生物老師課堂演示“斷體再生”，學(xué)生直呼顛覆認知
近日，一段中學(xué)課堂視頻在社交平臺引發(fā)熱議——某校生物老師為講解動(dòng)物再生能力，竟當堂切割活體渦蟲(chóng)并展示其再生過(guò)程。隨著(zhù)顯微鏡畫(huà)面實(shí)時(shí)投影，被切成三段的渦蟲(chóng)在48小時(shí)內陸續長(cháng)出完整頭部與尾部，最終分裂為三個(gè)獨立個(gè)體。現場(chǎng)學(xué)生全程記錄的視頻獲得超百萬(wàn)播放量，網(wǎng)友留言“像科幻電影場(chǎng)景”“第一次直觀(guān)感受生命的神奇”。這一教學(xué)案例不僅印證了實(shí)踐性教學(xué)對知識吸收的顯著(zhù)提升，更揭示生物再生研究在醫學(xué)領(lǐng)域的潛在價(jià)值。
再生現象的科學(xué)原理與實(shí)驗設計
渦蟲(chóng)（Planaria）作為經(jīng)典模式生物，其全身分布著(zhù)占體重25%的成體多能干細胞（neoblasts），這些細胞能定向分化為任何組織器官。實(shí)驗采用無(wú)菌手術(shù)刀將體長(cháng)1cm的渦蟲(chóng)橫向切分，置于15℃培養液中持續觀(guān)察。關(guān)鍵控制點(diǎn)包括：避免消化系統損傷以保證營(yíng)養吸收、維持水體含氧量促進(jìn)細胞增殖。通過(guò)染色標記發(fā)現，切口處干細胞在6小時(shí)內形成再生芽基（blastema），72小時(shí)后完成神經(jīng)、肌肉等復雜結構重建。該過(guò)程涉及Wnt、BMP等多條信號通路協(xié)同調控，為組織工程學(xué)提供重要參考模型。
跨物種再生能力對比與醫學(xué)應用前景
相較于渦蟲(chóng)的全能再生，脊椎動(dòng)物的再生存在顯著(zhù)局限性：蠑螈可再生四肢但無(wú)法復原心臟，斑馬魚(yú)能修復鰭部卻失去脊髓再生能力。研究發(fā)現，關(guān)鍵差異在于p53基因的表達調控——過(guò)度活躍的抑癌機制會(huì )抑制細胞去分化。目前，哈佛團隊已通過(guò)CRISPR技術(shù)激活小鼠的Lin28a基因，使其耳部穿孔愈合速度提升3倍。再生醫學(xué)領(lǐng)域正聚焦“細胞重編程”技術(shù)，通過(guò)導入特定轉錄因子（如Oct4、Sox2），將體細胞逆轉為多能干細胞狀態(tài)，為器官移植供體短缺提供突破方向。
教學(xué)實(shí)踐中的操作規范與風(fēng)險控制
開(kāi)展此類(lèi)演示需嚴格遵循《中小學(xué)實(shí)驗教學(xué)安全指南》：選用非保護級渦蟲(chóng)品種（如Dugesia japonica），實(shí)驗前后用0.1%次氯酸鈉消毒器具，禁止學(xué)生直接接觸活體樣本。進(jìn)階教學(xué)可引入熒光蛋白標記技術(shù)，使用共聚焦顯微鏡觀(guān)察再生過(guò)程中的基因表達變化。教育部2023年數據顯示，采用沉浸式實(shí)驗教學(xué)的班級，在《遺傳與進(jìn)化》單元測試中平均分提升17.8%，證明具象化認知對抽象概念理解的關(guān)鍵作用。
