克隆先驅童第周
童第周先生(1902—1979),字慰孫,浙江鄞縣人。我國著名生物學家、教育家、中國試驗胚胎學的創始人,是試驗胚胎學、細胞生物學、發育生物學及海洋生物學等領域卓有建樹的生物學家,被譽為“克隆先驅”。
一
童第周1902年5月28日出生于浙江省鄞縣塘溪鎮童村一個農民家庭。1908年至1916年就讀于本村私塾,1916年至1918年執教于本村私塾,1918年至1920年就讀于寧波第四師范學校,1920年至1922年就讀于寧波效實中學,1923年至1927年復旦大學生物系學習,1930年至1934年比利時布魯塞爾大學醫學院學習并獲博士學位。回國后,先后任山東大學、中央大學、同濟大學、復旦大學教授,復旦大學心理生理研究所、耶魯大學動物系、伍茨霍爾海洋研究所研究員。1948年,當選中央研究院院士。1955年,當選中科院學部委員。歷任山東大學動物系教授、系主任,中科院試驗生物研究所副所長,中科院水生生物研究所青島海洋生物研究室主任,中科院水生生物研究所副所長。1951年,任山東大學副校長。后任中科院生物地學部副主任,中科院生物學部主任,中科院海洋生物研究所所長,中科院動物所所長,中科院海洋所所長,中科院編輯委員會主任。1977年,任中國科學院副院長。歷任第一、二屆全國人大代表,第三、四屆全國人大常委,第五屆全國政協副主席,民盟青島支部第一屆委員會主委,民盟青島市第二屆委員會主委,民盟中央常委等職。
二
童第周的父親是個私塾先生,他從小就跟隨父親讀私塾,邊學習邊勞動。父親常常教育他好好學習,還寫了“水滴石穿”四個字勉勵他,希望他將來有出息。童第周的一生都努力踐行著這種精神,以頑強的毅力向著科學的高峰攀登。
在私塾里,童第周只學了一些文史方面的知識,這遠遠不能滿足童第周對知識的渴求。他渴望走進學校讀書學習,但家境不好,沒錢供他上學。直到17歲那年,在哥哥的幫助下,他才進了寧波師范預科班。他刻苦學習,并為自己立下了遠大的目標,他要考入當時寧波第一流的學校——效實中學。效實中學對英語、數理要求很高,而這些都是他的薄弱環節,而且他從未學過英語。因此,他更加勤奮用功,常常學習到深夜。靠著“水滴石穿”的精神,童第周考入了效實學校。憑著他頑強的學習,最終取得了優異成績,考入了復旦大學,成為復旦大學的高材生。從此,他開始了追求科學,獻身事業的漫漫求學之路……
1930年,童第周在親友們的資助下,遠渡重洋,來到北歐比利時的首都——布魯塞爾比京大學留學。在歐洲著名生物學者布朗歇爾教授的指導下,研究胚胎學。當時,童第周發現有的外國留學生對中國人抱著一種藐視的態度,說“中國人是弱國的國民”。和他同住的一個洋人學生,公開說“中國人太笨”。聽到這些,童第周再也壓抑不住滿腔的怒火,對那個洋人說:“這樣吧,我們來比一比,你代表你的國家,我代表我的國家,看誰先取得博士學位。”
童第周憋著一股氣,在日記中寫下了自己的誓言:“中國人不是笨人,應該拿出東西來,為我們的民族爭光!”
研究胚胎學,經常要做胚胎實驗,實驗材料是兩棲類和魚類等的卵或早期胚胎,卵很小,在卵上做發絲結扎、切割或移植等手術,當時,全是徒手操作,有的卵上還有膠膜,或較硬的卵殼,做實驗手術,要避免傷及卵質或胚胎其他部分的細胞,手術難度很大。許多人都失敗了,他們一剝開卵膜,就把卵也給撕破了,而童第周做實驗既仔細,又耐心,只有童第周一人成功了。
布朗歇爾教授知道后,特地安排了一次觀察實驗,把學生們都找來看。實驗開始了,童第周走到顯微鏡前,熟練地操作著。人們看到,他像鐘表工人那樣細心,像繡花姑娘那樣靈巧,像高明的外科醫生那樣一絲不茍。在顯微鏡下,他先用一根鋼針在卵上刺了一個小洞,于是脹得圓滾滾的青蛙卵馬上就松弛下來,變成扁圓形的,再用鋼鑷往兩邊輕輕一挑,青蛙卵的卵膜就從卵上順利地脫落下來了,他干得又精確又利落。
童第周剝除青蛙卵膜手術的成功,在歐洲的生物界產生了很大的轟動。由于他的刻苦努力和勤奮不懈,四年之后,通過答辯,比利時的學術委員會授予童第周博士學位。在榮獲學位的大會上,童第周激動地說:“我是中國人,有人說中國人笨,我獲得了貴國的博士學位,至少可以說明中國人決不比別人笨!”而那位洋人學生卻一篇論文也沒有,更談不上獲得博士學位了。
三
1934年,童第周以優異的成績獲比爾大學博士學位并在科學研究方面取得了引人注目的成績,他謝絕了專家和同學們的挽留,毅然放棄優厚的生活待遇和工作環境,懷著拳拳的報國之心,隨即回國,到國立山東大學生物系任教,開始了漫長的科學研究和教學工作,走上了科學報國、科學興國之道路。
不久,抗日戰爭爆發,童第周教授隨山東大學一起流亡到安慶、武漢、萬縣等地。1938年山東大學被迫解散。童第周教授輾轉來到四川宜賓一個小山鎮教書。在緊張的教學中始終沒有忘記他的胚胎科學研究工作。要研究胚胎學,光靠想不行,必要的實驗是少不了的。可是,這里沒有科學儀器和實驗設備,連一架顯微鏡也沒有,無法繼續開展胚胎學的研究工作。一次意外的發現給他帶來了希望:在小鎮的舊貨攤上他們看到了一架舊顯微鏡,但要價65000元,實在是太過昂貴。當時他們夫妻倆掏盡了所有的錢還湊不足一半,又向別人借了一些還不夠,最后只好把衣服拿去典當,好不容易才買回這架舊顯微鏡。有了顯微鏡,就可以做實驗了,可是新的困難又來了,用顯微鏡時必須要有燈光照明,抗戰期間,由于燃料缺乏,經常停電,日本飛機又常常來轟炸,電力不足,顯微鏡沒有光源,還是不能正常進行操作。他只好把顯微鏡搬到室外或安放在窗臺上,借助日光照明,或是用干電池做電源照明,冬天他利用雪地微弱的反光來做實驗,每當這時,他忘記了寒冷,聚精會神地工作著。夏天烈日當頭,他汗流浹背,即使汗水滴在視鏡上模糊了視線,或是風把一粒小沙子吹進了載物器,甚至占據了整個視野……他仍然堅持攻關。每一個試驗數據他往往要重復五六次。然而,就在這簡陋的顯微鏡下,在這低矮的小土屋里,童第周教授做著科學實驗,探索著生命的奧秘并撰寫了一篇篇具有學術價值的論文,震驚了國內外生物界。
童第周教授是一位堅定的愛國者,他以民族興亡為己任。1931年“九·一八”事變后,雖身處異國,卻心系祖國,積極參與抗日救亡活動,抱病寫了《告中國留學生的公開信》組織成立中國留比學生總會,聲援抗日并帶領留學生到日本駐比大使館抗議日本帝國主義侵略中國的罪行。此舉受到比利時警方的威脅,險些被判刑。1933年,童第周教授請求回國參加對日作戰:“無論如何,我應當回去,應當與我的同胞站到同一條戰壕里。我相信失去了祖國,科學就失去了它的價值。”在1935年的“一二·九”運動和1947年的“反饑餓、反迫害”運動中,他都給予愛國學生以可貴的支持,盡力保護學生。當他目睹了國民黨軍警大肆抓捕毒打游行示威的學生時,冒險掩護其他教授拍攝下照片,并把這些照片送到一些刊物發表,當時的中文報刊不敢刊登這些照片,唯有《民言報》(英文版)詳細登載了學生游行及軍警鎮壓學生的報道。童第周教授買了一大批《民言報》,郵寄給全國各地有影響的教授,以表示支持學生愛國主義的行動,并取得全國的聲援。童第周教授作為山東大學教授會的負責人和動物系主任還組織一批教授到國民黨警備司令部交涉要求釋放被捕學生,否則罷教。迫于外界的強大壓力,國民黨政府不得不釋放被捕學生。有人告訴童第周教授,他被特務列入了黑名單,童第周只是淡淡一笑,置自己的安危于不顧。在濃濃的黑暗中,他盼望著光明的早日到來。
1948年,作為山東大學著名教授,他應邀到美國耶魯大學做客座教授研究員并進行科學考察。在美國欣聞新中國即將誕生的消息,他極為興奮,對美國朋友說,“我是中國人,我的最大愿望是讓中國快些富強起來。現在中國看到了希望,我得趕快回國去!”他毅然放棄在美國的理想的研究條件,和優厚的生活待遇,克服了重重阻力,執意回國。1949年3月,他再次回到國立山東大學。不久就和山東大學師生一起迎來了青島的解放。
在新中國解放前夕,中央研究院81位院士圍繞著去留問題,發生了搬遷和反搬遷的斗爭,童第周教授和其他59位院士一致反對搬遷去臺灣,留在大陸迎接解放。1949年10月1日,童第周教授在青島聽到了《中華人民共和國國歌》響徹天地,童第周教授滿懷振興科學、振興中華的愛國熱情,意氣風發,衷心跟著中國共產黨,建設社會主義,發展新中國的科學事業。
四
1950年,經童第周教授提議,中國科學院在青島設立海洋生物研究室,這一年,他48歲。距離他1934年從比利時回國已經整整16年了,最好的年華都在動蕩不安的時代里過去,年近半百,他終于有了一間寬敞安寧的實驗室。童第周教授自20世紀30年代開始,利用青島文昌魚、海鞘和魚類為材料,進行了一系列的實驗胚胎學研究。他系統地研究了在生物進化中具有重要地位的脊椎動物文昌魚卵子發育的規律,精確地繪制了器官預定形成物質的分布圖,證明了文昌魚分裂球具有一定的調整能力等,為國際上在這方面的研究提供了系統的重要文獻,并為進一步確定文昌魚在分類學上的地位提供了重要依據。60年代,童第周教授主要研究脊椎動物魚類和兩棲類的細胞核、細胞質在個體發育、細胞分化和性狀遺傳中的相互關系,取得了創造性的成績。同時,對于與國民經濟建設關系密切的海洋有害生物的防治、經濟水產動物的人工養殖、開拓培育經濟魚類新品種的新途徑也做出了很大的努力和貢獻。
童第周教授長期不懈地從事細胞和發育生物學研究,并開創了異種核移植的先河。他于60年代初開創了魚類細胞核移植研究。此前,美英學者的有關研究,都是在同一物種中進行的,日本學者對異種蛙的核移植進行了大量嘗試均未成功。面對前人研究未曾跨越的鴻溝,他的第一個目標就是在不同物種之間進行異種核移植。童第周教授進行的是鯉魚和鯽魚之間的細胞核移植。他將鯉魚的囊胚細胞核移入鯽魚的去核卵,或者反過來將鯽魚的囊胚細胞核移入鯉魚的去核卵,終于培育出了第一尾屬間核質雜種魚。童第周教授在核移植研究上的重要貢獻之一,是發現了脊椎動物遠緣物種間的細胞核和細胞質之間的可配合性,首次用魚類證實了異種克隆的可能性。他的助手們后來廣泛深入地研究了親緣關系更遠的物種間的核、質可配合性,并遵照童教授的研究思路,力圖把魚類核質雜種用于生產實踐。隨著現代生物學的發展,童第周教授建立的魚卵核移植研究和顯微注射技術在后來的研究中有了新的發展和應用。其一是將培養30多天的成熟銀鯽的腎細胞核連續核移植,獲得一尾性成熟的成魚。這是一例成功的脊椎動物體細胞克隆,這尾體細胞克隆魚比體細胞克隆羊“多莉”問世早15年!其二是將基因克隆技術與顯微注射技術相結合,于1983年首創轉基因魚研究,翌年獲世界首批轉基因魚。這些研究成果至今是科學文獻中的精品,在國內外學術界產生了深遠的影響,開創了我國“克隆”技術之先河,童第周教授成為中國當之無愧的“克隆之父”。
1951年,童第周教授任山東大學副校長。這個時期,他承擔著繁重的行政和科研任務,但仍堅持給學生上課。教室里滿滿的學生,傾耳靜聽著童第周教授新穎的內容、高深的理論、富有哲理的學術思想。他不但向學生傳授了科學知識,而且他那光輝的學術思想、求實的科研作風和嚴謹的治學態度,深深地感染著每一個學生,成為他們一生用之不盡的財富。童第周教授培養了一大批接班人,他的學生和學生的學生遍布世界各地,他們走在學科的前沿,傳承著童教授的事業。
1973年,在周總理的親切關懷下,童第周教授和他的同事們開始了細胞遺傳學的研究工作。他在解剖顯微鏡下,用極細的玻璃注射針,把從鯽魚的卵細胞中取出來的遺傳因子,注射到金魚的受精卵中。結果孵化出的幼魚中,有一條魚披著金色的鱗片,長著鯽魚那樣的單尾巴,這些魚既有金魚的性狀,又有鯽魚的性狀,說明從鯽魚卵中提取的核酸對改變金魚的遺傳性狀起著顯著的作用。這也說明并不只是細胞核控制生物遺傳性狀,細胞質也起著非常重要的作用。這種魚因為是童第周教授創造出來的,所以人們叫它“童魚”。童第周教授的實驗成果,給生物學作出了巨大貢獻。
童第周教授政治上追求真理,是一位熱情的愛國主義者。建國以后,通過政治學習,不斷追求真理,即使在“文革”期間,他受到極“左”的沖擊,受到許多委屈和不公正的待遇,環境再艱苦惡劣也阻擋不住科學家對科學關注的追求。他始終堅信黨的政策,相信群眾的覺悟,他沒忘記他所開創的魚類細胞核移植研究,一經恢復工作,他便以極大的熱情,不顧病弱之軀,投入科研之中,參加各種社會活動,終于成為了一個自覺的馬列主義者,實現了他多年的愿望。1978年,童第周教授光榮地加入了中國共產黨。
五
他晚年雖身兼數職,公務繁忙,但卻以年輕人的朝氣忘我地投入到科研工作中。他親手制定了五年、十年科研項目規劃,繪制了美好的藍圖。1979年3月,在浙江省科技大會做報告時,他突然暈倒,從此一病不起,于1979年3月30日病逝。他為祖國的科學事業的振興與發展,實踐了他的誓言“愿效老牛,為國捐軀”,他“生命不息,創新不止”的精神和“思想要奔放,工作要嚴密”的治學之道卻長留人間。1979年4月9日,童第周先生的追悼會在北京舉行,黨和國家領導人鄧小平、李先念等參加了童第周先生的追悼會,追悼會由聶榮臻同志主持,方毅同志致悼詞。
童第周先生畢生致力于發育生物學研究,在胚胎發育、生物進化、魚類的胚胎發育能力和細胞遺傳等領域的研究,居于當時國際同類研究的前列,開創了我國基因動物和克隆動物研究的先河。他在半個世紀的科學研究生涯中,先后發表了科學論文、專著70余篇,使其領導的研究工作居于國際同類研究的先進行列,并為國家生物科學界培養了一大批優秀的學生。他在教書育人和科學研究兩方面都做出了舉世公認的突出貢獻,他的品德與業績已編入中小學教科書教育后代。童第周先生的精神必將在教育和科研領域開花結果,必將得到后人繼承和弘揚。1995年,童第周先生的紀念塑像在青島文化名人雕塑園內落成。在這幽靜的花園內,童第周先生的紀念塑像前總是擺滿了鮮花,歷史將永遠銘記這位科學家所建立的卓著功勛。
(撰稿人:沈竹君)