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图1 学生时代的贝时璋（1926年在南斯拉夫海滨采集和观察实验材料）。1921年9月，贝时璋先生赴德国留学，于1928年3月获土滨根大学博士学位。 图2 1929年秋，贝时璋先生学成回国。1930年8月应聘为浙江大学教授，筹建生物系，担任系主任，至1949年任理学院院长，并于1948年3月当选为中央研究院第一届院士。在浙江大学期间，他发现丰年虫转变过程中生殖细胞的解体和重建现象，提出细胞重建假说（1934年）。图为抗日战争时期浙江大学西迁期间，贝时璋先生与生物系教师及毕业生合影（1939年，遵义，前左4为谈家桢，右4为贝时璋）。 图3 上海时期的贝时璋（1950年，上海）。1949年中国科学院创建伊始，贝时璋先生到上海出任中国科学院实验生物研究所所长，直至1954年。 图4 1958年，在贝时璋先生的倡议和主持下，创建中国科学院生物物理研究所，贝时璋任所长，直至1983年。图为1965年中国科学院院长郭沫若（中）到生物物理研究所视察工作时与贝时璋（左）和童第周（右，时任中国科学院生物学部主任）在一起。 图5 贝时璋先生领导中国科学院生物物理研究所25年期间，不仅站在生物学发展的前沿努力推动新兴学科的发展，同时殚精竭虑促进科学研究与国家和社会需求紧密结合。图为1966年，河北邢台地区发生大地震时，贝时璋先生亲赴灾区进行科学调研，向当地群众了解地震前后的生物反应。 图6 1970年，贝时璋先生重新开展细胞重建研究。此后10年，通过大量实验证明细胞重建是普遍现象，并提出了完整的“细胞重建学说”。图为八十高龄的贝时璋先生仍坚持在实验室孜孜不倦地工作（1983年，北京）。 图7 九十高寿的贝时璋（1993年，北京）。与世纪同行的贝时璋先生虽年届九旬仍壮心不已，不辍耕耘，坚持深入研究细胞重建。在出版《细胞重建》第一集后，又制定新的研究计划，准备以更好的研究结果迎接新世纪的来临。 图8、图9 在贝时璋先生领导下，中国科学院生物物理研究所不断发展，在国内外影响不断扩大，许多国际知名科学家前来参观访问，进行学术交流。图为贝时璋先生在生物物理研究所接待美国著名化学家、两次诺贝尔奖获得者波林（L.C.Pauling）教授（1973年，图8）和英国著名晶体学家、诺贝尔奖获得者霍奇金（D.C.Hodgkin）教授（1985年，图9）。 图10 建国以后，贝时璋先生承担了大量的国际科技交流工作，先后出国8次，访问了13个国家。1972年10月，他率领中国科学院代表团访问英国、瑞典、加拿大和美国。图为在访问英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室时，贝时璋先生与蛋白质结构研究先驱、诺贝尔奖获得者佩鲁兹（M.F.Perutz）、肯德鲁（J.C.Kendrew）教授在血红蛋白结构模型前交谈（左起：贝时璋、佩鲁兹、肯德鲁、钱人元）。 图11 心怀对科学的执著追求，肩负推动中国生物科学发展的重任，满载功绩与荣誉，贝时璋走过科研教学八十年，迎来了令人感慨的百岁人生。图为精神矍铄的百岁老人近影（2003年7月，北京）。 |
七十年的细胞重建研究 贝时璋* ( 中国科学院生物物理研究所，北京 100101 ) 20世纪30年代一个偶然的机会开始的细胞重建研究，至今算来已逾七十个年头。 1 丰年虫中间性与细胞重建现象 1932年春天，我带领技术员到杭州一处叫“松木场”的地方采集实验用的动物，在稻田里，看到了一种体长l～2厘米，像鱼，更像小虾，腹部朝上仰游的美丽小动物。据说，这种小动物在稻田、水塘大量出现，也和瑞雪一样，是丰年之兆，所以人们称它作丰年虫。 丰年虫有几种，我们看到的这种是南京丰年虫（Chirocephalus nankinensis），它是半稳定动物，属甲壳纲、叶足类、丰年虫科。丰年虫常见，但中间性不常见。除松木场的稻田外，当时在杭州的洪春桥附近及庆春门、艮山门之间的水塘里也曾发现过中间性丰年虫。我们并不是来采集丰年虫的，也没有过要用丰年虫作研究材料的设想。然而，我仔细观察发现，其中有些丰年虫具有异常形态，雄性个体的头形像雌性的，而雌性个体的头形又像雄性的。这种异常及其异常的原因生物学界还没有作过研究与报道。因此，决定采集这些小动物，带回实验室进行深入研究。 中间性丰年虫到后来就很难找到了。由于当时我在浙江大学生物系的实验室里曾观察到，丰年虫卵处于低温或干燥情况下可保存很久，而放入水中又可孵化出虫，这使我们就有可能利用保存下来的中间性丰年虫干卵进行孵化，在实验室培养、繁殖中间性丰年虫，从而为后来以及多年之后继续进行中间性丰年虫的研究提供了条件。 在这些南京丰年虫中，我发现头形异常的个体，它们非雌非雄、亦雌亦雄，是一种中间性（intersex），并进行了详细的研究。所谓中间性是指个体在发育过程中的一定阶段同时呈现雌雄性征，为雌雄同体， 这些中间性丰年虫的染色体组成，有的和雌性一样，有的则和雄性一样。根据呈现的性征偏于雌性或雄性的程度不同，中间性丰年虫分为两大类，即雌中间性和雄中间性。又依据各种副性征的不同，雌中间性分为三种类型，雄中间性分为两种类型。也就是说中间性丰年虫总共分为五种类型。我又观察到，中间性丰年虫在生活周期的某一时期会进行性的转变：雌中间性向雄的方向转变，雄中间性向雌的方向转变。在发生这种性转变时，生殖细胞也同时发生性的转变。在转变过程中，我还观察到，生殖细胞转变的全部过程包括细胞的解体（细胞解形，cell deformation）和细胞的重新形成（细胞重建，cell reformation）。1934年，在浙江大学生物系的一次讨论会上，我报告了这些现象和我的看法, 提出了细胞重建的假说。但论文《南京丰年虫二倍体中间性》［1］、《卵黄粒与细胞之重建》［2］和《关于丰年虫中间性生殖细胞的转变》［3］的发表却已经是1942年和1943年的事情了。迟迟未予发表，是因为抗日战争时期浙江大学屡次迁校，动荡不安。另外，没有一个合适的可以投稿的期刊也是一个原因。到1942年，《Science Record》创刊，这项工作才得以投稿并正式发表。这些是客观的事实，而主观上我多少也曾有所犹豫。我在这三篇论文里，分析了全部五种类型中间性丰年虫性转变过程中生殖细胞的解形和重建的情况，叙述了从卵黄颗粒（卵黄粒）转变为完整的细胞的现象，探讨了它的机制。我之所以称它是细胞的重建，因为重建是复兴，表现在卵黄颗粒具备组成细胞的一切原料。细胞解形产生了卵黄颗粒，卵黄颗粒反过来提供了重建细胞的材料。这说明，当组成细胞的物质基础存在以及环境合适的时候，可以不通过细胞分裂的方式形成细胞。而生物学界认为一切细胞来自细胞，认为细胞分裂是细胞繁殖增生的唯一途径。如果说可以通过细胞分裂以外的细胞重建的方式繁殖增生细胞，势将被看作是对生物学的亵渎，是可笑的愚昧和狂妄。这样的疑虑当然不足取。好在我终究将论文发表了。 2 细胞重建是不同于分裂的细胞繁殖过程 细胞重建是不同于细胞分裂的另一种细胞繁殖过程，二者有着明显的不同。一般说来，细胞分裂由母细胞一分为二产生两个子细胞，分裂后子细胞形成、分开独立，母细胞也就不存在了。而细胞重建没有这样的母细胞与子细胞的关系，细胞重建是在组成细胞的物质基础和条件具备下，从没有细胞结构到有细胞结构一步一步地从头开始、从无到有重新组织起来的过程。重建的据点或以生物体内某种细胞的细胞质为基地，或以细胞内某种成形的物体（如卵黄颗粒）为基础，或在细胞之间（细胞间隙内），或在离体培养下的某种无细胞制备中，所有这些场合，只要有组成细胞的物质基础和条件的存在，都有可能重建核和重建细胞。一般先形成核，成为裸核状态，再由裸核逐渐包以细胞质、细胞膜，形成一个完整的重建细胞；常常会出现多核体，子细胞核和母细胞核可以同时并存，也可以在一个母细胞里同时形成多个子细胞。 论文发表了，而且并未受到责难。但是可能有人认为细胞重建即使存在，也不是那么容易见到和经常见到的现象，而自德国病理学家微耳和1871年提出“细胞以分裂产生细胞”、“细胞分裂为产生细胞之唯一方法” 的传统观点以来，生物学界无不将其奉为金科玉律，它的压力毕竟是巨大而又深远的。因此，我的工作显得似乎只是一个“孤证”，不足以说明规律性的问题。既无响应，也便无法展开讨论，当时又有许多事情等着去做，我只得把这项工作放了下来。 这一放，竟放过了二十多个年头。 细胞重建的研究涉及到的是细胞学中带根本性的问题，对未来生物学的发展会产生很大影响。可以想见，在地球的发展过程中，总会有那么一个时期，生命由比较原始的非细胞形态进化为细胞形态，绝不会是一有生命就出现细胞那样复杂的形态，细胞不可能没有历史。生命在大自然中的这一段发展历史，人们称它为“细胞起源”。细胞重建可能是以前地球上细胞起源过程的缩影。这样的提法是否恰当，尚待商讨。但是，如果认为细胞分裂是细胞繁殖增生的唯一途径，我们就不能了解细胞在地球上是如何起源和进化的。相反，通过对细胞重建的深入研究，弄清细胞一步一步地自组织的过程，我们就能对地球上细胞怎样起源、怎样发展等问题有所理解，进而对它进行模拟。因此，我深感有责任把细胞重建的研究继续下去，以便把“细胞重建的现象究竟存在不存在”和“是否是普遍规律”这些问题加以澄清。 八年抗战终于以日本帝国主义的投降而告结束，浙江大学也要告别贵州重返浙江了。来时艰难，回去也不容易。回到杭州后，既要教课，又要安顿家小，依旧忙忙碌碌。杭州解放后更忙。先是出任浙江大学理学院院长，后来，又调任中国科学院上海实验生物学研究所所长。1958年，在北京创建中国科学院生物物理研究所，任所长；创建中国科学技术大学生物物理系，任系主任。在中国科学院，还有大量的科学组织和制订科学规划工作，参与许多社会工作，参加或率领科学代表团先后访问了苏联、英国、法国、加拿大、美国等13个国家。虽然在研究单位工作，但我还暂时抽不出时间来从事课题的研究，也不得不暂时放弃感兴趣、时时牵挂着的细胞重建的研究。后来，又是“文化大革命”，更不能安定下来从事研究工作。 就这样，转眼过去了二十多个年头。但我一直没有忘记想要最终澄清的问题。虽然当时还不能做，可我坚信终有一天我会去做的。 3 细胞重建研究的重新开展 在各种条件的促成下，一直到1970年，细胞重建的研究才又在中国科学院生物物理研究所重新开展起来。和30年代相比，已经处在一个新的时代，我们的工作也换了新的面貌。原先基本上是我一个人干，现在有了一个研究组。原先的研究材料只有南京丰年虫一种，现在除丰年虫外，我们还研究鸡胚、小鼠骨髓以及沙眼衣原体、大豆根瘤菌等。原来的研究方法只是光学显微镜观察，现在我们应用了包括电子显微镜、显微缩时电影、相差定位观察、放射自显影、荧光偏振、双荧光标记能量转移、荧光漂白恢复、拉曼光谱等以及生化方面的各种新技术和新方法。 时代变了，但传统观点的压力依然存在。当时我想，研究细胞重建不一定局限于生殖细胞。体细胞中的干细胞，例如造血系统中的干细胞，发育再生能力也是很强的，也可能有细胞重建现象。我准备了一篇开题报告，题目是《造血系统中细胞起源和细胞转化以及其他一些有关问题》，我详详细细说明了这个课题的意义、研究目的和计划等，在会上讲了近两个小时。然而，却没什么反应，既没有人反对，也没有人赞成。我作为中国科学院学部委员、研究所所长，居然做不成自己想做的研究，我是非常想不通的。可见想要做点创新的工作有多难哪！既然对细胞重建存在不同的看法，为了避免不必要的争论，经多方面考虑，开始时我们把研究组称为“细胞生物学组”，把研究课题的名称定为《造血系统中或创伤愈合中各种非细胞形态转变为细胞的研究》。1971年制订“四五”规划时，以及1972年在中国科学院生物学研究工作会议上，我们的课题都被列为重点研究项目。但还是有人反对。1973年，还有人写信给我，要我不要再研究这样的问题。也有人说研究细胞起源是“共产主义的任务”，意思是说研究细胞起源超越了时代，脱离了现实，不可能完成。幸好，当时传出毛泽东主席曾经说过“细胞起源的问题要研究一下”，调查结果是确实有一份毛主席谈话笔记，因而情况有所好转。这样，细胞起源的研究仍留在计划内，并说清楚研究重点在于以丰年虫为材料，探讨非细胞形态转变为细胞的过程。 到了1974年，在丰年虫性转变的研究方面我们已经做出了许多重要的工作，细胞重建现象得到了充分的验证。 非细胞形态转变为细胞形态的论述，四十多年来，多次受到讽刺和打击，能不能顶住，要看做的工作是不是站得住脚。如果观察和实验正确无误，经得起考验，就该昂首阔步，一往无前。 1975年11月，考虑到只用丰年虫作材料研究生殖细胞的起源，说服力还不强，不如联系实际再做体细胞的起源。当时研究所里要调查研究河南林县食道癌的医疗问题，我结合这个问题提出了在正常状态和病理状态下血细胞形成与转化的调节控制问题。血细胞在有机体内组成一个游离性的细胞系统，是机体自我更新的后勤组织。循环系统配合神经系统控制着全身，对机体的调节起着重要的作用。我认为，研究各种造血器官及其基质中的生命活动、各种血细胞的形成和相互转化及其与非细胞形态的关系，对阐明机体内细胞的基本活动，特别是对于解决实际问题，例如对于解决肿瘤问题，具有重要意义。研究工作可从鸡的胚盘及原条的形成入手，研究胚胎时期的卵黄囊，鸡胚的肝脏和骨髓，小鸡的胸腺、胰脏、骨髓、淋巴腺等。从血细胞的形成和转化的调节控制着眼，找出血细胞和血相变化时，对食管细胞增生和食道癌细胞的形成和转化的关系。但我提交的这个书面计划报告没有下文。 1976年，“文化大革命”最终结束了，有了正常的工作秩序。这对于我们的研究组是个好机会。这一年的7月，研究组进行了改组，改称“细胞重建研究组”，组里工作人员也增加了，前前后后参加到这一集体中来工作的有李公岫、蓝碧霞、陈楚楚、曹懋孙、郑若玄、李玉安、张碧辉、张锦珠等40余人。工作也有了新部署。除丰年虫外还开展了鸡胚早期发育中的体细胞重建的研究。在原先工作的基础上，我们获得了新的发现、新的知识。例如，不仅观察到鸡胚发育中普遍存在细胞重建现象，还发现卵黄颗粒内有DNA、组蛋白和染色质。卵黄颗粒的染色质和细胞核的染色质有同样的结构和行为，DNA分子的形状也与核DNA很相似。染色质一直被认为是细胞核所特有的。卵黄颗粒内有染色质，这是生物学发展史上的第一次发现。 至此，我们的研究结果已经说明，细胞重建不仅仅是生殖细胞的一种繁殖方式，对胚胎时期的体细胞来说，还是大量繁殖的手段。结果也表明，重建的细胞不仅结构完整，功能也正常，在适当情况下重建的细胞能够分裂。由此可知，细胞重建和细胞分裂一样也是正常的繁殖方式。鸡是比较高等的脊椎动物，它的胚胎时期有细胞重建现象，这就可以推论各种生物在发育、变态、造血、创伤再生、肿瘤形成等过程中都可能有细胞重建。 此后，又开始了丰年虫和鸡胚的离体培养研究细胞重建的工作，1977年上半年观察到了许多前所未见的现象。1977年8月，我们制订了到1980年、1985年、2000年的3年、8年和23年的工作目标。1979年，我们又证实，在小鼠成体的骨髓造血系统中也存在着细胞重建现象。 4 细胞重建理论 工作一直干了9年，研究论文也陆续在写，但一直没有公开发表。当进入第10个年头时，我们对细胞重建这一繁殖现象已经有了一些比较系统的认识，可以概括为： 1）细胞重建是一个自组织（selforganization）的过程，只要具备着组成细胞的物质基础和合适的环境，在生物体内，或在离体培养的不存在细胞的制备中，都有可能发生细胞重建或核重建。 2）细胞重建在自然界内广泛存在。不仅真核细胞能重建，原核细胞也能重建。不仅生殖细胞能重建，胚胎的或成长个体的体细胞也能重建。 3）在鸡胚卵黄颗粒内有DNA、组蛋白和染色质，在合适的环境下能重建细胞。染色质不是细胞核独有的物质。卵黄颗粒也不是没有生命的细胞内含物。 4）细胞和细胞核可以从细胞质重建，说明细胞质、细胞核之间本来就没有森严的壁垒。 5）细胞重建很可能是地球上细胞起源在今日生命世界的反映，是简单的生命形态发展为细胞的漫长过程的一个缩影。细胞重建的研究，有助于生命进化的阐释。 6）细胞分裂是“闭锁性”的繁殖，细胞在分裂过程中和它的环境是以细胞膜隔离的。细胞重建是“开放性”的繁殖，在重建过程中细胞组分始终和周围环境打成一片。把细胞分裂和细胞重建结合起来研究，把模拟和诱导自组织结合起来研究，对改变细胞的结构和性质，对改造细胞的性状，选优汰劣，控制定向生产，也就是说对促进和发展细胞工艺和细胞工程，将提供新的手段和途径。 我们的这些认识已经形成了一个完整的细胞重建理论。因而，可以来一个全面总结，应该把细胞重建研究的结果公诸于世，看看世人的反应，听听生物学界的见解了。 我们论述细胞重建研究的历史过程、主要内容、今后发展方向以及理论和实践意义的总结报告《细胞重建的研究》［4］和研究论文《丰年虫中间性生殖细胞的转变和重建》［5］分别于1980年4月和7月由中国科学院生物物理研究所正式出版。后来在1982年第9～12期《中国科学》（B辑）正式发表的5篇论文［6～10］，也先后寄出。 1980年12月，中国科学院生物物理研究所主持召开了“细胞重建学术讨论会”。除中国科学院的科学家外，还邀请了其他单位的生物学家，包括张作人、汪德耀，以及我原先在浙江大学的学生、助手和同事，如生理学家朱壬葆、动物学家江希明、生物化学家杨福愉、遗传学家陈士怡、盛祖嘉和刘祖桐、微生物学家王祖农、生物物理学家林克椿等，参加了讨论会。会上，研究组的同志系统地做了30多个学术报告，放映了记录细胞重建过程的相差定位观察显微缩时电影，还展出了实物、图片，做了现场示范并进行了讨论，广泛听取了与会者的见解。我参加了会议的全过程，并做了3个专题报告和系统的解答。与会者对细胞重建在自然界是否存在依然存在着两种截然不同的观点，相当一部分人持有不同的见解，这些见解表现的形式多种多样，有直露的，有含蓄的，有激烈的，有温和的。对于这些，我有充分的思想准备，而且有勇气去迎接种种困难。我深知并告诫研究组的同志们，“科学上新的重大理论要被人们普遍接受，必须经过长期的探索和实践”。正因如此，我多年来甘于寂寞，默默地工作再工作，努力用更多的科学事实去构建细胞重建理论。然而，对于那些没有经过充分理解就简单否定细胞重建研究工作的做法，我也会以科学家坚持真理的精神去据理力争，以全身心来维护经过多年实验研究和深思熟虑而提倡的理论。 在这里，我还想旧事重提，来说一说做细胞重建研究工作的不易。我们的5篇论文在《中国科学》（B辑）上的发表，阻力重重。为此，1982 年6月14日我给《中国科学》编辑部写了一封一万多字的长信。信的开头和结尾如下： “我写这份材料，目的是希望编辑部予以分析，为《中国科学》审查稿件服务了30年的一个年近八旬的科学工作者，对自己向本刊的第一次投稿，岂能不负责任，竟把‘资料整理不够仔细、认真’，‘证据’、‘说服力’不强的文稿送进来？同时，附上这份材料的复制本一件，请编辑部转给这位审稿人，希望他有所觉悟，写这样一份审稿意见，对我们的科研工作是极大的侮辱。我是不肯轻易动笔的，这次之所以这样做，是为了具有50年历史的这项科研工作，竟遭到这样无理的对待，感到无比气愤！ “实验是检验真理的标准。对待科学问题，审稿人不能含糊其词、只说空话，更不能发表错误言论，你必须到我们组来重复实验，明辨是非，做到水落石出。你如果不会做实验，请人来代做也行。 “若干年以前，就有人曾两次写信警告我，希望我不要研究细胞重建的问题，还说这是‘爱护我’、‘爱护我的声望’。写这两封信的用意如何？动机怎样？我都不清楚。但根据来信的内容，可以说是软硬兼施，企图扼杀这项研究。为了维护科学真理，为了对人民负责，我将不惜任何牺牲，准备斗争到底。” 由此可以看出，1982年5篇论文得以发表是我斗争的结果。 1980年以后，我们又以沙眼衣原体和大豆根瘤菌为材料，证明不仅真核细胞能重建，原核细胞也能重建。 1981年，上海科学教育电影制片厂提议为细胞重建拍摄一部科教影片，我让他们等一等，等更多的研究论文发表以后再说。两年以后，由生物物理研究所王谷岩编剧、上海科教电影厂王增月导演，影片投入拍摄。 1984年底，科教影片《细胞重建》摄制完成、上映。1985年，影片获第五届中国电影金鸡奖最佳科教片奖和文化部优秀科教影片奖。接着在第23届国际科技进步电影节上获奖，1989年又获意大利巴马国际医学科学电影节金奖。 1988年12月，《细胞重建》论文集第一集［11］由科学出版社出版，收入我们的24篇研究论文，报道了上述研究结果。我们的工作引起国外同行的兴趣和关注，有美国、英国、德国、瑞士、加拿大、意大利、西班牙等30多个国家约120人索取论文单印本。我们的一些研究结果还被编入高等教育专业教科书中。 我还要着重提一下的是我们与美国芝加哥大学细胞生物学、分子遗传学教授江昆生和台湾中央研究院植物研究所戴华教授的合作，1996年后他们夫妇俩每年秋天都来北京与我们讨论工作，进行学术交流。他们研究的是植物细胞线粒体的解体和重建。我们认识上比较一致，但定义上有讲法的不同，我经常谈我的观点，他们有他们的观点，但这并不影响我们的合作。旧的看法的去除和新思想的建立是要一个漫长过程的。虽然对细胞重建研究认识的人还不多，对它的检验也没有进行，但也有不少人是支持的。例如，早在浙江大学时的竺可桢校长，美国研究生命起源的科学家、迈阿密大学的福克斯教授，伊利诺斯大学的麦休斯教授都是很支持的。我总感到遗憾的是，我希望对细胞重建开展广泛的检验一直没有进行。 5 细胞重建的模拟与诱导 从1985年开始，我们的工作进一步集中到四个方面开展研究： 1）细胞重建是一个自组织过程，而自组织要一步一步地进行。因此，我们对鸡蛋卵黄颗粒自组织为核和细胞进行了分析和模拟，主要是对卵黄颗粒的DNA和组蛋白自组织为染色质进行分析和模拟，并对卵黄颗粒染色质的相变，即染色质的纤维发生超螺旋进而形成中期染色体结构作了模拟研究。 2）为探讨细胞重建的机理，我们还对卵黄颗粒在离体培养条件下进行了人工诱导核重建和细胞重建的实验，并对诱导因子作了分析。 3）原核细胞的重建，我们是先在沙眼衣原体发现，接着以大豆根瘤菌为材料开展研究，证明过滤性根瘤菌小体和碎片也能通过自组织重建或再生为成菌。 4）对鸡胚卵黄球中重建核和重建细胞进行了三维显示，目的是为研究细胞重建过程中各种组分的空间和时相关系打下基础。 细胞重建的诱导，研究的是细胞重建的控制和调节：在怎样的条件和环境下进行细胞重建，在怎样的条件和环境下抑制细胞重建。 细胞重建的模拟，研究的是细胞在怎样的条件和环境下，从没有细胞一步一步重建成完整的细胞。新陈代谢是生命的主要特征，存在于生命系统的各个层次，而最主要的是细胞这一层次。细胞的新陈代谢包括细胞内分子的新陈代谢（中间代谢或称基础代谢）和细胞自身的新陈代谢，即老细胞的凋亡与解体和新细胞的形成。 细胞的凋亡和解体与细胞重建有着密切关系。 伴随着正常细胞的新陈代谢而出现的老细胞死亡、新细胞产生过程，实质上是老细胞解体和新细胞重建的过程。 细胞解体产生的细胞物质，提供了重建细胞的材料，为新细胞的形成提供了物质基础，在条件合适的时候通过重建过程又形成新的细胞。 并且，我们在小鼠骨髓细胞、大豆根瘤菌和沙眼衣原体的研究中，都观察到通过诱导和模拟而重建出的新细胞都可以分化。 从而证实，细胞自身的新陈代谢与繁殖增生包含了“解体重建分化”的过程。“解体重建分化”过程的存在意义重大，构成了一个完整的细胞新陈代谢过程。 由此使我们更为深刻地认识到，如果以为细胞的繁殖增生只有细胞分裂一种方式，就难于理解在没有细胞的原始地球上怎么能够产生出最初的原始细胞？而且，细胞老是分裂下去，细胞不会死亡，细胞的新陈代谢怎么能够存在？ 细胞解体与细胞重建必须维持平衡，解体过甚，重建跟不上，就会发生肿瘤。肿瘤是细胞解体的堆积物，可以成块或成团，可以发生在体内某一部位或多处，成团、成块或分散，称为“转移”。动物和人体肿瘤的发生与否，与细胞活动密切相关。 细胞重建的过程可以通过诱导而进行，其诱导因素可多种多样，可以是体内的，即自身诱导，也可以用各种环境因素人工进行诱导。 我们进行了以某些物理因素和化学因素对细胞重建的诱导作用的研究。关于环境对细胞重建的影响，在电场、磁场和重力场诸多物理因素当中，我们尤其重视重力场对细胞重建的影响。 失重或微重力对细胞的生长、繁殖、分化的影响是很显著的。 重力影响细胞贴壁，影响细胞间相互作用和细胞间粘连，以及细胞与任何背景的粘贴，而粘连和粘贴与核重建和细胞重建均有关系。 这些问题在理论上和实践上都有重要的意义。在实验中我们观察到，在离体培养下比在整体原位上进行的细胞重建既快又多，其原因一是二者的离子浓度和离子强度不一样，二是二者的氧化还原作用也不完全一样。 因为细胞的新陈代谢无论在离体培养下或整体原位上，主要靠离子的浓度和强度以及氧化还原的作用。 离子强度偏高或离子浓度增加，对氧化比较有利，对还原有一定的抑制。细胞分裂需要在氧化作用较强的条件下（一般在组织的表层）进行，而细胞重建则要在还原作用较强的条件下（一般在组织的深层）进行。 双翅目昆虫摇蚊的幼虫，其唾腺细胞很大，有巨大的染色体，是多线染色体，有多链DNA。 在我们进行的离子浓度和离子强度对鸡红血细胞染色体和DNA影响的研究中看到，鸡红血细胞是有细胞核的大细胞，染色体也是多线的，DNA是多链的。 由此可知，染色体的大小、粗细和DNA的链数与细胞的大小有密切关系。 另外，哺乳动物成熟的红细胞是没有核的细胞，可以在体内存活较长时间，并承担着重要生理功能，此种情况值得深思。 细胞重建包括了细胞的自我合成，这是一种生物合成过程，可以在人工条件下模拟细胞的重建和自我合成。 对于细胞来说，最重要的是细胞核。 对于细胞核来说，最重要的是染色质和核膜。 关于染色质，我们对卵黄颗粒的DNA和组蛋白组合成为染色质、染色质相变成为染色体及其可逆性，作了分析和模拟；又在人工条件下系统地模拟了染色质的自我合成及其在细胞周期中的变化，以及在离体培养情况下的染色质自我合成。 通过创造人工的条件，可以实现DNA从染色体中分离出来、DNA和组蛋白组合成染色质、染色质又在离体情况下或在细胞里凝聚成为染色体, 反过来，染色体还可以解聚变成为染色质。 进行这样的模拟是很容易做到的，可以依靠一价和二价金属离子浓度的改变创造人工条件而实现，只是需要控制离子的强度不要太大，如若使用汞、砷等离子就会因其强度太大而导致细胞死亡。 关于核膜，我们认为它在分裂过程中的消失（细胞分裂中期）和重新形成（末期）也与微环境的变化有关。 我们用人工建立的微环境模拟了核膜的消失和重建过程。 进行细胞重建的模拟研究，可以为人工合成细胞或生物合成细胞打下基础。 染色质和染色体都是凝胶体，由于染色体的凝胶强度高于染色质，所以二者的相不同。 染色质凝聚成染色体和染色体解聚成为染色质形态上的变化，实质上是二者凝胶体的相变。 所谓细胞周期中的前期、中期、后期和末期，也是染色体和染色质凝胶体相的变化：前期是染色质，中期和后期是染色体，到了末期又是染色质。 核膜的存在和消失与染色质和染色体相对应。在生物体中，组织和结构也会发生溶胶状态与凝胶状态间的相互转变。根据我们的经验，染色质结块或结团表明细胞开始凋亡。 生命的关键特征是“活”，只有直接研究活体状态才能了解真实的生命活动规律。即使在某些情况下难于全部研究活体状态，也要设法把研究致死的和活体的状态二者结合起来进行。此外，生命是一种开放系统，重要特征是其活动依存于内外环境，生命与环境构成不可分割的统一整体。 因此，研究生命科学的问题必须考察生命活动与环境的关系，只注意内因的作用，而不去考察环境的外因作用以及外因通过内因所起的作用，往往会得出不正确的结论。在研究工作中，我们密切注意了生命的这两个方面的问题。 我们所进行的细胞整体原位的观察和离体培养，都是研究的活体状态，从而揭示了细胞重建的动态过程。同时，通过改变环境条件进行细胞重建的模拟与诱导研究，也了解了活细胞的细胞重建与环境的密切关系。 我们也注意到，生物是含水系统，被称为是一种散射介质；任何辐射，包括带电的辐射和不带电的光辐射，进入生物体内，都将被散射，成为散射电子、散射光子和其他高能量的散射粒子；所以具有强磁场性质；细胞内分子的新陈代谢和细胞自身的新陈代谢，都与生物水有密切关系。 在实验中我们还观察到很多现象，从而可以区分出细胞重建的两种不同类型，单个细胞的重建和多个细胞的重建或称克隆式重建，卵黄球就是克隆式重建。 2003年8月出版的《细胞重建》论文集的第二集［12］，收入论文18篇，集中报道了细胞重建的诱导和模拟及其相关问题的上述研究结果。 我们的细胞重建研究工作形成的论文尚未全部发表，还有一些已经写就或在整理之中，待适当的时候再行结集或在学术刊物上陆续发表。 科学研究是求真理的过程，随着时间的推移和研究工作的深入，对真理的认识会越来越深刻。要求真理就要实事求是、持客观的态度，随时准备放弃或修正自己的看法，也要敢于坚持通过自己的实验得到的认识；要创新，首先要敢于创新，不能一味地强调“与国际接轨”，而在已有的理论面前止步不前。 这便是我们在细胞重建研究工作中的指导思想。 *感谢王谷岩同志整理成文。 参考文献 Pai S。 Diploide Intersexen bei Chirocephalus nankinensis Shen。 Sci Rec, 1942, 1（1）:187～197 贝时璋。 卵黄粒与细胞之重建。 科学, 1943, 26（1）：38～49 Pai S。 Ueber die Transformation der Genitalzellen bei den ChirocephalusIntersexen。 Sci Rec, 1943, 2:573～583 贝时璋，等。细胞重建的研究。北京：中国科学院生物物理研究所, 1980 曹懋孙,陈楚楚，苏雅娴，等。丰年虫中间性生殖细胞的转变和重建。北京：中国科学院生物物理研究所，1980 曹懋孙,陈楚楚，苏雅娴，等。 南京丰年虫卵黄颗粒在离体培养下重建为细胞的显微缩时电影和相差定位观察。 中国科学(B辑), 1982，（9）：798～801 陈楚楚, 曹懋孙, 蓝碧霞,等。 南京丰年虫卵黄颗粒在离体培养下重建细胞的电子显微镜观察。 中国科学(B辑), 1982，（10）： 888～891 李玉安, 李莱, 潘宗耀，等。 鸡胚细胞核和胚下卵黄颗粒染色质的电子显微镜观察。 中国科学(B辑), 1982, (11)：1007～1010 李玉安, 李莱, 潘宗耀，等。 鸡胚细胞核和胚下卵黄颗粒DNA分子的电子显微镜观察。 中国科学(B辑), 1982, (12): 1089～1091 李玉安, 李莱, 潘宗耀，等。未受精鸡蛋表层卵黄颗粒的染色质和DNA。 中国科学(B辑), 1982, (12)：1092～1094 贝时璋主编。细胞重建。第一集。 北京：科学出版社，1988 贝时璋主编。细胞重建。第二集。 北京：科学出版社，2003《七十年的细胞重建研究》图版 《七十年的细胞重建研究》图版  (a)南京丰年虫成体;(b)正常雌性丰年虫卵巢横切面(贝时璋先生手绘)。 (a)卵母细胞中的卵黄颗粒(小箭所指)和重建过程开始、正在发生结构变化的卵黄颗粒(大箭所指);(b)卵黄颗粒的结构进一步变化(大箭所指);(c)卵黄颗粒向核状结构发展(白三角所示);(d)已发展成三个重建的裸核。核膜清楚,核质松散呈网状,具有大小不同的细粒;(e)一个重建核的核外,正在形成细胞质和部分质膜(大箭所指)。有大量的内质网泡在胞质中形成,有的与质膜有联系(白三角所示);(f)一个发育较为完整的重建细胞。质膜已经形成,有明显的双层核膜(大箭所指),但整个细胞形态结构尚比较幼稚,只有较原始的细胞器。 (a)小鼠骨髓原位超薄切片的电子显微镜图片,示不同发育阶段的红血球母细胞(箭头A),重建出的两个细胞核(箭头B)及嗜酸性晚幼粒细胞(箭头C);(b)小鼠骨髓细胞液体培养单培5周,贴壁活细胞的相差显微镜定位观察图片,示母细胞正在释放重建的小细胞(箭头所指);(c)小鼠骨髓细胞单培41周长成群落的电子显微镜图片,示在贴壁细胞层解体重建后,在此基础上又重建出的不同发育阶段的粒系细胞(箭头A),其周围有正在解体的细胞(箭头B);(d)小鼠骨髓体外液体培养55周重建出的贴壁细胞层。在此微环境的诱导下,又重建成造血干细胞,其中有网状细胞(箭头E)、巨核细胞(箭头D) 、幼稚的髓母细胞(箭头F)和不同阶段的红母细胞(箭头A,B,C)。 (a)沙眼衣原体重建的电子显微镜图片。示许多大小不等、处于不同发育时期的重建的原体和它们的前体。箭头A指发育中的幼小个体,箭头B指结晶蛋白层,箭头C指衣原体的皱褶;(b)提取的衣原体在PBS中于2~4℃放置16天后的电子显微镜图片。在解体的衣原体外流物质基础上新生原体成群地重建,箭头A指重建的幼小个体群,箭头B指发育中的重建的幼小个体,箭头C指正在解体的始体。 (a)早期根瘤中心区根瘤菌重建的电子显微镜图片。示中心区许多新生的小类菌体正在重建形成,同时有的类菌体正在解体;(b)成熟根瘤冰冻断裂样品的扫描电子显微镜图片。示根瘤细胞内有许多由重建形成的小类菌体,有的仍贴附在其他菌上(箭头所示)。 (a)未受精鸡蛋卵黄颗粒中的染色质纤维,具有典型的串珠状结构;(b)未受精鸡蛋卵黄颗粒中的染色质经DNase消化后的核小体;(c)未受精鸡蛋卵黄颗粒中的染色质在2 mmol/L CaCl2溶液中凝聚成染色体状结构;(d)鸡红血细胞染色质在2 mol/L NaCl溶液中呈现为大量裸露的DNA链,这些DNA链有的两条,有的多条交织在一起,呈现不同粗细、不同形态结构的DNA分子。 | 宗师百岁 耕耘不息 德高望重 功绩卓著 - 热烈庆贺贝时璋教授百岁华诞 杨福愉 (中国科学院生物物理研究所，北京 100101) 2003年10月10日将迎来我国卓越的生物学家贝时璋院士从事科研教学80周年暨百岁华诞的大喜日子。 贝时璋教授学识渊博，治学严谨，是我国生物学界一位德高望重、广泛受人尊敬的科学家。他1929年从德国学成回国，历经坎坷与艰辛，呕心沥血为我国生物学科研与教学事业作出了卓越的贡献。 人生七十古来稀，贝老已百岁高龄，但仍然思维敏捷、记忆清晰、持续研究、孜孜不息，这是他淡泊名利，工作、生活有序有度的养生之道所结的硕果。我们衷心祝愿他健康长寿，寿比南山。 在热烈庆贺贝老百岁寿辰之际，重温一下他从事科研、教学80年为我国生物学发展所作出的卓越贡献，将会激励我们以贝老为楷模，为促进我国生命科学的飞速发展作出更大的努力。 1 爱国奉献 - 为祖国生物学的发展作出卓越贡献 贝时璋教授1921年9月去德国留学，学习六年半，工作一年半。1929年回到祖国，时年26岁。1930年应邀到浙江大学筹建生物系，白手起家，从无到有，在困难的生活和工作条件下，逐步建立起享有盛誉的生物系。1937年抗日战争爆发，国难当头，形势十分艰难，浙江大学曾被迫四次大迁移，浙江、江西、广西最后到贵州。 每次迁动, 贝老均与群众共甘苦，克服困难，爱惜公物。当时他家里也有不少困难，上有老下有小，但贝老先公后私，结果四次搬迁，系里损失不大，而他个人的东西却丢失不少。抗战八年，在极其艰难的战时条件下，浙江大学生物系的教学与科研不仅没有停止，而且还取得不少优秀的成绩，与当时工作同样出色的数学系、物理系和化学系并驾齐驱，从而使英国著名科学家李约瑟将浙江大学誉为“东方剑桥”。 抗战胜利浙江大学复员杭州后，内战又起，国民党倒行逆施，贝老激于义愤以及进步教师和学生的推动，尤其是浙江大学学生会主席于子三惨遭杀害，促使他加入进步的中国科学工作者协会，在黎明前夕积极护校迎接杭州解放。 1949年贝时璋教授应中国科学院副院长竺可桢教授邀请，离开浙江大学到上海筹建中国科学院实验生物研究所，并任所长。不久，中国科学院领导又调他来北京参加上海、北京两地一部分生物学研究机构调整的任务。接着又任命他为中国科学院学术秘书，协助院务会议进行学术领导，筹建生物学部，任务十分繁重，基本上已无暇再在实验室进行正常研究。当时他在实验生物研究所刚安下心来，研究工作开展不久，面对国家要求，他虽说“从我个人角度看，我还是喜欢做研究工作，而不大喜欢做学术组织工作”，但还是顾全大局，急国家之所急，勉力从公，无私奉献，为中国科学院生物学研究的调整和发展作出了重要的贡献。 之后，他又为制定国务院主持的《1956～1967年科学发展远景规划》以及《1963～1972年科学技术发展规划》花费了大量心血。 1958年在贝老的倡议下，生物物理研究所正式成立。从发展生物物理学的全局出发，全所设立了放射生物学、宇宙生物学、生物化学三个研究室和一个理论生物学研究组。这些室组的研究内容都带有明显的学科交叉特色，难度较大，而参加的科技人员却大多是刚从学校毕业的年青人。贝老花费了大量精力亲自指导，并与大家一起克服困难，逐步将工作推向前进。为了全力以赴将全所工作放于首位，他自己感兴趣的研究课题（尤其是20世纪30年代即已开始的细胞重建工作）却没有作适当（更谈不上重点）的安排。 生物物理研究所是以基础研究为主的科研单位，建所伊始，百事待举。当时由于国家工作需要，有关领导给新建的生物物理研究所接连不断地下达了一系列繁重的任务（例如，核爆后落下灰的监测，核爆对生物的远后效应及环境辐射的监测与防护，生物火箭的研制与发射，地震震前生物反应的研究等等）。在当时情况下这些任务的安排无论在哪一单位都是有一定难度的，何况是新建的生物物理研究所。贝老急国家之所急，照顾大局，服从需要，勇于承担，领导全所同志很好地完成了任务，为国家作出了重要的贡献，也为生物物理研究所后来的发展建立了良好的基础。 综上所述，贝老回国后历经抗日战争与内战战乱的艰辛磨难，在极端困难的条件下仍为生物学教学与科研作出了重要的贡献。新中国成立以后，为了建设与发展生物学，党与人民不断委以重任，当国家要求与个人兴趣发生矛盾时，他总能急国家之所急，照顾大局，服从需要，勇于承担，尽其所能，为我国生物科学作出了卓越的贡献。这种无私奉献的爱国主义精神，始终是我们学习的榜样。 2 远见卓识 - 创建中国生物物理学 早在20世纪40年代，贝时璋教授在浙江大学进行学术活动时，就提出多学科相互渗透对发展生物学的重要性，后来在他的科研与教学活动中也贯彻这一指导思想。例如，他在浙江大学开始、后在中国科学院实验生物研究所继续的“米虾眼柄激素研究”。米虾（也称草虾）通过眼柄激素的分泌使色素细胞收缩以调控体色来适应环境光强的变化。色素细胞收缩看来是一个脱水过程。研究的目标是在分子水平上阐明眼柄激素对靶细胞的作用机理。显然，研究这一课题除扎实的生物学基础外，还需要分离、纯化的化学技术和物理学概念。为进一步推动多学科交叉发展生命科学，贝老于1958年倡议建立中国科学院生物物理研究所，这不仅反映他高瞻远瞩，还显示出他超常的胆识。对生物物理学这门学科，国内外从一开始就有不同的观点并争论不休，这包括物理学与生物学是否能统一，生物物理学的定义、内容、有无必要独立成一门学科等等。即使在生物物理研究所成立以后的很长一段时间内，上述争论时隐时显。“什么是生物物理”的疑问在生物界时有所闻。有的是出于不理解，有的却是带有嘲讽的口吻。因此生物物理学的发展道路在中国并不平坦，几起几落，历经艰辛。但是贝老始终坚定信心，排除干扰，不断前进。 贝老在生物物理研究所创建发展过程中，极力贯彻多学科交叉发展生物学的指导思想，成立了一批学科交叉发展生物学的研究室、组，如放射生物学研究室、宇宙生物学研究室、生物化学研究室（开始时侧重研究核酸，后又增加酶学和生物膜的内容）、生物工程技术研究室和理论生物学研究组（主要研究生物控制论、信息论和量子生物学）。在人员组成方面，全所除普通生物学专业外，还有生理、生物化学、生物物理、普通物理、核物理、理论物理、医学、有机化学、分析化学、无机化学、物理化学、数学、应用数学、电子学、无线电、自动控制等共几十个专业，形成一支多“兵种”的科技队伍。贝老对各研究室、组的工作抓得很紧，分期分批听取工作汇报。实际上，这是各种专业的科技人员相互学习交流，各个学科相互渗透的很好形式。生物物理研究所建所以来无论在基础研究还是在联系国防、工业、医学、农业和生物工程技术方面都为国家作出了很大的贡献，这显然与生物物理研究所拥有多学科、多兵种的特色密切相关。在建立生物物理研究所的同时，贝老又创办了中国科技大学生物物理系，为我国生物物理学的发展培养了一大批优秀人才。1980年又是在他的领导下成立了中国生物物理学会，为推动我国生物物理学的发展起了重要的作用。 今天我们已经迈入21世纪，以多学科交叉发展生物学已成为时代的潮流，但是要真正贯彻这一原则还不是一件很容易的事情。无论国内、国外这方面工作的深度和广度都还有待加强。美国著名的Stanford大学在诺贝尔奖获得者——美籍华裔物理学家朱棣文创议下，于1999年成立BioX研究中心，Bio为生物学，X泛指数学、物理学、化学、信息学、工程学、医学等等其他学科。这是一个以生物学为中心的交叉学科研究实体，其目的是进一步促进生物学与其他学科的交叉，尤其是生物学与物理学的交叉。随着分子生物学、生物信息学的飞速发展，在今后生物科学的定量化过程中，物理学家将大有用武之地。为此他们拨巨资，造新楼，选拔各种专业的优秀科技人员，集中在一个科研中心进行工作以利相互渗透与交流。美国其他著名学府，如加州大学贝克莱分校、Princeton大学等都纷纷采取相似措施。最近几年国内有一些高等学校也成立了类似的研究机构。这些新成立的多学科交叉研究中心还提出人才培养问题，他们认为今后对生物学专业的学生，应多给数学、物理、化学方面的训练……面对今天多学科交叉发展生物学的热潮，再回顾1958年贝老即已创建多学科交叉的生物物理研究所和中国科技大学生物物理系，不禁思绪万千，并对贝老的远见卓识更加肃然起敬。 3 坚韧不拔 - 向传统概念挑战 贝老倡导多学科交叉发展生物学、创建生物物理研究所和中国科技大学生物物理系，这是对传统研究生物学的挑战。在学术方面他提出细胞重建（Cell reformation）学说，这又是对“细胞分裂为产生细胞之唯一途径”的传统概念极大挑战。20世纪30年代，当他在浙江大学从事丰年虫中间性研究时，观察到生殖腺转变过程中生殖细胞有重新形成的现象。这样就提出一个很重要的科学问题：细胞的增殖除传统的细胞分裂外，究竟有无其他途径？贝老向传统概念挑战,提出了细胞重建的学术思想。20世纪70年代在十年动乱的文革结束以后，贝老对这项已中断了将近20年之久的研究继续进行探索。实验材料从丰年虫扩展至鸡胚、小鼠骨髓、沙眼衣原体和大豆根瘤菌等。采用了近代的多种先进技术，积累了大量有意义的材料。在原有工作基础上，使细胞重建学说得到了进一步充实。它的主要内容是，“细胞重建是一个细胞自组织、自装配的过程。在具备组成细胞的物质基础和合适的环境条件下，在生物体或在离体培养的无细胞系统中都可能发生细胞核或细胞的重建，而不一定通过细胞分裂的途径。今日的细胞重建很可能类似地球上细胞起源的过程”。经过贝老及其小组全体成员的多年呕心沥血，细胞重建部分研究成果已先后汇编成册，《细胞重建》第一集已于1988年由科学出版社出版,1993年贝老90寿辰时,由浙江科学技术出版社出版了《贝时璋文选》,《细胞重建》第二集也将于他百岁华诞时问世。细胞重建学说是向传统概念挑战的产物，对它难免有各种不同的观点与评论，但贝老勇于寻求真理、坚持真理，锲而不舍，默默工作，甘于寂寞，执著追求。为了向传统观念挑战，一位百岁的著名生物学家仍然几十年如一日、伏案操劳、拿着放大镜逐字逐句为整理细胞重建成果而不倦地继续奉献。这是一幅多么令人震撼和振奋的美丽画卷呀！ 我相信随着生物科学的日新月异，各种新技术、新方法的不断产生与运用，贝老提出的细胞重建学说将会不断得到发展。 最后，在贝时璋教授百岁华诞、从事教学科研80周年来临之际，我再次衷心祝愿他健康长寿。他对中国生物学，尤其是生物物理学的卓越贡献将永载史册，并不断得到发扬光大。 |
贝时璋先生小传 王谷岩 (中国科学院生物物理研究所，北京 100101) 1903年10月10日，贝时璋先生出生于浙江省镇海县（今宁波市镇海区）北乡憩桥。这是靠近海边的一个小镇。祖父是个一辈子替业主出海打鱼的贫苦渔民。父亲小时候给人放过牛，当过学徒、店员，靠自己刻苦努力，学会读书、写字和珠算，后到汉口开小店，最后在德国商人开的乾泰洋行“买办间”当一名中国帐房。外祖父姓陈，在邻近的觉渡市开石作铺。母亲不识字，勤劳节俭，宽容厚道。贝时璋先生从出生到12岁一直在母亲身边，夙受养育教诲，使他感恩不尽、铭记终生。 童年时期 贝时璋先生3岁时第一次走出院子大门。是个长辈领他去贝氏祠堂玩耍。在祠堂门口看到两只很大的石狮子，他将手伸到狮子嘴里去推里面的石球，怎麽也推不动，还是长辈帮他推动了石球。这使他非常好奇，为什么这球既不会被狮子咽进肚里，又不会从嘴里掉出来？琢磨了半天，也没有答案。 那年，他还出了第一次远门，是小叔要结婚，阿爸回乡来接他和阿姆去上海。三人坐航船从憩桥到宁波，再从宁波乘小火轮“江天火轮”到上海。他看到了没见到过的轮船。又第一次看到了电灯，他奇怪极了，这灯没有点“自来火”(火柴)为什么就亮了呢？但又没答案。小叔买了狗头帽、金线背心、老虎鞋送他，他很高兴，但又觉得帽子上的狗脸像乡下的猫脸，鞋上的老虎也与他在月份牌上看到的不一样，想不明白这是为什么。在大英马路（现南京路），看到橱窗里木头制成的女人，黄头发，穿着漂亮的衣服，会自己走动，他不知道木头人还会自己走是什么道理。这次他虽然只在上海呆了10天，却大开了眼界，留下了不可磨灭的印象。 贝时璋先生从小不好动，能很久很久坐着不动。阿姆除每天的家务劳动外，还要做些结网之类的“小生活”，以贴补家用，他的姐姐也帮她做。每当她们将结好的网送出去卖时，5岁的他就担当看家的任务。他坐在门口，不让狗进来，等她们回来。他总是一动也不动地坐着。长时间看书、写字、伏案工作，他能坐得稳，就是小时候养成的习惯。 8岁时，贝时璋先生在憩桥的“进修学堂”上了学。阿姆为了摆脱“目不识丁”的痛苦，对他上学寄于很大希望。特意到憩桥凉亭下的一家贳器店贳租了一套上学礼服，有红缨帽、天青缎外套和黑缎小靴。第一天上学，先拜孔夫子，接着开笔老师刘楚臣教“天地日月，山水土木”，用墨笔描红字本。当时他很高兴，日常看见的东西都可以用字写下来，这多好！两年后，转学到另一个较大镇子贵驷桥的“宝善学堂”。校长刘安川教国文，学《古文观止》多篇。曾读李白的《春夜宴桃李园序》一文，其中头几句：“夫天地者，万物之逆旅，光阴者，百代之过客，而浮生若梦”，给他印象很深，觉得有道理，使他对天地万物人生，生出了不少幻想。贝时璋先生从小沉默寡言，但读书时思想却十分活跃。 中学和大学时期 12岁时，阿爸带贝时璋先生到汉口，进了德国人办的一所中学“德华学校”。此校是小有名气的，提起这所“红房子学校”，很多汉口人都知道。除国文、史地和一年级的德文由中国老师讲授外，其他课程都是德国老师担任的，一般读了一二年就能看德文书了。学校还备有介绍天文、物理、化学、矿物、植物、动物以及人体等的《理科读本》，供学生借阅。虽然都很浅，但知识面广，且有系统。他很爱读这些书。第一次世界大战德国战败，德国老师1917年冬被遣送回国，学校由汉口教育部门接管，改名为“汉口第一中学”，后因经费困难，1918年冬停办。 1918年秋，15岁的贝时璋先生在汉口华景街旧书摊上买到一本菲舍尔（Emit Fisher）著的《蛋白体》（Eiweisskoerper），读得很有兴趣，初步懂得了蛋白体对生命是很重要的，也使他对与生命有关的科目发生了兴趣。因而，在1919年春，贝时璋先生投考了上海同济医工专门学校（同济大学前身）。先在德文科，后升入医预科。 1921年秋，同济医预科毕业，贝时璋先生赴德国留学。德国福莱堡大学承认同济医工专门学校医预科的学历，可以立即转入医科。而他却改了“行”，弃医从理，先后在福莱堡、慕尼黑和土滨根三所大学学习自然科学，并以动物学为主系。在上述三校，他不但学习了生物学的课程，还学了物理学、化学、地质学、古生物学等，又自学一些数学，并参加实验或野外实习。 在土滨根大学 1923年秋，贝时璋先生转学到土滨根大学，在动物系代理主任福格尔（ R。Vogel）副教授指导下做学位论文。1924年初，福格尔老师正式给他提出了博士论文题目：《线虫Oxyuris obvelata和O。tetraptera 的细胞常数》。这两种线虫都是在家鼠盲肠内寄生的。当时贝时璋先生觉得这两种寄生的线虫都不适合做实验，想申请换自由生活的线虫，但又觉得不礼貌。刚好1925年春，福格尔老师离开土滨根，而哥尼斯堡大学动物系主任哈姆斯(J。W。Harms)教授调来土滨根大学担任动物系主任，接任他的导师。他随即提出，寄生的线虫不能培养，且虫体太大，细胞数目太多，又不透明，做实验很困难；想用另一种长在醋里的线虫——醋虫（Anguillula aceti）作实验材料，醋虫可用稀释的醋培养，个体小，细胞数目少，又透明，便于观察，有利于做实验。哈姆斯教授同意了他的建议。这样,他就在哈姆斯老师指导下对醋虫的生活周期、各个发育阶段的变化、细胞常数、再生等进行了实验研究。于1927年、1928年发表两篇论文，其中一篇《醋虫生活周期各阶段及其受实验形态的影响》是他的博士论文。 1928年3月1日，贝时璋先生获得自然科学博士学位，其后便在动物系任第三助教，担任医科学生的动物学实验，帮助哈姆斯教授在课堂上做示范实验。 1921到1929年，学习六年半，工作一年半，他在德国一共呆了8年。作为一个科学工作者，他学会了方法和技术，掌握了学术思想，具备了研究工作的经验，同时也形成了自己的作风。学习刻苦、谦虚谨慎，这是他原来的本色，是中华民族的传统。德国的传统，有些与中国的传统一致，如治学严谨，工作细心；有些是德国人闻名世界的特色，如条理清楚，秩序井然，以及多做少说，这对他也产生了很大的影响。他注重秩序，什么事情都细致周密，有条不紊。他不轻易发表研究论文。工作做完了，论文写出初稿了，他总是那么放着，不急着拿出去，总在反复推敲，或者补充实验。他的论文也总是写得尽可能的短。 在浙江大学 1929年秋，贝时璋先生回国。1930年8月应聘为浙江大学副教授，担任系主任，筹建生物系。学校同意他的建议，生物系以发展实验生物学为主要方向。 生物系建系工作大致就绪，1931年11月，他与苏州振华女中教师程亦明女士结婚。 在浙大生物系期间，除一些行政事务外，贝时璋先生先后教过普通生物学、普通动物学、组织学、胚胎学、比较解剖学、遗传学、动物生理学、形态发生学和发生生理学；并和助教及学生们一起开展了科研工作，研究动物的发育和再生，以及细胞常数与再生的关系。 1932年春，贝时璋先生观察到甲壳类动物丰年虫的中间性，并发现在其性转变过程中生殖细胞的奇异变化，即细胞解体和细胞重建的现象。1934年春，他在生物系的一次讨论会上作了报告，提出了细胞重建的假说：细胞分裂不是细胞繁殖的唯一途径，细胞繁殖还有另外一条途径——细胞重建；只要存在组成细胞的物质基础和具备合适条件，不论在整体内或离体培养下，都可能从没有细胞一步一步地重建为细胞。 丰年虫中间性生殖细胞重建的研究工作，1943年以后因故中断。 1946年以后，由于工作需要，贝时璋先生把教学和科研基本都放了下来。先是浙大迁回杭州，恢复教学和科研的事务性工作。1947年秋，又受中央研究院的委托，代表该院去瑞典参加国际细胞学会议。由于交通耽误，会议没有赶上，便到荷兰找会议的秘书长赛尔克斯（Sirks）教授，听了他详细介绍会议的情况。过后又在荷兰、英国、法国和瑞士参观访问研究机构和大学，1948春回国。3月，当选为中央研究院院士。8月参加中央研究院第一届院士会议。1949年5月3日杭州解放，不久被任命为浙大理学院院长。6月到北京参加全国自然科学工作者代表大会筹备会，会议历时两个多月。 贝时璋先生在浙江大学20年，对学校感情很深。他和竺可桢校长，和同事，和学生，同甘共苦，互相都有很深的感情。后来，他离开了浙江大学，但学校、同事和学生却一直留在他的心里。 在中国科学院 建国之初，接收了中央研究院、北平研究院以及静生生物调查所等研究机构，进行调整，成立中国科学院。1949年中国科学院成立前后的半年里，贝时璋先生多次往返于杭州、北京之间，参加讨论中国科学院生物学方面研究所的调整问题。 上海有不少中国科学院的研究所。起初，有一个中国科学院华东办事处，负责人是副主任李亚农（历史学家，中国科学院学部委员）。在贝时璋先生没有调入中国科学院之前，许多事情，李亚农都请他参与。原先他只是教书、做研究工作，不参加政治活动，这时他不但做组织工作，而且还要做思想政治工作。 1950年，他正式调往上海任中国科学院实验生物研究所所长。继之参加中国科学院访苏代表团，从准备到总结、汇报，至1953年底花了近一年时间。 1954年1月，中国科学院建立学术秘书处，作为院务会议在学术领导方面的助手，贝时璋先生被调往北京任中国科学院学术秘书处学术秘书。他本不想离开上海的实验室，不想担任学术秘书的工作。华东办事处副主任李亚农和他谈了很久，说这是组织的决定。他愿意做研究工作，认为做研究工作可以最好地发挥自己的作用，党却认为他兼着做些学术组织工作可以做出更大的贡献。既然是组织上的决定，尽管思想不通，他只能服从。学术秘书处秘书长是钱三强，副秘书长是武衡。学术秘书共8人，除一人做党政工作外，他和其余6人都是各个学科著名的科学家。学术秘书处工作繁重，而当时最主要的任务是筹建四个学部：数理化学部、生物学地学部、技术科学部，以及哲学社会科学部。在筹建学部的时候，即将兼任生物学地学部主任的竺可桢副院长征求他的意见，要他担任生物学地学部副主任。他竭力推辞。他说学部副主任的担子太重，他挑不起来。几天以后，党组书记张稼夫副院长又找他，还是希望他担任副主任，他还是没有同意。在研究工作上，他有魄力，不把困难放在眼里，对于领导工作，他自觉缺乏这方面的能力，害怕自己给党和人民的科学事业带来损失。 1955年学部成立，聘任了第一批学部委员。贝时璋先生第一批被聘为学部委员。后任北京实验生物研究所所长。除了研究所的科研管理工作外，全国性的科学组织工作比在学术秘书处时还要多。例如：参加制订国务院《1956～1967年科学发展远景规划》的重点任务和学科规划，各种专业性会议要准备做报告或发言。 958年7月，在中国科学院北京实验生物研究所基础上创建生物物理研究所，8月为中国科学技术大学创建生物物理系。此外，在国际科技交流方面，率领或参加代表团出国 8次，访问了13个国家。 在社会工作方面，曾任第一至第六届全国人大代表，第三至第六届全国人大常委会委员，政协第二届常务委员会委员；曾任中国动物学会理事长，中国生物物理学会理事长，《中国科学》编委会副主任，《中国大百科全书》总编委会副主任，《中国大百科全书·生物卷》编委会主任。 1970年，在中国科学院生物物理研究所，贝时璋先生建立了一个研究组，重新开始了细胞重建的研究。此后10年，他们的实验证明，细胞重建是普遍现象；还发现，鸡胚卵黄颗粒内有DNA、组蛋白和染色质；并把研究结果总结成系统的理论，提出了完整的“细胞重建学说”。 1988年12月，出版《细胞重建》论文集第一集，收入他们的24篇论文。 鉴于他长期工作在科研第一线，并取得卓越成就，土滨根大学在贝时璋先生于该校获得博士学位50周年的1978年，授予他“金博士”学位，10年后的1988年又再次授予他博士学位。世界上获土滨根大学如此殊荣者仅贝时璋先生一人。 《细胞重建》论文集的第一集出版后，他们又做了大量工作，重点在于研究细胞重建的诱导和模拟。2003年8月，出版论文集的第二集，收入他们的18篇论文。 1995年8月29日，贝时璋先生的夫人程亦明女士逝世，享年91岁。 2003年，贝时璋先生100岁，依然精神矍铄、思维敏捷、辛勤耕耘，在科研第一线指导研究工作，还历时一年多，主编了《细胞重建》论文集第二集。他每日起居有序，有条不紊地工作，正在进行着细胞重建及其与之相关的重大生命科学问题的理论探索与总结工作。 |
