在中國遺傳學(xué)百年發(fā)展史上,陳楨可以說開創(chuàng)了在國立高校執(zhí)教遺傳學(xué)課程的先河。他選擇具有中國特色的金魚作為實驗材料,率先開辟了長達30多年的金魚遺傳、變異與演化的系統(tǒng)研究,為中國遺傳學(xué)事業(yè)的初創(chuàng)與早期發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻。
摩爾根“蠅室”的首名中國弟子
1894年,陳楨出生在江蘇省邗江縣瓜洲鎮(zhèn)。幼年時因家庭經(jīng)濟情況欠佳,到1912年前他只斷斷續(xù)續(xù)讀過幾天私塾和兩年小學(xué),但靠刻苦自學(xué),陳楨的外語、數(shù)學(xué)等都達到了一定水平。
1912年,陳楨改入江西省鉛山縣籍,參加江西省公費考試,以初試和復(fù)試皆名列榜首的成績,進入上海中國公學(xué)院大學(xué)部預(yù)科學(xué)習(xí),1914年考入金陵大學(xué)農(nóng)林科。1918年,陳楨以優(yōu)異成績畢業(yè),獲得農(nóng)學(xué)士學(xué)位。
1919年,陳楨考取清華學(xué)校?疲@得公費赴美留學(xué)資格,進入美國康奈爾大學(xué)。1920年春,他轉(zhuǎn)入哥倫比亞大學(xué)研究生院動物學(xué)系,跟隨著名細胞生物學(xué)家威爾森學(xué)習(xí)細胞學(xué)及染色體的遺傳理論等課程。
上世紀20年代,正是國際遺傳學(xué)大師摩爾根的果蠅遺傳學(xué)研究發(fā)展最為蓬勃的時期,摩爾根在哥倫比亞大學(xué)動物學(xué)系講授遺傳學(xué)課程。
陳楨于是改向選擇摩爾根的遺傳學(xué)作為研習(xí)的主要功課,在果蠅實驗室里跟隨摩爾根及其助手學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識。
1921年夏,陳楨提前獲得哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位后,繼續(xù)在摩爾根的果蠅實驗室里進行遺傳學(xué)實驗技術(shù)的深造。在“蠅室”中,他不僅學(xué)習(xí)和掌握了基本的雜交技術(shù),還學(xué)會了將統(tǒng)計學(xué)分析與細胞學(xué)相結(jié)合的實驗研究方法。
為了充實遺傳學(xué)研究必備的統(tǒng)計學(xué)知識,陳楨還隨人類學(xué)家博厄斯選修了《人體測量學(xué)中的生物統(tǒng)計學(xué)》課程。此外,為了便于閱讀孟德爾等人用德文發(fā)表的遺傳學(xué)經(jīng)典論著,他還選修了兩門德語課程。
1922年6月,陳楨三年公費留學(xué)期滿。作為在摩爾根“蠅室”系統(tǒng)學(xué)習(xí)并接受實驗技術(shù)專門訓(xùn)練的第一位中國留學(xué)生,他結(jié)束了在哥倫比亞大學(xué)的學(xué)業(yè),啟程回國。
遺傳學(xué)教育的先行者
陳楨回國后,應(yīng)國立東南大學(xué)校長郭秉文的邀請,擔(dān)任該校生物系教授。在這里,陳楨擔(dān)負起開設(shè)現(xiàn)代遺傳學(xué)課程的重任。他率先使用摩爾根于1915年出版的《孟德爾遺傳的機制》和1919年出版的《遺傳學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)》等論著,作為遺傳學(xué)的基本教材,同時將國外學(xué)者巴布考克和克勞森合編的《遺傳學(xué)與農(nóng)業(yè)文化的關(guān)系》一書作為選學(xué)教材。
1923年至1928年,陳楨來往于南京和北京之間,先后在東南大學(xué)、清華學(xué)校大學(xué)部、北京師范大學(xué)任教,兼任中華教育文化基金會專聘的科學(xué)教授。
1928年夏,清華學(xué)校正式改為國立清華大學(xué)。時任清華大學(xué)校長羅家倫邀請陳楨來生物系任教,并主持系務(wù)工作。1929年到1952年,陳楨在清華園20多年的科學(xué)和教育生涯中,以高尚的品格、淵博的學(xué)識和出眾的才華,領(lǐng)導(dǎo)并發(fā)展了清華大學(xué)年輕的生物學(xué)系。
面對當(dāng)時國內(nèi)高等學(xué)校實驗生物學(xué)教學(xué)和研究十分落后的情況,陳楨以清華大學(xué)1931年5月落成的生物學(xué)館為基地,把發(fā)展實驗科學(xué)作為辦系的總方針,把實驗生物學(xué)作為辦學(xué)的總方向,引領(lǐng)全系的生物學(xué)教學(xué)和科研工作。在經(jīng)費極為有限的情況下,陳楨迅速建立起簡陋的魚場飼養(yǎng)金魚,率先開設(shè)遺傳學(xué)等實驗課。
在清華大學(xué),陳楨主講了普通生物學(xué)、普通動物學(xué)、系統(tǒng)動物學(xué)、遺傳學(xué)、生物學(xué)史等多門課程。他的教學(xué)不僅以“精而不多”的授課方式,也以簡明扼要、條理清楚、重點突出、系統(tǒng)明確和游刃有余的講課風(fēng)格受到學(xué)生的歡迎。他重點講授了孟德爾遺傳定律、遺傳的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、性別決定的遺傳理論以及突變理論等基本遺傳學(xué)內(nèi)容。
到20世紀30年代,清華大學(xué)生物學(xué)系已經(jīng)被國外不少學(xué)者認為是在當(dāng)時中國高等學(xué)校中講授遺傳學(xué)最為系統(tǒng)的一個生物學(xué)系,就其發(fā)展?jié)摿Χ裕彩亲顝姷囊粋生物學(xué)系。
編寫影響深遠的高中生物學(xué)教材
上世紀二三十年代,我國高中剛剛開設(shè)生物學(xué)課程,孟德爾—摩爾根的遺傳學(xué)理論作為現(xiàn)代生物學(xué)中重要的基礎(chǔ)知識進入高中生物學(xué)教材。
1924年,陳楨以在東南大學(xué)普通生物學(xué)講習(xí)班上的講義為基礎(chǔ),經(jīng)過數(shù)次修改,編寫成大學(xué)教科書由商務(wù)印書館出版發(fā)行,名為《普通生物學(xué)》。這是國內(nèi)第一本由中國生物學(xué)家編寫的、包含了當(dāng)時全部生物學(xué)內(nèi)容的中文版教科書,成為當(dāng)時國內(nèi)發(fā)行甚廣、頗受歡迎的生物學(xué)教材。
在《普通生物學(xué)》的基礎(chǔ)上,1933年,陳楨修改編寫《復(fù)興高級中學(xué)教科書•生物學(xué)》一書,供國內(nèi)多數(shù)地區(qū)的高中使用。
該教科書的內(nèi)容十分豐富、章節(jié)編排合理,文筆流暢、圖文并茂,很適合高中生。陳楨在該教科書編寫中盡量采用中國本土的資料和實驗材料,不一味照搬外國模式。例如,他選用中國的環(huán)毛蚯蚓來講述環(huán)節(jié)動物,引用金魚起源于鯽魚、金魚眾多品種的形成等證據(jù)講述遺傳學(xué)和演化論。
教科書中簡明而又深刻地表述了染色體、細胞分裂和孟德爾遺傳定律等現(xiàn)代遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識,對性別決定的基因平衡理論、性逆轉(zhuǎn)等遺傳學(xué)的新進展,也及時給予深入淺出的介紹。
這本教科書堪稱高中生物學(xué)教科書的典范。在以后的20多年間,該書只進行過少許修訂,共印刷發(fā)行了181版。它不僅在國內(nèi)高中被普遍使用,而且流行于東南亞一帶很多華僑學(xué)校,受到當(dāng)時科學(xué)教育界的歡迎。
陳楨編寫的這部教科書重視對科學(xué)精神和科學(xué)方法的教育,對多代學(xué)子都產(chǎn)生過極為重要的影響。中國生物學(xué)界的許多著名學(xué)者,如李璞、薛攀皋、吳鶴齡、庚鎮(zhèn)城、高翼之等,都曾受到這本教科書的熏陶與啟迪,并由此走上生物學(xué)和遺傳學(xué)的教育與研究之路。
創(chuàng)新金魚遺傳、變異與演化實驗研究
陳楨是我國第一位系統(tǒng)從事遺傳學(xué)實驗研究的科學(xué)家。從1923年起,他先后在東南大學(xué)、清華大學(xué)、中國科學(xué)院動物研究所等機構(gòu)開展金魚遺傳和變異、起源和演化方面的系統(tǒng)性實驗研究。
陳楨在不同品種的金魚之間、飼養(yǎng)金魚與野生鯽魚之間進行了一系列雜交實驗,對金魚和鯽魚的外形變異進行了細致的觀察、縝密的測量統(tǒng)計和全面的比較分析,對金魚的起源和演變歷史等問題進行了實驗探索。
1925年,陳楨將對金魚遺傳和變異的初步研究結(jié)果,撰寫成首篇研究論文《金魚外形的變異》發(fā)表。該論文記述了大量觀察到的事實,查閱并引證了30多篇文獻史料,首次論證了中國特有的金魚從野生鯽魚家化形成,世界各地的金魚都是從中國輸出的。該論文被譽為國際上魚類遺傳與變異研究的經(jīng)典文獻,是中國遺傳學(xué)家做出的最早的具有創(chuàng)新意義的研究成果。
1928年,陳楨發(fā)表名為《透明和五花,金魚中第一例孟德爾式遺傳》的研究論文。論文用充分的雜交數(shù)據(jù)證明,透明鱗決定于純合的突變基因型,正常鱗決定于純合的隱性基因型,而五花魚則決定于雜合的基因型,在國際上第一次證明了孟德爾遺傳定律同樣適用于魚類。
1934 年,陳楨發(fā)表了《金魚的藍色和棕色的遺傳》一文,首次證實了1對遺傳因子和4對遺傳因子的孟德爾式遺傳。
陳楨在金魚遺傳學(xué)研究上取得的重要研究成果,極大地震動了國際遺傳學(xué)界,掃除了當(dāng)時不少學(xué)者對孟德爾遺傳定律是否適用于魚類的懷疑,證明了孟德爾遺傳定律具有普遍意義。美國和日本學(xué)者之后所進行的魚類遺傳學(xué)研究,都受到陳楨的影響,推崇他為國際魚類遺傳學(xué)研究的先驅(qū)。
畢生追求科學(xué)真理的大師
陳楨在從事遺傳學(xué)教育和金魚遺傳學(xué)實驗研究的過程中,不僅因卓越的科研成果受到學(xué)術(shù)界的推崇,也因治學(xué)嚴謹、誨人不倦的大師風(fēng)范為學(xué)生們所愛戴,更以對祖國的拳拳之心為人們所敬重。
1938年,在中華民族面臨生死存亡的緊急關(guān)頭,陳楨避開日本特務(wù)的監(jiān)視,繞道舉家遷至昆明,任教于西南聯(lián)合大學(xué)。在抗戰(zhàn)的艱難歲月里,他不畏艱辛,就地取材培養(yǎng)果蠅,繼續(xù)開展遺傳學(xué)教學(xué)和研究。
中華人民共和國成立前夕,陳楨出席中華全國第一次自然科學(xué)工作者代表會議籌備會,參加了其中新政協(xié)提案工作組的工作。1950年,中華全國自然科學(xué)工作者代表會議在清華大學(xué)召開,陳楨應(yīng)邀出席開幕典禮。
1952年,因當(dāng)時國內(nèi)高等學(xué)校院系調(diào)整,陳楨也受到了一定程度的影響。但他始終以科學(xué)家應(yīng)有的實事求是的科學(xué)態(tài)度,堅持真理,毫不畏縮。在當(dāng)時不能繼續(xù)進行遺傳學(xué)教學(xué)和研究的情況下,他把精力一方面投入到生物學(xué)研究人才的培養(yǎng)中,另一方面轉(zhuǎn)向?qū)χ袊飳W(xué)史的潛心研究。
1954年,陳楨將幾十年來對金魚遺傳和變異所做研究工作進行全面總結(jié),通過廣泛深入地查閱古代文獻史料,發(fā)表了《金魚家化史與品種形成的因素》一文。論文不僅以確鑿資料再次證明了世界各地的金魚均源于中國,而且提出了“金魚的家化、不同品種的形成是基因突變加上生活條件的改變和人工選擇的結(jié)果”這一重要結(jié)論。這篇論文代表了陳楨運用哲學(xué)觀點和方法研究生物學(xué)特別是遺傳學(xué)問題所取得的卓越成就。中國科學(xué)院生物學(xué)部曾召開大會,號召全體科研人員學(xué)習(xí)他的經(jīng)驗。該論文于1955年出版單行本,1956年被譯成英文,刊載于《中國科學(xué)》(英文版)上。
1955年6月,陳楨被推選為中國科學(xué)院學(xué)部委員,成為當(dāng)年當(dāng)選的60位生物學(xué)部委員中唯一的動物遺傳學(xué)家。1957年,陳楨擔(dān)任由中國科學(xué)院動物研究室擴建而成的中國科學(xué)院動物研究所第一任所長兼學(xué)術(shù)委員會主任。
1957年11月15日,陳楨因甲狀腺癌再一次復(fù)發(fā)逝世。之后,他所發(fā)表的金魚遺傳學(xué)研究方面的重要論文以及有關(guān)動物行為學(xué)的研究文章,經(jīng)其學(xué)生及助手細心翻譯和匯集整理,結(jié)集在《金魚的家化與變異》一書中。該書凝結(jié)了陳楨畢生從事遺傳學(xué)研究的主要成果,1959年由科學(xué)出版社出版后,成為遺傳學(xué)研究領(lǐng)域中的重要經(jīng)典性文獻。
歷史永遠不會忘記,這位在中國現(xiàn)代遺傳學(xué)初創(chuàng)和早期發(fā)展中作出開拓性貢獻的科學(xué)大師!
(作者系生命科學(xué)史研究者)
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年4月刊 人物)