陈桢(1894—1957),字席三,后改协三,原籍江西铅山,1894年2月8日出生于江苏邗江瓜洲镇。1909年入南京汇文学院小学部,1912年入上海中国公学院大学部预科,1914年考入金陵大学农科,毕业后,留校任助教。1919年考取清华官费留美,先在康奈尔大学农学系进修,翌年转入哥伦比亚研究生院主修遗传学,师从E.B.Wilson,T.H.Morgan。1921年获硕士学位,随T.H.Morgan继续研究。1922年回国,任南京东南大学生物系教授。1926年任清华大学生物系教授兼系主任。1927年任北京师范大学生物系教授。1928年任中央大学生物系教授。1957年11月15日病逝北京,享年六十三岁。
一
陈桢教授1922年回国,先后任教于国立东南大学、清华大学、北京师范大学、国立中央大学等校,主讲现代遗传学等课程,内容丰富,论述透彻,且能反映科学新进展。对实验课尤为重视,从实验题目的分配,试剂和培养基的配料,遗传性状的观察,实验结果的统计分析到实验报告的批改,他都亲自过问、指导,并告诫学生,实验方法要细致、准确,实验结果的总结中论证问题要严密无隙。有的学生开始做金鱼杂交实验时,还要求学生住在实验室里,并给以精细具体指导,如此严格的训练和精心帮助使学生受益终生。1923年他在南京国立东南大学采用国外学者布考克和克劳森合著之《与农业有关的遗传学》、摩尔根编著的《遗传的物质基础》等为教材,率先在中国高等学校开设现代遗传学课程。与此同时,作为中国科学社生物研究所的主要研究人员,他在该社主办之《科学》杂志上发表《孟德尔略传》、《遗传与文化》诸文,向国人系统介绍孟德尔及其遗传学说,介绍现代遗传学在经济与文化方面的重要意义和作用。他在清华大学任生物系主任期间,领导和发展了年轻的生物系,紧紧把握世界生物学的发展趋势,确定以遗传学、生理学、生物化学、胚胎学、实验生物学作为办系办学的总方向。在经费有限的情况下,积极创建供遗传学研究用之鱼场,育养金鱼,开设以实验为基础的遗传学课。亲自主讲孟德尔的遗传定律、遗传的数学基础、性别决定的遗传理论以及德弗里斯的突变理论等内容,特别注重向学生传授现代遗传学的思想和方法,及时介绍遗传学研究的新进展,对学生的指导因人而异,循序渐进,常与学生定期进行专题讨论,讨论时总是先让学生陈述己见,然后在关键处提出疑问,引导学生深入理解问题或启发学生转向新的方向进行探索。经过数十年的艰辛耕耘,培养出吴征镒、王志均、刘曾复、郑重、朱弘复、陈德明、沈同、蔡益鹏、翟中和等著名生物学家以及李璞、夏武平、汪亦琦等知名遗传学家。特别应提及的是,二十世纪二十年代,我国中学刚刚开设生物学课程,缺乏合适教材,陈桢教授利用收集到的资料,编著复兴高级中学教科书《生物学》,1933年由上海商务印书馆发行。该书内容丰富,章节编排合理,图文并茂,很适合中学生自学,这本堪称典范的中学生物学教科书,在以后的二十多年里,经过不断修订,共印刷发行了181版,不仅在国内普遍使用,1954年,还流行于东南亚一带之华侨学校。一些后来著名的生物学家曾谈到,他们的生物学知识,就是从陈桢教授的《生物学》中自学获得的,而且由此才对生命科学产生浓厚兴趣。
二
二十世纪二十年代,Moran(摩尔根)及其学生以果蝇为实验材料,把遗传学的研究推向了一个新时期。陈桢教授回国后,首先想到的是要用中国特有的材料进行遗传学研究。经过认真思考、细致观察和大量调查后,他发现中国特产的金鱼作为研究生物遗传和变异的实验材料,具有很多突出优点:①金鱼品种繁多,外部性状有许多明显可区分的变异;②金鱼产卵量大,便于作数理统计学分析;③金鱼是体外受精动物,容易进行杂交和人工控制。靠着简陋的设备(十多个鱼缸、两脚规、刻度尺和显微镜等),通过选用不同品种的金鱼进行杂交,以及金鱼与野生鲫鱼的杂交,他对金鱼和鲫鱼的外形变异作了细致观察、测量统计和比较分析。实验设计上借鉴西方学者的经验,提出了以杂交实验、实验胚胎学、细胞学研究和统计学分析相结合的方法,来探索脊椎动物性状的遗传规律和变异产生的机制以及控制变异的途径。他在实验研究中不放过任何一个“意外”现象,特别强调统计学方法的应用,认为这是排除偶然、揭露必然的不可缺少的重要研究手段。正因如此,他的研究结果以其客观、准确,无可置疑而令学术界同仁所信服。
从1925年起,陈桢教授先后发表了十多篇重要研究论文,提出了有关金鱼的遗传和变异、起源和演化的系统资料。这些研究成果,包括早期用英文撰写的论文都汇集在他的代表作——《金鱼的家化与变异》一书中,成为遗传学研究领域中的经典性文献。1925年,《金鱼外形的变异》一文首先发表在英文版《中国科学社生物研究所论文丛刊》(Contribution from the Biological Laboratory of the Science Society of China)第1期上。该文就金鱼体形、体长、体高、鳍、头形、鳃盖、眼、鳞片、体色等的各种变异作了记录,并用进化观点论证了金鱼起源于野生鲫鱼(Carassius auratus)。在由鲫鱼演变成金鱼各个品种过程中,杂交和选择起了重要作用。而金鱼的残缺背鳍、无臀鳍、双臀鳍、龙睛等性状则可能来源于突变。该论文被誉为是鱼类变异研究的经典文献,是中国遗传学家最早的研究成果。
1928年,“透明和五花,金鱼中的第一例孟德尔式的遗传”之论文,发表在美国的Genetws上。该论文用充分的杂交数据证明,透明鳞决定于纯合的突变基因型(TT),正常鳞决定于纯合的隐性基因型(tt),而五花鱼则决定于杂合的基因型(Tt)。这是在国际上第一个用金鱼证实了基因多效性和“不完全显性遗传”的实例。论文以确凿证据,彻底扫除了当时国内外不少学者对孟德尔定律是否适用于鱼类所抱有的怀疑态度。此后,在我国大学遗传学教科书和中学生物学教科书中,都曾引用“透明和五花”作为不完全显性遗传的实例。
1934年,在美国的Genetics上发表了《金鱼蓝色和紫色的遗传》一文,证明了金鱼的蓝色决定于一对纯合的隐性基因,紫色决定于四对纯合的隐性基因。经杂交产生的五对基因的隐性纯合体则有蓝紫色,而且是一个不再分离的品种。
陈桢教授对金鱼变异、遗传和进化所进行的系统性、开拓性研究,使他被称为鱼类遗传学研究的先驱。
三
作为中国第一代遗传学家,陈桢教授的一生,不仅以其卓越的研究成果为学术界所推崇,也以他对师生的关爱体贴、对祖国的拳拳之心,为人们所敬重。
二十世纪三十年代,身为清华大学生物学系系主任的陈桢教授,先后聘请了汤佩松、李继侗、赵以炳、寿振璜、崔芝兰等著名教授任教,他为每位教授建立了实验室、配备了助手,使他们在完成教学工作的基础上能开展各自的科研工作。而他自己,则只占用三楼上的一个小房间作为办公室。他对教师和蔼可亲,知人善任,注重团结,体贴关心,常把自己的工资借给生活上有困难的教师,帮他们渡过难关。因自己出身清贫,他对家境困难而学习优秀的学生常常着意关心,当学生无力负担生活费用时,常常给予一定的资助。良好的学术环境、浓厚的学术风气以及和谐奋进的研究氛围,使清华大学生物学系在短短几年间,发表在国内外期刊上的学术论文、书评,就达到七十余篇。该系以其在学术研究和人才的培养方面成绩斐然而驰名中外。当时美国洛克菲勒基金会通过中华医学会,对清华大学生物学系很感兴趣,并提供重要资助。美国学者W.E.狄斯代尔在对中国大学进行考察后也认为,“就其存在潜力的可能性而言,清华大学生物学系是他们在中国看到的最强一个系”。
1936年10月,在中华民族面临生死存亡的紧急关头,陈桢与清华大学的徐炳昶、顾颉刚、冯友兰、钱玄同、梁思成、雷洁琼、朱自清等七十二名教授联合向国民政府当局提交了《教授界对时局意见书》,强烈反对日寇的侵华行径。1938年,他设法逃避日本特务的监视,举家绕道迁往昆明,任教于西南联合大学。在抗战的艰难岁月里,他不畏艰辛、就地取材培养果蝇,继续进行遗传学教学和研究。1949年,美国哥伦比亚大学来函邀请他赴母校讲学并工作。他持着“我是中国人,中国需要我”的坚定信念,毅然谢绝。二十世纪五十年代初期的中国,在全面学习苏联,提出“一边倒”的口号下,苏联李森科主义对中国遗传学界造成了严重的干扰和破坏,陈桢教授也受到了批判和冲击。但是,他始终以科学家所应有的实事求是的科学态度,坚持真理,毫不畏缩。在当时不能继续进行遗传学教学和研究的情况下,他把精力一方面投入到生物学研究人才培养中,另一方面转向对中国生物学史的潜心探讨,并逐渐形成了他对中国传统生物学进行全方位多层次的治史特色和研究风格。
1954年,他将几十年来对金鱼遗传和变异所进行的研究工作进行了总结,并通过更加广泛深入地查阅古代文献,发表了《金鱼家化史与品种形成的因素》一文,不仅以确凿资料再次证明了世界各地的金鱼均源于中国,而且提出了“金鱼的家化、不同品种的形成是基因突变加上生活条件的改变和人工选择的结果”之重要推论。这篇论文代表了陈桢教授运用哲学观点和方法,研究生物学(特别是遗传学)问题所取得的卓越成就。中国科学院生物学部曾召开大会,号召全体科研人员学习他的经验。该论文于1955年出版单行本,1956年又被译成英文,刊载于《中国科学》(外文版)上。
1956年,陈桢教授因甲状腺癌的复发不得不停下工作,住院进行放射治疗。病魔的缠身,也使他未能参加青岛遗传学座谈会。但是,在发展科学的“双百”方针鼓舞下,他忍着病痛,迅速组织研究力量,重建金鱼养殖场,和助手李璞、张瑞卿等一起,恢复了对金鱼遗传学的研究。翌年春天,他带病主持了刚由中国科学院动物研究室扩建成的动物研究所第一次学术会议。会后,他又亲自对动物遗传学实验研究规划和设想,提出了既着重基础理论方面的探索性研究,又结合生产实践需要的四个方向性课题,为中国动物遗传学的发展,勾画了宏伟蓝图。1957年11月15日,甲状腺癌的再次复发,夺去了陈桢教授刚逾花甲的生命,他为中国现代遗传学的发展倾注出了最后的心血。历史永远不会忘记这位在中国现代遗传学的形成和早期发展中作出了重要贡献的一代宗师。
中央大学南京校友会,中央大学校友文选编纂委员会编,南雍骊珠中央大学名师传略再续,南京大学出版社,2010.06,第227-233页。