第期
千百年来,人类渴望破解生物繁衍生息的遗传奥秘,曾经历尽沧桑,艰辛探索。年中、美、英等国科学家同时宣布,人类基因图工程全部完成。但早在20世纪60年代初,一位中国科学家就将人类对生物进化和细胞遗传与变异研究推进到了世界前列,开创了人类按照需要而人工培育新物种的历史先河,被誉为“中国克隆之父”、世间克隆第一人。
他,就是我国杰出的科学家童第周。
人物生平早年经历年(清光绪二十八年)5月28日,童第周出生于浙江省鄞县东乡童家岙(今宁波市鄞州区塘溪镇童村)一个农民家庭。幼年丧父,家境清贫,靠兄辈抚养。
年(中华民国七年),入浙江省立第四师范学校,学习勤奋,成绩优良,后考入宁波效实中学三年级为插班生。
年(中华民国十一年),童第周毕业于宁波效实中学,本来宁波效实中学毕业生可直接升入上海圣约翰大学。可是毕业那一年,在老家的大哥病了,童第周只好放弃上大学,回老家去管家。
年(中华民国十二年),先考北京大学和南京的东南大学,都没有考上,后来就在上海复旦大学做特别旁听生,后考入复旦大学哲学系。
年(中华民国十六年),毕业于复旦大学哲学系心理学专业,后童第周二哥介绍其到浙江省桐庐县,任县建设科科长;同年,由中央大学生物系主任蔡堡推荐,到南京中央大学(今南京大学)生物系任助教。
年轻时的童第周
留学之路
年(中华民国十九年),童第周乘火车从满洲里经前苏联到比利时比京大学(今布鲁塞尔大学)留学。在比利时首都布鲁塞尔大学,童第周的留学生活十分清苦,瘦小的他沉默地在生物学的天地里拼搏进击着。那段时间,他的导师达克教授正在做青蛙卵子试验,需要把卵子外面的一层薄膜剥掉。在显微镜下,达克教授和助手们怎么也去不掉那层膜。童第周到显微镜下拿针把卵膜刺一下,卵瘪下去了,一下就剥开了。达克教授对这个学生所表现出的生物学天份感到欣喜万分。
年(中华民国二十年)夏天,童第周的导师带着他来到著名的科研中心法国海滨实验室,这次,要为直径不到十分之一毫米的海鞘卵子做外膜剥离,童第周再次顺利完成,让云集此地的国际同行十分钦佩;同年“九·一八事变”后,日本侵略*开始对中国东北大举进攻,那时童第周出于热爱祖国和自觉抗日的热情,发动中国留学生,组成中国学生总会,并被推举为负责人。童第周带头到日本驻布鲁塞尔使馆进行抗议,受到比利时警方的威胁,最终被以扰乱社会治安为由判处两个星期的徒刑,缓期执行。
毅然回国年(中华民国二十三年),获布鲁斯尔大学哲学博士学位,后到英国剑桥大学作短期访问,年底,不顾日本侵略*即将发动大规模侵华战争的危险,毅然放弃国外可以安心工作和生活的条件,回到中国,任国立山东大学生物系教授。
年(中华民国二十六年),抗日战争爆发,他随国立山东大学内迁到四川万县。
年(中华民国二十七年),辗转到重庆,先后任中央大学医学院教授、同济大学生物系教授和复旦大学生物系教授。
年(中华民国三十五年),国立山东大学在青岛复校,他任动物学系教授、系主任,他的夫人叶毓芬在同系任教。
年(中华民国三十六年)6月,国立山大学生不满国民*反动统治的倒行逆施,掀起“反饥饿、反内战”的示威游行和签名运动,童第周第一个在抗议书上签了名。
年(中华民国三十七年),当选中央研究院院士;同年,应美国洛氏基金会邀请到美国耶鲁大学任客座研究员,于年3月回到国立山东大学。
年3月,中国即将解放前夕,童第周拒绝了耶鲁大学的高薪挽留,克服了种种阻力,在迎接新中国成立的隆隆炮声中,再次回到了国立山东大学;同年6月2日,青岛解放,童第周应“中华全国科学工作者联合会筹备会”的邀请到北京参加筹委会会议,利用这个机会,他找到中国科学院筹建组领导竺可桢教授,迫切地向他提出了建设中国海洋研究机构的设想。
年,他授聘兼任中国科学院实验生物研究所副所长和中国科学院水生生物研究所青岛海洋生物研究室主任,开始筹建新中国第一个海洋科学研究机构——中国科学院水生生物研究所青岛海洋生物研究室(中国科学院海洋研究所的前身)。
年,童第周等在莱阳路28号合影留念
年,任山东大学副校长。
年8月30日,加入中国民主同盟。
年,当选为中国科学院学部委员(现称院士)并任生物地学部副主任。
年,童第周等海洋科学家参与制定的“中国海洋综合调查及开发方案”作为国家重点科学技术任务之一,被列入《~年国家科学技术发展远景规划》和《~年国家科技十年规划》。
年,任中国科学院海洋生物研究所所长,年该所扩建为中国科学院海洋研究所,他仍任所长。
年,中国科学院生物地学部分为生物学部和地学部,他任生物学部主任兼任中国科学院动物研究所研究员。
年,出任中国科学院动物研究所细胞遗传学研究室主任、副所长、所长。
年,任中国科学院副院长;同年,在全国科学大会上,被授予全国科学技术先进工作者称号。
年3月6日,在杭州浙江科学大会上为浙江省多名科技、教育和卫生领域的科研人员做报告时,过度劳累的童第周心脏病发作,晕倒在讲台上;同年3月30日,于北京病逝,享年77岁。
学术成就
我国实验胚胎学主要创始人
—年,先生在比京大学布拉舍(A.Brachet)实验室开始了胚胎学的研究工作。他在棕蛙(Ranafusca)卵子受精面与对称面关系的研究中,证明了对称面不完全决定于受精面,而决定于卵子内部的两侧对称结构状态,纠正了他老师由于方法的缺陷而导致结论上的错误。同期,还完成了海鞘早期发育的研究。
年回国后,在青岛继续进行海鞘的研究,其目的是研究卵质中的成分在受精前的定位。证明了在未受精卵子中已经存在着器官形成物质,而且有了一定的分布,精子的进入对此没有决定性的影响。另一方面,观察到内胚层和外胚层似乎有相当的等能性,而且吸附乳头和感觉细胞的形成是依赖于外来因素,说明了卵质对个体发育的重要性。这项研究成果是具有开创性的。
揭示了胚胎发育的极性现象
抗日战争期间,先生转移到内地,只好放弃对海洋动物的研究,而用青蛙、蟾蜍等两栖类和金鱼做材料。此时期他主要研究两栖类胚胎的纤毛运动和鱼类卵子中器官形成物质的定位。
以蟾蜍和黑斑蛙胚胎的纤毛运动作为实验对象和极性的指标,着重探讨了胚胎发育的极性或轴性,他和同事发现纤毛运动方向决定的时间是在原肠期与神经板初期,并证明外胚层纤毛运动的方向由中胚层和内胚层决定,而且这种感应能力在个体发育中是沿着胚胎的前后轴自头而尾逐渐减弱呈梯度状,死的组织具有极性,但粉碎的组织不具有极性,这清楚地表明了胚胎发育的极性现象,从而证明这种感应能力是由一种未知的化学物质,通过细胞间的渗透作用,诱导和决定胚胎纤毛运动的方向。
文昌鱼个体发育的研究独树一帜
文昌鱼在生物进化中占有重要的地位,它是脊椎动物的祖先,在世界上分布很少,过去国际上的实验工作大都在意大利进行,以后我国沿海地带也发现有文昌鱼。先生领导的研究组首先解决了文昌鱼的饲养,产卵和人工授精等技术,为系统研究文昌鱼的胚胎发育奠定了基础。关于文昌鱼胚胎的正常发育,经过著名美国胚胎学家康克林(Conklin)数十年的研究,已有比较系统的认识。但是由于文昌鱼的卵子难以获得,并且体积很小,国际上对它的研究寥寥无几。先生和他的同事们利用精巧的显微镜下的解剖技术,独树一帜对文昌鱼胚胎发育机理进行了一系列的研究,对文昌鱼的发育能力提出了很重要的修正意见,震动国际生物界。这方面研究的主要贡献有:(1)他们将二细胞期的文昌鱼胚分离成单细胞培养,大多数胚胎都能发育成二条不正常的幼体,这说明半个文昌鱼卵子的物质能发育成一个整体,即说明文昌鱼卵子具有调整能力。同时他们发现海鞘卵子的发育类型基本上与文昌鱼类似,也是调整型。但文昌鱼卵子在发育过程中的调整能力比海鞘的卵子强。因此得出结论:文昌鱼和海鞘的卵子的发育类型不是过去学者所认为的“嵌合型”,而是“调整型”,纠正了当时国际上传统的错误结论。此外先生还发现,分裂球在发育过程中的调整能力,一方面依赖于卵子预定器官形成的物质,另一方面还根据各个分裂球之间的相互作用,只有当二者精密配合才能完成正常的发育。(2)在上述基础上,他又探讨了文昌鱼卵子的预定器官形成物质的分布区域,绘制出8细胞和32细胞时期器官预定形成物质的分布图谱,为阐明早期胚胎的器官分化提供了实验依据,并进一步指出文昌鱼卵的动物性半球决定个体的极性和器官形成,但这不是孤立的,它也受到来自植物性半球物质的诱导和制约。(3)为了进一步探讨文昌鱼卵子发育的调节能力,又进行了外胚层细胞与内胚层细胞的移植实验,认为外胚层细胞的可塑性比内胚层细胞大,它容易受内胚层细胞影响转化为内胚层细胞。内胚层细胞也能转化为类似外胚层的细胞,但需要有更适当的条件。说明细胞的位置和细胞质的分化状态对个体发育有明显的作用。先生等所证明的文昌鱼卵这些早期发育的特点,进一步论证了文昌鱼在进化上的地位是介乎无脊椎动物和脊椎动物之间的过渡类型。在这方面都做出了有创建性的工作,在国际上影响深远,也确立了童先生在国际上的地位。这些工作也为其后期核质关系的研究提供论据。
鱼类胚胎发育能力和细胞遗传学的研究贡献卓著
先生对鱼类的胚胎发育能力和细胞遗传的研究也作出了卓越的贡献。他在40年代开始的实验结果证明,在金鱼卵子中,赤道线以下植物性半球的一边,卵子含有一种有关个体形成的物质,它在发育早期由植物性极逐步流向动物性极,是形成完整胚胎不可少的物质基础。弄清楚这一问题,对了解细胞质因子对胚胎发育和个体形成的作用是非常重要的。这项工作的论文是鱼类实验胚胎学方面的重要历史文献。
开创性的核质关系研究
细胞核与细胞质的关系是先生晚年最感兴趣的主题。过去大量的实验胚胎学工作和他自己的实验分析,使他确信在个体发育过程中,细胞核和细胞质的关系,不是只有细胞核能决定细胞质的发育方向,而且细胞质也能决定细胞核的命运,核与质之间不是彼此孤立的,而有非常密切的关系。在构造上它们可以互相沟通,在功能上它们可以互相激发和制约。在这一理论的指导下,先生和他的同事们在鱼类用细胞核移植技术进一步探讨核质关系,并探索培育鱼类新品种的可能性。年首先完成了金鱼和鳑鲏鱼不同科之间的远缘克隆研究,他们证明,在核质杂种鱼中性状的出现不是完全受细胞核控制,细胞质也起作用。关键在于核、质间性质的差异程度和它们之间的相互作用。细胞核在异种的细胞质内,经过多次分裂和复制后,在生理或性质上有可能发生变化。后来,先生等发现鲤鱼胚胎的细胞核被移植到鲫鱼的去核卵内,不同属间鱼类的核移植能获得核质杂种鱼,它们的性状有类似于供细胞核的鲤鱼(如有口须),也有中间型的(如侧线鳞片的数目),还有类似细胞质受体鲫鱼的(如脊椎骨数目)。这些研究一方面克服了种间不能杂交的局限性,同时开创了中国克隆技术的先河,为21世纪我国高等动物的克隆技术蓬勃发展做了不可或缺的理论和技术准备,大大推动了我国生物医学工程和生物工程的发展。在这方面,童先生及其学子们功不可没。
身体力行创导应用研究
先生发表的大部分著作是属于基础性研究,但他早在20世纪30年代就开始研究海洋生物的附着问题,50年代组织指导有关经济动物的养殖、有害动物的防除等应用研究,也取得了对生产实践有重要意义的成果。他在晚年,将杂交细胞的研究应用于肿瘤防治、将鱼类细胞核移植的研究应用于鱼类品种的改良等方面,这些工作都很有实践价值,有的在他生前已取得了成功,有的在他逝世后,继续由他的合作者们取得了进一步的成果。
拓宽视野深化研究跻身于创新事业
先生是一位治学严谨,作风正派,孜孜不倦埋头苦干的实干家,他几十年如一日,从来没有中断过他的研究工作和科学思维,他以不知疲倦的求索精神,不断改进研究方法,开拓新的研究领域,将胚胎发育的视野拓宽和深化。他曾经与植物学家罗宗洛先生合作,把植物细胞核移植到动物去核卵子进行研究。两位科学家的设想深邃地思考着生命的奥秘。
他几十年来,经常亲自饲养动物,做实验,看结果,写论文,事必躬亲,是活到老,学到老,做到老的典范。
他也曾设想把分子生物学引进胚胎发育的研究,年7月向方毅副总理(中科院副院长)建议建立一个现代化的发育生物学研究所。文革后,他终于如愿以偿,在鱼类核质关系研究中细胞质在遗传上的作用获得了分子生物学上的有力证据。中美恢复邦交后,在张致一院士和西格博士的努力下,洛氏基金会等国际组织大力出资支持我国发育生物学研究所的建立,中国科学院与洛氏基金会等组织签订合同。一个现代化的发育生物学研究所于年在北京成立了,还向外派出大批中层研究人员和研究生到美、英等国深造,童先生在发展中国科学事业和促进国际学术交流中做出了重要贡献。
教学建设中华人民共和国成立后,童第周一方面忙着组织教学工作,一方面继续科研工作。童第周倡议为青岛建立了一个重要的国家海洋研究机构:中国科学院海洋研究所。年10月26日,童第周和曾呈奎联名给中科院筹建人员陶孟和与竺可桢写信,提出建立海洋生物研究所的建议。在他们的努力之下,年8月,新中国第一个海洋机构——中国科学院水生生物研究所青岛海洋生物研究室在莱阳路28号成立,童第周为主任。
尽管研究成就卓著,童第周仍然在尽职尽责地教书育人,他用自己的终身所学,带领学生走向生物学的深层研究领域。
先生一贯热爱教育事业,曾在我国多所大学任教,年春,山东大学解散,师生各奔东西。他是同济大学少数受聘教授之一。当时战况紧张,学校条件十分困难,他与学生同甘共苦,为生物系课程的开设做了很大努力。年抗日战争胜利后,山东大学在青岛复校,他是最早回校的教授之一。中华人民共和国建立后不久,他虽承担着繁重的行*和科研领导任务,但仍坚持在山东大学动物系授课,并在山东大学组建了“胚胎专门化”组,亲自编写教材,亲自讲授。年3月,华岗就任山东大学校长,童第周任第一副校长,陆侃如为第二副校长,“可谓山大的三驾马车”,尽管承担着繁重的行*和科研任务,童第周仍坚持给学生上课,他传授给学生的不仅仅是知识,还有他光辉的学术思想和踏实的工作作风。先生曾教过普通动物学、细胞学、比较解剖学、遗传学、胚胎学和实验胚胎学等,通过他的讲授,学生对每门课都有一个完整的认识。
更为重要的是,他讲课时总是从动态的和进化的角度去讲解,并结合自己科学研究的结果予以示范论证,着重启发学生的学术思考能力和科学实验方法,这是他教学最成功和对学生影响最大的一点。除本科生外,他还招研究生和进修生,在他四十余年执教生涯中为我国的生物学界和教育界培养出一大批优秀学生,如庄孝僡院士、张致一院士、曲漱蕙教授、李嘉詠教授和吴尚勤研究员等。他经常推荐许多科学家到学校任课,接受高等学校的老师到研究所进行合作研究。他认为这样不仅可以提高教学质量,而且可以增进科研机构与学校之间的联系。
青岛,童第周塑像
个人生活无私的奉献
童第周和叶毓芬既是浙江同乡,又同在宁波读书。在童第周的鼓励和帮助下,叶毓芬勇敢地挣脱了封建婚姻的束缚,考上了复旦大学生物系。年,28岁的童第周大学毕业,担任助教,有了一份固定收入,叶毓芬的大学生活费用从此才算有了基本保障。此时,童第周得到一次出国留学的机会。叶毓芬为了童第周的前途,毅然支持童第周出国深造。决定作出后,他们一同回到宁波,举行了简单的婚礼。一对新婚夫妇,从此分隔两地。在布鲁塞尔大学,童第周的留学生活十分清苦。他租住了一间狭小的阁楼,渴了喝白开水,饿了吃面包干,虽然申请到奖学金,却迟迟未见结果。在中国国内,妻子叶毓芬大学毕业前夕生下了第一个女儿。那时,毕业即失业,何况一个年轻母亲。
内外交困的时刻,他们的老师蔡堡教授为叶毓芬找到一个大学助教的职位。从此,叶毓芬在从事教学、养育孩子的同时,又挑起了资助丈夫的重担。她从很少的薪金中,把积攒下来的钱全部寄给童第周,还变卖了结婚时亲友赠送的首饰,挤时间写文章换取稿费,千方百计支持丈夫在国外攻读。
童第周,叶毓芬夫妇
举案齐眉
“十年动乱”时期,童第周夫妇曾被一些人当做“反动学术权威”进行批判。他们的爱情生活又一次经受了前所未有的考验。有人强迫叶毓芬揭发检举童第周,叶毓芬横眉冷对、斩钉截铁地拒绝了,对方厉声斥责她,叶毓芬从容地回答道“我了解他,才要保他”。
人物轶事
水滴石穿童第周的父亲是村里的私塾先生,在这个小山村里,他家还称得上“书香门第”。童第周小时候好奇性强,脑子里好像装满了“为什么”似的。一天,他在屋檐下的阶沿上玩“跳房子”的游戏,突然发现石板上整整齐齐地排列着一行手指头大的小坑。咦,这是谁凿的呢?凿这一溜小坑有什么用呢?他把父亲从屋里拉出来接连问了几个为什么。父亲一看笑着说:“小傻瓜,这些坑不是人凿的,是檐头水滴出来的!”童第周不相信,把小脑袋一歪:“爸爸骗人!檐头水滴在头上一点不疼,它还能在那么硬的石板上敲出坑来?”他父亲耐心地解释道:“一滴水当然敲不出坑来,但是,长年累月不断地滴,不但能滴出坑来,而且还能敲穿洞呢。古人老话‘滴水穿石’呀!”
童第周对这个道理虽似懂非懂,却十分惊奇。终于等到了一场大雨来直接证实父亲的话,他静静地坐在门槛上,看檐头水一滴一滴地滴在石板上,多么齐心,多么顽强,他心想,年长日久,自然水滴石穿了。于是逐渐领悟了父亲的话。
“水滴石穿”,这是父亲对童第周的勉励,而事实上,童第周就是身体力行地实践着这种精神,他抓住每一分钟、每一秒钟,以顽强的毅力向着科学的顶峰登攀。
少年立志童第周考取宁波效实中学后,成为三年级的插班生,可是他的成绩全班倒数第一。面对成绩单,小童第周流下了伤心的泪水。很快,童第周所在的寝室传出了“小童第周不顾学习,经常谈恋爱到深夜”的新闻,引起了关心他的同学和老师的担忧。一天深夜,教数学的陈老发现在昏*的路灯下有个瘦小的身影在晃动,陈老师带着疑问走过去一看,原来是童第周正在借着路灯光演算习题。陈老师望着童第周瘦小的身躯,关心地劝童第周回去休息,可是走出不远,童第周又站在路灯下捧着书本读了起来。陈老师被深深地感动了,他深深地理解童第周的志气,为自己有这样的学生感到自豪。期末考试,童第周靠自己刻苦的努力,使各科成绩都达到了70分,其中几何得了满分,引起了全校的轰动。
在自己的努力和老师的关心下,到高三期末考试,他的总成绩名列全班第一。校长陈夏常无限感慨地说:“我当了多年校长,从来没有看到过进步这么快的学生。”
后来童第周回忆自己童年的时候感慨地说:“在效实的两个‘第一’,对我一生有很大影响。那件事使我知道自己并不比别人笨,别人能做到的,我经过努力也一定能做到。世上没有天才,天才是用劳动换来的。”
昂贵显微镜日本侵华战争期间,童第周一家来到了四川的一个小镇上。当时,童第周在一所大学教书,教书之余,童第周还继续着他的胚胎学研究工作。要研究胚胎学,必要的实验是少不了的,做实验就得有实验设备,为了弄这些设备,童第周吃不香、睡不着。
一天,童第周在镇上的旧货摊上见到了一架显微镜。于是童第周返回家中拉着夫人出门,要让她和自己一起享受发现“宝贝”的喜悦。两人高高兴兴地来到了旧货摊,老板打量着他们,凭经验断定,他们是真心想买的,所以要价六万块,这个价钱相当于两人两年的薪水。没办法,两人只好空手而归。晚上,他们翻来覆去,睡不着觉。第二天,两人又到了旧货摊前,老板涨了价,要卖“六万五千块”了,理由是物价飞涨。夫妇俩下定决心,为了搞科研,这台显微镜非买不可。家里实在是没有钱,他们向亲友借钱,还变卖了不少衣服,终于买回了这台显微镜。
有了显微镜,新的困难又来了。用显微镜时,必须要有灯光照明或者要有很明亮的阳光照明。童第周住的屋子又小又暗,且常常停电,童第周想尽了办法,他和同事们把显微镜放在窗台上,阳光好的时候利用阳光照明,阳光不好又停电时,就用干电池作电源照明或用煤油灯照明。
综合:凤凰网、百度、中国科学院遗传与发育生物学研究所《遗传发育》,图片来自网络
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