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陈桢院士科学与教育之重要活动图文记录(二) ——谨以此文纪念陈桢院士诞辰130周年 精选

已有 3471 次阅读 2024-3-2 14:53 |个人分类:中国遗传学史研究|系统分类:人物纪事

陈桢院士科学与教育之重要活动图文记录(二)

——谨以此文纪念陈桢院士诞辰130周年

 

冯永康(生命科学史研究者)

——接2024-03-01《陈桢院士科学与教育之重要活动图文记录(一)》

4 学术创新:金鱼之遗传与演化及动物行为学等研究

陈桢是我国第一位系统从事遗传学实验研究的科学家。1922年夏,陈桢回国到东南大学任教后,随即利用从摩尔根蝇室带回的果蝇,继续果蝇生殖细胞的成长与遗传性状的关联之实验研究。

19231212日的半夜,东南大学校园发生意外大火灾,动物学系的实验设备和图书馆被全都烧光。火灾发生后的第二天,陈桢就使用东南大学的官方信纸,给所了解的美国一些知名生物学家写信求援,恳请这些学者能把自己发表过的专业文章重印本等资料捐献给东南大学。迄今为止,已经获取到的有美国哲学学会伊利诺伊大学”存档中的两封求援书信。一封是陈桢写给位于纽约冷泉港的优生学记录馆负责人、动物学家查尔斯·达文波特(Charles B. Davenport18661944)的;另一封是陈桢写给伊利诺伊大学教授、动物学家和遗传学家查尔斯·泽勒尼(Charles H. Zeleny, 1878—1939)的。两封求援书信除去收信人姓名外,英文信中的内容完全相同,信的结尾都有陈桢的亲笔签名(英文 Shisan C. Chen)。

图14-陈桢的两封求援书信.jpg

1923年冬,从摩尔根果蝇遗传学实验研究中得到启发,陈桢开始思考并决定选用中国特产的金鱼作为遗传和变异研究的新材料。他在广泛查阅和收集古籍中有关金鱼变异的历史资料、大量调查和观察南京等地金鱼玩赏家们多年来收集的稀有品种标本的基础上,靠着极其简陋的设备和仪器,先后在东南大学、清华大学和中国科学院的动物研究室(所),开始了长达30多年的金鱼的变异和遗传、起源和演化方面的系统性的实验研究。

陈桢通过不同品种的金鱼之间以及饲养金鱼与野生鲫鱼之间进行的一系列杂交实验,对金鱼和鲫鱼的外形变异进行了细致的观察、缜密的测量统计和全面的比较分析。他重点研究了金鱼鳍的各种形状、鳞的透明和五花、体色的蓝色和棕色等性状的遗传,对金鱼的起源和演变历史等问题进行了实验探索。

1925年,陈桢将根据金鱼变异和遗传的初步研究结果,撰写成的首篇研究论文“Variation in ExternalCharacters of Goldfish”(中文名:金鱼外形的变异),发表在英文版的Contribution from the Biological Laboratory of the Science Society of China(《中国科学社生物研究所论文丛刊》)第1期上。

陈桢发表的“Variation on External, Characters of Goldfish”之论文1925

 

陈桢的该篇研究论文,不仅记述了实验中大量观察得到的事实,也查阅并引证了30多篇文献史料,第一次论证了中国特有的金鱼是从野生鲫鱼经过家化形成,世界各地的金鱼都从我国输出的。该论文被誉为国际上鱼类变异与遗传研究的经典文献,是中国遗传学家最早的具有创新意义的研究成果。

是年,陈桢在《科学》杂志发表的金鱼的变异与天演一文中写道现代遗传学者以为,凡是因为种细胞里的遗传的物质基本有了新改变,因而发生身体上的新变异,不论是小变异或是大变异,都可以叫做突变。这也是陈桢第一次用德弗里斯(H.de Vries18481935)的新式突变论之学说,来解释金鱼性状变异的形成原因。

1928年,陈桢在美国Genetics杂志上发表了“Transparency and Motlinga Case of Mendelian Inheritance in the Goldfish Carassius Auratus”(中文名:透明和五花,金鱼中的第一例孟德尔式遗传)之研究论文。

图16-陈桢:金鱼的遗传:透明和五花(英文)(1928).jpg

陈桢发表的“透明和五花,金鱼中的第一例孟德尔式的遗传”之论文1928

 

《透明和五花,金鱼中的第一例孟德尔式遗传》之研究论文,是国际上第一次证明孟德尔定律也适用于鱼类的实例。陈桢在对金鱼体色的遗传现象的细心观察中,不仅对杂交实验数据进行了记录和统计,还做了配图的描述与透彻的分析,证明了透明鳞决定于纯合的突变基因型(TT),正常鳞决定于纯合的隐性基因型(tt),而五花鱼则决定于杂合的基因型(Tt)。

1934 年,陈桢又在美国的 Genetics 杂志上发表了“The Inheritance of Blue and Brown Colours in the GoldfishCarassius Auratus”之论文(中文名:金鱼的蓝色和棕色的遗传),证明了金鱼的蓝色体色是1对隐性遗传因子纯合型的表现,而棕色体色是4对隐性遗传因子纯合型的表现,首次证实了1对遗传因子和4对遗传因子的孟德尔式遗传。

图17-陈桢:金鱼蓝色和棕色的遗传附图(1934).jpg

陈桢发表的“金鱼蓝色和棕色的遗传”论文之插图1934

 

陈桢在金鱼遗传学研究上所取得的这些重要研究成果,极大地震动了国际遗传学界,扫除了当时不少学者对孟德尔遗传定律是否也适用于鱼类的怀疑,证明了孟德尔遗传定律具有普遍的意义。美国和日本学者以后所进行的鱼类遗传学研究,都深受陈桢的影响,故推崇他为国际鱼类遗传学研究的先驱。

19381946年期间,陈桢处在西南联大极为艰苦的办学环境,克服重重困难,仍然终日守候在生物系的实验室里和显微镜亲热。无法饲养金鱼,他就培养果蝇,继续进行遗传学的实验研究;同时,他也选取蚂蚁,开创了动物行为学的研究。

陈桢的《蟻营巢动作之社会习性变革》与《蟻類領導者與附從者之營巢》论文(1944

 

5 情怀永驻:毕生追求科学真理,铸就科学文化特色

陈桢在毕生从事生物学教学和金鱼遗传学实验研究中,不仅以其卓越的研究成果为学术界所推崇;也以其治学严谨、诲人不倦的大师风范为弟子们所爱戴;更以其对祖国的拳拳之心为人们所敬重。

1934年,陈桢与秉志、王家辑、陈子英等30人共同发起成立中国动物学会。

193610月,在中华民族面临生死存亡的紧急关头,陈桢与清华大学的徐炳昶、顾颉刚、冯友兰、钱玄同、梁思成、雷洁琼、朱自清等72名知名教授,联合向国民政府提交了《教授界对时局意见书》,强烈反对日本侵华行径。

19403月,陈桢因为曾任国立东南大学生物学教授及国立清华大学生物学系主任约10余年和任国立西南联合大学生物学教授,对于金鱼之遗传及动物社会学有特殊之贡献,国立中央研究院第二届评议会上报国民政府核准,被推荐聘为中央研究院第二届评议会评议员,并先后参加了评议会第二届的第一、二、四、五次年会。

图21-国立中央研究院评议会第二届第一、二、四、五次年会合影.jpg

国立中央研究院评议会第二届第一次(左上图)、第二次(右上图)、第四次(左下图)、第五次(右下图)年会合影1941194419471948

(陈桢位于左上图第三排左2,右上图第三排左7,左下图第二排左3,右下图第三排右1

1943年,在重庆召开的中国动物学会第四届年会上,陈桢当选为理事会会长。

1948年,在国立中央研究院评议会第二届第五次年会上,陈桢以金鱼之遗传与演化及动物社会行为等研究和主持清华生物系的学术成就,获得25票的高票,当选为国立中央研究院的首届院士。在当时生物组当选的25位院士中,他是唯一的中国动物遗传学家。

19488月,陈桢当选为国立北平研究院学术会议会员。9月参加了国立北平研究院成立十九周年纪念大会暨学术会议第二次大会。

图22-国立北平研究院成立十九周年纪念大会暨学术会议 第二.jpg

国立北平研究院成立十九周年纪念大会暨学术会议第二次大会开幕合影1948

(前排左起:7梅贻琦、9胡适、10李石曾、11李书华、12陈垣。第四排左起:3 陈桢)

 

1949年,美国哥伦比亚大学曾经来函,邀请他赴母校讲学和工作。他持着我是中国人,中国需要我,国家培养了我,我要为国家的振兴出一份力的信念,回信婉拒了邀请,决心留在祖国,为即将诞生的新中国的遗传科学贡献自己的力量。

1949年,在北京召开的中国动物学会第七届年会上,陈桢当选为常务理事兼理事长(19491951)。

新中国成立前夕,,在中共中央统战部的部署之下,多个人民团体的筹备组织成立。陈桢出席了中华全国第一次自然科学工作者代表大会的筹备会(简称科代筹),参加了其中新政协提案工作组的工作。

中华全国第一次自然科学工作者代表大会筹备会(“科代筹”)合影1949

(第一排左起:22竺可桢、23钱崇澍、27蔡邦华;

第二排左起:11梁希、12叶企孙、17叶剑英;

第三排左起:15吴学周;第四排左起:11伍献文;

第五排左起:10邓叔群、11陈桢穿白色衣服戴眼镜大头像

19506月,陈桢被聘为中国科学院专门委员,并出任中国科学院动物标本整理委员会主任委员。

图24--陈桢任命书(科学院专门委员).jpg

陈桢被聘为中国科学院专门委员聘书1950

 

19508月,中华全国第一次自然科学工作者代表会议在北京清华大学召开。陈桢应邀出席了会议开幕典礼仪式。

中华全国第一次自然科学工作者代表会议开幕典礼纪念签名旗1950

(图中字下为周恩来签名。黄色方框为陈桢签名)

 

1951年,陈桢编写的科普文章《美丽的鱼——金鱼》,刊载于《人民画报》第12期。该文用大量的可信史料,以图文并茂的形式,论述了金鱼起源于中国以及品种产生的历史。陈桢借用品种繁多的金鱼产生原因的简要分析,向公众顺理成章地宣传地球上的各种生物(包括人类),都是通过进化而来的科学观点。

 图26-《人民画报》陈桢:美丽的鱼——金鱼.jpg

陈桢发表在《人民画报》上的文章《美丽的鱼——金鱼》1951

 

1950年代初期,苏联李森科学派的学术思想对中国遗传学界造成了严重的干扰和破坏。但陈桢始终以实事求是的科学态度,坚持对真理的追求。

 1952年,因当时国内全盘学习苏联带来的高等学校院系调整,陈桢由清华大学调职入北京大学担任生物系教授。在当时不能继续进行遗传学教学和实验研究的情况下,他把精力一方面投入到生物学研究人才的培养,另一方面开始转向对中国生物学史的潜心探讨,并在北京大学率先开设了中国生物学史的课程,招收中国生物学史的研究生。

在这期间,陈桢利用30多年的金鱼变异、遗传与进化的研究中挖掘出来的大量文献史料,撰写发表了《关于中国生物学史》等系列研究文章,开创了中国生物学史教育与研究的先河,逐渐形成中国传统生物学全方位多层次的治史特色和研究风格。

图27-陈桢《关于中国生物学史》(1955).jpg

陈桢《关于中国生物学史》的论文和专著1955

 

陈桢在北京大学讲授生物学史的课程中谈道:一部真正的生物学史,除了收集资料,弄清历史事实之外。还要分析其内在因素及其外在联系,探寻其发展规律。这个规律能够指导我们今后的工作方向。他还讲道:生物学史是人类认识发展史的一个部分。它同其它学科,如农学、医学、药学〈本草〉等,都有密切的联系,同人类社会物质文化生活及其社会思想意识也有密切联系。因此,研究生物学史需要与社会物质文化、社会思想联系起来加以分析,才能正确地理解它的发生和发展的历史。

在谈到怎样对待科学遗产时,陈桢认为:对待我国固有的科学文化,不要采取妄自菲薄的态度,以为 科学只有外来的好。我们应当深入钻研,取其精华,去其糟粕。对待来自国外的科学文化,不要盲目崇拜,应当以取彼之长,补己之短的态度来加以吸收。

1953年4月,陈桢被中央人民政府政务院任命为中国科学院动物研究室主任。同时,他主持中国动物图谱和《动物学报》的编辑工作。

周恩来总理签名的中央人民政府政务院任命通知书(政字第7362号)1953

 

1954年,陈桢已经身患甲状腺癌及淋巴腺瘤等多种疾病。他对自己30多年的金鱼变异、遗传和进化的实验研究工作进行了全面总结。通过更加广泛深入地查阅古代文献史料,系统性地整理成了《金鱼家化史与品种形成的因素》一文,发表在《动物学报》上。在该篇文章中,陈桢以确凿的文献资料再一次证明了今天品种繁多的金鱼都起源于野生的鲫鱼;世界各地饲养的形态各异的金鱼,均来源于中国。

1955年,陈桢的《金鱼家化史与品种形成》之论文由科学出版社出版了单行本,翌年,该论文又译成英文在《中国科学》(英文版)上刊载。1956年,日本学者泉永岩将这篇论文译成日文进行了转载,从而在国内和国外的学术界产生了极为广泛的影响。

图30-陈桢《金鱼家化史与品种形成的因素》及手稿(1954).jpg

陈桢著《金鱼家化史与品种形成的因素》及手稿1954

 

1955年,陈桢被推选为中国科学院学部委员,为当选的生物学地学部生物学领域的60位学部委员中,唯一从事遗传学教育和实验研究的科学家。

 1956年,陈桢因甲状腺癌的复发入住医院并全年在家养病,没有能够参加在青岛召开的遗传学座谈会。之后,他从助手陈秀兰代表他参加青岛遗传学座谈会带回的资料中,了解到座谈会的概况。是年。他忍着病痛参加了中国科学院评定科学奖金生物学分组的讨论。

图31-评定1956年中国科学院科学奖金生物学分组讨论(右起:1.jpg

中国科学院评定科学奖金生物学分组讨论1956

(图中右起:1王家辑、2童第周、3伍献文、5陈桢、6秉志)

 

1957年,陈桢担任由中国科学院动物研究室扩建为中国科学院动物研究所的第一任所长兼学术委员会主任。

乘着1956年青岛遗传学座谈会带来的短暂和风,陈桢带病参加了中国科学院动物研究所的学术委员会成立大会。

图32-中科院动物研究室学术委员会成立大会合影(前排左起:7.jpg

中国科学院动物研究所学术委员会成立大会合影1957

(前排左起:7李汝祺、8陈桢、9秉志、10童第周、11寿振黄)

 

陈桢在主持第一届学术委员会的会议发言中,对动物遗传学的实验研究规划和设想,提出了既重视基础理论研究,又结合生产实践的细胞遗传学“生化遗传学”“杂交方式方法的研究”“金鱼个体发育研究”等4个方向性课题。这些提议,为中国遗传学特别是中国动物遗传学的继续发展,勾画出了一幅宏伟的蓝图。

陈桢主持中国科学院动物研究所第一届学术委员会会议1957

 

学术会议之后,陈桢继续忍着病痛的困扰,迅速组织研究力量,重建金鱼养殖场,指导他的助手李璞、汪安琦、张瑞卿、陈秀兰、蒋耀青、王春元、程光潮等人,在当时中国科学院动物研究所的遗传组内,恢复了金鱼遗传学的实验研究。

就在陈桢带着病弱的身躯,满怀信心地指导助手们为金鱼遗传学的实验研究继续拼搏的时候,19571115日(阴历九月二十四日),甲状腺癌的再一次复发,夺去了中国科学界一代宗师年逾花甲的生命。

19571122日上午九时,中国科学院与北京大学联合举行公祭,由北京大学马寅初校长主祭,送别中国第一位遗传学家——陈桢院士。安葬于北京八宝山革命公墓的陈桢灵柩,其墓碑前放有一本象征着中国第一本生物学教科书的石书,碑后有他毕生心血进行金鱼遗传学研究的雕刻。遗像中的陈桢院士,眼睛透露着睿智的光芒。微微抿起的嘴角,有着他对生命科学研究的骄傲;也有着对中华民族腾飞的期许。

图34-陈桢教授之墓.jpg

碑前放有一本象征着中国第一本生物学教科书石书的陈桢之墓1957

 陈桢病逝之后,他所发表的金鱼遗传学研究的重要论文,以及有关动物行为学的研究文章,由其学生及助手李璞、夏武平、郑葆珊、崔道枋、汪安琦、陈宁生等人,经过细心翻译和汇集整理后,结集在《金鱼的家化与变异》一书中。该书凝结了陈桢毕生从事遗传学研究的主要成果,1959年由科学出版社出版后,成为遗传学研究领域中的重要经典性文献。

图35-陈桢的《金鱼的家化与变异》(1959).jpg

陈桢著《金鱼的家化与变异》1959

 

历史永远不会忘记,这位在中国现代遗传学的初创和早期发展中,做出了开拓性贡献的一代科学大师。

(全文完)

致谢:笔者在多年对陈桢科学生涯的研究过程中,曾经得到陈桢院士之家人李璞女婿、李柏青外孙、李凌霄外孙) 和陈敏(孙女等,提供大量史料的帮助,谨此致以诚挚的谢意!

 

202432日)

 



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2 张晓良 史晓雷

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