陈桢与美丽的金鱼
陈桢(1894—1957),字席山,中年后改字协三。江西铅山人。陈桢的父亲是清末长江水师的一名小武官,因驻防地点经常变动,陈桢小时候很难在一个地方居住较长时间,再加上家庭经济状况较差,所以断断续续读过几年私塾和两年小学,其余时间只能在家自学。陈桢聪明好学,而且非常努力。这样,在1912年年末参加江西省公费生考试,初试和复试皆名列榜首,从此学费才有了保障。两年后毕业于上海公学部预科,紧接着又考入南京金陵大学农林科,于1918年毕业,获农学学士学位,因成绩优秀而留校任育种学助教。
1919年陈桢考取清华学校专科,后公费留学美国。在康奈尔大学研究院当研究生。1920年春转入哥伦比亚大学研究院动物学系当研究生。其间在美国著名细胞学家E.B.威尔逊实验室进修,1921年夏获哥伦比亚大学硕士学位,之后师从美国著名遗传学家T.H.摩尔根进修遗传学。1922年学成回国,曾任东南大学、中央大学、清华大学、北京大学教授,全国解放后,任中国科学院生物研究所所长,中国科学院生物学部委员和动物学会主任委员等职。
在科学研究上,陈桢对于遗传学方面的研究特别重视。1923年,他在《科学》杂志上发表文章,向百姓宣传,介绍遗传学的研究内容和遗传学在生产、生活中的重要作用。他花费了几十年的时间,结合我国的实际情况,对我国特产——金鱼进行了系统的研究。
现在家庭饲养的金鱼,其祖先是鲫鱼,这话可不是随便说说的。陈桢不畏辛苦,查阅大量古籍文献资料,逐步逐层地追根朔源,实事求是,具体问题具体分析,最后得出恰当的结论。因此,这样的研究结果客观、准确、无可置疑、令人信服。陈桢全面研究了金鱼和野金鱼(鲫鱼)在外形上的差异。通过翻阅古籍资料,了解到家养金鱼的来源。早在宋朝,人们发现鲫鱼中有红色鲫鱼和黄色鲫鱼。因为颜色特殊、好看,就置于家中饲养。后来慢慢地出现了白色鲫鱼、花斑鲫鱼和双尾鲫鱼等一些野生环境中没有的品种。这也就是金鱼被家养的开始。陈桢在研究金鱼的遗传过程中,发现每一种金鱼都可以和鲫鱼杂交,产生后代,而且这个后代还能繁殖自己的下一代。这从实验的角度证实金鱼和鲫鱼是同一种动物,金鱼的确是从鲫鱼演变来的。
1928年,陈桢又着手研究了金鱼的两个品种:透明金鱼和五花金鱼的遗传规律。在世界上第一次用金鱼证实了基因的不完全显性和基因的多效性。也就是说某些显性基因和隐性基因同时存在时,表现型显示两基因之间的性状。例如,当体色正常即非透明金鱼(AA)和透明金鱼(aa)杂交时,它们的后代是五花金鱼(Aa)。五花金鱼的身体部分透明,部分不透明。1934年陈桢先生还研究了金鱼蓝色和棕色的遗传规律。证明了金鱼的蓝色性状由一对因子控制,而棕色的性状需要四对因子同时控制。但无论蓝色还是棕色,它们都符合孟德尔遗传规律。这些工作使他在实践和理论上,对金鱼的发育和遗传有了深刻的认识。
20世纪50年代,在多年研究金鱼的实践经验基础上,陈桢先生更加广泛深入地查阅大量古籍文献,通过搞清金鱼的演变历程,也明确了人工选择是形成金鱼新品种的根本途径。大家已经知道金鱼起源于鲫鱼,鲫鱼首先出现突变品种红、黄鲫鱼。在南宋时期,由于人工喂养红黄鲫鱼,继而出现白色和花斑两个品种。后来在明朝由于使用盆养和陆续采用淘汰法挑选人们喜欢的金鱼,结果形成了五花、长鳍、凸眼、双尾、双臀、短身等六个新品种。到了清朝,有经验的养鱼者已经开始有意识地选择繁育新的金鱼品种。从1848年开始,到1925年的77年的时间里,总共形成了墨龙睛、蓝龙睛、紫龙睛、望天眼、水泡眼、狮头、鹅头、绒球、翻鳃、珠鳞等十个新品种。在金鱼的家化史研究中,可以得出这样的结论:让动物生活在最适条件下,虽然它们的差异是没有目标,没有方向的,但是人们按着一定的目标,一定的方向,不断地人工选择那些变异品种,终会形成新的品种。
陈桢还是我国最早涉猎动物行为学研究的科研人员之一。在1937年陈桢发表了两篇关于蚂蚁筑巢行为的论文。
陈桢晚年研究中国生物学史。在查阅大量古籍资料的基础上,根据历史事实,他指出:虽然我国古代没有在某一方面有深入研究和见解的科学家,但中国古代的劳动人民却有着智慧的头脑,为我们留下了丰富的生物学遗产。比如:几千年来,我国劳动人民不断总结经验,发现并口头流传着许多谚语;其中涉及茶叶、稻谷等农作物和经济作物的种植,以及蚕、羊等多种动物的饲养;也有许多与生物学有密切关系的经典著作。例如《诗经》、《周礼》、《尔雅》等许多作品。这些古书是我们今天研究生物学史的重要资料,为后人研究我国生物学史留下了一系列宝贵文献。与此同时他还将中国生物学史分为秦以前、汉代至明代、明末至解放前、解放后这样四个时期。
陈桢不仅是一位优秀的生物科学家,还是一位教育学家。他曾先后任南京东南大学农学院动物学系教授,中华教育文化基金会科学教授,北京师范大学生物系教授,南京中央大学教授,清华大学生物学教授兼主任,西南联合大学生物系教授,北京大学生物系动物学教授。陈桢讲授过的科目包括系统动物学、动物生理学、动物遗传学、细胞学、组织学和生物学史等多门。他的课程内容生动丰富,重点和难点讲解清楚,并注意及时介绍新的科研成果。陈桢对实验课特别重视,对于实验的题目确定,试剂匹配,培养基配制,实验操作,结果的统计分析,直到实验报告的书写,都会亲自检查督促。为了“讲自己国家的生物,用自己采集的标本,而不要从外国进口实验材料”,他让工作人员将课程涉及的动物实验材料,在国内采集一套,并制成标本备用。他在指导学生实验研究时,注重因人而异循序渐进,引导学生自学,培养学生独立思考的能力。正是他本人在教学和实验中,对自己严肃认真和一丝不苟的要求,几十年来为国家培养了许多动物学和遗传学方面的优秀人才。
1934年,陈桢继编著《普通生物学》之后,又编著了《复兴高级中学教科书·生物学》一书。该书内容丰富,编排顺序由浅入深,图文并茂,很适于自学。这本书在17年间(1934年至1951年)共印刷了181次,对我国生物学基础知识的普及和培养生物学人才,都产生了重大影响。