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贝时璋:中国生物物理学奠基人

fengyanfengyu 2010-12-10 18:11:04 编辑组稿/萧虞 总第086期 放大 缩小

贝时璋先生与20世纪同行,经历了百年世事沧桑,目睹了百年科技巨变,体会了人生的无尽乐趣;同时,他也对中国生物物理学的发展做出了杰出贡献,展示了人生的巨大价值。

停下诠释生命本质的脚步

2009年10月29日上午,中国科学院最年长的院士贝时璋在度过自己106岁生日后的第19天,离开了这个世界。作为中国现代生物学研究和教育的先行者,开创了中国生物物理学、放射生物学和宇宙生物学,为中国生命科学和载人航天事业作出了突出贡献的科学元勋,停下了诠释生命本质的脚步。

就在贝时璋去世的前一天,10月28日上午,他还召集了6位研究人员,一起讨论在已有的创新课题基础上继续努力工作的问题。

当时,他精神很好,与大家聊了一个来小时,并告诉大家:“我们要为国家争气!”这也是他留给中国科技界的最后遗言。

这也是他一直身体力行的。与20世纪同行的贝老,经历了百年世事沧桑,目睹了百年科技巨变。

上世纪30年代,贝老受命组建浙江大学生物系。在浙大工作20年,他培养出大批杰出的实验生物学家和生物学科带头人。他给浙大毕业生的题词“学问试看胜于我者,境遇要比不如我者”和“业精于勤,行成于思”,也正是他自己的座右铭。

工作是贝时璋最大的快乐。新中国建立之初,在筹建中国科学院时,领导上希望他能多做些管理工作,为了新中国的科研大局,他同意了。改革开放之后,组织上还希望他担任些社会职务,他都推掉了。他建议让更合适的人来做社会工作,因为自己只想做科研。

1982年,贝时璋除在《中国科学》上发表5篇论文外,另编辑了24篇论文,于1988年出版了《细胞重建》论文集第一集。92岁之前,他每天都坚持去实验室上班。2003年他还完成了主编《细胞重建》第二集的工作。

 正因为贝时璋长期工作在科研第一线并取得了卓越成就,他1928年就在那里取得博士学位的母校德国图宾根大学,在时隔半个世纪后,又分别于1978年、1988年、2003年和2008年4次授予他荣誉博士证书。这在中国和德国教育史上都极为罕见。

2004年,在为《中国院士治学格言手迹》写的序言中,贝时璋介绍了自己治学80年的心得,可以概括为四个字:志勇恒爱。有学生把此解释为:目标远大,一往无前,百折不挠和乐此不疲。

进入期颐之年后,贝时璋仍坚持工作。每个周三上午,他都要与生物物理所的助手王谷岩研究员讨论工作,继续对自己建立的“细胞重建学说”及与之相关的重要生命科学课题,进行深入的理论探索与研究。另外就是回顾和总结他从事科研和教学80年的心得体会与经验,以及他创建并长期领导生物物理研究所的建所思想与实践,他把这些工作称做“回忆录”,同样也要交给研究所和国家。

这些凝结着贝时璋一生才智和心血汗水的精神财富像一盏指路明灯,将永远照亮后学前进的路。

养生之道

1903年出生的贝时璋院士是1948年遴选的中央研究院第一批院士,也是最年长的中国科学院院士。

过了百岁之后,贝时璋的味觉、嗅觉和触觉功能还很好,只是从1999年96岁开始,他的听觉和视觉功能逐渐萎缩。与人对话时,就由家人用水彩笔写大字给他看,或者用手指写在老人的手心里。贝时璋用放大镜细细看每一个字,偶尔碰到字数多的问题也会提抗议:写得简单一点嘛!

贝时璋一生没有生过大病,98岁之前没有住过医院,除了正常的体格检查,他是不去医院的,平常几乎不打针吃药。

总结自己的长寿经验时,贝时璋认为主要得益于4个方面:淡泊名利,宽厚待人,适当运动,注意营养。

从中关村北一条的住所到中国科学院生物物理研究所,来回3000步,这条路贝时璋走了整整40年。后来,这位年逾百岁的资深院士虽说已不再往返于这两地之间,但他仍坚持每天在自家室内、走廊和阳台上走3000步,以模拟从家里到实验室的路程所走的步数。自己还编了一套操,按摩手脚、头部,活动身体各个关节,每天操练两次。从小就热爱劳动的贝时璋始终把自力更生挂在嘴边,以尽量减少别人的负担。

在饮食上,他的原则是早上吃得饱,中午吃得好,晚上吃得少;不挑食,荤素搭配,讲究营养和热量,吃饭要讲究蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质的搭配。除一日三餐,他基本上不吃零食;除水果外,不吃生冷食物,饭菜全吃热的,所以从来不闹什么肠胃病。

贝时璋在德国留学时,学生中盛行吸烟,他也学会了吸烟。烟一直吸了60年,到20世纪80年代初,说戒烟,便从此再不抽烟。他也从不吃其他补药和营养品,只是每天坚持吃4片复合维生素B、6片维生素C。之所以每天坚持吃复合维生素B和维生素C,贝时璋认为根据自己的细胞重建理论,维持好细胞解体和细胞重建的平衡,是对抗肿瘤和心血管疾病以及维持和提高脑功能的重要环节;而细胞解体和细胞重建的平衡,是靠机体氧化、还原系统作用的平衡来维持。吃一定量的复合维生素B和维生素C,就可以维持氧化、还原系统作用的平衡,从而可以对抗肿瘤和心血管疾病以及维持和提高脑功能,保持健康。

贝时璋喜欢和年轻人相处。在他身边就活跃着一群年轻人,贝时璋和他们在一个课题上共同研究交流,合作非常愉快。贝时璋认为老年人除了和老友交往之外,还要多交“忘年交”。年轻人朝气蓬勃,奋发向上,头脑敏捷,接受新鲜事物快,多和年轻人交朋友,能使老年人萌发童心,可以调节心理,保持愉快心情,消除孤独、寂寞、烦躁、忧郁等不利于健康的情绪。这就是一位世纪老人、一位生物学家的养生“秘诀”。

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童年往事

家乡,是每个游子心中美好感情的载体,是游子珍藏心底的绚丽多姿的童年记忆。贝时璋年少时便离开家乡,如今老了依旧一口浙江腔的普通话,“北京蹲了几十年了,北京话就是讲不好”。

青少年时代,贝时璋在汉口和上海读书,那时每年寒暑假,他都要回家。

贝时璋时常对人回忆从前,回忆他每天上私塾都跳跃着走过小镇的那座青石板小桥,走过开满油菜花的乡村,绿色的树上结满了香甜的果子,而私塾旁那棵百年老槐树则是他童年的乐园。讲起儿时的趣事,贝时璋一下子变得年轻了,脸上浮现出生动的笑容,浓浓的思乡之情溢于言表。

1903年10月10日,贝时璋出生在浙江宁波镇海县一个世代种地打渔的家庭。贝时璋的祖父是位贫苦渔民。童年时,贝时璋常听说乡镇渔民出海打鱼,翻船丧生、家破人亡的事情,使他感触很深。父亲小时给人放过牛,后当学徒、店员,又到汉口开小店,最后在德商乾泰洋行“买办间”当一名中国账房,以其微薄的收入养活全家。

小时候的贝时璋沉默寡言,却勤于思考,从小到大,不论遇到什么事情,总要问个为什么。

父亲有时会带小贝时璋到上海办事。那些贝时璋从未看过的新鲜景象常常促使他不停地提出疑问并冥思苦想。他看见过拉纤人,看见过船老大把橹摇得飞快,可江上那条“江天火轮”大船却让贝时璋感到奇怪:没有拉纤人和摇橹的船老大,“江天火轮”怎么会动呢?船舱里没有灯油,灯怎么就能亮了呢?贝时璋百思不得其解。在大上海,贝时璋看到了更多新奇古怪的事:黄包车与乡下的独轮车不同,黄包车是人在前面拉,独轮车是人在后面推;繁华的南京路上,商店橱窗有个木头的、黄头发、会自己转动的“洋模特”。贝时璋看呆了,他不明白木头人怎么会自己转动。贝时璋还在姑妈家看到了真正的电灯,这电灯依靠“扳头”,一上一下扳动使它一亮一灭。贝时璋想,乡下要有这玩意儿就方便多了。每次到上海,贝时璋都觉得大开眼界,他心中涌起无限的遐想,也不断开启着他心中好奇与探索之门。

父亲言语不多,但平时喜欢读书,生活很有规律。他经常告诫贝时璋存放东西要有固定的位置,以免乱找乱翻浪费时间。在父亲的影响下,贝时璋从小养成了良好的生活习惯,东西从不乱摆乱放,柜子里的衣服也叠得整整齐齐。

因家境贫寒,贝时璋8岁才进了家乡的“进修学堂”上学。母亲为了摆脱“目不识丁”的痛苦,对他上学寄予很大希望,特意租了一套上学礼服,有红缨帽、天青缎外套和黑缎小靴,把他像模像样地送进了学堂。母亲曾对贝时璋一字一句地说:“儿呀,男人要成大器就得有文化,阿姆(妈妈)没文化苦了一辈子,你一定要给阿姆争气,好好读书,做一个有出息的男人。”第一天上学,先拜孔夫子,接着开笔老师刘楚臣教“天地日月,山水土木”,用墨笔描红字本。当时贝时璋很高兴,日常看见的东西都可以用字写下来,这多好!

两年后,贝时璋转学到另一个较大镇子的“宝善学堂”。4年后,以优异成绩考进了中学。

1915年,贝时璋的父亲改做生意后,去汉口开铺子,就把贝时璋接到汉口,送到德国人开办的德华中学去念书。这所学校大多使用德文教材,除国文、史地外,其他课程都由德国老师担任。3年半后贝时璋就结束了中学的学业。

1922年3月,在父母的全力支持下,贝时璋赴德国留学,踏上了探索生命的科学之旅。在回忆自己的生活道路时,贝时璋对父母充满了感激之情,他说:“父母的教诲使我受用终身,我把父母勤劳节俭、宽容厚道的精神作为自己的座右铭,意志坚定,排除一切困难,为科学事业奋斗终生。”

从“银博士”到“金博士”

“夫天地者,万物之逆旅,光阴者,百代之过客,而浮生若梦……”说起对生命科学的最初兴趣,贝时璋印象很深的便是小时候念过的李白的这首《春夜宴桃李园序》。李白在另一篇文章中写的“混沌初开,乾坤始奠,气之清轻,上浮者为天,下沉者为地。”对贝时璋的影响也很深,他觉得很有哲理,认识到天地宇宙是自然开辟的,不是神造的。

而在汉口德华中学的学习则使贝时璋得到理科知识的启蒙。当时学校备有许多册《理科书本》,书中几乎什么都有,如天文、物理、化学、矿物、植物、动物以至人体方面有关内容。虽然都很浅,但知识面较广,且有系统。贝时璋很爱读这些书,从中学到不少关于理科方面的启蒙知识。

1918年秋的一天,15岁的贝时璋在汉口华景街旧书摊上买到一本德文原版书——E.菲舍尔著的《蛋白体》,读得很感兴趣,虽然一知半解,但初步懂得蛋白体对生命是很重要的,也使他对与生命有关的科目发生了兴趣。谁能想到,就是这本描述蛋白质结构和组成的通俗浅显的书,像磁石一样吸引着贝时璋的心。1919年春,他违背了父亲要他进洋行工作的意愿,考入了上海同济医工专门学校(同济大学前身)。入学后,先在德文科,经过半年德语深化学习,贝时璋顺利升入了同济的医预科。

在此期间,给贝时璋印象最深的,也使他受益最多的是当时教解剖学的鲍克斯德老师,他授课不带稿,也不发讲义,讲课时,用图谱和实物相互对照,讲解之细致生动,教学之认真负责,使贝时璋对形态学产生了浓厚兴趣。

1922年,贝时璋留学德国。德国福莱堡大学承认同济医工专门学校医预科的学历,可以立即转入医科,而贝时璋却改了“行”,先后在福莱堡、慕尼黑和图宾根3个大学学自然科学,并以动物学为主修。在北海和波罗的海拥抱的美丽土地上,贝时璋成天与书本和仪器为伍,以实验室为家,刻苦攻读。他不但学习了生物学的课程,还学了物理学、化学、地质学、古生物学等许多门课程,又自学一些数学,并寻找一切机会参加实验或野外实习,这些大学的学习活动使贝时璋受益匪浅。

1924年初,图宾根大学动物系的导师给贝时璋提出了博士论文题目:《两种寄生线虫的细胞常数》。经过深入思考,贝时璋提出寄生的线虫不适合做实验,因为不能培养,且虫体太大,细胞数目太多,又不透明,做实验很困难;而以自由生活的、长在醋里的线虫—醋虫作实验材料,可用稀释的醋培养,个体小,细胞数目少,又透明,便于观察,有利于做实验。导师同意了他的意见。这样,贝时璋顺利地对醋虫的生活周期、各个发育阶段的变化、细胞常数、再生等进行了实验研究。于1927年、1928年发表两篇论文,其中一篇《醋虫生活周期各阶段及其受实验形态的影响》是他的博士论文。贝时璋的博士论文显示了他非凡的才华,得到高傲的德国生物学界权威人士的赞誉。权威的大生物学家J·W·哈姆斯向贝时璋的导师发去了贺信,祝贺他培养了一名杰出的生物学人才,并在自己的论文内引用了贝时璋的一大段论文内容。1928年3月1日,贝时璋完成了从本科到博士的“三级跳”,戴上了第一顶自然科学博士学位桂冠。但贝时璋毕竟初涉生物学界,有人戏称他为“银博士”。1928年到1929年,贝时璋在图宾根大学动物系任助教,在著名的实验生物学家J·W·哈姆斯指导下从事科学研究。

贝时璋在德国一共待了8年。这8年,他学会了科学研究的方法和技术,掌握了学术思想,积累了研究工作的经验,同时也形成了自己的研究风格。他注重秩序,什么事情都细致周密,有条不紊。他不轻易发表论文。工作做完了,论文写出初稿了,他总是那么放着,不急着拿出去,总在反复推敲,或者补充实验。他的论文也总是写得尽可能短。

在那个年代,还没有共聚焦或双光子显微镜,贝时璋用的Leitz光学显微镜,所有制片都是手绘。他的论文含80张这样精细的绘图,每张图都非常逼真,看后令人赞叹。

50年后,即1978年3月,由于贝时璋长期工作在科研第一线,并在科学研究中获得卓越成就,图宾根大学再次授予他自然科学博士学位(“金博士”)。又一个10年过后,在1988年3月,图宾根大学第三次授予贝时璋自然科学博士学位(“钻石博士”)。世界上获图宾根大学如此青睐者仅贝时璋一人。

当初,贝时璋初露头角,引起德国学术界的重视。注重技术效益和学术竞争激烈的西方社会,自然会千方百计挽留这位年轻的人才。然而,物质上的诱惑,导师的相劝,都没有动摇贝时璋回国效力的决心。

1929年秋,贝时璋离别图宾根大学回到贫穷落后的祖国。在当时的中国谋个适当的职业绝非易事,但经过一些曲折,贝时璋于1930年4月在杭州筹建浙江大学生物系,8月被聘为浙江大学副教授,担任系主任。在教学之余,贝时璋仍然在科学领域执著探索。

在长达80多年的科学探索生涯里,贝时璋获得了许多科学成果,他的主要研究工作包括动物的个体发育、细胞常数、再生、中间生、性转变、染色体结构、细胞重建、昆虫内分泌腺、甲壳类动物眼柄激素等方面,其中尤其以关于细胞重建的研究最为突出。

从在德国留学时起,贝时璋就开始了实验细胞学的研究工作。1932年春,贝时璋在杭州郊区松木场稻田的水沟里观察到甲壳类动物丰年虫的中间性,并发现在其性转变过程中生殖细胞的奇异变化,即细胞解体和细胞重建的现象,这一现象是新的细胞繁殖方式和途径的发现,打破了细胞只能由母细胞分裂而来的传统观念。贝时璋将此种现象称为“细胞重建”,并于1934年在浙江大学生物系的一次讨论会上报告了这项研究结果,发表了名为《丰年虫中间性生殖细胞的重建》的论文,从此奠定了贝时璋作为中国著名细胞生物学家的学术地位。

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穷其一生为科研

在浙江大学20年,贝时璋先后担任副教授、教授、系主任、理学院院长,培养了众多学生,推进了中国生物科学的发展,影响深远。贝时璋不仅是一位杰出的教育家,也是一位卓越的科研组织者、领导者。

中华人民共和国成立后,为协助筹建中国科学院,贝时璋奔走于北京、杭州之间。1950年离开浙江大学到上海中国科学院实验生物研究所任研究员兼所长。1954年1月,中国科学院建立学术秘书处,贝时璋被调任学术秘书处学术秘书。贝时璋将实验室迁往北京。

那段时间,贝时璋把大量的精力和时间都放在了科学组织工作方面。他是组建中国科学院最初的倡议者之一,也曾参与制定了新中国科学事业发展的很多重要规划。

生物物理学是20世纪中叶以后逐渐形成的一门新兴边缘学科。早在20世纪40年代,贝时璋就洞察到物理学和生物学相互渗透的大趋势,深信生物学必将从描述性科学向定量性科学转变。到了50年代,他匠心独运地组织物理学家、化学家和数学家合作共事,把物理科学的思想、方法和概念运用到生命科学研究中去,于是,生物物理学便在中国应运而生了。

1958年,在中国科学院领导下,由贝时璋负责在北京实验生物研究所基础上组建中国科学院生物物理研究所,贝时璋任研究员兼所长,这标志着生物物理学作为一门独立的学科在中国正式确立,并为其后来的蓬勃发展奠定了坚实基础。

1964年,贝时璋领导了中国第一届生物物理学学术会议,并在大会上报告了“生物物理学中的若干问题”,指出生物学与物理学相结合是自然科学发展的必然趋势,这种结合会像生物学与化学结合那样,在生物学领域产生一系列重大发现。在他的领导下,1980年在北京成立了中国生物物理学会。在学会成立大会上,贝时璋众望所归地当选为中国生物物理学会理事长。1985年,《生物物理学报》创刊,由已届耄耋之年的贝时璋担任主编。

在国际航天事业刚起步之际,贝时璋高瞻远瞩地创建了宇宙生物学研究室,与有关部门合作,在1964到1966年两年间发射了5枚生物探空火箭,并成功回收了搭载的生物样品和实验动物。

经历了近一个世纪的探寻,贝时璋说:“我现在对生命的本质问题可以发表意见了,我是将天文、物理、化学、生物、哲学结合起来,探讨生命的本质,而这种深刻而立体的认识与年轻时是不能相比的,那时可能只对一个单薄的独立的生命感兴趣。”他还在从事细胞重建的研究,他坚定地认为,21世纪是生命科学全面深入发展的时代,人类追求长寿已不再是一种梦想。

贝时璋学识渊博,他的学术兼职也很多。对于自己分担的所有社会工作,他无不奋力完成。鉴于贝时璋在科学上的突出成就,2003年,国际小行星中心和国际小行星命名委员会根据中国国家天文台的申报,正式批准将该台于1996年10月10日发现的、国际永久编号为36015的小行星命名为“贝时璋星”。

经贝时璋在近70年的科研及教学生涯中,为中国的科学事业做出了重大的贡献。

经典语录

我用自己的生命研究生命科学,不久以后简单的生命将在实验室合成。那时,生命与无生命之间的界限,也不再是固定不变了。

对科学家来说,最快乐的事情就是呆在实验室里做实验或在图书馆里看书。

仅有知识要解开生命的本质可能是远远不够的,人类现在对这个问题是更清晰了还是更为糊涂了呢?

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