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生物仪器技术的发展


江丕栋


 

45年前我大学毕业来到生物物理研究所,一直在贝时璋先生办所思想的指导下工作至今。作为一个开拓新领域的学术领导人, 他高瞩,在着眼于整个学科的配置时, 
    特别关注并一贯强调仪器技术与方法学在发展生物物理学中的重要地位。
贝先生历来强调,开展生物物理研究,特别要研究和发展仪器技术。从1958年拟定生物物理研究所的主要任务时,就专门指出:“我们也注意到生物物理学的发展要有相应的技术发展来配合,对于生物物理仪器不但要仿制、改进,还要不断有新的创造。” 
    建所之初,就把仪器技术摆在重要地位,建立了电子仪器实验室。此后不断发展。到60年代末成立了第四研究室—生物工程技术研究室。贝先生把生物工程技术(或称生物物理技术)看作是在生物物理学中一个会影响生命科学发展的重要组成部分。
作为1958年建所时第一批分配来的大学毕业生, 我经常聆听贝先生对发展仪器技术工作的指导意见。他亲自查阅文献, 了解国际动态, 紧密结合国家的需要,指出方向。他经常听取汇报,并亲自参加各种课题论证会和鉴定会。生物物理学作为现代生物学的重要部分,是实验的、定量的科学。研究生命过程,不能总是在固定、切片或进行生化分离以后进行研究。他经常指出,要研究生物,不能只看“死”物。他鼓励大家努力发展活细胞、活组织的结构与功能关系的研究技术。他不断启发我们将自然科学和工程科学的概念和方法渗透到生物学中, 
    来研究生命现象,并在生物学深入研究的推动下, 设法发展新的方法和技术。
在20世纪60年代, 为配合我国发展原子能科学技术,推动放射生物学研究和放射卫生学的开展, 生物物理所在辐射测量和环境辐射监测技术方面做了大量工作。低水平b放射性测量技术为放射性自然本底调查提供了更灵敏的测量方法。弱放射性β污水连续监测仪,创造了国际先进水平,解决了我国核企业排放污水的监测问题, 
    并推广到核工业系统国营大企业生产。放射性气溶胶连续监测仪及时填补了因前苏联撤消援助所造成的空缺, 满足了发展核工业的急需。建立了测定人体内放射性污染的全身计数器。建立了强钴源, 
    其安装及控制技术在国内多处推广。
生物物理所提出并且负责总体,于六十年代中期成功地发射和回收了五枚生物探空火箭,迈出了我国空间生命科学研究的第一步。生物遥测技术和地面模拟设备的研制,为发射生物探空火箭打下基础。由20世纪80年代后期起,生物物理研究所又重新开展了空间生物科学技术有关的仪器研制工作。其中主要是空间蛋白质晶体生长实验用的元件及仪器,包括“神舟”号飞船上用的蛋白质结晶室。研制了在地面模拟微重力生物效应的系列回转器,提供各单位使用。
贝先生开创了生物控制论研究。60年代起为进一步结合国家建设的实际需要,突出了仿生学的方向。他亲自提出及时将仿生学研究的结果应用于国防建设。研制了武器实验用的装备、微光电视和模拟昆虫复眼的光学元件等。
生物物理所在无国外先进科研设备的条件下,自己研制了多种大型科研仪器。20世纪70年代研制成的404型电子自旋共振波谱仪达国际先进水平,获科学院一等奖,为本所在顺磁共振技术应用,及以后自由基生物学在国内建立基地准备了有力的条件。
此后,本所又研究液体闪烁测量技术,研制出全自动化的液体闪烁谱仪,灵敏度达国际水平。研制出高速离心机、超速离心机和荧光分光光度计,填补了我国空白。还研制出微秒级闪光光解装置、微电极推进器以及多种实验用小型设备。
20世纪80年代,生物物理所建立了时间分辨和空间分辨荧光技术。研制出流式细胞计、纳秒荧光计、荧光漂白恢复装置、微弱发光和超微弱发光测量仪、动物行为测量仪、视觉研究用图形发生器、核磁测场仪、生物膜电参数测量仪、可编程多功能信号发生器等。发明了自抽连续流动离心机。低本底液体闪烁谱仪创造了国际先进水平,不断推出新型号达八、九种,形成了系列,有的已由企业接产。九十年代运用低本底液体闪烁谱仪,还为夏、商、周断代工程研究提供了重要数据。建立了电离辐射高剂量测量方法和剂量仪, 
    及中子剂量测量系统。
从完成任务和所取得的技术和科研双丰收的硕果中,可以见到贝先生提倡仪重视器技术工作的远见卓识。
这样一位有远见的科学家,创建新学科的宗师,对于仪器技术方面的研究给予充分重视。这是值得深思的。
生命科学的发展和和国家建设的需要对仪器技术研究提出了新的要求,生物工程技术人员应该主动地迎接挑战。