实验室中三十年——访生物学家朱洗教授 [复制链接]

第5版()
专栏：

实验室中三十年
　　——访生物学家朱洗教授
　　本报记者　杨瑛　高洁
中国科学院实验生物研究所所长朱洗教授，三十多年来，孜孜不倦地从事胚胎学的研究。长时期的艰苦踏实的实验工作，使他在这门生物学中最基本的科学理论研究方面，取得了卓越的成就。由于他关心国家的社会主义建设，努力来解决生产实践中提出的有关的关键问题，因而，他也为国民经济的发展作出了有益贡献。三十多年来，朱洗教授自己或和他的老师、助手合作，先后发表的科学论文和研究报告达七十多篇；其中，解放后发表的有三十篇。这些论文和报告绝大部分内容，是关于卵球成熟与受精理论的研究。他早年就动手写作的生物学丛书，已出版了九本；他的科学著述共十多种，达三、四百万字之多。
　　探索卵球成熟与受精的规律
我们访问朱洗教授前，曾看过上海科学教育电影制片厂拍摄的一部电影。这部电影，纪录了朱洗教授培育没有“外祖父”的癞蛤蟆（即蟾蜍［chán-chú］）的情节。这真是一部有趣的影片！春天，河面薄冰初融，成对的蟾蜍拥抱着跳进池塘。雌的把卵排到体外，经过受精，卵就在长长的胶膜卵带中，渐渐孵化成黑色的小蝌蚪。
这是自然界中蟾蜍生育传种的普遍现象。在中国科学院实验生物研究所的研究室里，技术员从冷藏库中，取出经过冬眠之后待产的母蟾蜍，剖开腹部，取出卵巢，用细针把整个卵巢分成许多小块，每块包有三、四百颗卵，然后放进盛有含激素的生理水的玻璃瓶里。经过一些时候，玻璃瓶里的卵巢开始有规则的收缩，一颗颗棕黑色的卵球排出来了，一颗、两颗、三颗……。技术员把这些体外排出的成熟的卵球，吸在玻璃片上，用吸水纸吸去水分，轻轻涂上癞蛤蟆的鲜血，然后用只有一根头发丝直径十分之一粗细的玻璃丝去刺卵球，使涂在外面的白血球随着针头引到卵球的适当部位，替代精子的作用。接着，再把卵球外面的血污洗净，放进定温箱。三小时后，有些卵球开始分裂，最后变成了活泼的小蝌蚪。再过一个多月，小蝌蚪离水登陆成了小癞蛤蟆了。
这里介绍的，是朱洗教授1959年所进行的一次实验。这批用人工单性生殖的没有父亲的小癞蛤蟆，共二十五只。其中一只母癞蛤蟆，长到1960年冬天，经过冬眠，今年三月和雄体交配产了卵，它们的后代，就是现在这批没有“外祖父”的癞蛤蟆。现在，这批癞蛤蟆在实验生物研究所的饲养池里，大的已长到三、四十克重，小的也有婴儿拳头大小。除小部分有些畸［jī］形外，大部分都长的活泼神气。
朱洗教授从1925年开始，就学习和从事胚胎学中卵球成熟与受精理论的研究，至今三十多年。他告诉我们，培育成功没有“外祖父”的小蟾蜍，并不仅仅在于证明人工单性生殖的蟾蜍可以传种接代；更重要的意义，在于进一步检验了朱洗教授所创造的蟾蜍体外排卵这一新方法，可以获得具有完好的发育能力的卵球。这是对学术研究上一个重要的贡献。因为，动物的卵球，向来只能在母体内发育成熟，科学家要进行分析研究卵球的成熟和受精，有许多不便。近三十年来，世界上有许多生物学者，都在研究人工体外排卵的方法，希望把动物生殖的秘密，放在人的肉眼直接观察之下；但是，都没有得到理想的结果。而且，争论很多。有的甚至认为体外排卵的实验，即使有些卵球能够脱出卵巢膜，也很可能是由于卵巢久留体外，发生萎烂的结果。朱洗教授的实验，修正了这些错误的论断，为人们进一步研究卵球的成熟和受精，（或单性生殖）和发育机制开辟了一道新的门径。
这几年来，朱洗教授和他的助手们，用这个便利的实验方法，进一步对卵球的成熟和胚胎发育的关系，进行了几千次系统深入的研究。他还根据自己几十年的研究事实，得出这样的理论：只有当卵球“适当成熟”的时候受精（或单性生殖），才能得到健康的子代；早几小时或迟几小时受精（或单性生殖）便会使胚胎发育不正常或夭殇［shāng］。同时，他还总结出关于卵球的成熟程度和胚胎发育的关系。
或者有人会问：癞蛤蟆既不好吃，又无用处，为什么要花这么许多时间去研究它呢？朱洗教授说：动物的发育与生殖，虽有各自的特殊性，但也有它普遍的规律。要想直接在与人民福利有关的动物身上，进行实验，进行分析研究，有许多实际困难。就拿猪、牛、羊、马等家畜说吧，它们身材庞大，饲养费料，价格贵，数量有限，卵体微小，卵数更少；哪有癞蛤蟆这样卵体既大，卵数又多，要多少，就多少呢！从这种“无用”的小动物的研究中，所得的实验数据和推演出的理论，虽不一定能直接应用到有经济价值的动物和人类身上；可是这些理论若确凿无误，就能成为研究别种动物的指路灯。事实也正是这样，朱洗教授关于卵球成熟程度与胚胎发育关系的理论，后来帮助他解决了研究人工繁殖家鱼的许多关键问题。
朱洗教授领导的关于“家蚕混精杂交”的理论研究，也非常有趣。在实验生物研究所的一间标本陈列室里，我们看到了有关这项研究的一部分标本——“混精杂交”的家蚕蚕茧。这些蚕茧的形状、颜色都很异常，有扁圆形的、锥形的，还有心形、肾形、海胆形，等等。有的颜色特殊，个儿特别大。朱洗教授通过这项研究，提出了关于遗传学上的一项新见解，并对远缘杂交提供了一种理论解释。因而，曾经引起国外一些科学家的极大的兴趣。“混精杂交”还提供了一种新的育种方法，这就是朱洗教授和他的助手们，培育出的一种大茧形的蚕种。
　　在生产实际中
十多年来，朱洗教授坚持在理论研究的同时，先后花了七八年时间，以他渊博的理论素养，指导着并出色地完成了蓖麻蚕驯化和家鱼人工繁殖的研究。这两项研究对发展国民经济作出很大的贡献。
蓖麻蚕原产在印度。它的特点是生长快，生活力强，饲养比较容易，一年可以繁殖养育五六代。蚕儿吃的蓖麻叶到处可以生长，是一种经济价值很高的半野生植物；蓖麻蚕的丝，又是绢纺和与羊毛混纺的上好材料；蚕蛹的含油率很高，营养丰富，近似鸡蛋或肉。朱洗教授看上了蓖麻蚕的这些特点，在党提出的理论联系实际的方针鼓舞下，他决心把这个亚热带的“客人”，迁居到我国来。虽然过去也有人多次将蓖麻蚕引到我国，但没有成功。从1952年到1956年间，朱洗教授和所里的其他几位研究技术人员，前后花了四五年时间，研究解决了蓖麻蚕的饲养、制种、防病和越冬等问题，驯育了适合中国气候环境的蓖麻蚕新品种，建立了一整套饲养技术。朱洗教授还亲自主持编写了通俗技术资料，开办训练班，把饲养技术传给别人。这些年来，除青海、新疆、西藏外，我国各地都曾经成功地饲养过蓖麻蚕。安徽省的阜阳等专区，很多农民把饲养蓖麻蚕，当成一项重要的副业生产。
家鱼人工繁殖，是我国淡水养殖业中一个很重大的问题。我国各地大量饲养的鲢、鳙鱼，肉嫩味美。可惜这类鱼不像鲫鱼鲤鱼那样，能在池塘里自然产卵。每年夏季，成千上万的渔民，都得到长江等天然产卵场去打捞鱼苗，然后运到各地饲养。这样，费时费工，鱼苗在运输中死亡率极高，家鱼的养殖自然受到限制。用人工繁殖家鱼，是人们多少年来的愿望。朱洗教授虽然不熟悉家鱼，但在1956年，他就热心地提出这个问题，并开始设计实验。1958年，全国的大跃进形势，又鼓舞了他的勇气，他与浙江省水产厅合作，开始了实验工作。广东南海水产研究所，在春季试验白鲢人工催产成功之后，朱洗教授和他的助手，又提出了一种更简便而经济的方法：在秋季进行花、白鲢的催产，也获得成功。这些成就，为我国淡水养殖业揭开了全新的一章。经过四年来的不断钻研，他应用了二十多年来所系统研究过的卵球的成熟受精和发育的成就；以及胚胎学理论的知识，总结了他和他的同事者的实践经验以及兄弟单位的成果，深刻地阐［chǎn］发了亲鱼（即怀有成熟卵巢和精巢的雌、雄鱼）饲养、人工催产和人工孵化鱼苗等一系列关键问题，终于揭开了家鱼人工繁殖之谜，解决了家鱼人工繁殖的许多生产技术问题。
　　严峻的实验
无论是和朱洗教授本人还是和他的同事、助手们谈话，使我们得到一个深刻的印象：朱洗教授踏踏实实，不辞辛苦，以严峻的科学态度，重视一点一滴的实验事实的积累，使他的研究工作建立在可靠的基础上。
就拿卵球成熟程度与胚胎发育关系这项研究来说，早在三十年前朱洗教授在法国勤工俭学期间，就和他的老师一起观察到两栖类卵球的成熟期可以分成不够成熟、适当成熟和过分成熟三个阶段。俟后几十年间，他用蟾蜍深入系统地进行了一系列的实验，以大量的实验资料，证实了卵球成熟的阶段理论，阐明了不同程度成熟的卵球与受精的细胞学变化的关系。为了进行卵球成熟程度的细胞学研究，他常常把一个小如芥子的蟾蜍卵，切成一、二百个小片，放在显微镜下观察。这项工作要求十分严格，它要求把每一个小片按照切下来的次序排列起来，不能搞乱，连每一小片放置的方向都要一样不能颠倒，如果有一点差错，就不可能得出正确的资料。朱洗教授和他的助手们，经过不断的细心观察，才从成千上万的卵球切片中，看出它的微妙的变化。然后画成草图，把它记录下来，作为研究的资料，这需要付出大量而又艰巨的劳动。近年来，他又和他的助手陆续在金鱼、鳊鱼、鲤鱼和家鱼上做了不少工作。从这些新的不同实验材料中，验证了这个理论。
朱洗教授常常告诉年青人说：“科学研究，是一项创造性的工作，要胆大心细不怕困难。在困难和失败的关头，尤其需要勇气和顽强的精神。”事实上，他自己就是这样的人。1951年，蟾蜍人工体外排卵的方法研究成功不久，朱洗教授和他的助手们，便对体外排出的蟾蜍卵球用涂血针刺的方法，进行人工单性生殖的实验。从1月到4月，他们做了近四百组实验。开始的时候，用白金丝针刺了将近七千个卵，竟然没有得到一只出膜的蝌蚪！重复多次，结果都是一样的失败。看来，这项实验似乎没有成功的希望了。但是朱洗教授和他的助手们，没有灰心丧气。他们仔细分析了失败的原因，改用了直径较细的玻璃丝，继续进行实验。在以后的十天之内，他们又刺了三千多个卵，得到了五只出膜的蝌蚪，增强了实验的信心。1958至1959年，在进一步掌握卵球成熟时间、改良针刺技术和饲养蝌蚪与小蟾蜍的方法的基础上，他们又再度大量进行人工单性生殖的实验。在前后五个月之内，他们一共刺过四万零一百四十个卵球，终于得到二十五只经过变态的小蟾蜍。其中两只，长到成体，都是雌的。1960年死了一只，仅余一只。这一只，就是前面所说的那批没有“外祖父”的小蟾蜍的母亲。
朱洗教授还十分重视踏踏实实的调查研究工作。千百年来，相传养在池塘里的鲢、鳙等家鱼的性腺，是不会发育的。可是，朱洗教授并不相信这一点。他常常在思索能不能人工培育性腺成熟的亲鱼。有一次，他偶然听说有人从塘里捕来的鲢鱼肚子里，吃到许多鱼子。这件事给他很大的启示。为了进一步证实这一情况，这位老科学家在浙江省水产厅的大力支持下，发动青年同志，在浙江省许多著名养鱼地区进行实地调查。他们从一条江河走到另一条江河，从这一个池塘走到另一个池塘。在1958年秋天，他们终于在杭州的上城河，发现了卵巢发育得十分良好的鲢、鳙鱼，当即用一种简便的催产方法催产，第一次就得到了三万多鱼苗。朱洗教授和他的助手关于池鱼可以怀卵的发现，不仅打破了过去一向认为养在池塘里的鲢、鳙鱼性腺不能发育的理论，还进一步找出了有些池塘鱼的性腺所以不发育的原因，为今后顺利开展家鱼人工繁殖工作，奠定了良好的基础。
　　坚持亲自动手
朱洗教授常说：“科学研究，是不能远距离操纵的。”不论是在实验室里研究胚胎发育，还是到外面渔场去解决家鱼的人工生殖问题，朱洗教授总是亲临现场，具体解决问题。几十年来，他一贯亲自动手做实验。在他的实验室里，我们曾经看到他的卷帙［zhì］浩繁的实验记录，和在显微镜下观察卵细胞成熟和受精的各种记录图形。他画的图十分精确，据说至今所内很少有人能比得上他。对一些比较难做的新的实验，朱洗教授常常自己先做，取得了经验，然后教给别人。
和朱洗教授一起研究蓖麻蚕的同志，告诉我们：在驯化蓖麻蚕的研究过程中，他们先后碰到过三次大难关，每次都几乎使蚕儿断种绝代；最后，都是朱洗教授亲自动手实验，才迅速获得解决的。以其中的一次来说吧。有一年夏天，天气酷热。忽然发现大批蚕蛹不能化蛾，或是化蛾之后不肯交尾产卵；将一部分蚕蛾进行解剖，发现卵巢发育很不好，眼看将有断种的危险。对这个突然的袭击，有的人不免惊慌起来。朱洗教授一面安慰大家，一面苦苦思索。他根据多年来对一般生物受精、发育规律的研究，认为出现这种现象，可能是因为蚕体的生殖细胞和体细胞在发育过程中，对温度的要求不一样，出现了发育的不平衡现象。因此，虽然看来蚕儿身体发育尚好，但生殖细胞发育不健全。根据这个线索，他们立即采取降温措施，并且指导他的助手做了各种温度的对比试验，终于找到了蚕种的适宜的温度。他们还通过试验，知道即使在高温季节，只要在一定条件下仍可制种。这样，他们终于度过了难关。从此蓖麻蚕育种法中，又增加了一条宝贵的经验。
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朱洗教授今年六十一岁了。他1920年到法国勤工俭学，1925年进实验室，开始从事胚胎学中卵球成熟与受精理论的学习和研究。三十多年来，他始终坚持不懈地工作着。他经常白天在实验室工作，晚上写作到深夜。有时，为了思索一些科学问题，晚上回家竟会找错大门，走进别人的家里去了。我们访问他的时候，他还给我们讲起一件耐人寻味的事情：几年前，有一次，一向健康的朱洗教授突然患了严重的疾病，昏迷不醒。当他清醒过来的时候，心中十分不安。他愁的倒不是自己的病，而是忧虑着自己的研究工作还没有结束。病好之后，他曾经打算要结束一下自己以前的工作。他说，“可是这些年来，不知不觉的，工作又越做越多啦！”看，祖国社会主义建设的飞跃发展，怎样鼓舞着这位老科学家的前进步伐！