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陳世驤:留下一張厚重的考卷

2019-10-31 中國科學報 李晨陽
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語音播報

1978年陳世驤(左)與趙建銘討論昆蟲分類。

昆蟲學專家陳世驤與其助手龔韻清在實驗室內研究美機所投昆蟲的情形。

《反對美帝細菌戰》手稿

《進化論與分類學》手稿

1953年3月,陳世驤(前排左二)赴京出任中國科學院昆蟲研究所所長時與該所同事合影。

1978年,陳世驤做昆蟲分類研究。

  人物簡介

  陳世驤,1905年11月5日出生于浙江嘉興,1988年1月25日病逝于北京。中國科學院院士、生物學家、昆蟲學家、進化分類學家。第三屆全國政協委員,第三、四、五、六屆全國人大代表,中國科協全國委員會常委。

  曾歷任“中央研究院”動植物研究所、動物研究所研究員,中國科學院實驗生物研究所昆蟲研究室研究員、主任。1953年負責籌建中國科學院昆蟲研究所,任首任所長、研究員;1962年中國科學院動物研究所和昆蟲研究所合并,定名為中國科學院動物研究所,任所長、研究員;1982年至病逝前一直擔任該研究所名譽所長。

  曾任中國昆蟲學會理事長、中國農學會副理事長;先后任《中國動物志》編委會主任,《中國大百科全書》生物卷副主編,《動物分類學報》《動物學研究期刊》主編以及《中國科學》《科學通報》《昆蟲學報》和《昆蟲分類學報》等刊物的編委。1951年參加九三學社,1979年加入中國共產黨。

  畢生從事進化生物學及昆蟲分類學理論研究。主要理論貢獻表現在:生物界的六界學說;物種概念與物種形成;“大量生殖是生存斗爭與自然選擇的結果”;“取食方式(或營養方式)決定了生物進化的基本路線”;“又變又不變”的進化理論。

  發表論文和專著約185篇(部),發現昆蟲76個新屬、949個新種等新階元。葉甲系統分類研究和《進化論與分類學》一書同時獲得1978年全國科學大會獎和1978年中國科學院重大科技成果獎。主編的《中國動物志·昆蟲綱鞘翅目鐵甲科》(包括4個亞科、417個種)于1985年獲國家自然科學獎二等獎。

  步入耄耋之年后,陳世驤決定再收一名關門弟子。組里當時正在北京農業大學授課的研究員虞佩玉,物色到一名勤奮好學、基礎扎實的研究生。經虞佩玉舉薦,陳世驤給這名研究生寫了一張便條,問他是否對生物進化感興趣,是否愿意來中國科學院動物研究所跟自己學習。

  楊星科當時20多歲,既有對科學的一腔熱情,也有年輕人的懵懂迷茫。在周圍人艷羨的目光中,他隱約知道手上的這張便條是一張無比寶貴的入場券。

  但楊星科沒有想到,這張入場券換來的,竟是一份做也做不完的終身考卷。

  開基創業

  20世紀50年代,朝鮮戰爭爆發,美軍向朝鮮軍民和中國人民志愿軍投放了生物炸彈。這種特殊的彈藥藏著帶菌昆蟲,能迅速向外傳播病毒。

  自1952年起,陳世驤便開始主持中國科學院反細菌戰科學調查中的昆蟲研究工作,他領導中科院實驗生物研究所昆蟲研究室對美軍飛機撒布的大量帶菌昆蟲標本進行了分類鑒定,揭露了美帝國主義的罪行,為中國贏得了政治上的勝利。

  國家領導人意識到,有必要建立專門開展昆蟲學研究的科研機構。1953年,包括昆蟲研究室在內的多家相關機構匯聚到一起,組成了中國科學院昆蟲研究所(以下簡稱為昆蟲研究所)。

  周恩來總理接見了陳世驤,高度評價了他們團隊的貢獻,并決定為新成立的昆蟲研究所建造生物樓。

  陳世驤畢業于復旦大學生物系,在法國巴黎大學獲得博士學位,還曾在英國倫敦博物院、德國柏林博物院等單位工作。1934年,他回到烽煙漸起的中國,輾轉于多家科研機構,始終堅守自己科學報國的信念。

  這樣一位德才兼備的學者,又在昆蟲研究所的籌建過程中發揮了關鍵作用,由他出任昆蟲研究所首任所長,可謂眾望所歸。

  1962年,昆蟲研究所和由動物標本整理委員會發展而來的動物研究所合并,形成了現在的中國科學院動物研究所(以下簡稱為動物研究所)。陳世驤再次被任命為動物研究所的首任所長。直到1982年,他才卸任所長一職,作為動物研究所的名譽所長直至去世。

  “從昆蟲研究所到動物研究所,陳先生這個‘所長’一做就是近30年。他人品好、威望高,有凝聚人才的號召力,也有謀篇布局的眼界格局,始終讓人心悅誠服。”與陳世驤共事多年的動物研究所高級工程師王書永說。

  幾十年間,陳世驤為研究所的學科建設和領域拓展嘔心瀝血,成就了動物研究所這個一級學科建制、綜合性的全國動物學最高學術機構。他親手創辦《動物分類學報》,組織“中國動物志”“中國經濟昆蟲志”等編研項目,把全國廣大動物學家和昆蟲學家團結起來,培養了一大批專業人才。

  抗蟲救民

  1953年,中國暴發蝗災,嚴重威脅經濟生產和人民生活。陳世驤心急如焚,立即召集昆蟲研究所內的有關科研工作者,商討如何配合治蝗工作。中國科學界第一次全面反擊東亞飛蝗的戰役轟轟烈烈地打響了。

  從公元前707年到新中國成立前的2600多年間,我國有記錄的重大蝗災就有800多次。蝗災不僅對農業和民生造成毀滅性打擊,甚至直接影響時代興衰和國家命運。

  陳世驤在魚米之鄉嘉興長大,自小目睹農業害蟲泛濫成災的慘狀。其父陳志鞏曾發起成立我國第一個民間治蟲組織——治螟委員會,指導農民用科學方法治理稻螟。數十年后,深受家庭熏陶的陳世驤也走上了這條治蟲報國的道路。

  在陳世驤的調兵遣將下,欽俊德領銜的生理學研究室分析蝗蟲的代謝和繁衍機制;馬世駿領銜的生態學研究室探究蝗蟲群體行為與外界環境的關系;陸近仁領銜的形態學研究室識別沒有飛行能力的蝗蟲幼蟲,以便將蝗災扼殺于遷飛之前;熊堯和龔坤元領銜的毒理學研究室則致力于開發殺滅蝗蟲的具體方法……多管齊下,終于徹底解決了我國東亞飛蝗的根治難題,完全控制了東亞飛蝗的肆虐和危害。

  這一仗打得如此漂亮,為人民群眾贏得了巨大利益,也奠定了動物研究所在國內外的學術地位。

  動物研究所作為第一完成單位的“東亞飛蝗生態、生理學等的理論研究及其在根治蝗害中的意義”獲得了1982年國家自然科學獎二等獎,還入選了中科院60年百項重大成果展。

  “這份獲獎名單上沒有陳先生的名字,他的淡泊名利由此可見一斑。”楊星科說,“他雖然沒有直接參與具體工作,卻是制定全局規劃,在幕后運籌帷幄的那個人。”

  變與不變

  陳世驤自1929年起便開始致力于昆蟲分類研究,遵循傳統分類學的研究方法。而1956年的一場會議改變了他的學術道路。

  在當時的中國學界,米丘林學派占據統治地位,摩爾根學派卻受到壓制,兩派之間儼然勢不兩立。中科院和當時的高等教育部為此在青島舉辦了遺傳學座談會,把兩個學派組織在一起華山論劍。陳世驤應邀在座談會上作了“關于物種問題”的發言。

  “我深深體會到,值此分類學的百家爭鳴時代,各個新型學派都在致力于分類改革,進化分類學亦必須有所創新,才能趕上時代。”陳世驤在文章中寫道。自這場會議后,他開始轉向進化分類學研究。

  進化分類學有一個核心問題:物種究竟是“變”的還是“不變”的?林奈的回答是“不變”,達爾文的回答則是“變”。

  隨著進化論被越來越多的人接受,物種在“變”已是不爭的共識。然而進化論卻無法回答一個問題:為什么我們看到的物種區別分明,物種和物種之間并沒有無數過渡形態互相銜接?

  進化論與分類學之間由此產生了邏輯上的矛盾。甚至有人開始懷疑:自然界真的存在所謂“物種”嗎?抑或“物種”只是人類創造出的一個分類概念?

  經過深入思考和系統分析,陳世驤提出了“又變又不變”的物種概念。他相信,“變”是物種發展的根據,“不變”是物種存在的依據,二者辯證統一,不可偏廢。

  “把分類學和進化論結合在一起,是陳世驤的一大創舉,也是他最核心的思想。”動物研究所研究員黃復生說,“‘又變又不變’這乍看簡簡單單的一句話,實則蘊含著無窮深意。”

  漫漫考卷

  “陳先生的一句話,就讓我做了幾十年。”說起陳世驤,楊星科無限感慨。

  1988年,陳世驤溘然長逝。此時楊星科僅僅跟他學習了不到1年,還沒來得及正式入學——這成了他平生的一大憾事。

  在楊星科看來,陳世驤堪稱生物學家中的哲學家。他所著的《進化論與分類學》是一本僅有百頁的小冊子,卻具備驚人的信息密度和思想強度。

  “陳先生在這本書中提出的‘又變又不變’的物種概念、‘連續又間斷’的分類特征,都是邏輯推演的產物。受當時研究條件所限,沒有實驗數據可以支撐。”楊星科說,“我這幾十年來,就試圖一個一個去解釋他提出的理論。”

  楊星科團隊通過幾何形態學這一先進的科學工具,將生物的各個分類性狀數字化,再用專門軟件進行分析,結果發現同一物種內的性狀變化是連續的,但再怎么變,都會有一定的范圍;不同物種之間的性狀范圍則是間斷的。

  “我們終于能有理有據地說,生物演化是‘變與不變’的辯證統一,物種不僅僅是人為創造的概念,更是自然界的客觀存在。”楊星科說,“就連很多西方學者也逐漸開始認可陳先生的思想和理論。”

  每當新生入學,楊星科發給他們的第一本參考書,就是那本薄薄的《進化論與分類學》。課題組里還有很多廣為傳閱的書籍,也都是從陳世驤那時候流傳下來的。

  70后、80后、90后的一代代學子,偶然看到書頁留白處的一些批注,常常會驚嘆:“陳老當年寫下的這段話,我們現在才證明是對的!”

  “陳先生留下的考卷實在太過厚重。幾十年過去了,我還沒能交上一份完整的答卷。”楊星科嘆惋道。而讓他欣慰的是,后輩學子們自會把這張卷子繼續做下去。

  記者手記

  在那短暫的一年里,陳世驤每周都會給楊星科開一份書單,讓他在一周內學習消化,然后匯報讀書心得。

  有好幾次,陳世驤上周布置的書目,又出現在這一周的書單上。年輕的楊星科心中竊喜,心想自己已經讀過了,可以稍稍放松一下。

  直到有一天,師母謝蘊貞在送他出門時悄悄告訴他:如果陳世驤重復列出一本書,就說明這本書你還沒有讀懂,回去要認真再讀幾遍。

  陳世驤給楊星科布置的第一個課題是“高山螢葉甲的形態與演化”,還專門圈定了螢葉甲亞科下的一個屬。他問楊星科:“你知道我為什么讓你研究這個屬嗎?”楊星科查了一些資料,給出一個回答。陳世驤聽了搖搖頭說,你再想想。

  這回楊星科長了心眼,他先去找組里的老師同學討論,有人提出這個屬的高山螢葉甲有一個特點——分布范圍很廣,最高可以生存在海拔5100米的西藏日土縣,最低在海拔幾十米的吐魯番盆地也有分布。陳世驤顯然對這個答案更加滿意。

  在接下來的研究中,楊星科發現高山螢葉甲的形態會隨著分布地而變化。在海拔越高的地方,螢葉甲體形就越扁,體色就越黑。生存在海拔5100米處的那個物種鞘翅出現愈合,后翅已經退化,基本喪失了飛行能力。

  陳世驤繼續追問,為什么會出現這些現象。他逼著楊星科一步一步地思考,最后得出結論:高山地區低溫風大,昆蟲的體形變扁、放棄飛行,就不容易被風吹走;體色變深,就能更有效地吸收陽光中的能量。

  陳世驤提出的問題一環接著一環,到最后,不僅楊星科答不上來,連他自己也不知道答案了。

  “正因為我們看到了自然現象,卻搞不清內在原理,這才有了科學問題。我給你出這個題目,就是讓你明白,在研究中要不斷地發現科學問題,追尋背后的答案。”陳世驤語重心長的一番話,永遠留在楊星科心間。

  了解陳世驤的人,都說他嚴肅持重、不怒自威。但這個嚴肅的人從不死板,從不照本宣科。他總是循循善誘地啟發著學生、啟發著同事、啟發著大家做出更好的科學成果,更好地建設動物研究所。

  而這只是陳世驤功績的一個很小的層面。

  往大里看,他提出的三總界六界系統,啟迪了人類對生物系統發育的嶄新認知;他開創性地把進化論與分類學結合在一起,啟迪了學界對物種演化的重新思考;他首次提出昆蟲進化的三大階段,啟迪著無數后輩學者在這一框架下展開成體系的研究……

  他是生物學家中的哲學家,以罕見的思想高度燭照后世。他留下的那份考卷已經有人做了幾十年,未來也許還得再做幾十年甚至更長時間。所謂“科學奠基人”,不就是開辟了一條值得長長久久走下去的路的人嗎。

  (原載于《中國科學報》 2019-10-31 第4版 人物)

打印 責任編輯:侯茜

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