李先闻院士（1902—1976）在实验室

你喝过小米粥吗？那一颗颗金黄的小米粒，煮熟后软糯香甜，是很多人早餐的最爱。

但你知道吗，这看似普通的小米，竟然藏着一个困扰科学家多年的进化之谜——它的祖先是谁？它是如何从野草变成农作物的？为什么有的小米植株高大，有的矮小？为什么有的谷穗饱满，有的稀疏？

揭开这个谜底的，是一位被称为中国植物细胞遗传学奠基人的科学家——李先闻院士。而和他一起解开这个谜团的，还有他的两位学生——李竞雄和鲍文奎。师徒三人，在战火纷飞的年代，用一双双勤劳的手和一颗颗执着的心，破解了粟类作物进化的大秘密。

今天，就让我们走进李先闻师生的故事，看看他们是如何从一粒小小的粟米开始，写出了一部波澜壮阔的科学传奇。

01  从四川农家走出的“神童”

1902年10月10日，李先闻出生在四川省江津县（今重庆市江津区）一个普通的小农家庭。他从小聪慧过人，乡亲们都叫他“神童”。

1915年，13岁的李先闻做了一个改变一生的决定——他要考取四川省保送生名额，到北京的清华预备学校读书。这在当时可是件大事！一个从未出过远门的农家少年，要独自踏上千里之外的求学之路。

临行前，乡亲们都来送他。有人说：“这孩子是咱们江津的‘千里驹’啊！”也有人感叹：“千万川人的‘好儿郎’要出川了！”

清华预备学校的学习异常严格。和李先闻一同进校的同学有130多人，到毕业时仅剩下30多人。但李先闻挺过来了！1923年，他以优异的成绩从清华学校毕业，远渡重洋，赴美国留学。

02  走进世界遗传学圣地

在美国，李先闻先进入普渡大学园艺系学习。1926年获得学士学位后，他考入了世界著名的康奈尔大学研究生院，师从国际顶尖的玉米遗传学大师——埃默森（R.A.Emerson）教授。

埃默森教授的实验室，在当时被称为“世界遗传学的圣地”之一。他和他的学生们对玉米遗传学的研究，可以与摩尔根（T.H.Morgan）的果蝇遗传学研究相媲美。

在这间实验室里，李先闻遇到了几位日后成为世界级科学家的同学和老师：

比德尔（G.W.Beadle）：后来因提出“一个基因一个酶”的学说，获得1958年诺贝尔生理学或医学奖。

麦克林托克（B.McClintock）：当时是实验室的细胞学讲师，后来因发现“转座子”（会“跳跃”的基因）获得1983年诺贝尔生理学或医学奖。

麦克林托克对这位来自中国的学生格外关照。多年后李先闻回忆说，她用小纸片画图做特别讲解，让他“学业研究大有进步”。麦克林托克也没有忘记李先闻，后来回忆说他加入了她和比德尔组织的细胞学研究小组。

在康奈尔，李先闻学会了什么叫“手脑并用”。每到玉米杂交的季节，导师埃默森就整天穿着工作服在田间劳作，和普通农民没有两样。这种“既动手又动脑”的作风，深深地刻在了李先闻的骨子里。

1929年，李先闻获得博士学位。临行前，他在心里默默地说：“再会吧！美国！我要回去救中国了。”

03  颠沛流离中的坚守

然而，回国后的李先闻，迎接他的却是一路坎坷。

由于当时学术界存在着严重的派系纷争，李先闻这个留美博士竟四处碰壁。他先后在中央大学、东北大学、北平大学农学院、清华大学、河南大学、武汉大学、四川农业改进所等单位辗转求职。有时只是兼课，有时甚至学非所用。

最艰难的时候，他甚至连个正式教职都谋不到。在清华大学生物系求职时，系主任婉拒了他。连校长梅贻琦也只能无奈地说：“先闻，我爱莫能助了。”为了维持生计，李先闻只得在母校清华当起了篮球教练！

但无论多么艰难，他始终没有放弃科学研究。1932年，李先闻来到河南大学农学院任教。这里条件艰苦，风沙漫天，但他终于有了一个可以安心做研究的地方。

04  和粟米较上劲

在河南大学，李先闻选准了一种看似普通却大有学问的实验材料——粟，也就是我们常说的小米。

为什么选粟？因为粟是中国最古老的农作物之一，有着几千年的栽培历史。但关于它的遗传规律、它的进化起源，当时还几乎是一片空白。

李先闻和助手孟及人一起，开始了艰苦的研究。他们首先研究粟的开花习性。这项工作有多辛苦？李先闻白天每隔1小时，晚上每隔2小时，就要到田间亲自去察看一次。夜间没有电灯，他就提着马灯照明，观察花朵开放，一样一样地做记录。困了就在田埂上打个盹，饿了就啃几口干粮。

正是通过这样“笨”办法的坚持，他们有了第一个重大发现——从一种珍珠粟中发现了“四倍体”。

什么是“四倍体”？简单来说，大多数生物是“二倍体”——体细胞里有两套完整的染色体，一套来自爸爸，一套来自妈妈。而四倍体则有四套染色体。这种染色体数目的变化，是物种进化的重要方式。李先闻发现的这个四倍体珍珠粟，为研究粟类作物的进化提供了关键线索。

05  战火中的突破

1935年，李先闻转赴武汉大学农学院任教。在这里，他继续着粟类作物的研究，还和助手们首先发现了玉米不正常花粉发育的突变体。

但好景不长。1937年，抗日战争全面爆发，武汉大学被迫内迁。李先闻只好挤上开往四川的船只，再次踏上逃难之路。

回到四川后，李先闻担任了四川省农业改进所食粮作物组主任。大后方粮食紧缺，他的首要任务是研究如何增产粮食。但即使行政工作异常繁忙，他仍然忘不了钟爱的粟类研究。

只要能挤出一点点时间，他就跑到那间只有六、七平方米的简陋实验室里，关心助手们的工作，给他们指点迷津。他的身边，多了两个年轻人——李竞雄和鲍文奎。

李竞雄后来成为著名玉米育种家，鲍文奎成为著名作物遗传育种学家。当时，他们师徒三人同力共苦，潜心育禾，在粟的细胞遗传、多倍体系和进化途径等方面，取得了许多具有独创性的研究成果。

他们用英文撰写的多篇论文，发表在美国的学术期刊上，引起了国际遗传学界的高度关注。在兵荒马乱的战争年代，在简陋的实验室里，中国人做出了世界一流的科学成果！

06  破解粟的进化之谜

经过十多年的持续研究，李先闻师徒终于得出了关于粟类作物进化的系统结论。

他们发现：

第一，找到了粟的祖先。通过种与种间的杂交实验，他们证实——我们常说的谷子（栽培粟），它的祖先竟然是田野里常见的狗尾巴草！几千年前的古人，就是从狗尾巴草中慢慢选育出了能吃的谷子。

第二，发现了粟的“倍数体家族”。在粟属植物中，存在着染色体数为9、18、27和36四类倍数体物种。也就是说，有的粟是二倍体（9对染色体），有的是四倍体（18对），有的是六倍体（27对），有的是八倍体（36对）。

第三，理清了进化顺序。他们发现，粟属起源于更古老的黍属，在演化过程中逐渐形成了不同的倍数体物种。但如果单看外形特征（比如刺毛多少、花序形状），进化顺序又不完全一样。只有把染色体研究和形态研究结合起来，才能画出一张合理的“进化图谱”。

这些发现，为理解禾本科作物的进化规律奠定了重要基础。直到今天，科学家们仍在用更先进的技术，继续探索粟类作物的进化奥秘。

07  薪火相传——两位学生的成就

李先闻不仅自己做研究，还非常注重培养人才。他善于因材施教，把从康奈尔学到的“手脑并用”的优良作风，以言传身教的方式传授给学生。

据不完全统计，由李先闻直接培养并推荐出国深造、获得博士学位的学子就达到20多人以上。其中成就最大的，就是跟随他多年的李竞雄和鲍文奎。

李竞雄（1913-1997）后来成为著名玉米育种家。他依据孟德尔—摩尔根遗传学的基本原理，运用培育纯系的方法，育成了具有抗倒伏、抗旱并显著增产的“农大4号”等系列玉米双杂交种，还育成了中国第一个通过品种审定用于生产的高赖氨酸玉米杂交种“中单206”。

鲍文奎（1916-1995）后来成为著名作物遗传育种学家。从1950年代初期开始，他致力于禾谷类多倍体育种研究，在世界上第一次将育成的“小黑麦2号”“小黑麦3号”等异源八倍体小黑麦应用于生产。

1980年，李竞雄和鲍文奎双双当选为中国科学院院士。他们的成就，是对老师李先闻最好的回报。

08  “国士”的荣誉

1948年，南京国民政府中央研究院举行首届院士选举。李先闻以“小麦、小米、玉蜀黍杂种染色体之行动等研究”和“曾主持四川省稻麦改良场”的突出贡献，当选为生物组25位院士之一。他也是当时唯一一位从事植物遗传学研究的院士。

得知当选的消息时，李先闻正在上海。他后来回忆说：“我在床上看报纸，偶然看见我的名字。我以为我的眼光模糊不清，用手巾擦了几次后，的确我的名字是在报上……”

从一个农家子弟到被国人待以“国士”，李先闻用几十年的坚守，实现了自己的科学梦想。

1976年7月4日，李先闻在台湾逝世，享年74岁。他留下的科学遗产，由他的学生和学生的学生们一代代传承下去。

09  一粒粟米里的科学精神

今天，当你端起一碗小米粥时，或许会想起这段故事。

就是这样一粒看似普通的粟米，让李先闻师徒在战火纷飞的年代，在简陋的实验室里，在田间地头的辛勤劳作中，破解了它隐藏千万年的进化密码。

他们告诉我们：伟大的科学发现，不一定需要豪华的实验室；真正的科学精神，藏在“手脑并用”的坚持里，藏在“不轻易相信书本”的质疑里，藏在“一定要亲眼看一看”的执着里。

李先闻常说，他的成功得益于导师埃默森教给他的“手脑并用”。而这个秘诀，他又传给了李竞雄、鲍文奎，传给了更多的中国科学家。

科学的薪火，就是这样一代代传承下来的。

参考资料

智汇三农. 李先闻（1902～1976）

百度百科TA说. 兵荒马乱年代，一个普通农家子弟如何成为备受推崇的“国士”？

东南大学校友网. 李先闻(1902-1976)：国立中央大学蚕桑系教授（1929）1948年当选中央研究院院士

中国农业大学校友网. 百年人物 李先闻

科学网. 20世纪中国遗传学家的重要研究成果（3）：李先闻等人的粟类作物之细胞遗传学研究

Genes期刊. Tribe Paniceae Cereals with Different Ploidy Levels: Setaria italica, Panicum miliaceum, and Echinochloa esculenta. 2025

湖南省农业科学院. 作物所李基光博士团队在杂粮研究上取得新得进展. 2025