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        畢生踐行“手腦并用”的遺傳學(xué)家李先聞

        2018-06-21 07:49:28馮永康綿陽(yáng)第一中學(xué)四川綿陽(yáng)621000
        生物學(xué)通報(bào) 2018年8期
        關(guān)鍵詞:遺傳學(xué)研究

        馮永康 (綿陽(yáng)第一中學(xué) 四川綿陽(yáng) 621000)

        20世紀(jì)初期,當(dāng)孟德爾(G.Mendel)定律被重新發(fā)現(xiàn)以后,美國(guó)科學(xué)家摩爾根(T.H.Morgan)與他的合作者在哥倫比亞大學(xué)、加州理工學(xué)院,開始進(jìn)行果蠅遺傳學(xué)的一連串精彩實(shí)驗(yàn)。 他們以創(chuàng)造性的研究工作,揭開了遺傳學(xué)發(fā)展史上新的一頁(yè)。與此同時(shí),堪與摩爾根并駕齊驅(qū)的還有美國(guó)科學(xué)家埃默森(R.A.Emerson)在康奈爾大學(xué)率領(lǐng)的玉米遺傳學(xué)研究團(tuán)隊(duì),也取得了同樣令人振奮的研究成果。 2 位遺傳學(xué)大師攜手,共同領(lǐng)跑著遺傳學(xué)的突飛猛進(jìn)。

        在這期間,一批年輕的中華學(xué)人懷著“科學(xué)救國(guó)”的愿望,遠(yuǎn)涉重洋,踏上了師從國(guó)際遺傳學(xué)大師摩爾根或埃默森的漫漫求學(xué)路。 李先聞就是其中杰出的代表之一。

        1 跋涉求學(xué)路,躬行玉米田

        1902年10月10日,重慶市江津縣(原四川省江津縣)登桿坡的一個(gè)普通農(nóng)家降生了一個(gè)男孩,他就是后來(lái)被稱為李家“千里駒”,川人“好兒郎”的李先聞。

        1906年,有“神童”之譽(yù)的李先聞便開始了求學(xué)生涯。 在得到自幼喜好讀書、力求上進(jìn)、畢業(yè)于日本早稻田大學(xué)的四叔李培癸的大力支持與熱心鼓勵(lì)下,1915年,經(jīng)過連續(xù)2年的復(fù)考,在近500名考生參考只錄取13 名情況下,他以第9 名的成績(jī),取得了四川省保送生名額的資格,進(jìn)入北京清華預(yù)備學(xué)校繼續(xù)求學(xué)。

        1923年,李先聞以和鄧叔群(1948年中央研究院院士)互爭(zhēng)全年級(jí)前一二名的成績(jī),取得清華學(xué)校高等科畢業(yè)和留美的資格。 隨后,他便離開8 載相依的水木清華園,搭乘“杰克遜總統(tǒng)號(hào)”遠(yuǎn)洋客輪,赴美國(guó)印第安納州普渡大學(xué)(Purdue University)園藝系深造。

        1926年,李先聞獲得普渡大學(xué)的學(xué)士學(xué)位,并考入康乃爾大學(xué)研究生院,師從國(guó)際著名的玉米遺傳學(xué)大師埃默森,攻讀植物細(xì)胞遺傳學(xué)專業(yè)的碩士和博士學(xué)位。

        玉米遺傳學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展,集中在埃默森及其學(xué)生組成的康乃爾大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)中。 作為埃默森唯一的中國(guó)弟子,李先聞與玉米遺傳研究團(tuán)隊(duì)的10 多位師生,每年夏季都身著田間勞動(dòng)的服裝,滿身攜帶一大堆授粉用的紙袋、小刀等用具,像農(nóng)民一樣活躍在實(shí)驗(yàn)田中,進(jìn)行去雄、授粉、套袋等遺傳育種程序的基本操作。

        埃默森領(lǐng)導(dǎo)的玉米遺傳學(xué)研究團(tuán)隊(duì)中的不少同行者,都逐漸成為國(guó)際上著名的遺傳學(xué)家。 其中,不僅有與李先聞相處和諧,情誼最深的同學(xué)比德爾(G.W.Beadle),后因提出“一個(gè)基因一個(gè)酶”的學(xué)說(shuō)而獲得1958年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);也有當(dāng)時(shí)身為細(xì)胞遺傳學(xué)講師的麥克林托克(B.McClintock),1950年代初首先發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座子,1983年獨(dú)享諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);此外,還有曾任美國(guó)農(nóng)業(yè)部首席玉米育種家的斯勃萊格(G.F.Sprague)等。 李先聞也于1968年列入美國(guó)出版的Who′s Who in the World of Science(歷代世界科學(xué)名人錄)之內(nèi)。

        在康乃爾大學(xué)學(xué)習(xí)期間,設(shè)備優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室、藏書甚豐的圖書館、 科學(xué)研究中的精誠(chéng)合作及經(jīng)常對(duì)科學(xué)問題開展熱烈討論的濃厚學(xué)術(shù)研究氛圍,都深深地感染和激勵(lì)著中國(guó)學(xué)子李先聞。這里不僅有作為導(dǎo)師的埃默森,在擔(dān)任植物育種系系主任并兼任研究生院院長(zhǎng)的繁忙事務(wù)中,仍然經(jīng)常整天帶著弟子一同下田勞作,從事著“手腦并用”的玉米遺傳學(xué)研究; 也有當(dāng)時(shí)作為講師的麥克林托克,在田間實(shí)習(xí)時(shí)用小紙畫畫給李先聞做特別的講解,格外關(guān)照。 這一切,都更加堅(jiān)定了李先聞立志回國(guó)后營(yíng)造同樣的學(xué)術(shù)研究的智識(shí)氣氛的信念,也為其之后從事植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究長(zhǎng)達(dá)50年的學(xué)術(shù)生涯,奠定了扎實(shí)的基本功。

        2 輾轉(zhuǎn)南北地,潛心育粟禾

        1929年,李先聞從康乃爾大學(xué)獲得博士學(xué)位。 在離美回國(guó)前,他專程到加州果蠅實(shí)驗(yàn)室,拜訪了遺傳學(xué)大師摩爾根,再一次切身感受到美國(guó)遺傳學(xué)家們勤懇工作的濃厚研究氛圍。

        當(dāng)李先聞帶著“再會(huì)吧,美國(guó)! 我要回去救中國(guó)了”的抱負(fù)回國(guó)后,面對(duì)著的卻是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)局勢(shì)的動(dòng)蕩與權(quán)利的傾軋,學(xué)界的派系與內(nèi)訌導(dǎo)致的種種人事紛爭(zhēng),他感到手足無(wú)措。

        在回國(guó)最初的兩三年間,李先聞為尋找一個(gè)落腳安身之處艱辛地奔波于南北各地。 得到其師長(zhǎng)鄒秉文、趙連芳、馬約翰等人的幫助,他先后在中央大學(xué)農(nóng)學(xué)院低聘至落聘為蠶桑系講師,在東北大學(xué)被聘為短暫的植物學(xué)代理教授,在清華大學(xué)被聘為臨時(shí)的體育教員,在北京大學(xué)農(nóng)學(xué)院講授過植物學(xué)課程。

        直到1932年,在趙連芳的介紹下,李先聞才找到他當(dāng)時(shí)認(rèn)為的第1 個(gè)真正安身立命之所,前往河南大學(xué)農(nóng)學(xué)院擔(dān)任主講遺傳學(xué)課程的教授。然而短短的3年間,該學(xué)校內(nèi)以無(wú)關(guān)學(xué)術(shù)的院長(zhǎng)之爭(zhēng)引起的人事波瀾,小人離間造成的學(xué)人之間誤解,又面臨著分離瓦解的態(tài)勢(shì)。在接到包有子彈的恐嚇紙條后,他又不得不迅速逃離這個(gè)位于偏僻風(fēng)沙之地開封的河南大學(xué)。

        1935年8月,李先聞應(yīng)武漢大學(xué)農(nóng)學(xué)院院長(zhǎng)葉雅各之邀,前往參與農(nóng)學(xué)系的籌建。武漢大學(xué)因此成為李先聞回國(guó)后真正施展遺傳學(xué)研究才能的理想園地。

        當(dāng)時(shí)在學(xué)術(shù)界和大眾眼中,趙連芳已經(jīng)被譽(yù)為“水稻專家”,沈宗翰被譽(yù)為“小麥專家”。 作為留美專攻細(xì)胞遺傳學(xué)歸來(lái)的博士李先聞,卻無(wú)法從事本行工作。經(jīng)過幾年的顛簸流離,李先聞選擇以粟(小米)作為實(shí)驗(yàn)材料,開始進(jìn)行遺傳學(xué)理論與育種的系統(tǒng)研究。

        在河南大學(xué)和武漢大學(xué)承擔(dān)遺傳學(xué)教學(xué)和十分繁忙的行政事務(wù)中,他與助手孟及人等一起,首先著手研究粟的開花習(xí)性。 白天每隔1 h,晚上每隔2 h,他就要到田間親自去察看一次。 夜間是用馬燈(桅燈)照明,觀察計(jì)數(shù)花朵,并詳細(xì)做記錄。他還常常一個(gè)人下田,穿著短褲,水深沒脛,冒著酷熱氣溫、蚊子叮咬的困擾,進(jìn)行水稻遺傳育種的田間觀察和選擇。

        1937年,抗日戰(zhàn)爭(zhēng)全面爆發(fā),李先聞隨武漢大學(xué)西遷,應(yīng)聘進(jìn)入四川省農(nóng)業(yè)改進(jìn)所。接受楊允奎之約,他前往成都擔(dān)任四川農(nóng)業(yè)改進(jìn)所食糧作物組主任,隨后擔(dān)任四川稻麥改良場(chǎng)場(chǎng)長(zhǎng)。在長(zhǎng)達(dá)9年的艱難歲月里,他與楊允奎、趙連芳等一起,頭戴斗笠、腳穿草鞋,任勞任怨、合作無(wú)間,以充沛的精力全身心投入到抗戰(zhàn)大后方四川省的糧食增產(chǎn)研究,以及水稻作業(yè)方面實(shí)施檢定計(jì)劃的工作中。

        為選育檢定稻麥良種,李先聞騎著 “洋馬兒”,穿梭在成都靜居寺和華西壩之間的小路上;為了向農(nóng)民推廣并種植稻麥良種,李先聞與他的同事,坐著俗稱“飛毛腿”的洋車,探訪川西北的鄉(xiāng)間小鎮(zhèn)。

        在四川的9年間,李先聞雖主持并承擔(dān)抗戰(zhàn)大后方糧食增產(chǎn)的重任,工作異常艱辛與忙碌,但他仍然忘不了粟類作物進(jìn)化理論的探索和作物良種的選育。 他以“但問耕耘不問收獲”之心,盡一個(gè)學(xué)者的本分,一有時(shí)間就到簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里指導(dǎo)李競(jìng)雄、 鮑文奎等進(jìn)行粟類遺傳學(xué)的理論與實(shí)踐研究。他們師徒多人同力共苦甘,做出了許多獨(dú)創(chuàng)性的研究成果。 僅在1941—1945年的短短幾年間,李先聞和李競(jìng)雄、鮑文奎等主要用英文撰寫多篇有關(guān)粟類遺傳理論研究論文,大多數(shù)發(fā)表在美國(guó)學(xué)術(shù)期刊上。

        1946—1948年,李先聞在擔(dān)任中央研究院植物研究所的研究員期間,繼續(xù)進(jìn)行植物遺傳育種的研究。他與助手夏鎮(zhèn)澳等先后重點(diǎn)開展了粟、小麥、甘蔗、玉米和有關(guān)種屬的染色體與性狀之間關(guān)系的多個(gè)課題研究,例如“小麥與狗尾草雜種的染色體變異”“小麥穗型的變化與遺傳因子多寡的關(guān)系”等。 多年艱辛的研究,他們陸續(xù)積累了一整套小麥的單體、缺體和多體染色體的材料,以及粟與狗尾草有性雜種后代的各種株系等,為農(nóng)作物遺傳育種提供了大量的原始材料。 這些來(lái)之不易的珍貴材料,直到20世紀(jì)50年代,仍然由夏鎮(zhèn)澳繼續(xù)進(jìn)行一些回交、雜交和細(xì)胞學(xué)的觀察實(shí)驗(yàn),并取得了一些新的研究結(jié)果,然而最后終因當(dāng)時(shí)頻繁的政治運(yùn)動(dòng)而蕩然無(wú)存了。

        1948年以后,李先聞與臺(tái)灣糖業(yè)公司甘蔗研究所協(xié)作,開展了關(guān)于甘蔗的細(xì)胞遺傳學(xué)和育種、栽培等實(shí)踐問題的研究。 他經(jīng)常同工作人員跑農(nóng)場(chǎng)、下蔗田、看品種,足跡幾乎遍及整個(gè)臺(tái)灣省。他從區(qū)域試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)、 試驗(yàn)繁殖并加以推廣了從南非引進(jìn)的N:Co310 甘蔗優(yōu)良品種,使計(jì)窮力竭的臺(tái)灣糖業(yè)獲得了新生。 臺(tái)灣農(nóng)民也由此稱譽(yù)李先聞為“甘蔗之神”。

        在從事繁忙的甘蔗改良工作之間隙,李先聞還能帶著閑情逸致,計(jì)數(shù)甘蔗屬植物中那樣繁多(2n=60 及以上)而又很小的染色體,足以體現(xiàn)他對(duì)植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究的深深熱愛和堅(jiān)守執(zhí)著。

        1973年,李先聞因身體健康欠差的原因退休,但仍然不忘對(duì)同仁和學(xué)生不斷地從旁鼓勵(lì)與督導(dǎo)。1976年7月4日,他因心臟病逝世,享年75歲。

        3 獻(xiàn)身遺傳業(yè),學(xué)界留美名

        從1929年到1949年,在20 余年轉(zhuǎn)戰(zhàn)南北的飄蕩奔波中,李先聞始終沒有澌滅自己的追求和向往。 無(wú)論是植物細(xì)胞遺傳學(xué)的課堂教學(xué)還是農(nóng)田的實(shí)驗(yàn)操作,他都特別注重將從導(dǎo)師埃默森那里學(xué)到的“手腦并用”的優(yōu)良作風(fēng),以言傳身教的方式要求他的學(xué)生和助手們。 他尤其注重通過遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察和遺傳育種的具體實(shí)踐,指導(dǎo)培養(yǎng)研究人才。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),由李先聞直接培養(yǎng)并推薦出國(guó)深造,獲得博士學(xué)位的學(xué)子就達(dá)20 多人以上。 其中,中國(guó)科學(xué)院院士李競(jìng)雄、鮑文奎及畢生從事農(nóng)業(yè)高等教育的朱立宏等人,都是曾長(zhǎng)期跟隨李先聞學(xué)習(xí)并進(jìn)行合作研究,取得杰出成就的著名遺傳育種學(xué)家。

        在半個(gè)多世紀(jì)的學(xué)術(shù)生涯中,李先聞始終秉承實(shí)事求是的精神,為中國(guó)植物細(xì)胞遺傳學(xué)事業(yè)的發(fā)生和發(fā)展,做了大量具有獨(dú)創(chuàng)性的研究工作。特別是在1930—1940年的中國(guó),戰(zhàn)亂不息、動(dòng)蕩不寧,科學(xué)研究的條件得不到任何保證。李先聞先后到幾所高等學(xué)校所做的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)研究工作,常不得不忍痛犧牲,另起爐灶。 對(duì)此,他不無(wú)感慨地說(shuō)道:“任何作物的改良,就以稻麥為例,最快也要五六年以上,這樣時(shí)常地變換環(huán)境,如何能夠出成績(jī)? ”由此,他鄭重地提出“守”字對(duì)于生物科學(xué)工作者的重要性。他以真正的身體力行,樂于擔(dān)當(dāng)“粗活”,使得其成功變得實(shí)實(shí)在在,足可體現(xiàn)出作為一個(gè)科學(xué)家品質(zhì)的灼灼其華。

        從1933年李先聞在美國(guó)的Journal Heredity雜志上發(fā)表中國(guó)遺傳學(xué)家第1 篇關(guān)于植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究論文開始,在以后的40 多年間,他和他的助手先后撰寫并發(fā)表了以粟類作物遺傳育種為代表的100 多篇學(xué)術(shù)研究論文。

        正是李先聞在植物細(xì)胞遺傳學(xué)研究上所取得的具有獨(dú)創(chuàng)性的研究成果,在1948年的中央研究院第1 屆院士選舉中,他被當(dāng)時(shí)的北京大學(xué)、清華大學(xué)和中央研究院共同推薦為院士候選人,并最后當(dāng)選。

        作為一個(gè)普通的農(nóng)家子弟,能得到學(xué)界推薦、社會(huì)推崇的“國(guó)士”稱號(hào),在當(dāng)時(shí)那樣一個(gè)政局動(dòng)蕩、派系林立的民國(guó)時(shí)期,也足以顯現(xiàn)出李先聞在科學(xué)界中的重要地位。

        1948年,國(guó)際遺傳學(xué)會(huì)曾專門來(lái)函邀請(qǐng)李先聞前往瑞典參加第8 屆國(guó)際遺傳學(xué)大會(huì),因當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)戰(zhàn)亂不息沒有籌集到足夠的路費(fèi)而未成行。 此后,他應(yīng)邀參加了第9~11 屆國(guó)際遺傳學(xué)大會(huì),并被當(dāng)選為第11 屆國(guó)際遺傳學(xué)大會(huì)的副主席。

        李先聞的一生,為人坦誠(chéng)直率,具有正義感,并樂于助人。 他與其助手、弟子幾十年轉(zhuǎn)戰(zhàn)南北,融洽相處,從來(lái)沒有一句怨言相責(zé),成為終生的良師益友??箲?zhàn)勝利之后,當(dāng)李先聞從四川農(nóng)業(yè)改進(jìn)所,即將至上海中央研究院植物研究所赴任時(shí),所中全體同仁在送給他的簽名紀(jì)念冊(cè)中寫道:“倉(cāng)廩之實(shí)兮,公著豐功。 方正廉潔兮,兩袖清風(fēng)。 正思請(qǐng)益兮,行色何匆。 德業(yè)既展兮,永垂蜀中。 ”這段頌詞,正是對(duì)中國(guó)植物細(xì)胞遺傳學(xué)當(dāng)之無(wú)愧的引路人李先聞奮斗人生的一個(gè)真實(shí)寫照。

        致謝: 得到中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所夏鎮(zhèn)澳研究員的熱心指導(dǎo);得到臺(tái)灣義守大學(xué)張澔教授幫忙查找并郵寄有關(guān)李先聞?wù)掌?、文字等資料,謹(jǐn)此一并致謝!

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