近年来,生物技术开始以惊人的方式走出实验室,走进日常生活。例如,北极苹果是一种转基因水果,即使碰伤或切片也不会变褐,现在全国各地的超市都有售。或者以 CAR-T 细胞疗法为例,该疗法已使数百名癌症患者利用自身改变的免疫细胞成功得到治疗。这些生物工程细胞似乎比药物或放射疗法更能有效地针对癌细胞进行消灭。北极苹果、CAR-T 细胞疗法和许多其他创新都表明生物学发生了显著的范式转变,从仅仅观察自然到积极设计或重新设计自然。由于基因解码和编辑方面的进步,重新编码 DNA 并改变细胞行为已成为可能。正如当前的 COVID-19 疫情所表明的那样,这些方法的需求迫在眉睫:如今,世界各地的科学家都在依靠基因编辑领域的这些进展来设计疫苗,以抵御人类近代史上未曾经历过的威胁。然而,尽管这种范式转变对科学、工业和商业应用具有重要意义,但它几乎没有在小学甚至中学生命科学课堂上引起波澜。我们的 K-12 科学标准和框架尚未涉及这些新生物技术。到目前为止,甚至连遗传学基本原理(所有生物技术的基础)的教学也极其有限。在少数有机会学习遗传学且学校拥有较新的实验室设备的学生中,有些人学习了如何提取 DNA。但即使是这些学生也很少有机会用遗传物质做实验并制造新的东西——也就是生物设计。
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