调几个方面的一些问题
设计校园绿化方案。
学生积极思考，准备进行讨论和展示报告。
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认真听汇报，提出问题，讨论、评价
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学生讲述
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学生提出疑问
讨论问题
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认真听讲
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积极思考
积极阅读并适当讨论问题。
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小组长做报告，然后回答其他同学提出的问题，并对部分问题展开讨论，
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课后应用
创设以学生为主题的学习环境，锻炼学生的各方面素质。
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发挥学生的主体作用，引导学生用生态工程理论分析和评价生态工程。
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培养学生听报告的能力，参与讨论的能力，语言表达能力
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清晰表达自己的研究工作，并学会制作讲稿
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培养获得信息、整理信息和分析信息的能力
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培养学生获取知识的能力
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让学生对工程中所考虑和解决的几个方面的问题有初步的了解
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引导学生积极获取知识，认真学习新知识。
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提高学生表达能力，充分理解生态恢复工程中所用到的生态工程原理。
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提高学生理论联系实际的能力
教学评价设计
本节课从三各方面评价学生在学习过程中的表现：即自我评价、小组评价、教师评价。针对小组的评价标准有：分工是否明确：配合是否默契；介绍材料是否全面、深刻；思路是否清晰；语言是否流畅等。针对个人的评价标准有：对小组学习活动的贡献；是否与小组成员积极配合；课堂发言是否踊跃等。
教学设计的特点
本节课是依照杜朗口中学的教学模式进行设计的，其具有以下几个特点：
学生可大量依赖教材、教师和校园以外的资源，课堂已不再是学生学习的惟一场所，学习内容也不仅仅是教科书。
通过课前的准备中的自主学习与同学的合作学习、课堂中的介绍交流，学生获取、整理和分析资料；语言表达；听取他人介绍并提出疑问；与他人交流合作等多方面的能力得到提升，充分体现了学生的主体地位，
教师的角色与传统教学相比发生了根本性的转变。在教学过程中，教师已成为学生学习活动中的指导者、促进者、开发者、管理者和学习的伙伴。
课件37张PPT。专题5 生态工程生态工程的实例和发展前景 20世纪70年代以来,我国生态工程的理论和实践都取得长足进展.在某些研究领域已处于国际领先地位,在实践上已应用于农业生产、环境保护、城镇建设等许多方面,取得了举世瞩目的成就. 一、生态工程的实例1、农村综合发展型生态工程问题:农村中物质、
能量的多级利用问题对策:进行综合发展型生
态工程案例:北京窦店村以沼气
为中心的生态工程思考与讨论 1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？
这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。2、小流域综合治理生态工程问题:小流域水土
流失问题对策:进行综合
治理 案例:甘肃陇南县”
九子 登科”
模式●山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；
●山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；
●坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；
●地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；
●荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；
●山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；
●沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；
●见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；
●秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。”九子登科”模式思考与讨论1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？
“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益：不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物来提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？
山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可以自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡，保证人民的生命财产安全；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。3.从这一案例看，当地是怎么做到经济效益与生态效益相统一的？这一模式在其他小流域能够照搬吗？
上题分析中已解答了经济效益与生态效益的统一问题。这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。3、大区域生态系统恢复工程问题:我国土地荒
漠化问题对策:植树造林、退耕
还林、还草 案例:退耕还草和三
北防护林建设思考与讨论1.国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？
生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。
这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。2.这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？
三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区;
首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。4、湿地生态恢复工程问题:湿地的缩小和破坏问题 对策:控制污染 、退
田还湖案例:江西鄱阳湖湿
地生态恢复工程思考与讨论1.当初人们为什么要围湖造田？
主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。
2.为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？
退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。
3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？
保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。5、矿区废弃地的生态工程问题:矿区生态环境的破坏问题 对策:修复土地、恢复植被等案例:赤峰市元宝山矿区生
态恢复工程思考与讨论 1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？
矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。
2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？
首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。
3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？
除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。6、城市环境生态工程问题:城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题 对策与案例:
城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理大连思考与讨论1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？
减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。
2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？
减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。
每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。 发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。思考题 发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？1、”生物圈2号”的实验及启示问题提出:设计:实验及结果:失败原因:给人类的启示:二、生态工程的发展的前景2、我国生态工程发展前景的分析与展望西方国家生态工程的特点我国生态工程的特点我国生态工程存在的问题及发展前景思考与探究1.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。
生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。自然生态系统发展到今天已经过几十亿年的进化，每平方公里每年的无形服务价值高达6.4万美元，而为了达到同样的效果，用人工制造和模拟的办法，人类至少要花费10亿美元还不尽如人意。
另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自然生态系统的这种能力，以节省投资。2.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。
教材中“四位一体”的图所示为近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”生态工程物质循环示意图 “四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。
