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 敬贺中国生物物理学的奠基人、著名生物学家贝时璋教授百岁华诞 |
贝时璋. 醋虫的生活周期. Lebenszyklus der Anguillula aceti Ehrbg. Zool. Anz., Bd. 74, 1927贝时璋. 醋虫生活周期的各阶段及其受实验形态的影响. Die Phasen des Lebenszyklus der Anguillula aceti Ehrbg. und ihre experimentellmorphologische Beeinflussung. Zeitschr. f. wiss. Zool. Bd. 131, 1928, 293~344贝时璋. 轮虫的再生实验. Regenerationsversuche an Brachionus pala (Rotatorien), Science Reports of National University Chekiang, 1933贝时璋. 细胞常数与再生的关系问题. Das problem der Zellkonstanz in Beziehung zur Regeneration. Science Reports of National University Chekiang, 1933贝时璋. 南京丰年虫的二倍体中间性. Diploide Intersexe bei Chirocephalus nankinensis Shen. Science Record, 1942,1(1):187~197姚錱，贝时璋. Cosmocerca sp.（一种线虫）的染色体异固缩与染色质消减. Heteropycnosis and Chro-matin Diminition in Cosmocerca sp. Science Record, 1942, 1(1~2):197~202贝时璋，姚錱. Cosmocerca sp. (一种线虫)未分化体细胞和种系细胞的染色体. Die Chromosomen der undifferenzierten Somazellen und der Keimbahnzellen von Cosmocerca sp. The Chinese Journal of Experimental Biology, 1942,2(1)姚錱, 王祖农，贝时璋. Cosmocerca sp. (一种线虫)的异染色质与染色中心之形成. Heterochromatin and Chromocentre Formation in Cosmocerca sp. The Chinses Journal of Expermental Biology, 1942,2(1)贝时璋, 姚錱, 王祖农. Die Determination der Polaritaet der Chromosomen bei Cosmocerca sp. Cosmocerca sp. (一种线虫)染色体极性的测定. The Chinese Journal of Experimental Biology, 1942,2(1):37~40贝时璋, 姚錱, 庄雍熙. Cosmocerca sp. (一种线虫)异染色质的结合能力与连接染色体的形成问题. Ueber das Koppelungsvermoegen des Heterochromatins bei Cosmocerca sp. und die Frage der Sam-melchromosomenbildung. The Chinese Journal of Experimenal Biology, 1942,2(1):41~44贝时璋. 关于丰年虫中间性生殖细胞的转变. Ueber die Transformation der Genitalzellen bei den Chirocephalus-Intersexen. Science Record, 1943,2:573~583朱润, 贝时璋. Stylaria fossularis (一种环节动物)自然裂殖与再生的关系. The Relations between Nat-ural Fission and Regeneration in Stylaria fossularis (Annelida). Physiological Zoology, 1944, 17(2):159~166徐学峥, 贝时璋. 摇蚊的咽侧体和心侧体. Corpus allatum and corpus cardiacum in Chironomus sp.. The American Naturalist, 1944,78(778):472~477朱润, 贝时璋. 摇蚊唾液腺染色体的结构. Constitution of the salivary gland chromosome of Chirono－mus sp.. Nature, 1945,155:482徐学峥, 贝时璋. 色素细胞活动与温度和眼柄提取物浓度的关系. Chromatophore activity in relation to temperature and eyestalk extract concentration. Proc. Zool. Soc, 1945,115(Ⅰ,Ⅱ):207~211崔道枋, 朱润, 贝时璋. Stylaris fossularis(一种环节动物)在不同温度下的裂殖和分解. Fission and dis-integration in Stylaria fossularis at different temperatures. Physiological Zoology, 1946,19(4):339~345贝时璋, 曹懋孙, 等. 丰年虫中间性生殖细胞的转变和重建. 中国科学院生物物理研究所, 1980年7月, 1~21页贝时璋, 曹懋孙, 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贝时璋, 陈楚楚, 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贝时璋, 李玉安, 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贝时璋, 李玉安, 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贝时璋, 李玉安, 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, 李公岫, 等. 鸡胚发育早期中的细胞重建和重建细胞的自组装. 细胞重建第一集, 1988. 1~10贝时璋, 李公岫, 等. 鸡胚卵黄球发育的光学显微镜和电子显微镜观察. 细胞重建第一集, 1988. 11~18贝时璋, 薛吉年, 等. 鸡胚卵黄球和卵黄囊组织与血岛形成的关系. 细胞重建第一集, 1988. 19~26贝时璋, 李公岫, 等. 鸡胚卵黄囊组织在离体培养下的血岛形成. 细胞重建第一集, 1988. 27~35贝时璋, 鲍义恒, 等. 未受精鸡蛋表层卵黄的孚尔根反应和放射自显影. 细胞重建第一集, 1988. 45~51贝时璋, 鲍义恒, 等. 电子显微镜分析未受精鸡蛋表层卵黄的结构变化. 细胞重建第一集, 1988. 53~62贝时璋, 张长琳, 等. 鸡蛋卵黄颗粒受渗透冲击释放染色质结构. 细胞重建第一集, 1988. 63~70贝时璋, 蓝碧霞, 等. 鸡蛋早期发育中卵黄球膜流动性的动态变化. 细胞重建第一集, 1988. 71~76贝时璋, 苏雅娴, 等. 用双荧光标记法从能量转移研究组蛋白与DNA的结合. 细胞重建第一集, 1988. 77~85贝时璋, 苏雅娴, 等. 用荧光偏振法从有序程度探讨组蛋白与DNA的动态结合. 细胞重建第一集, 1988. 87~90贝时璋, 李莱, 等. 受精和未受精鸡蛋表层卵黄颗粒DNA含量的测定. 细胞重建第一集, 1988. 91~97贝时璋, 陈楚楚, 等. 南京丰年虫卵黄颗粒在原位上重建细胞的电子显微镜观察. 细胞重建第一集,1988. 99~106贝时璋, 曹懋孙, 等. 南京丰年虫卵黄颗粒在原位上和离体培养下重建细胞的比较研究. 细胞重建第一集, 1988. 107~112贝时璋, 曹懋孙, 等. 南京丰年虫中雌中间性生长中卵母细胞的核重建细胞和细胞重建. 细胞重建第一集, 1988. 113~118贝时璋, 曹懋孙, 等. 南京丰年虫中正常雄精细胞与中雌中间性雄性细胞的比较. 细胞重建第一集, 1988. 119~125贝时璋, 陈楚楚, 等. 电子显微镜观察南京丰年虫中雌中间性长成卵母细胞内自组装核和细胞的过程. 细胞重建第一集, 1988. 127~136贝时璋, 陈楚楚, 等. 南京丰年虫细胞重建中各种发育阶段的核和细胞. 细胞重建第一集, 1988. 137~144贝时璋, 曹懋孙, 等. 南京丰年虫卵黄颗粒在离体培养下膜蛋白质流动性的研究. 细胞重建第一集,1988. 145~150贝时璋, 苏雅娴, 等. 南京丰年虫卵母细胞内卵黄颗粒的染色质、DNA和组蛋白. 细胞重建第一集,1988. 151~160贝时璋, 张碧辉, 等. 小鼠骨髓在原位上细胞增生和分化的电子显微镜观察. 细胞重建第一集, 1988. 161~169贝时璋, 苏苹, 等. 小鼠骨髓在离体培养下核和细胞的超微结构变化. 细胞重建第一集, 1988. 171~178贝时璋, 张锦珠, 等. 大豆根瘤菌的繁殖增生与根瘤细胞的关系. 细胞重建第一集, 1988. 185~190贝时璋. 在生物物理学研究中要重视环境物理因素对生物的作用. 大自然探索, 1984,4:13~15 |
| 时光荏冉，前不久我们刚庆祝过贝老90岁生日和从教70周年，今年又迎来了他百岁华诞。我作为晚辈，和全国敬重他长期为我国科学教育事业奋斗的同志一道，热烈祝贺他的百岁生日！ 生物物理学科的创始人 生命科学的发展，需要和物理学、化学、工程技术等相互结合，在交叉融合中彼此促进。这在今天已经为广大的科学工作者所接受。但在上世纪50年代却是一个争论十分激烈的问题。反对者既来自物理学家，也来自生物学家。只有少数具有远见卓识的科学家才认识到物理学和生物学不仅能够而且必需结合起来。远的有Mayer与Helmholty，后来则有Schrödinger，Szent Györgyi等。贝老就是我国一位高瞻远瞩而且具有极强战略眼光的科学家。 贝老是在解放后，我国科学机构调整的1958年在原实验生物研究所基础上，提出成立中国科学院生物物理研究所的。实际上早在40年代他已经意识到学科交叉、融合的必要性。解放后他又不断吸收数、理、化等不同学科的专家在他领导下工作。1956年, 我在原北京医学院物理教研室工作，为了稳定教师们安心工作，我们访问了贝老。贝老竭力鼓励我们向生物物理方向发展。我记得他特别强调两点：研究生物物理问题一定要结合生物学有待解决的重要问题，而不只是把物理技术简单应用于生物对象，与此同时，也要不断关注物理学理论与技术的新发展，有目的地加以运用，这次谈话极大地鼓励了我们，开始引导我们走进生物物理学这一领域。据我所知，许多高校教师都得到过他的指点，因此从1958年起全国高校很快掀起了成立生物物理教研室的高潮，不少学校还创办了生物物理专业。 贝老作为学科创始人具备了几个有利条件。1958年他早已是知名的生物学家（他在1948年就已当选为中央研究院第一批院士），但他同时具备深厚的物理学和化学基础，并善于和物理学家交往，不断开阔思路；其次他充分估计到建设新学科必然会遇到的反对意见，这种意见有时还很激烈，需要用耐心说理的办法，坚持不为所动；第三要不断培养新生力量，吸引其它学科的学者参加，共同建设新兴学科。在这里我体会到，在本学科长期从事科学研究取得突出成绩的科学家是很多的，但甘冒风险、为新学科的建设奋斗终生的科学家却是少数。贝老就是其中的一位典范。 生物物理学科的奠基人 方针确定之后，如何建设新学科就成为当时的一个中心问题。在国际、国内都没有统一认识，国内还缺乏许多条件的情况下，贝老又迎来了一个新的战斗时期。他需要确定建所的方向，需要引进人才具体协助建立各个研究室、组，需要培养新生力量，还要调动全国同行的积极性，共同为建设新学科而贡献力量。这就是他在这一时期的三大成就：建设生物物理研究所、建立中国科技大学生物物理系和创立中国生物物理学会。关于前二项工作，许多同志比我有更深刻的体会，我仅就和贝老的接触谈一点感受。 1958年，前苏联生物物理所派来了一位研究放射性自然本底的专家。我有幸应贝老之邀，来所与这位专家及所内、外一些同志和贝老一起到青岛、珠海、海南和上海进行本底调查和食物链的研究，并参加随后对全国自然本底站的工作人员的培训工作，前后共一年之久。作为放射生物学的一个组成部分，以及原子能和平应用和核武器监测的需要，贝老十分重视这项工作。在这一年中，我也常向贝老请教对于生物物理学的看法，由此加深了对贝老思想进一步的认识。联系到他在建所初期设立的几个组（室），我理解了他的一些基本观点。首先他对国家急需解决的重大问题是服从大局地全力投入的，例如放射生物学与宇宙生物学，认为是新组建的研究所应尽的责任与义务；另一方面作为长远的学科建设，应该放在分子结构与功能、神经网络研究和生物信息与控制等领域, 并用物质运输、能量转换与信息传递来归纳学科的主攻方向。为了发展学科, 他也特别重视仪器技术的开发。他既重视微观的分子水平的研究，又重视整体、系统的研究。在他任所长的25年里，我国的生物物理学由于许多不可抗拒的原因，经历了几起几落的剧烈波动。但今天看来，生物物理所无论在学科发展、人才培养和研究成果方面都取得了辉煌的成就。这和贝老坚定明确的指导思想是分不开的。 我在中国生物物理学会成立前后都和贝老有过不少接触，在祝贺贝老90周年寿辰的《贝时璋教授与中国生物物理学》一书中已有专文回忆，不拟重复。但我想特别强调二点：一是为了团结广大的生物物理学工作者，贝老认为生物物理所要诚心诚意的和他们合作共事，而且为此特地限制了所内参加学会领导和学报编委会的人数。这使广大同行得到极大鼓舞，非常愿意参加学会组织的各项活动。第二是他特别强调经常注意提出学科发展的方向性意见。他自己就身体力行，常以建议的名义及时提出他对学科的看法，而且他还与时俱进，不拘泥于已有的成绩。例如在2001年他还专门提出过重视纳米生物研究的问题，充分说明他虽已98岁高龄, 仍然思维敏锐，关心着学科的发展。 在取得学科发展骄人成绩的今天，我们不难体会到作为奠基人的贝老为此付出的艰辛。他不仅要把握方向，还需要一个室一个组的给予具体指导。为此他必然关心生物物理学各个研究方向的发展，不断深入学习和思考。要知道这些都是在繁忙的行政工作、社会工作和访问接待工作的前提下进行的。有人说，这是“为人作嫁衣”的工作。不，这是为新中国的科学事业忘我劳动的体现！ 科学创新的不懈战士 作为一个具有创新意识的科学家，必然对探索自然奥秘有着浓厚的兴趣，也必然不会囿于已有的认识，尊重事实，不断探索，并勇于提出自己的创见。贝老就是这样做的。 早在1932年，他就对南京丰年虫的中间性个体发生了浓厚兴趣，发现它们的生殖细胞通过解体与重建，改变雌雄性质。尽管德国病理学家Vir-chow1871年提出的“一切细胞来自细胞”，“细胞分裂是产生细胞的唯一途径”的观点统治着整个生物学界。贝老却根据自己的发现，证明细胞在合适的条件下，在材料具备时形成新的细胞，从而提出“细胞重建”这一新概念。由于抗日战争时局动荡，直到1942年才陆续在《科学记录》等杂志上发表。 从那时以来，尤其是解放以后，贝老服从需要，做了大量组织领导工作，不得不暂时放下他感兴趣的研究。直到40年之后，70年代初他才开始有条件组织了一批科研人员重新开始用一些新的技术手段进行研究，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、荧光能量转移、荧光漂白恢复、拉曼光谱等。他们不仅重新观察了丰年虫，还把对象扩大到鸡胚、小鼠骨髓、沙眼衣原体和大豆根瘤菌等，认为细胞重建是一种普遍现象，是一种自组织、自装配的过程，认为研究细胞重建对于了解地球上细胞起源也有一定意义。1980年底在所内举行了报告会，1982年在《中国科学》发表了5篇论文，1988年他主编的《细胞重建》论文第一集出版，今年即将出版第二集。 对于这样一项研究，一开始就有不同认识并争议不休。有人写信给他，劝他不要研究这样的问题；也有人说研究细胞起源是“共产主义的任务”，意思是说超越了时代，不可能完成。贝老的处境是可以想象的，面对如此困难的环境，贝老没有动摇，而是认为科学上没有一成不变的事物，应该立足于实事求是的精神和脚踏实地的苦干。他认认真真地反复观察，和组内同志严格审阅每一项实验设计和得出的结论，仔细推敲每一句落实在文章中的话，甚至每一个标点。每当我想到一位已年近百岁的老人，戴着老花镜在灯下一丝不苟地修改着那即将出版的文集，崇敬的心情油然而生。 这就是一位不懈战士的光辉形象！这就是我们永远学习的榜样！ 在结束这篇文章的时候，让我们再次祝愿我们敬爱的贝老健康长寿！ | 醋虫(Anguilluina acetiEhrbg)生活周期的各阶段及其受实验形态的影响 | 今年10月10日是贝时璋先生百岁华诞，也是他从事教学、科研工作80周年。 1921年秋, 从上海同济医工专门学校(同济大学前身)医学预科毕业后，贝先生赴德留学，先后在福莱堡、慕尼黑和土滨根三所大学学习，研究无脊椎动物的个体发育、细胞常数和再生, 1928年3月获土滨根大学自然科学博士学位。1928年4月到1929年10月，任土滨根大学动物系助教。1929年秋, 贝时璋先生回到祖国。1930年8月，他应邀任浙江大学副教授，筹建生物学系，并确定以实验生物学为发展的主要方向，亲自执教生物系的主要课程。从此，他在中国这片大地上辛勤耕耘，从事实验细胞生物学研究至今。在浙江大学20年的工作中，培养了大批杰出的实验生物学家和生物学科带头人，其中不少人后来当选为中国科学院院士。 1947年秋，他代表中央研究院去瑞典参加国际细胞学会议。1948年3月当选为中央研究院首届院士。1949年当选为荷兰国际胚胎学研究会会员。1949年5月3日杭州解放。不久，他被任命为浙江大学理学院院长。同年6月，他到北京参加全国自然科学工作者代表大会筹备会，签名建议成立科学院。1950年春离开浙江大学到上海任中国科学院实验生物研究所研究员兼所长。1953年3月他参加中国科学院代表团访问前苏联。1954年1月，他任中国科学院学术秘书处学术秘书。9月，当选为第一届全国人民代表大会代表。1955年5月被中国科学院选聘为中国科学院学部委员。1956年10月，任中国科学院北京实验生物研究所研究员兼所长。1957年9月，赴前苏联参观访问放射生物学、医学、生物物理学、生物化学等研究机构。1958年7月，任中国科学院生物物理研究所研究员兼所长。8月，任中国科技大学生物物理系主任。1980年5月，任中国生物物理学会第一届理事长。1983年10月至今，任中国生物物理学会名誉理事长。贝时璋先生在我国创建了生物物理学的科研新领域；开拓了放射生物学、宇宙生物学，为我国医学生物学的发展做出了贡献；首创“细胞重建”学说，为生命科学研究提供了新途径。基于他在科学研究工作中取得的卓越成就，1978年3月土滨根大学再次授予他自然科学博士学位（“金博士”），1988年3月，土滨根大学第三次授予他自然科学博士学位。 今天，恭贺贝时璋先生百年华诞的同时，重温他从事教学科研的80年，为我们树立了治学、做人的光辉榜样。 一、不惧权威，不畏传统，勇于创新 科学研究不能迷信权威，要敢于向传统挑战。在贝时璋先生80年科研和教学生涯中，处处体现他的不畏传统和勇于创新的精神。 1923年，20岁的贝时璋转到土滨根大学，师从动物系福格尔(R. Vogel)副教授做“大实验”。福格尔给他出了个题目，让他研究寄生在家鼠盲肠里的线虫Oxyuris obvelata 和O. tetraptera的细胞常数。1925年德国知名教授哈姆斯(J. W. Harms)来到土滨根大学对他说，细胞常数这个题目很好，实验材料也好。可是，年轻的贝时璋却说，这种材料不理想。这种线虫是寄生的，不能培养，而且身体大，细胞数太多，又不甚透明。他想用另一种长在醋里的线虫———醋虫(Anguillula aceti)做实验。醋虫易于培养，个体小，细胞数少，又透明，便于观察。哈姆斯教授支持了他的想法。此后，贝时璋先生用醋虫做试验，取得了重要的研究结果，并提出了一个当时在生物学界有重要影响的观点：稳定动物，例如线虫和轮虫，在任何生长阶段丧失了的细胞都是不能再生的。 贝时璋先生的创新精神最集中地体现在“细胞重建”。他在1932年发现丰年虫(Chirocephalus nankinensis Shen) 中间性(intersex)个体，这是世界上首次报道。他根据染色体和第二性征，将中间性个体分为五种类型，并研究了它们在性转变过程中生殖细胞的变化，提出细胞解体(cell deformation)与细胞重建(cell reformation)的关系。还发现了从卵黄颗粒转变为完整细胞的现象，认为是细胞的重建，即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。这是一个大胆的设想。在此以前，从来没有人说过细胞可以重建而不由细胞分裂产生。1871年德国病理学家微尔和主张“一切细胞来自细胞”，“细胞分裂为产生细胞之唯一途经”，生物学界一直奉为金科玉律。贝时璋先生不畏传统，提出“由细胞重建的途径产生细胞”的学说，表现出他的非凡勇气。 贝时璋先生提出细胞重建的学说决不是一时兴起，而是有着它深刻的历史和哲学背景。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，绝不会一有生命就出现细胞那样的复杂形态。细胞通过分裂达到繁殖增生的理论无论如何是无法解释“细胞起源”这样的问题。贝时璋先生没有回避这一重大的涉及细胞起源的问题，没有被传统的观念所束缚，虽然为了慎重起见，他关于细胞重建的3篇论文搁置了近10年才拿出去发表，但他对这一学说充满着信心。上世纪70年代以后，尽管还有种种非议，他又组织并亲身参与对鸡胚、小鼠骨髓、沙眼衣原体、大豆根瘤菌等在细胞、亚细胞和分子水平上的大量科学试验，进一步证明了细胞重建在自然界内的广泛存在，并揭示了细胞重建物质基础之一的卵黄颗粒中存在着染色质、DNA、组蛋白等重要的生命物质，这一重要发现，为细胞起源和生命进化提供了重要的阐释，已引起国内外同行的重视。贝时璋先生在这一重大科学问题上所表现的创新勇气和为真理而奋斗的无畏精神，将永远地激励着在科学探索道路上前进的人们。 贝时璋先生的创新精神是一贯的，即使在90多岁的时候，他仍在思索着有关宇宙起源、生命起源的重大问题。他多次谈到“生命与非生命之间没有不可逾越的鸿沟”，提出从一些基本元素去认识生命。磷被认为是构成生命的一个重要的元素。但是，思考碳元素与生命关系的人却不多。在贝时璋先生95岁高龄的时候，他发表了碳元素在生命理论和基础研究方面重要性的讲话，显示了他的远见卓识。 二、严谨治学，尊重实验，强调生命“活”的本质 凡是与贝时璋先生一起工作过的人，无不对他一丝不苟、周密思考和谦虚谨慎的治学态度留下深刻的印象。有谁能想到，本期发表的贝先生1928年的博土论文中80幅精美的胚胎发育各个阶段的显微图片竟是他在显微镜下一笔一笔描绘下来的。贝先生从不轻易发表研究论文，工作做完了，材料整理了，论文写出初稿后，他都要搁置一段时间，不急于投出，仍在反复推敲或补充实验。贝先生的这种治学态度与当前学术界个别人身上表现出的急功近利、弄虚作假的丑恶作风形成了鲜明的对照。贝先生不但勇于追求真理，也善于坚持真理。 1943年，英国生物学家Stedman夫妇 (Nature, 152, 503)宣布分离出一种酸性蛋白质，称为“chromosomin”，认为是染色体的主要蛋白质；核酸主要是在核液内，而不是依附在染色体上。针对这个问题，贝先生和他的学生以摇蚊唾腺染色体为材料，设计了一系列实验，充分证明摇蚊唾腺巨型“裸”染色体上核酸的存在，而在核液中，即使有微量的核酸也不能呈现出标准Feulgen反应。他的研究结果发表在Nature (155, 482, 1945)上，质疑Stedman夫妇的观点。 贝时璋先生一贯重视实验科学，虽然他对包括天文学、物理学的一些重大理论问题有着深厚的兴趣和见解。在生命科学的研究上，他自始至终认为实验是生物学研究的主要方法和检验生物学理论、规律的唯一标准。1930年，贝先生受命组建浙江大学生物系时，就曾建议过以发展实验生物学为主。1936年他与罗宗洛、朱洗、童弟周和汤佩松诸先生共同发起和创办了英文版《中国实验生物学杂志》。在贝先生担任浙江大学生物系主任的20年间，浙大生物系一直是以实验生物学为主的。1950年中国科学院成立，在上海建立实验生物研究所就是贝先生提出来的。他任第一任所长，下设发生生理、植物生理和昆虫三个研究室。贝时璋先生对实验生物学的重视是一贯的，并有着深刻的科学内涵。前不久他在与我们的一次谈话中还指出：用实验的方法改变生物的形态是研究发育、细胞分化和基因表达的重要手段。 在生物学研究的对象和系统上，贝时璋先生始终坚持要研究“活”的生物系统。从上世纪50年代至今，分子生物学的出现和发展令人瞩目，吸引了大量的科学家转向这一领域，把他们的注意力都集中在分子水平上的生物结构与功能的阐述。但是生命现象的根本问题，即“生命为什么是活的？”却受到了冷落，分子生物学的发展并没有对这个问题做出正面的回答。贝先生在许多场合都告诫我们这些后辈，千万不要忘记生命是“活”的这一本质。X-射线晶体学得到的蛋白质结构与功能的关系，体外生化实验得到的蛋白质功能信息，都必须拿到细胞甚至机体这一“活”的系统里去检验，去研究。贝先生的这些教诲对从事生命科学研究的人士有重要的指导意义。 三、积极倡导学科交叉，创建生物物理学新领域 人们很难想象，像贝先生这样一位几十年致力于细胞生物学研究的学者、北京实验生物学研究所所长，1958年决心组建中国科学院生物物理研究所和中国科学技术大学生物物理系。当时招来了不少流言蜚语，但贝先生深知党相信他，科学院领导支持他，对科学发展的非凡洞察力和开创边缘学科的思想给了他巨大动力。 早在20世纪的20~30年代，贝时璋先生就认识到“生命问题有多学科参加研究的必要”。贝先生经常翻看《Review of modern physics》，1939年他看了2篇有关“生命动态观”的文章，敏锐地觉察到生物学已向分子水平迈步。从此得到启发，开始小虾眼柄激素研究，工作从细胞水平向分子水平深入。在浙江大学内迁贵州湄潭期间，他常和同校物理系的王淦昌、束星北等教授一起聊天，探讨多学科研究生物学的问题，还对浙大理学院的同事和生物系同学谈论如何开展分子生物学工作。后来，在全国实验动物学专业学术讨论会上他系统地介绍了“分子生物学”这个新概念，详细论述了当时国际上分子水平的研究工作，并且认为“实验动物学要是向分子生物学的发展道路奋勇前进，那么发展速度可能会更快，对整个生物科学的理论和实践可能会做出更多更大的贡献”。 在20世纪50年代，他看到学科相互渗透的必然，明确提出“要研究外界物理因素对生物机体的影响，研究生物机体内物理化学过程”的新概念。在60年代，他认为“生物物理学是一门边缘学科。它的主要任务是：研究自然界各种物理因素对生物的影响，并阐明其作用原理；研究生物体内的精细结构及物理和物理化学过程，并阐明其运动规律；通过这些研究，了解生命的现象和本质，以期达到控制生物和改造生物的目的，并为工农业生产、医药卫生、国防等领域解决重要的科学技术问题”。他注意到生物与环境、整体与部分、结构与功能、微观与宏观、个体发育与系统发育的关系，以及物质、能量、信息、力的作用，提出了开展细胞结构与功能、生物控制与信息以及量子生物学、分子生物学、细胞生物学、神经生物学等的研究，要把物理科学的思想、方法、概念引入生命科学。 在生物物理所开创初期，贝时璋先生倾注了全部心血，高瞻远瞩，建立放射生物学研究室、宇宙生物学研究室、生物的结构和功能研究室和生物工程技术研究室，直接面向国家搞“两弹一星”的重大决策和生命科学的最新发展。1959年底，他提出建立直属所的理论研究组，除自己参加外，组织了三名不同专业（生物、数学和理论物理）的研究人员，研究生物控制论、信息论和量子生物学，为后来的仿生学、神经生物物理学和生物信息学研究奠定了坚实的基础。 1958~1964年，我国生物物理学经历了大起大落的转折。生物物理向何处去？贝时璋先生在1964年第一届全国生物物理学学术会议上发表题为《生物物理中的若干问题》的大会报告，充分阐明了学科相互渗透的意义。他以过去化学与生物学的结合取得了很大成就，以及物理学对物质世界的高度概括性说明“物理学与生物学的结合必将对自然界有更完整认识，有利于实践，并将为自然科学带来许多新内容”，强调了生物物理学所体现的物理学和生物学的结合是客观存在的需要，以此鼓励广大生物物理学工作者坚定信心，排除干扰，走自己的路。贝老远见卓识，敢于顶逆风、排干扰的决心极大地鼓舞了与会听众。 1980年，在全国生物物理学会成立大会的学术会议上，贝时璋先生做了《对我国生物物理学发展的几点希望》的报告。他除了继续指出自然界物质、能量和信息在生命体系中的变化和定量化应该是学科研究的总方向之外，还具体地提出了“生物系统中力的作用”、“生物所利用的基本粒子”、“生物的一些物理性质”、“生物膜与液晶”、“生物水”和“生物的自组织”六大问题。由此可以明显看出，他特别重视物理学中的新进展及其与生物学的结合，同时又强调了生命现象的复杂性，要把物理学的研究和解决基本生命现象的本质联系起来，并详细而透彻地阐明了它们的意义。 1983年10月，在石家庄召开的中国生物物理学会第四届全国学术会议上，80高龄的贝时璋先生在书面发言《在生物物理学研究中要重视环境物理因素对生物的作用》中强调了研究生物物理学应该重视环境物理因素对生物的作用。理由是：生物总是生存在一定环境里的。环境各种因素都与生物有密切关系。一切生命活动不能脱离环境；一切生命现象都有环境因素与之联系在一起，而且经常成为其动因。环境因素与生物有辩证的关系，表现为适应或不适应、有利或不利，而且在一定的条件下可以相互转化。生物在环境中经常接触的物理因素是很多的，如光、电离辐射、声、超声、振动、重力、磁场、电场、气压、温度、湿度、各种离子等。生物对这些因素的处理，首先是从环境中接收其信号，输入后，在体内进行一系列的信息加工，接着以一定的反应输出。从信号接收到反应产生，这一过程，如何在进行? 大部分尚不清楚，从分子水平着眼尤其如此。在全过程中，无论对生物和人来说，反应都是很关键的一环，因为适应或不适应、有利或不利都显示在这个环节上。他以我国生物物理学开始研究较早的两个领域———放射生物学和空间生物学(那时称为宇宙生物学)作为例子，说明研究环境生物学问题和特殊环境生物学问题的重要性。 1988年，登寿耄耋的贝时璋先生在生物物理所成立30周年的学术大会上做了《在生物物理学研究中值得注意的几个问题》的重要报告，再次强调要“以生物物理学的观点阐明生命的本质”。在论述“生命世界的自组织”时，他指出“自组织不是物理学的术语，但在自然界是普遍存在的现象。宇宙起源、天体形成和演化、元素起源、分子组成、生命起源、物种形成以至生物的个体发育和系统发育等等，基本上都是自组织过程”。关于现代细胞的重建，贝老实验室自1976年以来较有系统地开展了研究。他认为“细胞重建也是一个自组织过程，看来也是在自然界广泛存在的现象。在80年代的文献中可以看到，现代细胞核的自组织已在不少实验室得到了证明”。他曾说过，“只要具备组成细胞的物质基础和合适的环境条件，在生物体内，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”。并证明：“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都能重建。现在的工作是进一步通过人工诱导和模拟细胞重建来探索现代细胞自组织的原理，以期对生命本质的探讨和阐明从细胞水平提供资料和依据”。 揭开生命的奥秘是现代自然科学的共同任务。可以设想，要是生命堡垒一旦被攻破，整个自然科学的面貌将发生重大的变化，人类的物质文明和精神文明也将更为欣欣向荣。在介绍“生物物理与生物工程学”时，贝时璋先生开宗明义地指出：“从本世纪的科学技术发展看，重大科技的突破往往需要基础研究重要成果的积累(如激光)，或重要科学原理的发现(如相对论，量子力学，DNA双螺旋结构)，或多学科的理论和实际相结合(如控制论、信息论、电子计算机等)。30多年以来，生物物理学做出了很大的成就，但在高技术方面还需要有进一步的突破。现在看来，生物工程学将成为重要的前沿领域。生物物理学应当促进生物技术与工程技术更密切地联系起来，以利于生物工程的发展。现代生物工程学和仿生工程学肩负着重要的使命”。 生物机体不仅是一个高度综合的“化工厂”，里面有很多新的重要的“化工原理”有待发掘和研究，而且生物体内有很多精密的“技术装备”，例如：“电子技术”、“计算技术”、“自动化技术”、“控制技术”、“信息技术”、“遥感技术”等等，生物都在不断运用。这些都值得我们广泛、深入地去研究和模拟，不但在理论上很有价值，对发展工农业生产、医药卫生、国防建设等也都是很有意义的。 如何把由生物提供的材料通过生物技术和工程技术提高生产，并加以不断改进，使这些生物材料产量更多、产出更快、质量更好，以满足社会发展和现代化建设的需要，这是生物工程学的一方面任务。另一方面，改变生物性状、创造新品种、引入优良因素、去除有害或病变因素等，这也是生物技术和工程技术的重要研究内容，这对医药、农业等研究的理论和实践进一步提高是十分重要的。 对生物物理学来说，除了发展研究工作所需要的高技术和新仪器外，还必须向工程技术吸取经验，这是因为工程技术系统中许多原理与生物系统中许多原理有类似性。吸取工程技术的经验，将为生物系统许多原理的探索和阐明提供重要借鉴。工程技术的发展也需要从生物系统寻找线索和资料，为医学工程、农业工程、工业自动化、计算机技术、探空技术等的发展开拓新的途径。例如：通过对生物和人体重要结构和功能的研究和模拟，为仿生工程的发展提供基础和条件，使工程技术创造出新的仿生的装置、机器、仪表、元件等，这对工业、农业、国防事业等的发展也将起重要的作用。行为、记忆、思维、意识将通过各种感官、脑、神经网络等的研究，对这些功能在不同环境和条件下的变化，阐明其机理，并对新型计算机的设计提供资料和依据。这些研究对人类社会发展和现代化建设也是十分重要的。 他还强调指出“神经网络和信息加工的研究看来是关键的环节”。他介绍了一篇值得参考的文章，即Fox(1986)主编的《自组织》书中的《离体培养下器官型神经细胞网络的组装和重组装》一文。值得注意的是：“在离体培养下的中枢神经元网络所产生的突触还有特异的药理敏感性。有的神经细胞网络有时包围着外被以及组成纤维束，并可进行神经脉冲的传导。这里可以开展许多测量和分析工作，用以模拟和阐明神经网络和脑的功能，这种工作可能会有发展前途”。 综上所述，贝时璋先生对生物物理学这门边缘学科的研究内容有非常独到的见解和富于哲学思维的观点，都是涉及“生命的本质”这个最根本的、最深层的理论问题。贝时璋教授是我国生物物理学最早的创建者、奠基人，也是勤勤恳恳几十年、潜心研究探索“生命的本质”、追求真理的伟大实践者，被学术界誉为中国生物学界的科学巨擘、一代宗师。 四、服从大局，淡泊名利，甘做人梯、铺路石 贝时璋先生1950年春调任中国科学院上海实验生物研究所所长以后，从原先的只是教书、做研究工作、不问政治、不参加政治活动的，到如今不但做组织工作，而且还要做思想政治工作。为了1953年参加中国科学院代表团访问前苏联一事，他前前后后忙了差不多一年，但还是尽可能进行了研究工作。1954年1月中国科学院成立了学术秘书处，聘他任学术秘书，把他留在北京。1955年开始放射生物学和宇宙生物学的研究，他负责组织和协调。1958年由于他的倡导和建议，组建了生物物理研究所和中国科学技术大学生物物理系，并直接地指导研究和教学工作。同年任《中国科学》编辑委员会副主任。1979年任《中国大百科全书》总编辑委员会副主任兼（生物卷）编委会主任。1955~1977年期间，他先后参加国务院主持的编制《1956~1967年科学技术发展远景规划》工作，亲自起草发展生物物理学规划；参加起草中国科学院十年发展规划、基础科学发展规划及长远规划等。1953~1975年他参加或率领科学家代表团先后访问前苏联、英国、法国、瑞典、加拿大、美国、奥地利、意大利等国。1975年7月28日，胡耀邦同志到生物物理研究所了解情况，约请贝时璋先生对科学技术基本建设提出意见。8月15日中国科学院收到了他送交的《关于科学技术基本建设的初步设想》材料，观点鲜明地谈了十大问题，包括：新技术、新材料、新设备的研究，探空技术与空间环境的研究，高能物理和核物理，等离子体和受控热核反应，激光技术与应用，新型电子计算机研究，海洋的开发和综合利用，生物控制、自动机械和仿生工程，环境污染和保护等。可见，古稀之年的贝时璋先生仍忠心耿耿、不辞辛劳，为振兴国家科技事业出谋献策。从1954年9月起，他当选为第一届至第六届全国人民代表大会代表，第三届至第六届全国人民代表大会常务委员会委员。1978年12月，贝时璋先生光荣地加入中国共产党。因此，他的事业、他的工作，是奉献给共产主义的，也是奉献给全人类的。 贝时璋先生时时刻刻把国家的强大与人民的利益放在第一位。为满足我国和平利用原子能及“两弹一星”事业的需要，1960年2月7日到11日，在北京香山饭店召开了全国放射生物学工作会议，他作为领导小组成员之一做了有关放射生物学和放射医学的报告，推动了全国的放射生物学和放射医学工作。1964年，他组织了核武器对动物远后期生物效应及原子弹对爆炸现场的放射性本底及影响的调研。同时，他亲身指导开展了辐射原初反应、放射病早期诊断、辐射防护、药物筛选、内照射危害及排除、辐射剂量仪器研制等全方位的辐射生物学研究工作。生物物理所在猴子身上进行的长期小剂量照射的生物效应的研究也是我国独一无二的，开展最早，时间延续最长，所测的生理生化指标亦最多，积累了大量珍贵的数据。生物物理所的我国放射性本底调查获1978年全国科学大会奖，小剂量长期辐射效应实验研究获得1978年中国科学院重大科技成果奖。 与此同时，为适应我国航天事业的发展，上世纪60年代初，他领导生物物理所又不失时机的通过国家发射生物探空火箭的契机，开拓了我国宇宙生物学的科研新领域。经过与有关部门协作，成功发射了我国第一枚生物探空火箭“T7A-S1”（内有大白鼠、小狗等），对飞行实验动物和生物样品进行了多方位的研究，取得了有重要意义的成果，弥补了我国在宇宙生物学的空白。1988年1月19日，贝时璋先生应邀在国防科工委航天医学工程研究所召开的生物卫星研讨会上，精辟地论述了“我国发射生物卫星的必要性和可能性”，提出“现在应该抓紧时间，根据国情国力、国际上科学技术发展趋势和建立自己的空间站的需要，并结合现阶段的要求，及时考虑我国第一个生物卫星的部署”，并就生命保障系统和生物样品实验材料的选择提供了宝贵建议。1991年3月，他兼任北京理工大学名誉教授。 在科学院工作半个多世纪来，贝时璋先生为中国生物物理学的发展、国家科技事业的振兴、国力的强盛花费了大量的精力和时间，真正发挥了科学战略家的作用；他甘当“人梯”、“铺路石”，培养了大批中青年科技工作者，已活跃在各个科技前沿；而对自己毕生最感兴趣的“细胞重建”的研究，仍矢志不渝，努力工作。 五、活到老、学到老，永葆科学青春 贝时璋先生1921年9月自费去德国留学。到了福莱堡大学，一年里学了六门课：动物学、植物学、物理学、化学、解剖学和病理学。1922年，转到慕尼黑大学，除了动物学外，还读化学、物理学、植物学、古生物学及地质学。1923年他转到土滨根大学，先后师从福格尔与哈姆斯教授。贝时璋先生很欣赏哈姆斯教授关于生物多样性的观点，以及用发展的观点从时间、空间等各种具体条件全面地看问题的思想。他的博士论文以及此后的研究工作正是贯彻了这种思想。 同时，他自觉地注意重视实验方法。1925年，他学习了吹玻璃技术。他的实验室里显微操作要用的微玻璃针、微玻璃管等都是他自己吹制的。1926年，他去柏林参加T. 彼得菲教授显微操作训练班，学会了这门当时最新的生物学技术，在动物系里推广。他的博士论文《醋虫生活周期各阶段及其受实验形态的影响》关于醋虫卵割球的分离和醋虫的再生实验都用了微操作技术。他一贯注重实验方法，所以，在后来的细胞重建研究工作中用了许多新技术、新方法。 1930年8月他应邀任浙江大学副教授，筹建生物学系。白手起家，从无到有，从订购仪器、药品，到招聘教员和助手，他在生物系的建立上花费了许多心血。他的研究方向是不同种类无脊椎动物的个体发育、细胞常数和再生。在浙江大学生物系内迁贵州湄潭的六年期间，研究工作从细胞水平深入到分子水平。同时，他时刻关注现代物理学发展动态，在与物理系教授不断讨论、思想火花碰撞中得到启发，开始小虾眼柄激素研究，探索不同温度、浓度下对其色素细胞的影响；后来，他提取小虾眼柄激素中主要有效成分，研究激素对靶细胞作用的分子机理；还发现镉二价离子也具有激素的相同效果等。这个时期，他的把生物学与物理学相结合的思想越来越明朗起来。 从20世纪50年代后期开始的几十年间，杰出的生物学家贝时璋先生就任生物物理研究所所长，要在新学科中担负起创业的重任，领导我国生物物理学的正确发展，必然要学习很多未知的事物。他不畏艰辛，更加勤奋地学习，了解国际科学发展的最新动态，特别是分子生物学和物理学的新进展，为生物物理学在我国的发展提出了一些重要方向与课题。例如，生物物理学应该研究生物体内质量、能量与信息，并使之定量化；生物聚集态；生物的自复制和生物的能量转化等等。他强调要把物理学的最新成就与生物学结合起来。研究生物膜要和物理学中介晶态理论的发展相联系；而在研究方法上则要微观与宏观相结合，分子与整体相结合，既要从分子水平研究，也要重视模拟与模型等的作用，因为生命现象毕竟是一种非常复杂的现象。他特别提醒我们要注意避免缺乏整体观点和理论脱离实际的毛病等等。 最近，我们仔细地拜读了贝时璋先生于1971年跟科研人员的谈话记录，即《定向和航行》、《提高航速问题》和《水下通讯的研究》三篇材料，更加深刻地感受到贝时璋先生非常广博的知识和“活到老、学到老、永葆科学青春”的动人精神。他的这些讲话，都围绕“仿生学”这个主题。他非常全面而深入地阐述了海洋鱼类的洄游，海洋动物的重力感受器，海洋动物的地磁定向和导航，海洋动物的回声定位，利用水色和水温进行水下定向的试探，海洋超声探测装置的研制，激光作为施照器用于水下定向和航行，水生动物的起动、推进和转向，流体摩擦的比较研究，水生动物的一般结构、边界条件和表面作用与运动的关系，动物的潜水原理和水下活动的研究，生物界某些与攻防有关的现象（如自割、自残及其它应变现象），鱼类利用各种“物质波”和各种低频进行水下探测和通讯的研究，鱼类嗅觉与通讯和导航的关系，各种生物体液对激光的吸收、传播、散射、衰减、形成“感应辐射”等的研究，有关水生生物对紫外线的反应及各种生物体液对紫外线的吸收、传播、散射、衰减、引起发光，动物声纳在水陆通讯上的应用，人工嗅觉装置的研制，等等。 “莫道桑榆晚，为霞尚满天”。登寿耄耋的贝时璋先生，看小字书必须借助放大镜，但他仍一直坚持阅读《Nature》、《Science》、《中国科学》、《科学通报》、《生物物理学报》、《生物化学与生物物理进展》等期刊。由于老年性耳聋，他的听力重度损失，需借助听器与人交谈，唯是谈兴不减，头脑清晰，思路敏捷。2003年春节前夕，我们登门拜访，恭贺他百岁华诞。席间，他首先询问“上次学会开会开得很好吧”。在得知大连会议简况后，贝老爽朗地赞扬道：“有500人啊，这么多！这不容易，是好事，表明学会很兴旺发达，希望进一步繁荣昌盛。学会还是很重要，我想，学会把全国的生物物理学工作者很好地组织起来，开展重要的研究工作，学会应该起重要作用。生物物理学会是全国性组织，各方面研究工作发展比较全面，作用是很大的。有500人参加，感到非常高兴”。他还谈到“bioelectron和biophoton一起都是生物物理问题，在生命活动中起着重要作用。我经常考虑这些问题，放射线也重要，但生物电子和生物光子是两种基本粒子，很重要，起基本作用”。“生物物理学发展还是很有前途的。生物学研究中有不少新东西，物理学可以起很大作用。过去，物理学做出了很大贡献，那是在地球上做得比较多。地球以外，也只是在太阳系，物理工作做得不够多，特别是微重力(microgravity)的性质，它的发生、分布，它对生命的作用，都还不大知道。以往光是在地球上观测、研究”。贝老为我们展示了21世纪生物物理学研究的广阔领域。 在准备这篇文章时，我们请教贝时璋先生，他说：“做人、做学问，要做到求实、求是、求真。要符合自然发展的规律”。他有卓越远见，富有创造性，又务实求真；他德高望重，又总是谦虚谨慎，平易近人，和蔼可亲；他是正直科学家的楷模。 |
...................................... 赵南明 沈恂 沈钧贤 ................................................. 林克椿 醋虫(Anguilluina acetiEhrbg)生活周期的各阶段及其受实验形态的影响(pdf文件格式) ........................... 贝时璋 |
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