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半个世纪随生物物理所一同成长
江丕栋

 

    人的一生,经历错综复杂。以我个人而言,出生于抗日战争前,经过了解放前后,“文革”前后,幼年时到过祖国的西南边陲,后又回到北京。但是,从出大学校门以后,就没有离开过生物物理研究所,我生命的三分之二以上在这里度过。  

宇宙生物学研究室建立47 周年座谈会合影(2005 年11月)

   大学毕业时处于“大跃进”的1958 年,在交心、服从祖国需要、甘当螺丝钉的思想熏陶下,我填报了到新疆、内蒙等最远的边疆的志愿。结果却被分配到最近的中关村,科学院的北京实验生物研究所。报到后才知道,北京大学一共分配来生物系4 人,化学系4 人,物理系1 人。

   9 月份来所报到。当时我所位于中关村化学研究所第五层楼。不几天,施履吉先生让我去电工所学习。那兆凤先生问我要学什么?我回来问,结果就叫我别去了。施先生为了解我的情况,让我翻译了一本英文的万用电表说明书。后来我到了新成立的电子室(组),地点在中关村北一条11 号的新楼,开始在四楼西部朝北的第一间,大约是在科学院跃进成果展览会后就移至一楼的同样位置。电子室除了复旦大学物理系毕业的李向高(一直在此)和夏发生、孙纹琦两位(比较短时间在此),其余都是复员军人,复员军人中只有一位搞过无线电技术的龙新华,还有一位副连长甘秉担任领导。我在1960 年以前被调到一室去成立第三研究组,开展核辐射剂量工作,虽然研究室的建制由一室变为二室,又到四室,但实验室就在斜对面(新楼西部一楼)一直没有动,直到1991 年迁往北郊现址。新建的研究所,新的人,一切都从头开始。除了业务工作外,我在电子室时曾经为室内的全体复员军人同事讲过初中的代数,也在研究所组织下为生物学专业科研人员讲过高等数学。作为生物学的研究单位,开始搞电子学工作,完全是空白,我也曾协助器材部门订货,从一个一个电阻、电容、焊片、接线柱着手,开列订单。

 

《生物的启示》编委会等人与贝时璋院士合影 (2008年7月)

     我毕业于物理系内新设立的电子学专门化,在学校所得到的知识和训练主要是物理方面,缺乏工程技术方面的经验,动手能力也不强。作为这个生物学研究单位的第一批物理专业人员,不断面对新的工作任务,没有老先生带领,也从没有外出(国内、外)进修,全靠自己去摸索。只是在剂量工作开始时,北京医学院的林克椿老师曾经带我去原子能所,指导订购放射源和剂量防护仪器等。在进行

低水平放射性测量时,得到原子能所李德平先生的指导。但我对待科学研究和技术工作是认真严谨的。我们为闪烁谱仪研制项目建立七十多卷科技档案之后所写的体会文章,被科学院和国家档案部门发表,并收入《科学技术档案工作经验汇编》(全国科学技术档案工作会议资料)。

   剂量组的任务包括辐射剂量和放射性测量两个方面,还筹建了研究所的剂量防护组。剂量学的工作,开始是为研究所建立自己的照射源。此前,所里进行放射生物学研究需要到医院去给白鼠进行X 射线照射。为改变此情况,先从肿瘤医院买来一台协和医院用过的美国产的深部治疗机,此后又买了苏联的两台医用200 千伏 X 光机,以丰玉璧为技术骨干,我们自己安装起来。组内还增加了几个人专门负责照射源值班。放射性测量,主要配合研究所承担的全国性的放射性自然本底调查任务,提高β放射性测量的灵敏度——建立低水平放射性测量技术。我和张庭逵、卢绍婉等一起用铅屏蔽和反符合方法降低本底计数,李家祥配合玻璃车间研制低本底计数管。两三年内设备的灵敏度达到国内最好,在1963年的全国放射生物学和放射医学学术会议上做了介绍。1964 年研究所组织生物物理工程技术等研究室同志约20人进行会战,研制成型仪器及一批低本底计数管,参加了同年举办的全国工业新产品展览会,获得三等奖。此后采用流气式计数管,进一步大大提高了灵敏度。今年看到贝时璋所长在当年写的研究所情况简介中对此工作提出,“还可以进一步改进,……以期达到更高的水平”。可惜这个继续登攀的进程由于某些原因没有继续进行下去,我也于1965 年中去了山西运城参加农村四清运动。但是这项工作为此后的放射性污水的高灵敏度测量,在方案上做了准备。

   1961 年以后,所里分配来了专业真正对口的核物理和放射生物学专业的大学毕业生,剂量组就开展了照射条件的研究和钴60 照射源的设计和建设,放射性测量也增加了能谱分析。1964年放射生物学研究室分为两个研究室,剂量组就成为二室的第一和第二研究组。

   我们参加农村四清运动将近一年就回北京参加文化大革命。由1966 年中开始,长时间的学习,“大批判”,游行。

   1970 年,要“抓革命、促生产”,调研组调查知道二机部有一项污水放射性测量报警的任务,因为要求的灵敏度太高而没有单位承担。我们所就大胆接受下来,组织了二室和四室的约25 个人,以工人阶级为领导核心,攻克这项任务。开始时尝试了先将水样品浓缩,后来采用我们过去搞过的流气式计数管,并且将灵敏面积不断加大。再加上沈恂提出应用反符合方法,效率虽然降低,其优值还可以。最后其测量灵敏度足以直接测量水样而不必浓缩就能够满足任务要求。其后交二机部西安综合仪器厂生产(我参加了下厂的技术交底),满足了821 工程的需要,保证了长江上游的国土安全。因为处在文化大革命的封闭时期,二机部开鉴定会(我撰写了“样机设计方案”和“低浓度β放射性污水监测方法”)时,评审人员不知道当时国际情况。此后国内同行专家出国才了解到,这个灵敏度超出了当时国际最好水平。这种大面积计数管,也是灵敏面积最大的探测器。此成果获全国科学大会奖状。
 
   后来,我们组的工作从完成国家任务转向结合研究所科研需要开展仪器研制,1972— 1983 年研究液体闪烁测量技术。为开辟实验室自动化的方向,先研制了全自动的液体闪烁谱仪。加上后来蒋汉英负责的低本底液体闪烁计数器,前后共研制出8 种不同型号的仪器,曾获全国科学大会奖状、科学院重大科技成果奖3 项、科技进步奖、天津市科技成果奖。这些仪器由北京核仪器厂等单位生产。我们的低本底仪器超过了国外最好水平。经同行推举,由我们牵头建立了液体闪烁技术和应用的学术团体,召开了5 次全国性学术会议。 我于1978 年任四室副主任,1984 年任主任。

   1987 年开始,继续配合生命科学深入研究,我们为膜生物物理研究主持建立时间分辨荧光显微技术,这项技术优于常用的测量大量细胞平均效果的技术,可以测量单个活细胞的生物大分子的整体运动。研制成的荧光漂白恢复装置,技术上有创新。采用了计算机数据采集技术,大大提高了时间参数定量测量的精度。被所内、外用于生物膜的研究。还建立了电融合技术。20 世纪90 年代末主持建成数字荧光显微系统,观察单个活细胞显微形态的动态变化,与研究生一起建立了细胞内分子的跟踪技术。也建立了血液中离子浓度的实时分析方法,但灵敏度未能满足临床需要。

   随着我国航天技术的发展,我从1987 年开始从事空间生物学仪器的研究。与傅世共同主持研制多种空间生物学仪器,不断创新。

   为在地面实验室模拟空间飞行的微重力生物效应,从1989 年起,主持研制了五种类型的回转器十余台,在国内多方推广以解决我国空间生物学研究飞行实验机会稀少、费用高的困难。推动了我国各部门在空间生物学与航天医学方面的研究。又主持研制成三种回转式细胞培养装置,可为国内大量开展细胞培养和组织工程研究解决设备条件问题。

   空间蛋白质结晶实验是当时国内外空间科学实验的热点。为在神舟号飞船和其他不同空间飞行条件下开展实验,共同主持研制、不断改进核心部件——结晶室。在神舟2、3 号飞船上成功地进行了空间试验。相应研制了生产结晶室用的多种检测设备。首次用CCD 显微摄像系统观测晶体生长过程。主持研制成“可调节可观察的空间蛋白质结晶装置”初样。可以调节扩散速度,并观察和记录单晶生长过程,国外当时尚未见有在空间实现的报道。通过863 -2 专家组验收。获国防科学技术成果奖。

   载人航天工程应用系统生命科学分系统包含6 个项目,涉及众多生物学研究所,业务内容及协调工作任务十分艰巨。我参与了分系统的技术领导工作,负责技术、计划、评审、交流,进行众多研究单位之间的协调。与我所其他参与分系统领导的张仲伦、王谷岩等密切配合,将生物科学实验与工程化管理有机结合,创造性地制订出空间生命科学实验的质量管理办法和关于样品标准化的规范,并付诸实施,保证了任务的完成。

   这近10 年的工作,对我是个很大的锻炼,增长了很多科学技术工作之外的见识。

   半个世纪共同成长,使我对研究所有了很深的感情。因而希望生物物理所能够在已有的基础上,进一步为国家和民族做出更多贡献,特别是在我所主要从事过的生物科学仪器和空间生物学等领域。也希望生物物理所的努力能够被更多的人了解。

   为此,在贝老100 岁诞辰前,与张仲伦等一起努力,编出了《生物物理研究所与生命科学仪器技术》,介绍生物物理所在自力更生条件下,四十多年来建立了多种技术(辐射测量与剂量、光谱、波谱、分离、空间生物学仪器、医疗仪器等),研制出我国所没有的十多种大、中型和数十种小型精密仪器和一些关键元件的历史情况。这些技术和设备,获国家、科学院及省市30余项奖励,有的达到世界先进水平,为广大科研、卫生和国防部门采用。配合了国家经济、国防建设。许多成果无偿转让扶植或宇宙生物学研究室建立47 周年座谈会合影(2005 年11 月)促进了一些工厂的发展,为我国仪器仪表工业发展做出了贡献。锻炼出的队伍在若干专业技术领域,在国内或国际上也有一定影响,成为各学术团体中的活跃力量,或某些专业学术团体的牵头人。部分仪器形成了产业。此后,领导让我参加所史工作,更为我实现这一愿望提供了有利条件。

   神舟号飞船和载人航天的巨大成就,引起了举国欢腾和世界的赞扬。但是这项伟大事业的奠基工作,却被人们遗忘。为了记载这段重要的历史,联络、组织在近40 年前调离生物物理所的、原宇宙生物学研究室的人员,共同努力,得到研究所领导的大力支持,所史小组全力投入,在2008 年3 月由科学出版社出版了中国科学院生物物理研究所所史丛书的第一册《小狗飞天记:中国生物火箭试验纪实》,终于将开创我国载人航天事业的奠基性工作,翔实地、较完整地载入史册。从动议时开始,历时3 年多。

   在协助编辑有关仿生学的所史丛书(《生物的启示——仿生学四十年研究纪实》)期间,适逢汶川地震,颤人心弦。结合四位当年从事地震工作同志的回忆,深有感触,忍不住呼吁:恢复关于地震预报的探索研究。《科学时报》2008 年5 月27 日第一版刊载了我撰写的《从汶川地震看基础研究与国家需求的关系——回顾中断10 年的中科院生物物理所震前动物行为异常研究》。该文反映了生物物理所曾经为国家和人民的需要,长达30 年,累计70 人,深入祖国的广大基层,努力探索的历史。
   虽然人过七十逐渐衰老,但我欣慰地看到研究所正欣欣向荣向前发展。祝生物物理所在第二个50 年里再创更大的辉煌!

   最近工作头绪多,没有能够好好想想,写一篇回忆。本想作罢,又考虑在1958 年建所时的人员好像已鲜有经常到研究所来的。我不得不交上一篇大为迟到的稿件,以表示对于我所50 年大庆的衷心祝贺。

 

 

 

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