谈家桢与大学科研-第3章

第3章 瓢虫世界乐无穷 遗传大师刚起步

  东吴大学与燕京大学,在洛克菲勒基金会的影响和资助下, 很早就建立了师生交流的校际关系, 东吴大学句;年挑选出有培养前途的学生直升燕京深造。
  在生物教育方面, 根据L.A. Schneider (斯切耐德)子L984 年同际科学史大会上发布的比文《遗传学伍中同》中的统计数字,从1 921 年到1933 年,燕京生物系培养了22 名硕士. 且中街9 名来向!J;吴大学c 在11-七期间,洛氏基金会为其中的1 3 名研究生提供过l 至2 年的助学金。1923 年到L93 1 年
毕业的生物学硕士中. 至少有3 人继续攻读博士学位;1930年至1933年获得生物学硕士的l1名学生中.至少有5人继续攻读博士学位。在8位博士生中,有4位是东吴大学毕业的。
  谈家桢的老师、接任祁天锡教授出任东吴大学生物系主任的胡经甫博士,于1926年被燕京大学生物系聘为教授, 并在两年后担任系主任。为了解决谈家桢读研究生主的费用,胡经甫亲自带着谈家桢与洛氏基金会驻华代表,也是他的老师丰13天锡教授见面倾谈,提出申请。也是祁天锡慧眼识才,在他的有力促进下, 果然为谈家桢争取到了洛氏基金会的一笔资助, 虽然费用不多,但足以使谈家桢在燕京大学安心完成研究生的学业[1]。
  1930 年秋, 21 岁的谈家桢告别父母, 只身先到上海乘轮船至天津, 再换乘汽车到达北京。

[1] 从一个世纪的历史角度看,中国遗传学家的培养,在经济背景上均未脱离洛氏基金会的影响。
谈家tli 白:r./1;拟尔开始第一汰接受陆氏基金. 取得f联系. rr以后20 年卑不l听得到洛氏基金的资助, 并依赖这些资念成功I也注~j造传字非f究. 取得了一咆成§~1 . 从一般的资助者成为if(点资助者。
至1 970 年代民用i I I •网开始改革汀仪. 淡家lv’i与浴氏基金会的关系始终也t有中在rr . 基金会信任地多次接受谈家桢对学生们的创t,=. ; r,给Ll I资助c 几才年3挺. 谈家桢利用洛氏基金.卓有成效地开展jJii传学研究并且1中|苟擒养大批高级人才. 在遗传学•fi业t做出了杰出的贡献.为洛氏基金会所首肯。
1991年,洛氏基金会认为谈家桢是基金会资助的外国学者中一个成功的典型,授予他洛氏基金会资助者榜样称号。

  谈家桢一到北京, 就先拜访了胡统甫先生, 在选择主修专业和导师等问题上征求老师的意见。胡经甫很在唯谈家桢, 有意让谈家桢作为他的研究生, 主攻昆虫学。但是. 谈家桢更愿意;学习遗传学. V-志要在这个领域做一番事业. 所以向先生婉转|览言‘ 说臼己臼小就有一个探究生命;$: i踞的梦想, 此前已对:ib1r:文等一些有关遗传与优生的学悦, 读f一些书. 做过一些初步的探讨,此番来燕京, 就是非常想在遗传宇:领域有所发展。胡经甫尊重学生的选择, 连说: “好好好. 人各有志l嘛。” 他应议谈家桢从事以亚洲瓢虫为实验材料的遗传规律研究. 井把他引荐给李汝棋教授。
  那一年, 李汝棋压不到40 岁. 正值一个科学家主|三命和事业的巅峰期. 与谈家桢见面一谈, 惊为天才, 使当即表态说: “欢迎你投身遗传学研究. 至于这个硕士生导师么,也只能由我来担任了, 不知你是再愿意? ” 谈家桢说:“我愿意。”又说: “我很高兴.也很荣幸能有机会. 跟随李先生从事遗传学的研究。”
  谈家桢就这样进入了李汝祺领导的实验宰。
  谈家桢在燕京大学研究专F.期间,所做的研究课题是阳市|经前提出的。
  胡经甫希望谈家桢从事以亚洲瓢血为实验材料进行色斑变异遗传规律的研究, 这可能是与胡经市毕生从书昆虫学研究有关。豪放祺对此表示认可,谈家桢的研究课题就这样定了下来。
  谈家桢一开始的研究课题选择的实验材剌(对象) 便是瓢虫。
  瓢虫在《辞海》E扫描述为: 瓢虫. 昆虫纲. 鞘翅目. 到1虫科。休呈半球形,色多美丽、具斑纹等。“色多美丽, 具斑纹”,这当然就便于观察,有什么变异, 一对比就立见分晓。瓢血的第二个优点是繁殖快, 以蚜虫为食,成本也低。

谈家桢在燕京大学第一学娥的注册表与选i果表{北宗大学档案馆提供}

  白天, 谈家桢li段渺在北京西山lflJ 的田野和山林!l!. . 为瓢虫捕捉饲料( 蜘虫); 晚上他则进入实验室|喂养瓢虫. 对它们进行杂交试验, 观察其后代形状的变异性4情况. 记录、分析与研究。每天工作14 、15 个小时是常有的事,但谈家桢感剑其乐无穷。
  一年半的时间内. 谈家桢共采集了10 193 只瓢虫, 除517 只的再j翅色斑因“发商不够清楚” 而未被使用外. 其余9 676 只中, l 648 只具有带边.8 028 只为纯黄色,’带有不同数目的斑点。
  瓢虫如不及时·供应食物(呀虫) . 它们之间会相互残杀, 以大吃小。谈家桢一一将瓢虫编号. 然后逐对进行杂交试验. 观察纪录“子一代”、“子二代”…… 的性快变异情况。因果Ill虫的个体很小, 需要如绣花般的仔细与耐心. 所费时间里是不可计数。
  瓢虫生活的环境复杂. 前功范罔极广. 且不像豌豆、水稻等已是经典遗传研究对象、能维持:比较纯的品系. 而是多为杂和l:r , 导致对其进行性状研究是一项很复杂、工作量陆大的工程。这期间. 谈家桢通过实验室观察, 发现瓢虫的色斑并不能在各个变革中中稳定地遗传、说明它们并不是真正意义上的“种” 。
  为了进一步研究. 同时将浩大的工作量简化, 再思考是什么因素决定瓢11.稍翅色斑的差异以及形态多样的色斑表现. 谈家桢依据瓢虫色斑. 将瓢虫分为四种基本类型: 黄底mi.( var. succinea Hope ), 鞘翅底色为黄橙色.没有或者有不同数目的黑色斑点; 二窗薄黑缘型( var. aulica) . 每瓣制翘边缘为黑色, 中央有一个较大的精色斑点; 匹|窗厚黑缘础( var. spectabilis ) , 每瓣靴翅边缘为黑色, 且黑边较粗. 中央留有两个橙色斑点, 上大下小; 二窗厚黑缘型( var. conspicuα ) . 筒:瓣鞘翅边缘为黑色, 日,黑边较粗,中央有一个较小的橙色斑点。
  正是这个依据瓢虫特有斑点(就性;I犬)的分类, 使得谈家桢的研究工作大为简化, 且研究的方向戚线形, 指向性非常明确。这个实验研究设计思想,恰好与孟德尔的豌豆杂交选J幸简易区分的质量性状来揭示分离定律是一个道理。进而. 谈家桢轻车熟路地展开了深入研究工作: 通过杂交实验验证黄底型与其他三种黑缘型之间, 以及不同黑缘型之间的遗传关系。
  实验从利用野外收集的理Ill虫培养与自交开始, 结果发现野生的黄底型瓢虫的后代均是黄底型. 没有分离不日变异. 斑点数目在自交系中也不发生改变,说明!l!f rl::黄)缸型瓢虫是纯合个体。而黑缘型的自交F l 代, 出现两种情况: 一种没有变异, 全是黑缘型; 另一种贝1J I一H现了1 /4 的贵底型瓢虫。三种黑缘剧的向交结果一致, 说明野,吃的黑缘瓢虫有纯合. 也有杂合的、且,三种黑缘型相对黄底型, 都是显性。
  随后, 进一步利用三种黑缘骂骂两两杂交的方法分析不同黑缘型瓢虫之间的遗传关系. 发现: 不同黑缘型瓢虫杂交了·代. 并不符合孟德尔遗传比例(比如杂舍子二窗厚黑缘型和杂含子四窗厚黑缘堪的杂交子代, 出现二窗厚黑缘型、阿窗厚黑缘型以及黄底型三个类型,仁1比例为2: 1: I ) ; 三种黑缘型似乎是1t1 三对独立的等位基因tk”定的; 这些基因之间存在上下位效应,共同调控鞘翅色斑的形成。
  谈家桢用杂交的方1去. 分析盟Ill 虫革;i1j翅色斑的利1丰I J I类型’ 得出“纯黄包无黑点I’即所i自SU|断。“遗传学分析的结果表明以「-三种性状. 每一种都是lh独立孟德尔遗传因子所支自己, 官们三轩在边传上的关系是上位的关系… … ”. “这些因子的上位关系是co旧:picua > spectabilis > Aulica > succinea ” 等。这些都是谈家帧经过思考与系统分析后得出的初步结论,并在研究生论文中表述。
  可见谈家桢初涉的研究工作. 主要利用瓢虫作为实验材制. 通过实验研究,以统计学为手段,从迪转学的方JJ支重新审视并认识瓢1t色斑变异, 结束了主观命名的分类方法。
  当李汝棋教授君主lj谈家桢写就的《异色瓢虫生物学及其制翅色斑变异和应传罗I]这篇论文后,别谈家桢真是深爱有JJn 。他进一步指导谈家桢如何将这一长篇硕士论文,按不同的专题分拆成三篇各自独立的论文。
  《异色瓢虫草肖翅色}Jf的变异》121 、《异色瓢虫的生物学记录》(31 两篇论文,与导师李i女祺联合署名,在《北平自然历史公报》1 932-1933 卷和1933一1934 卷上,公开发表。

[1]谈家桢与狱的硕士毕业论文是《异色瓢:B.尘物馆及兵相翅f3W变异和治传》. 并以此过l:行硕士毕业答辩。
[2] Tan . C.C.and Li . J.C. l 932.

谈家桢与大学科研-第2章

第2章 少年疑惑或困顿 生物学习与积累

  1909年9月,谈家桢出生于浙江省宁波市的慈城镇。
  慈城是浙江有名的小镇,离宁校不远,距离约1 9 公里, 靠近镇海。眷秋时期, 慈溪柏:句余、句章, 为越罔的东境。向公元738 年(唐IT· 元二十六年)立慈溪县开始(首任县令是名桐房玄龄的孙子房晴) , 到解放后的1954 年止, 慈城一直是慈溪县的县前所在. 在斯东一直有先慈城肝宁被之说。
  慈溪县书院众多, 像位于城东杨山山麓的石1皮书院、北山山麓的西溪书院、时’刺峰麓的石峰书|筑、兵部尚书姚镇所创的阙峰二I吉院、小北门外曾是冯柯讲学处的宝阴书院和4苍生书院、者I~稚|]史秦宗道讲学处的屿湖书院以及城北的溪湖精舍等。书院巾最具,影响的均数德j间书院、溪湖书院、宝城书
院三处。可谓满销自桥,读书文化深入人心。
  明清时期, 慈溪ifr河遍植桂花树, 花开时节, 微风胁过, 桂花落在小河水面上,金灿灿的, 香满慈溪。书番花香满小城, 慈溪怎能不留人'! j主个重文范礼的小镇. 以满城明清汀南民居所形成的街市,伴着读书声和炊烟,孕育并传承若浙东文化气息。
  谈家桢少时小名“阿盟” , 是个颇皮掏气的孩子。他喜欢跑到家外面去亲近自然, 喜欢爬树, 蹲下来看蚂蚁搬家, 更喜欢赤脚下囚捞蝴灿、引黄鳝、捉螃蟆. 是一个纯“ 向然” 之子。也正是童年时期的“野慈城得以广泛J妻触, 耳?需目染, 浸润着历史文化的余昧, 更让谈家桢亲近自然‘ 从对草木枯荣、动物生死的细致观察租纯正感失I]中, 得以萌生探索自然
与生命科学的念头, 还帮助他通晓瓢虫、1\牙虫等的生的规律,初步训练了捕捉技术。
  5 岁后, 谈家桢便随父亲开始学习《千字文》、《百家姓》. 读字识字,后又到私塾读书。先生教授的《千家诗》是谈家桢最愿意读的, 因为先生教的《千家诗》更加|有意思、证要大手把着小手练习书洁,告知他写中同字的诀窍。讲解时要识字、写字、讲解句;首诗的意境和每个短句的才思,诵读之中抑扬顿挫,让谈家桢更是喜欢,感觉这才像个学堂。古诗汪需要背诵,很多文章则将单个字联系成单词和句子,变成有意思的意填平ll 思想,使谈家桢非常兴奋。谈家桢记性特别好,许多文章都是过目不忘, 井学着先生J窑着大脑袋唱出米,引得先生也喜欢有加, 更愿意教得多些。
  有一回,先生教唐朝诗人王维写的一首古诗《鸟鸣j问》曰: “人闲桂花落,夜静春山空。月出惊山鸟,时吨眷涧中。” 谈家桢马上联想起慈城的满街桂花树和小河水面上课浮着的金色桂花来. 就说: “先生.不对的,桂花是被风IIJZt喜|划。”又道: “夜且. 小鸟都砸了, 月亮出来哪里会叫?”先生刚才还沉浸在诗的意境之中,一下千被阿掣不经意地发问而惊得差一点将眼镜掉蔼地卡。先生手握着书卷, 目瞪口呆, 一边扶正眼镜. 一时不知如何将王维在写《鸟鸣涧》时的背景, 以及优美的文辞意境予以表边, J原本的好心情顷刻变得索然无味。阿盟却认真地眯着眼睛看着先生,希望得到答案。期间的静默, 使学堂变得空旷并广阔,仿佛家乡沿河满街的桂花树. 此时正环绕着学堂, 时间里担就是那只时鸣在学堂里的“山鸟” 。
  童年时的谈家桢、求知欲特别旺盛,对周围事物有出奇的留意和多一点观察, 有一种特别强烈的“本源”志识, 时不时会有童真的发{司. 更有不“刨根问底”不罢休的大不↑h的气质。
  后来可以看到, 由于对同边事物的细致观察‘ 谈家桢的头脑里自小就没有王维、陶渊明式的旧园理想化的境界. 也没有一般秀才们的自我陶醉,有的风是对现实问题的求僻、对解泱问题的方式方法的探究、对知识的渴望和一股自然的求真意识。他以后的专业学习、精深研究, 和孩童时期的自觉培养与不断实践是密不可分的。
  外公开的木匠铺也是阿盟经常光顾的地方。他看到外公和几个舅舅将粗糙的木料绕过各种加工后很快变成美观光树的木制品或家具,心生羡慕. 也偷看拿起斧子劈起来,不ti·劈到左手大拇指的指甲盖, Jill流满手。大哭过后‘他依旧缠住大人要学手艺. 外公、舅舅教他正确使用斧子的要领.到后来他居然也能|句已设计井做出像样的木工“生活”来。这种经历. 对培养他日后从喂科研的动手能)J . 是有极大的帮助的。
  8 岁后, 谈家桢先后j±I:入英美教会办的道本小学、斐迪学堂、东吴大学第三中学高巾部。
  在教会中学读书, 常有不愉快的半情发生。比如,不管你信不倍数, 每天早晨都得例行公.tj..i地做析诗.读圣经教会办学除教授一般的数、理、化、常识等课程, 普及知识外, 其最终目的还是为了传教, {旦遇上谈家桢这样有主见、爱独立思考的学生, 矛陌·便会呈现。
  《圣经》是壶,l引果程之-,只; h创世i兑” 一节巾,外籍,教员告诉学生:上帝创造万事万物‘ 六二人;创造了世界,第七天才休息, 叫礼拜天。谈家桢昕肝感到很新奇,却觉得不大可能,义讲不出个所以然米。不相信,说不出, {口.决不迁就, |毡卢附和l ,这是谈家桢白小翠头倔脑、爱独立思考的性格所形成的风格. 即使为此挨训|| 、挨整. 也在所不阳。外籍教员|二圣经课程,时常见谈家桢心不在焉, 便有意捉弄. 向他提问: .‘人是,H'创造的? ” 并要谈家桢赳立回答e i炎家/f.!ll不相信《圣经》上所提供的说辟或答案,但又回于见识, ..讲不山个所以然\只能以沉默相抗衡。像这样简单的问题都回答不出来, 教员是难以想象的,因为聪明的谈家桢是其他i果日非常优秀的学生, 所以大为光火,让少年-谈家桢nz 了一顿结结实实的“洋排头”,但11 Jtl英语加以训斥。i果后问学义纷纷讥笑他“呆\ 明明《圣经》上有!J』!成的答案. 伊甸同、~回t 、夏姓之类‘背一遍就可以过关,何必、去受这科1 .‘j芋气谈家桢却不理j辛些. 只是告诉同学:“不,我不倍。”又说: “别毒我现在讲不出来,但我相信将来一定能1正确回答人是谁创造的这样的问题, 你们看好了。”
  进教会办的学堂不是一点好处也没有的. 即使是《圣经》课程, 由于外籍教员担任主讲, 叽盟I呱啦全部是英语. 听不’阳也得硬着头皮l听。同时. 还要求学:Jt寸能熟练、地背诵“新约.,、“旧约’\ 这就不先要能听得懂,还得Jf 口说了。谈家桢起争YJ真是感到非常|委|难,上课如同昕夭书. 但没过多久便豁然贯边. 不仅不再视听课为良途, 而H渐渐地也能以一口流利的“宁肢英语” 与教员交流了。虽然. 那时的谈家桢还没街想到向已H 后要出国留洋.但对父亲因不懂英文而不能在英罔人办的邮局里得到1Jl: 用. 是非常情楚的. 所以他立志要学好英文. 辰一点本事。
  谈家桢在东吴中学时.见识更广了,思想也很活跃. 加上他本就不是一个“死啃书本”的不问窗外事的学生. tJ二性乐观豁达. 为人热情, 善交朋友.又好助人为乐. 同学之间相处融洽。在这里又念了一年多高中,总计三个学期, 每学期的各科学习成绩都是名列前茅. 直至毕业, 被保送至苏州东吴大学深造。
  苏州东吴大学[1]是现苏州大学的前身,早年也是由美国基督教会所创办的, 谈家桢作为东吴第三中学的优等生,被学校免试保送入学。谈家桢选择的专业是生物学。
  进入东吴大学时, 达尔文的进化论和孟德尔学说已经传入中间, 并对中国的知识界产生影111句。简单地说, 189 5 年翻译出版的《天演论》应视作达尔文学说在中同广泛传播的发端。“天演论” 实际为“进化论”的旧译,最早见于英国人赫霄黎所著《进化论与伦理学》,严复翻译了此书的前两章,然后又将自己的见解. 写成按语和序言放在前面.以《天演论》这一书名于1898年E式出版发行,在罔内广泛传播。
  《天演论》I刊1的文字说: “人之先远矣. 其始禽兽也, 不知更几何世,而为山都. 水窑,又不知更几何年, 为毛撩。经数万年之天演,而j斩有今日,此不必深tt,者也。自禽兽以至为人. 其间物竞天择之用. 无时而注休。”谈家帧读到此文. 拍案叫绝之余‘ 不禁想到: 要是念中学时. 自己能用这一段回答提问的话,那外籍教员不知会气成什么样呢。

[l] 东吴大学111 日才与北京,仪京大学、上海圣约愉大学、济南介也大学、) ..州岭尚大字号齐名。
i长吴大学是美|划生.~'椅教会征旧中国所JJ.il’-J -Ji斤大学. 校址在11•Ji’I 、上海两地。细细考证l:其历
史.可追溯到188 1 年(ft绪七年) , 美网览理会设巾商书院于t海. 1 897 年又设叫l 阿拉院子苏州.
1 90 1 年这两所书院合并为东吴大学. 在;)i,fM的为义现学院.在上梅的则为法学院。
东吴大学生物系的创始人是-位美因尘物学家, 也是一位对洛克菲勒基金会的基金资助很有影响的科学规划领导人. 他的中文名字叫祁天锡。rl I 这样一位学界泰斗*侄生物系主任.使得东
尖的师资为是和教向科研设备都在灾,他学校之上。谈家桢就i卖东兵时, 尘物系主伍已I书在美因底余尔大学获得昆虫学博士后回回任教的胡经商教授接任了。
东吴大学生物系在祁天锡的领导下. 已开展了淡水生物研究、农作物研究、鸟类研究和实验室始设等具体工作。其中. 淡水生物方面i的研究是全国这一领域的发源.并焰养f我因7)(生生物研
究大家朱元鼎{东吴大学1 920 周恩学专业}写一批学生。东吴大学的尘物材料处是当时全国高校范网内峨一一家已有多样生物实物展示的场所, J手了生物实物辅助教学的先问。
[2] 严复( 1854- 192 I } . 中|军|近代肩黎巴、想家,有”中网因学第一人”之称。
自《天演论》出版后的卡多年时间里. 先后有三十余个版本,仅上海商务印书馆一个版本. 在I 905 至1927 年间. 就发行了24 次,足见其影响极广,严复认为: 与认识自然界的发展变化相比. 当时的罔人更边切需要的是认识λ类社会自身发展的脱律。《夭i翁论》便成了严复j注frJ思想启兹的工具。
  至20世纪20年代,中国知识界附达尔文的《物种起源》及产主4的《天演论》i而引起的兴趣. 扩大到对孟德尔新i盛传思想的介绍与t吉揭有人认为. 孟德尔遗传E占:说的山~标忐趋洛尔文后新时代的主1J来。这实际上是人们开l fl 然事物更进一步的了解与认识的J!!J;过程。

  谈家桢浏览群白,刘文lj&.'{回斤,;§=的《mf专与优生》和|练寿士Lfi万苦的《入手1 11改良学》印象深刻c 中罔人长j♀l以米受主I]常同l:义安IJ强的t董11洛和欺凌. 井H支斥为h东亚病夫i主些问题曾令满怀爱|到激情的肖.付:宇子谈家桢2豆食矿4安,国此就存下一个;志
[{,] c 他是这么思考的: 如果造传学点能印刷←个人种改良问题,郎么自己深λ且i:jJ . 探缮’奥秘电寻找途径‘ 不也是一种救用救民的良策?当然, 对一个刚刚接触一点什:物学知识皮毛的大学生来悦- ~他且:-正搞?市优生’宁的真i帝也是不现
实的. fJJ.另15利1因对生物学知识的特别敏感而汕然萌生的求知热怕,确成f他~年舍弃同样比较喜好的数学等午业, |刊一步跨迸生物学门槛的挝初动机。
大学里《进化边传与优生学》课程的讲废人是:I r-传教上的外籍教员森斯克( Tasker)教授‘ 上课的英文版讲义即是参j斩克教授自己编的。拿到讲义,谈家桢如获至宝, 着迷并专注地投入,反复浏览、精读. 在每个知识点甚至每-页l二,在II做了批注,有蜒问. 贝多的是感慨. 以致上课A,t L.!,达到融合贝通的地步。巾此及f皮. 结合《进化选传与{尤生学》. 谈家桢在囱=白tr.里找到鸟巨乡的“进化i仑的原版《物科1起j原》ι

1929年、1930年东吴大学优秀学生评选名单节选{苏州大学档案馆提供)

谈家桢在东吴大学的学习成绩单{北京大学裆案馆提供)

  一时间, 就像大r J 瞬间打斤, 或阳光穿过阴施, 让谈家桢感到豁然开朗,他对诸如“人是谁创造的”等悬而未决的问题、利用新知识寻找到了科学的初步答案c
  大学四年级时,谈家桢、汪担任f 《普通生物学》和泰斯克教授的《比较解剖学》课程的实验i果助教. 同时还兼任桃坞中学生物蝶的毛师。
  在苏州的东吴入学文王军学院. 虽然校园不大, {且花木扶疏. 校舍楼前,士是一个环境幽稚的所在。谈家桢在这种环境里,发d辛苦读、只用了三年米的时间便修完了生物学专业阴年的午’分.取得用学学士学位。
  大学里的生活是丰富的, 也是畅游知识悔洋、麦1J li]j人格、历练人生井阶段总结的好地方。在东臭的四年. 谈家桢除了学好呼:业、课程外. 汪积极参加各种社会活动号实践. 借以锻炼并充实自己。
  无论什么结果. 当年的少年阿理在东吴大学里. 通过自己的努力. 积极参与各项情动并得以提升,已然成长为青年谈家桢了。而在东吴大学的四年历练. 也无疑成为中国未来摩尔粮的训练场. 使其终生难忘。

东吴大学网球锦标队全体成员,左二为谈家桢(1930 年}
东吴大学毕业照( 1930 年)

谈家桢与大学科研-第1章

第1章 生命进化与遗传 嵌镶显性求真知

  1944年春天的一个普通傍晚,雨淅淅沥沥地下个不停,谈家桢心无旁鹜地在贵州、遵义湄潭的唐家祠堂里[1],照例通过微弱的煤油灯光,仔细地观察着瓢虫的杂交后代。突然,他在显微镜里看到:在瓢虫的鞘翅上,有黄色和黑色所组成的不同斑点类型,在它们的第二代身上,其父体和母体所显示的黑色部分均能显示出来,而黄色部分却被掩盖住了。这种现象在以往的实验观察中是不曾出现的。
  经反复证实后,谈家桢兴奋之极,并将这一事实告知时任浙江大学生物系主任的贝时璋教授,贝先生也为之高兴并建议将此种现象命名为“嵌镶(mosaic)显性现象”。以此为基础.谈家桢又申请到了洛氏基金会[2] 的资助, 扩建实验室一间,展开了更为广泛的杂交试验,试图寻找实验重复性并进一步论证、探讨这些现象的机理。
  谈家桢将瓢虫四种基本型,再细分为11种黄底型(勒翅以黄色为J点色,上面分别带有0-19 个黑色随点)和1 2 利l黑)!汇型(制翅以鼎色为底色, 上ID1街大小、位霞、数目不同的橙色色斑)。然后, 在相同类型韧不同类型的瓢虫之间进行杂交实验,记录杂交结果. 梳理并分析发现,或是再次确认了一个事实: 黄!底型都是纯合个体. 由隐性等位基因S控制;而1 2 种黑底型由相同基因靡的另外1 2 个复等位基因控制。
  在千百次反复枯燥的实验与观察以及大量采集瓢虫并饲养的工作中,谈家桢终于-步步地授’捕了嵌镶显性现象的规律: 销翅色斑遗传至少是由30个以|工的复等位基因所控制, 有一些变异类型实际上是嵌镶杂合休, 它们不能稳定地传下去. 无例外地显示愤愤旦|虫的作用,表现一种特异的嵌镶显性现象。

[1] 因日本发动侵华战争,浙江大学于1937年9月开始西迁,历经艰苦辗转,于1940年初到贵州遵义、湄潭、永兴。生物系于1940年秋搬至湄潭的唐家祠堂,直到1946年5月抗战胜利后迁回杭州。
[2] 洛氏基金会的全称是洛克菲勒基金会(美国)。

  综合这些研究与发现,谈家桢提出f 股停飞显性现象的两种形式即“包括式” 和“重叠式”。
  包括式即一种等位基因的表现性状(色斑)完全被另一种等位基因的性状(相同位置不问大小的色斑)“包ti ·,了。例如、二窗薄黑缘型(后定义为一窗型S\S”') 与二窗厚黑缘型( Jβ定义为二街型scsc ) 杂交. 得到Fl 代有15赴s’s , 表现型都是二窗型. 因为这种类型的黑底区域包括f 另一种类型的黑底区域,而Fl 代向交得到F2 代会出现二窗’且( SS 、sisc )和黑缘型( γgt )两种类型. 比例为3:1。
  重叠式即杂交个体的性状(色斑)表现为两种等位基因所拍制的色斑垂在结果c 如: 黑缘电( Sγ )丰u均色型( S”SE)瓢虫鞘翅的黑底部分. 分别集巾在稍翅的前端相后端. 杂交们的表现型是在制翅的前、后端都是黑底的新类型, 表现为恢i种亲本性状的嵌俞体. 而fl 代白交得到的F2 代发生分离,出现黑缘型、新类型租均色型. 比例为l : 2 : I 。
  这个研究的发现与结论.无疑是重要的。
  谈家桢根据己出的成果,用了不长的时间,做了一目了然的瓢虫实物研究简易模型. 以方便进一步地总结. 并于1944 年在国内专业杂志《实验生物》( Chinese Jour. of Experinzenral Biology. 2: IO←- 132 . ) 上, 发表了《I nheritance of the E协rat Color Patterns of Hαrrnonia axyridis and a New Phenomenon of Do1ninance (在异色瓢虫Harmonia a.xyridis 鞘翅色斑的遗传中的一种新血性现象)》的报告。
  对异色瓢虫长达1 5 年、跨越不同地域和时间的累进研究. 使谈家桢已然成为这一领域的杰出学者。
  在嵌镶思性的机理探讨七谈家桢大胆地提出了这样一个假设: 异色瓢虫鞘翅色斑的变化是黑色部分和非黑色部分的分布范罔与布局的更动,而这又与辅翅的黑化过程(羽化后开始,约历经6小时)中. 鞘翅内部体液中的酶系有关。嵌馈显性就是控制形成黑色素酶的基因起着支自己作用。发育的结果, 制翅的黑色部分成为非黑色部分的显性。谈家桢感到, 对异色瓢虫包班的嵌镶现象从发育、生化遗传学角度作进一步深入的研究,对于揭示真核生物基因的表达过程和发商过程中基因与环境条件的关系, 具
有十分重要的价值。
  通过对许多嵌镶杂舍体的测验, 他又发现了一种例外情况: 在橙红色斑点中有一个黑斑点,并且以“三体性遗传原理.. 对这一例外现象, 做了完美的解释。
  1945 年秋, 谈家桢应哥伦比亚大学之邀1 11 , 自偏僻的贵州湄潭启程. 赴美担任客座教授。这一去横跨两个年头, 在美国除了讲学之外,他潜心著述,整理完成了一篇极为重要的学术论文《异色瓢虫色斑嵌镶显性遗传理论》[2J ,在1946年发表于美国的《遗传学》杂志上。
  文章主旨是谈家桢从1930年师从李汝祺开始且到1945 年间,对亚洲瓢虫逃行系列研究后得到的精彩井归纳成系统的部分结论或瓢虫色斑变异现象之普遍规律, 是生物学科或遗传学本身的“进化”中阶段性、过程性的一篇有代表性的论文。

[1] 1945 年秋至1 946 年间个学期, i炎家也!in’l 已到哥伦比illi. 大学工作的校布赞斯基之邀请. 通过洛氏基金会.ti:!侃了哥伦比亚大学客座教授。
  此次成行另一个ill要原因是谈家桢的博士ll:.导师, 1933 年il}.!fl 尔奖获得者摩尔根( Thomas Hunt Morgan. l 866一1946 )先生. 在弥留之际挝H:1¥与他自己的学生谈家桢见回. j:f:通过杜布赞斯基的邀尚而达成Jt愿望。
  摩尔根在1946年辞世,临别之时,他对众多的学生’弓r,;J hi}/.:,;如果有二遗传学研究方阁有所疑削.可去中国找谈家桢。”
[2] Tan. C.C. 1946

谈家桢与大学科研

书名: 《谈家桢与大学科研》
作者: 谈向东著
上海:复旦大学出版杜;杭州:浙江大学出版杜,2013.11
ISBN 978-7-309-10031-O

作者简介
  谈向东,谈家桢先生的长房嫡长孙。上海海洋大学食品学院制冷与空调工程系,副教授。

内容提要
  本书主要记述谈家桢先生在东吴大学就学、燕京大学读研、美国加州理工学院读博和博士后,以及在浙江大学、复旦大学工伟的部分情节,时间截止到1958年前后。
  本书通过对大学环境中谈家桢就学、科研和生活的具体事件, 从侧面实录中国社会沧海桑田之巨变,用片段回顾谈家桢为中国遗传学的发展,特别是丰富并完善遗传学理论所做的工作。

目录
序一 何谓健康的大学科研…………………………………………杨玉良
序二 谈家桢与浙江大学生物系……………………………………林建华
序三 写在第六届“谈家桢生命科学奖”颁奖之前………………饶子和
前言
第1章 生命进化与遗传 嵌镶显性求真知…………………………… 1
第2章 少年疑惑或困顿 生物学习与积累…………………………… 8
第3章 瓢虫世界乐无穷 遗传大师刚起步…………………………… 14
第4章 美利坚深造遗传 摩尔根一脉理论…………………………… 20
第5章 学成归来名与实 浙江大学识英才…………………………… 31
第6章 浙大文军始长征 家桢科研亦努力…………………………… 34
第7章 青山绿水好湄潭 东方剑桥誉海外…………………………… 37
第8章 布衣学者爱国心 缘起科学与求是…………………………… 45
第9章 学派之争对与错 国家需要大科学…………………………… 55
第10章 院系调整归复旦 三八线说定教育…………………………… 59
第11章 青岛遗传座谈会 学术之争与“双百”……………………… 72
第12章 西湖烟雨读书处 指点江山存佳话…………………………… 86
参考文献………………………………………………………………… 101
后记……………………………………………………………………… 103

序一 何谓健康的大学科研
  今年是谈家桢先生诞辰105 周年。这是一个值得纪念的日子。谈家桢先生是国际著名遗传学家,是中国现代遗传学奠基人之一,也是一位杰出的科学家和科普教育专家。
  1952年全国院系调整后,谈家桢来到复旦大学,担任生物系教授兼系主任。那一年,他43 岁. 从此他将自己的下半生和复旦大学紧密联系在一起。1961 年起他曾先后担任复旦大学遗传所所长、复旦大学副校长、生命科学院院长和校长顾问等职务。
  谈家桢先生的教学与学术研究,主要围绕遗传学研究,涉及有关瓢虫、果蝇、称猴、人体、植物等的细胞遗传、群体遗传、辐射遗传、毒理遗传、分子透传以及遗传工程等。特别在果绳种群间的演变和异色瓢虫色斑遗传变异研究领域有开创性的成就,为奠定现代综合进化理论提供了重要论据。他发现了瓢虫色斑遗传的镶嵌显性现象,引起国际遗传学界的巨大反响,认为是对经典遗传学发展的一大贡献。
  《谈家桢与大学科研》一书. 集中回忆了谈家桢先生的成长历程、学术轨迹和教学科研思考。我们感慨谈家桢先生忘我投入的科研热情、实事求是的工作作风和认真细致的科学精神,也钦佩他的道德品格与学术素养,更折服他的爱国精神和高尚’情操。正如这本书的书名,我想谈一下自己对大师与大学科研之间关系的一点思考。
  大学,无疑是一个国家科技成就的孵化场所和科技人才的培育基地. 更是基础科学不可或缺的支柱之一。健康的大学科研. 必须有一位大师级人物领军,一位成就斐然的顶级学者主阵。从谈家才块’在复旦大学的科研经历来看就是一个明证。谈先生以
他的数十年的学术积累和学术地位,聚集了一大批有志于遗传学研究的中青年学者,取得了一大批有学术价值的科研成果. 更带动了复旦遗传所在全国乃至世界范围内的学术影响,这也对“复旦”这个品牌产生了难以估量的“价值” 。
  何谓大师?大师不仅有学术成果,更重要的是,还有他的人格魅力。这无疑对下一代科研工作者产生理想与精神世界的熏陶.带动他们为祖国的科学事业奉献宝贵才华。今天.我们处在一个物质的社会,急功近利也把科研功利化、世俗化。四处拉科研经费、不把正经心思用在科研本身,这些现象在今天我们的大学科研中,也时有发生,而谈家桢先生几十年投入基础科研的定力和执着,我想确实可以给今天的科研人员带来更多的思考和感悟。沉不下心来搞科研、静不下气来作研究, “浮光掠影”式的成果,终归是没有底气的。
  其实,健康的大学科研,除了大师之外,良好的科研环境的塑造也是必要条件之一。在本书中, 有许多关于谈家核科研背后的小故事,有些史料也可能是第一次披露,但今天读起来. 仍味道十足,令人感慨。良好的科研环境,既包括宽松的、便于思想交锋的学术环境,也包括相对顺畅的科研与行政部门的沟通机制. 当然还包括和谐有序的社会环境与政治环境。良好的科研环境,需要当下大学主管工作者们大力营造. 当然也需要全社会共同努力。
  《谈家桢与大学科研》一书的成功出版. 期待给吾辈学人与大学管理者以思考和共鸣,愿大家共勉之。

杨玉良
2013年8月
( 注: 杨玉良教授,中国科学院院士,复旦大学校长)

序二 谈家桢与浙江大学生物系
  谈家桢先生是国际著名遗传学家、中国现代遗传学奠基人之一、浙江大学的杰出学者。1937年应竺可桢校长邀请出任浙江大学生物系教授, 1949年起任浙江大学理学院院长,直至1952年全国院系调整。他在浙江大学的15年硕果累累、桃李满园,为生命学科的发展做出了卓著贡献。
  谈家桢先生是蜚声海内外的杰出科学家。他一生致力于遗传学研究,即使在抗日战争浙大西迁的艰苦条件下,依旧带领师生深入开展探索性研究, 完成了一系列代表性论文,特别是他发现了瓢虫色斑遗传的“嵌镶显性现象”,引起国际遗传学界的巨大反响,被认为是经典遗传学发展的重要补充和现代综合进化理论的关键论据。之后于1946 年发表了《异色瓢生色斑遗传中的嵌镶显性》论文,丰富和发展了摩尔根遗传学说。在湄潭,学校成立了理科研究所生物学部(后改称生物学研究所),由贝时璋、谈家桢、罗宗洛先生分别主持开展了实验形态学、遗传学、植物生理学等世界一流的生命科学研究。很难想象,谈家桢先生和其他教授在极其简陋的条件下,就地取材,亲力亲为,专注子各自的研究,做出了一流的成果。
  谈家桢先生是声望崇高的著名教育家。他一生奋斗在自己钟爱的教育战线,在潜心学术研究的同时,始终恪守教师的神圣天职,钻研育人的科学方法, 深受广大学生的爱戴。他重视培养学生的基础能力,强调只有打好基础知识、基础理论和基本实验技术这3个方面的基础,才能在实践中尽快地适应和开展独立研究。他关心和帮助学生成长成才,总是热情鼓励学生超越自己,并设法通过各种渠道开拓学生的视野, 增长学生的知识。他认为在科技发达的今天,学生光学习科学基础知识还不够,还需在教师的引导下学会如何处理人与人的关系、人与自然的关系。仅在浙江大学任教期间, 他就培养了一批国内外著名的生物学家,如施履吉、盛祖嘉、徐道觉和刘祖洞等, 对生物学领域的发展产生了颇为重大的影响。
  谈老一生,与浙江大学结下了不解之缘和深厚感情。他曾满怀深情地回忆在浙大的时光,“我是浙江人,在浙江大学工作了近15 年。15年时间不算太长,但故乡、浙大,特别是竺可桢校长倡导的‘求是’学风给了我非常深远的影响。”他虽然后来到复旦大学工作,但仍然时时心系浙江大学的发展, 曾多次给党和国家领导人写信,以笠校长办浙大为例.提出要培养真正的一流科学家,必须办好综合性大学. 把文、理、工、农、医等学科资源整合起来,互相渗透、互相促进、共同提高。2007年浙大110周年校庆时,近百岁高龄的他看到母校来人,仔细询问了学校人才培养、国际交流的情况. 对生物学科的发展提出了殷切希望,并祝愿浙大早日办成世界一流的综合性大学。
  谈家桢先生为祖国科学教育事业奉献了毕生心血和智慧,为后世留下了无尽的科学财富和不朽的精神丰碑。他在遗传领域的杰出成就和务实创新的科学精神. 一直激励着浙大生命学科的每一个后继者。
  今年正值谈家桢诞辰105周年,这部《谈家桢与大学科研》,既是纪念这位德高望重的学界宗师,也是为了阐释大学科研的功用价值和深远意义。希望本书能够引领后学,将先生开创的事业不断发扬光大。

林建华
2013年11月
(注:林建华教授,浙江大学校长)

序三 写在第六届“谈家桢生命科学奖”颁奖之前*
*本文为《第六届谈家桢住命科学奖纪念册》的序言。

  荀子在《劝学》中写道: “积土成山,风雨兴焉; 积水成渊,绞龙生焉; 积善成德,而神明自得,圣心备焉。故不积践步,无以至千里i 不积小流,无以成江海。蝶,骥一跃,不能十步; 鸳马十驾. 功在不舍。织而舍之,朽木不折; 筷而不舍, 金石可缕。甥| 无爪牙之利,筋骨之强,上食埃土, 下饮黄泉, 用心一也c 蟹六跪而二堂,非蛇鳝之穴无可寄托者, 用心
躁也。”短封|虽无JI\无牙, 但是在泥土中上下自如,上可触达黄土, 下可饮用黄泉之水,主要是它用心专一。反观螃蟹. 虽然有六只尖利的爪子. 两个钳子一样的辈辈, 但却无所作为、自己连巢穴也没有一个. 主要就是心浮气躁。苟子虽为古人, 所必:世事离当今甚远, 但所提之事, 句句精辟, 颇令当下有此鄙疾者汗颜。
  值得欣慰的是,谈家桢生命科学奖第六届的获奖者及过往历年的获奖者都很好地践行了荀子在《劝学》中的教诲. 用心专一. 鞠躬尽瘁, 在各自领域锁而不舍地努力.做出了国际领先的成绩或是弥补了与国外先进水平的差距。正是有了这些优秀的科技工作者,在国家经济实力不断提升的过程中,为我国科技水平的提升做出了卓越的贡献。
  在此也要感谢谈家桢生命科学奖奖励委员会和评审专家委员会的全体委员,正是由于你们精益求精的工作态度、对于科技进展的全面把控,以及对申请者深入详细了解,精心审阅申报材料,开诚布公地讨论,从而使每次评审的结果都能获得各界的一
致好评。
  正因为如此,从第四届“谈家桢生命科学奖”起,我们纪每次的颁奖典礼放在大学里举行,并安排每次的成就奖获得者做学术报告,目的就是通过这样的活动给今后将从事科研工作的大
学生和研究生们树立优秀的榜样, 传授真正的科学研究的真谛, 摒弃现实存在于科学界的不良风气, 为今后中国科学事业能真正屹立于世界之林打下坚实的基础。
  在科学研究快速发展的过程中所带出的一些问题,只有靠我们自已去解决,任重道远,我们仍将努力前行。

饶子和
2013年ll月
(注: 饶子和教授,中国科学院院士, “谈家桢生命科学奖” 奖励委员会主任)

前言
  谈家桢出生于1909年9月,今年是2013年,就是谈家桢诞辰105 周年了。
  为了纪念这个日子, 谈向东从已经写就近60 万字的《谈家桢传(暂名) 》清样素稿里,节选出家桢在东吴大学就学、燕京大学读研、美国加州理工学院读博、博士后以及浙江大学、复旦大学工作的部分情节; 主旨反映谈家桢以瓢虫、果蝇为主要实验材料,通过自身努力, 丰富并完善遗传学理论; 培养众多学生和坚持科学真理等事件。时间截至1958 年前后。
  本书取名《谈家桢与大学科研》,主要记述在大学环境里,谈家桢就学、科研和生活等具体事件,从一个侧面实录中国社会沧海桑田之巨变; 从一个片段回顾谈家桢自身努力学习,常年沉浸于实验室工作,培养与训练学生为国家复兴所做的基础工作,坚持科学真理的勇气与智慧等具体故事。以时间为轴,以故事做纬,用记录的视角告诉大家,谈家桢为中国的科学, 特别是遗传学的发展所做的工作。
  一个东吴学子成长为科学大家的经历, 是做好自身工作并坚持, 善于计划,善于总结。从专业角度来说,扎实系统的学习,特别需要了解专业历史‘ 记录在每个节点上对专业理论有所贡献的人和事,并深入思考其理论的独特性, 发现其可改善或完善的地方, 从这个角度去探讨理论的创新或突破。
  谈家桢在1946 年发表的《异色瓢虫Harrnonia αλ:yridis 色斑遗传中的嵌镶显性》论文.被科学界公认为丰富并发展了遗传学理论, 并确定了  在现代综合进化学领军的国际地位, 是本书想努力阐述的; 不知能否达成目的, 请各位看后提出自己的宝贵意见,笔者将更加努力地去完善和改正。
  大学是知识、理论创新的花园,是科研、技术新创的苗圃;换句话说,大学是国家进步的原创基地之一。我们现在正值国家实现伟大复兴的时期, 全面实现小康社会的关键时间段,不论怎么说,我辈肩负的责任是非常重的,不努力怎么行?希望《谈家桢与大学科研》的出版,能给大家一个新时期的参考答案或借鉴; 同心同向,同心齐力,为建设国家、复兴国家,做好自己本职工作,积微薄之力.汇江河之浩大。

谈向东
2013 年8 月

参考文献
[1] 《百家争鸣一一’发展科学的必由之路》,李佩珊等.商务印书馆,1985 年
[2] 《中国现代生物学家传(第一卷)》,谈家桢、赵功民.湖南科学技术出版社, 1 985 年9 月.
[3] 《浙江大学在遵义》,何柱承主编. 浙江大学出版社, 1990 年2 月.
[4] 《中国现代科学家传记(第一集)》,卢嘉锡主编. 科学出版社,1991 年3 月.
[5] 《谈家桢文选》,谈家桢. 浙江科学技术出版社, 1 992 年8 月.
[6] 《情有独钟一一麦克林托克传记》,[美] E · F · 凯勒著,赵台安、赵振尧译. 生活· 读书· 新知三联书店, 1993 年.
[7] 《遗传学与百家争鸣( 1956 年青岛遗传学座谈会追踪研究) 》,任元彪等编.北京大学出版社, 1 996 年5 月
[8] 《谈家桢与遗传学》,赵功民著. 广西科学技术出版社, 1996年6月,
[9] 《刘庄百年》,罗以民著. 山西人民出版社, 1998 年l l 月.
[10] 《生物学大辞典》,谈家桢、马庆生主编.广西科学技术出版社,1999年i 月.
[11] 《赵超构传》,张林岚著.文汇出版社, 1 999 年8 月
[12] 《中国民主党派史》,孙晓华主编辽宁人民出版社, 1999 年9 月.
[13] 《基因的萦梦》,谈家桢著,百花文艺出版社,2000 年l 月
[14] 《生命的密码》,谈家桢著.湖南少年儿童出版社, 2000 年10 月.
[15] 《罗宗洛》,黄宗盟著河北教育出版社, 2001 年1 月.
[16] 《毛泽东与谈家桢》,张光武著.华文出版社, 2001 年8 月.
[17] 《中国遗传学史》,谈家桢、赵功民主编. 上海科技教育出版社,2002 年2 月.