民国科技史之中国近代生物学
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中国近代生物学
(一)中国近代生物学发展概况
自17世纪始,西方植物学已经从本草学时代向近代植物学过渡。19世纪中叶西方已经建立了细胞学说、进化论等先进生物学理论。植物形态学、古植物学等分支学科也初步建立。1905年后,中国各级学堂逐年增加,中学设有博物课,大学设有格致科,相继出版了植物学和动物学的中文教材。1906年,山西大学译学院翻译了《植物学教材书》,1907年汪鸾翔编著《动物学讲义》,前者较为简单,后者约两万字,介绍了各纲动物的形态、构造和生理机能、特点,特别是强调了进化论的内容,提到了生存竞争,提到了生物遗传、变异和自然选择。1909年开始在大学里设立农林科、博物部或生物系,着手培养近代生物学工作人才。1918年至1923年,商务印书馆出版了孔庆莱、黄以仁、杜亚泉等13人编写的《植物学大辞典》,由胡先骕、邹秉文、钱崇澍合编的教材《高等植物学》。在昆虫学方面,留日学生于1918年在中山大学开了昆虫课。1919年,岭南大学也开设此课。1920年,东南大学农科设立病虫害系。1909年,李煜瀛在巴黎远东生物学研究会,著有《大豆》一书。1915年,秉志在美国Pomona《昆虫学与动物学》杂志发表《加拿大一种菊科植物虫瘿的各种昆虫的生态研究》,1916年,钱崇澍在哈佛大学发表题为《宾夕法尼亚毛茛的两个亚洲近缘种》的论文。
国内生物学的研究始于1910年,钟观光(1868- 1946年)在湖北高师和北大任教期间先后采集了16000多种计15万号植物标本和500多种海产动物标本。他不仅为北京大学建立了植物标本室,而且终身从事植物分类学方法研究,考证我国古籍中植物名称的工作。1919年,陈焕镛曾在海南岛调查采集标本。1916年至1920年期间章祖纯、邹秉文、戴芳澜开始了真菌和植物病害的研究。1915- 1921年间,吴云间、陈寅等发表了《植物有用成分及有毒成份研究》的论文,开创了植物化学的研究。这些表明本世纪前20年里,由于一批在国外学有专长的学者陆续回国,开拓了中国近代生物学的研究工作,使中国近代生物学的高等教育事业有了初步的发展。
民国之初,中国还没有专门的生物学研究机构。1918年,中国科学社总部自美国迁回南京。1920年,秉志也从美国学成归国。最初仅在南京高等师范学校农业专修科教普通动物学。1922年,农业专修科并入东南大学,并扩展为生物系。也就在这一年,秉志和胡先骕等人共同创办了中国科学社生物研究所,这是中国近代第一个生物研究机构。所中分动物、植物两部,动物部推社员秉志、植物部推社员胡先骕、钱崇澍先后主持其事,研究员则大半为东南大学教授,在课余时间来此从事研究工作。1924年以后,动物、植物两部每年均有论文发表,最早的如秉志的《鲸鱼骨骼之研究》,陈桢的《金鱼之变异》,王家楫的《南京原生动物之研究》,都是有价值的论文。
生物研究所注重采集。动物部经常派人至长江上下游及浙江、福建各处,从事水产及海产动物的搜罗。较远的地方如川、粤、鲁、藏等地也派有采集员作长期的采集,所得标本颇为丰富。据1931年的报告,共有标本18000个,共1300种,内有鸟兽、爬虫、两栖、鱼类高等动物7000余个,凡650种。其他为无脊椎动物,如海绵、珊瑚、棘皮、介壳、节足、寄生虫等。植物部的计划是以调查中国中部植物的种类及生态为主,对于标本的采集极为注意。标本室已定名的标本有一万余纸,200科,1300余属及8000种。所有这些标本都经过鉴定、叙述,加以系统分类,作成论文发表。
生物研究所还注重论文专刊的出版。由1925年至1942年,动物组共16卷,植物组共12卷,另有研究专刊两本(森林植物志与药用植物志各一本),颇受学术界的欢迎。
1927年底,原北京师范大学校长,曾任北洋政府教育总长的范静生逝世。尚志学会①以他生前捐款中的15万银元作为基金,拟创立一个以静生命名的生物研究所。为此致函中华教育文化基金董事会,委托管理该所,并资助其常年费用。1928年6月,基金董事会的第4次董事年会决定接受尚志学会嘱托,组织成立静生生物调查所,委员会聘请秉志为静生所所长,胡先骕为植物部主任,动物部主任由秉志兼,寿振黄、刘崇洛为动物部教授。主要任务是调查中国北方动、植物。静生所不定期出版刊物《静生生物调查所汇报》。
1928年,中央研究院在南京成立了自然博物馆,陈列全国各地送来的动、植物标本,同时也兼作动、植物的分类研究工作。到1934年,该馆改组为中央研究院动、植物研究所,所长王家楫,出版一种英文刊物《Sinensia》,专门刊载该所研究成果。至1941年,该所扩大为动物研究所和植物研究所。
动物所所长仍为王家楫,植物所所长为罗宗洛。
1929年,北平研究院建立了动物研究所,所长陆鼎恒。建立了北平研究院植物研究所,由刘慎谔负责。又建立了生物研究所,到1933年更名为生理研究所,经利彬任所主任。动物所偏重于北方动物和渤海海洋生物的研究。
植物所的采集与研究偏重于华北和西北的植物。生理所的研究除实验生物学、细胞学、生理学外,注重中药生理效能的研究。
1930年,在四川巴县北碚成立了中国西部科学院生物研究所,为调查研究中国西部的动、植物建立了基地。同年,陈焕镛在广东创立了中山大学农林植物研究所。1934年,广西大学校长马君武邀请刘焕镛来梧州考察和筹建植物所,1935年在广西大学公园建立了广西植物所,陈焕镛为所主任。
到抗战爆发前为止,在中国各地先后建立了一些生物学研究机构,它们配合各大学的生物系,形成了各地区的研究中心,特别是对中国动、植物的调查和分类研究作出了重要贡献。
自20年代以来,生物学工作者在不同的地区和不同的时间先后结成了一些科技社团。
1924年,中国在欧洲留学的学生在法国里昂成立了中国生物学会,4年后该学会迁回北平。1926年,北平成立了中国生理学会。
1929年在厦门成立了中国海产生物学会。20年代初,江苏省建立了中国第一个昆虫研究机构——江苏省昆虫局,该局附属东南大学农科,聘美国加州大学昆虫系主任吴士伟(W?woodworth)为局长。南京的东南大学亦在此时设病虫害系。1928年春,由张巨伯、吴福桢等发起 六足学会 ,亦称中国昆虫学会,会址在南京,会员多系江苏省昆虫局的科技人员和东南大学、金陵大学昆虫专业师生。抗战开始后六足学会被迫停止活动。然而六足学会的会员们却为开拓中国近代昆虫学事业作出了贡献。1933年,由植物学界前辈胡先骕、辛树职等19人发起,在重庆北碚召开中国植物学成立大会,它标志着中国近代植物学的发展已进入一个新阶段。
1934年9月,由秉志、郑章成等30人发起成立了中国动物学会。成为中国近代动物学发展史的里程碑。
① 《平坝县志》,贵阳文通书局 1932 年版。
(二)中国植物学会与中国近代植物学进展
到本世纪30年代,我国近代植物学研究机构、研究工作以及相关的高等教育已经初具规模,随着研究工作的展开与研究人员的逐渐增多,中国植物学界对建立全国性的社团已很迫切。1933年,胡先骕、钱崇澍、张景钺、陈焕镛、秦仁昌、钟心煊、李继侗、刘慎谔等19人发起成立中国植物学会。8月20日在重庆北碚中国西部科学院召开学会成立大会。大会通过了中国植物学会章程,推举蔡元培、朱家骅、秉志、翁文灏、任鸿隽、丁文江、马君武、邹秉文、周贻春为董事;选举钱崇澍、陈焕镛、张景钺、秦仁昌、钟心煊、李继侗、刘慎谔等为评议员。大会通过创办中文《植物学》季刊杂志,任命胡先骕为总编辑,张景钺等16人为编辑。学会的目的是 交流成果,促进我国植物科学事业的发展.首批会员共105人。
1934年3月,学会发行《中国植物学杂志》创刊号。8月,在江西庐山莲花谷举行第二届年会,选举胡先骕为会长。会议还决定创办英文杂志《中国植物学汇报》,由李继侗任总编辑。次年6月,《中国植物学汇报》正式出版。8月举行第3届年会,推举胡先骕、陈焕镛、李继侗等出席在荷兰举行的第6届世界植物学会议。1936年8月,在北平清华大学举行第4届年会,选举戴芳澜为会长。在这一年的第6届世界植物学会议上,陈焕镛当选为该会分类学组执行委员,他还应英国菖蒲学会之聘,担任该会名誉副会长。同年,秦仁昌当选为国际植物学会学名审查委员会会员。他们在国际组织中获得的荣誉和信任,从一个侧面也说明了在民国初期中国植物学,特别是植物分类学的研究成果得到了国际学术界的承认和尊重。
30年代是中国近代植物学兴旺发达的时期,到抗战前,民国时期的中国近代植物学研究达到了最兴旺的阶段。
1937年抗日战争爆发,由于种种困难,《中国植物学杂志》、《中国植物学汇报》被迫停刊,学术活动大大减少。抗战初期的研究工作多集中在西南联大、浙江大学和清华大学农业研究所进行。1943年,中央研究院在重庆北碚成立了植物所,在所长罗宗洛的带领下,开展了植物生理、淡水藻类和植物分类的研究工作。抗战期间,钱崇澍带领中国科学社的生物学工作者转移到重庆北碚,使这里成为后方的植物研究中心。
抗战初,蔡希陶受静生生物研究所委托,到云南组织后方研究基地。他在有关方面资助下,创建了云南农林植物所。后来静生生物调查所迁到这里,带来了一批图书、标本和研究资料。蔡希陶在这里和大家一起种植烟草,繁殖良种。云南名烟叶 大金元 就是这时引种的。静生生物所就在这里度过了艰难的岁月。
北平研究院植物研究所迁往甘肃武功,改建为西北植物调查所,在所长刘慎谔带领下在秦岭一带采集植物标本。抗战胜利后他们返回北平,奋力抢救过去遗留下的标本和图书资料。研究工作一时还顾不上。
抗战时期最重大的成就是发现并采集到完整的水杉植物标本。还是在1941年,中央大学的干铎路过四川万县时发现一株参天古树。1943年,王战往鄂西神农架原始森林中考察,途经万县,采集到这株古树的标本,直到1948年,经胡先骕、郑万钧研究鉴定,断定这就是人们认为早已灭绝了的古树种水杉,属于水杉科水杉属。水杉被人们称做活化石,它的发现轰动了世界植物界。这一发现是中国植物学家对世界的一大贡献。
从1910年至1949年的近半个世纪长的时期里,中国近代植物学从单纯采集标本开始逐步向近代植物学的各个领域发展,取得了不容轻视的成绩。
分别叙述如下:中国种子植物分类学。生物学具有很强的地域性,中国地域辽阔,动、植物资源丰富。近代生物学在中国首先扎根生长起来的是分类学。
从17世纪起直到本世纪初,中国的植物标本采集和分类研究全部被欧、美、日植物学家所垄断。自1910年起,钟观光教授首先在华南、云南、华东、北京等地采集标本15万号,并以近代植物分类学方法对我国古籍中的植物名称进行了大量考证工作。1915年以后,我国植物学留学生陆续返国,他们在南京等地的大学中开设植物分类学课程,并采集标本。1924年后各植物研究机构相继设立。这些研究单位都设有植物标本馆和图书馆,组织了研究人员在全国大多数省区采集标本,发表研究成果,形成了几个我国近代植物分类学研究中心,如中国科学社植物部、静生生物调查所植物部、北平研究院植物所、中央研究院历史博物馆植物组(1945年发展为植物研究所)、中山大学农林植物研究所。到1949年为止,从事植物分类学研究的高、中级研究人员总计约80人。
我国近代植物分类学从开始迈步起,就把识别和鉴定植物作为自己的任务。1918年后出版了一些省区植物名录,如《武昌植物名录》、《广东植物名录》、《广西植物名录》、《江苏植物名录》、《湖南植物名录》、《江西和浙江植物名录》、《中国木本植物名录》。1924年后,有关专家对许多科的标本进行了整理和鉴定, 到1949年共发表论文400篇,其中多为科、属部分鉴定工作,专科专属的工作较少,在此期间发现新属19个,新种数百个,其中中生代活化石水杉Metaseguoia glyptostroboides在鄂西的发现轰动了国际植物界。川藻属Terniopsis及川苔草属Cladopus新种的发现说明川苔草科Podostemonaceae也分布于我国。在贵州南部发现的世纬苣苔属Tengia,是苦苣苔科的原始群 ①。1928年起还出版了多种植物图谱和植物志,如《中国植物图谱》、《中国森林植物志》等。
胡先骕专门从事高等植物分类学研究,他发现的各科、属新科有上百种,他编写的《中国种子植物志属》(未付印),是后人研究中国植物的基本文献。在植物区系分区方面,发表了《中国北部及西部植物地理概论》等论文,将我国植物归纳为8种区系成分,并对我国植物区系与有关地区植物区系的关系作了论述。
中国蕨类植物学。1927年秦仁昌首先开展中国蕨类植物的研究和采集活动,1930至1932年,他携标本赴欧洲各国的大标本室从事学习和研究活动,当时曾摄有1000多种中国蕨类植物模式标本的照片,对鉴定种类起了很大作用。抗战后他和同事在云南地区采集了大量标本。 目前已知中国有2千多种蕨类植物,半数以上是代表中国的特有种,还发现了一些特有属,使中国成为世界蕨类植物最丰富的地区 ①。
1940年,秦仁昌发表了《水龙骨科的自然分类系统》,首次将水龙骨科划分为33科、249属,归纳为4条进化线的方案,震动了世界植物学界。
① 尹明阶:《谈谈汉阳县的旧风俗》,《武汉文史资料》1987年第 2辑。
① 福建省民俗学会:《闽台婚俗》,厦门大学出版社 1991 年版,第 71-72页。
中国苔藓植物学。以近代科学方法研究中国苔藓植物始于1842年,当时研究者都是外国人,据统计这些在中国采集苔藓标本的外国人约有35人次,共发表文章约70篇。自本世纪20年代起,秦仁昌在东南沿海山区和甘肃地区采集了部分苔藓植物标本,钱崇澍采集了湖北宜昌地区的标本;刘慎谔、钟朴求等在安徽黄山和华北地区也采集了部分标本;章树帜在1926- 1928年期间采集了两广地区的标本;钟心煊则采集了福建地区的标本;其中赵修谦在福建山区调查后,发表了美苔(Calobry- oum rotundifolium)新记录,他们对推动中国苔藓植物研究起了推动作用。
陈邦杰是极少数长期坚持苔藓植物研究的学者之一,从30年代起,即在江苏、四川的峨嵋、南川、金佛山、马边、雷波等地区作调查,采集了几千号标本。他的《东亚丛藓科植物研究》一文论述了该科的系统演化、地理分布,至今仍是世界各地区研究苔藓科植物的重要文献。抗战后,他研究了何昌在广东、海南采集的标本,发表了海南苔藓18种,又研究了我国孔雀藓科,整理了一套中国苔藓标本集,为我国苔藓研究做出了卓越的贡献。
中国真菌学。18世纪中叶起,西方学者来我国采集标本,开始用近代方法研究真菌。1916年,章祖纯在北京附近调查植物病害,从而开创了中国近代真菌学的研究。之后,钱燧孙、邹秉文等也作了大量的真菌植物病害的研究。魏嵒寿、祝汝佐、方心光、施有光从各种食品中分离出毛霉、酵母、毒霉、曲霉等真菌,研究了工业发酵生产。胡先骕作了纯真菌分类研究,他的《浙江、江西两省真菌采集杂纪》是我国最早发表的关于真菌的论文。戴芳澜于1936、1937年曾把国内已知真菌编为《中国真菌名录》,列出真菌2600种。1939年邓叔群把他10年来的研究汇集为《中国高等真菌志》,记录真菌1400种①。自30年代起先后报道了中草药、葱、姜、蒜、烟草等的抗菌作用,研究了皮肤真菌变异,华北头部白癣病。1935年,朱彦丞对地衣作了研究,发表了《中国地衣初步研究》一文。
中国植物形态学。包括形态、解剖、胚胎、实验形态和实验胚胎等。张景钺在美国芝加哥大学留学时就对植物形态学作了学习和研究。1926年,他在国外发表了《蕨茎组织之研究》,回国前后,培养出一批形态学方面的人才,为开展此项研究奠定了基础。1929年,严楚江发表了《梧桐性分化及花部解剖》,是我国花果形态学的第一篇重要文献。30年代以后,北京大学、武汉大学、厦门大学、中央大学、金陵大学都先后开设形态学课程并作了一些形态学研究工作。静生生物研究所创建了木材研究室,唐耀在此共完成7篇木材解剖文章(1931- 1935年),以及《中国木材学》一书,成为这一研究的开创者。据1934年统计 中国植物学会会员总共105人,其中专门从事植物形态学教学及科研的人员约占全体会员的12% ①。
1946年,中央研究院植物研究所在上海创建了植物形态学研究室。王伏雄等分别完成水松、柃柏、香榧和竹柏等我国特有裸子植物胚胎发育的研究。
该所森林研究室还作了桦柏类植物解剖的研究。
① 常人春:《老北京的风俗》,北京燕山出版社 1990 年版,第 217-219页。
① 陈克进主编:《婚姻家庭词典》,中国国际广播出版社 1989 年版,第217-218 页。
中国植物细胞学。我国在该领域中的研究始于30年代初。1930年,段续川对植物制片技术作了改进,他克服了海氐苏木精染色过程中脱色和分色的困难,采用苦味酸为脱色剂,收到很好的效果,为中外植物制片工作者广泛采用。他还进行了脂麻掌(Gasteria)减数分裂的研究。王宗清在1932年开始对黑穗病作细胞学和病理学研究,并且以文冠果、栾树、普通蒟蒻、梧桐、万年青、七叶树、荇菜、揪树、槐树为材料,对细胞核及其分裂开展过大量研究。从1941年起吴素萱发表了Spironema fragrans和鸭跖草科其他属的细胞学方面的论文。对有丝分裂和减数分裂过程中染色体的结构和行为以及核仁的起源和发育,染色体和核仁之间相互关系作了比较深入的研究。郑国锠等发现在延龄草和洋葱根尖有单倍体细胞,进一步证实了所谓染色体数目的恒定论不是绝对的。他们用理化因子处理材料,发现体细胞减数的百分率可由自发的1%- 2%增加到5%。
总之 研究领域涉及到植物细胞制片术,细胞分裂过程中染色体的结构和行为以及细胞生理、细胞遗传等方面.②中国植物生态学和地植物学。钱崇澍、李继侗、仲崇信先后在清华大学和四川大学讲授过植物生态学。钱崇澍、刘慎谔、侯学煜、张宏达等分别在全国各地作过一些森林、草原、荒漠、海岛、高原、高山植被及生态学的调查和观察。
中国植物生理学。1914年张埏生在武昌高等师范学校,1915年钱崇澍在江苏甲种师范学校,以后在金陵大学、东南大学及厦门大学都讲授过植物生理学。1917年,钱崇澍发表了我国近代第一篇植物生理学论文。1925年,李继侗在南开大学讲授植物生理学并开展了研究。1929年他在英国植物学年刊上发表《光对光合速率的瞬时效应》的论文,认为光反应不止一个。国外学者认为这是一篇论述光合作用的有重要价值的文献。他应当是在国内从事植物生理学实验研究的第一人①。殷宏章、娄成后等一批植物生理学家开展了对生长素、生物化学、生物物理、植物油、微生物生理、抗生素和植物感应性研究工作,取得了一批成果,也培养了不少有声望的植物生理学家。据统计在1929- 1949年,我国从事植物生理学研究人员约20人,总共发表论文约155篇。
植物营养生理。这是在我国植物学研究最早开展的工作。1917年钱崇澍讨论了 钡锶铈 对水绵的作用。罗宗洛在30年代研究了玉米幼苗对氮素的吸收,发现根系吸收氨离子与硝酸根的速率不同,引起了溶液中酸碱度的变化,从而影响生长。40年代他和学生研究微量元素对水稻、小麦、玉米初期生长的物质变化,还研究了对花粉萌发与生长等作用。40年代末崔徵等研究了锌和生长素生物合成的关系,以及锌对色氨酸合成的作用和对细胞器结构的影响。曹宗巽在美国较早用 32P研究了植物磷代谢的某些特点。罗宗洛在1945年主持了中央研究院植物所,他在植物矿质营养生理方面作了较深入的研究。
呼吸代谢的研究。也是起步较早的工作。30年代汤佩松首先证明在植物体内存在细胞氧化酶。抗战期间与他的学生们一起工作,首先提出呼吸存在多条途径的论据。40年代至50年代,殷宏章在英国做了磷酸化酶的细胞化学与气孔开闭的关系研究,后来在上海与李淑俊做了光对叶绿体淀粉形成影响的研究等等。
植物激素的研究。开始于30年代。1938年,殷宏章发表了生长素与植物叶片昼夜运动研究的成果。黄昌贤在1938年发表了生长素诱导无种子果实工作的成果。40年代殷宏章做了用生长素诱导植物插条生根的研究。罗宗洛等开展了生长素与微量元素在刺激生长上的比较。1947年汤玉玮发表了吲哚乙酸氧化酶的研究成果。1948年崔徵发表了生长素与硫化腺嘌呤对器官发生以及锌对生长素合成的作用的研究成果。
② 福建省民俗学会:《闽台婚俗》,厦门大学出版社 1991 年版,第 128页。
① 《上林县志》,广西上林县图书馆 1934 年铅印本。
细胞生理研究。1934年李继侗发现银杏胚乳提取汁可以促进银杏离体胚的生长,这一发现对利用胚乳汁、幼果和幼种子提取物促进培养组织的生长发育具有一定的启发性,它导致今天广泛应用椰子汁(胚乳)作为培养基的附加成份。1936年前后,罗宗洛与罗士韦在离体玉米等根尖培养中发现幼桑叶提取汁可以促进离体生长,为后来证明,该提取汁也是维生素等活性物质做培养基所含的不可缺少的成份,提供了启示。1946年罗士韦在美国发表了首次培养石刁柏茎尖成功的论文。2年后Skoog和崔徵利用生长素和腺嘌呤处理烟草茎切段和愈伤组织以控制生长和芽的形成,导致激动素的发现。后来又开展了利用激动素和生长素控制器官分化的研究。
植物生长发育的研究。在我国早期仅限于形态观察。30年代初丁颖等观察过水稻开花过程。后来潘简良等人先后研究过稻对光照周期的不同反应。
40年代末,曹宗巽在国外研究兰花授粉后的生理化变化,这是早期关于受精生理的研究。此外,1930年陈华癸在英国作过根瘤菌株选育研究。
中国植物化学。1915至1921年,吴云间、陈寅、杜嘉瑜等发表了植物有用成份和有毒成份研究的论文,对植物单宁和植物油也作了分析。自20年代开始,我国研究者致力于常用著名中草药的研究:袁淑范对贝母,赵承嘏、陈克恢对麻黄和延胡索作了研究,赵嘏黄对许多药用植物成份的研究,汤腾汉对半夏的研究。抗日战争中,除黄鸣龙、庄长恭等对中药进行化学成份的分析研究外,对其他植物成份分析也做了不少工作,例如对植物油、茶叶和酒类的分析。1935- 1936年汤佩松对几十种海藻作了含碘的分析。抗战中他作了用蓖麻油代替润滑油的研究。有关研究者在中药常山中分得了抗疟成份常山碱。从松节油、豆油、菜油提炼汽油的代用品,以应抗战之需。
抗战前兴办过几座植物园,著名的有1929年由叶培忠领导建立的南京中山陵植物园和1934年由秦仁昌领导建立的庐山植物园。1938年7月,因日军进逼,庐山植物园被迫撤离。12月,部分职工在秦仁昌率领下转移至云南丽江,成立了庐山森林植物园丽江工作站,先后采集标本15000余号。
抗战胜利后,陈封怀教授等重返庐山,植物园已被破坏得面目全非。他们用向国外出售种苗等办法,筹集资金重建庐山森林植物园。
(三)中国动物学会的建立与近代动物学的进展
中国动物学会成立于1934年9月23日。发起人是以秉志为首的30位动物学家,成立大会在江西庐山莲花谷召开,订立了会章,选举理事、监事。
会址初设在南京博物馆,后改在上海中央研究院动物研究所内。学会成立时,仅有会员50人,到1949年会员增至348人。
成立大会即为第一届年会,宣读论文40篇。至1936年,年会每年定期举行。抗日战争后,年会无法保证召开,仅有1943年、1945年、1947年举办过年会。前后共6次全国性年会。
学会成立了编辑委员会,推举秉志为总编辑,陈桢、朱洗、贝时璋、董津茂、胡经甫、寿振黄任编辑,卢于道任干事编辑,刊行《中国动物学》杂志,抗战前仅出了3卷便因战事停刊。
在动物学研究成果方面,王家楫、戴立生、张作人、何学伟、范德盛、熊大仕、张奎、韩朝佐等人对原生动物进行研究。陈纳逊对腔肠动物,陈义对环节动物,伍献文对圆形动物,沈嘉瑞对甲壳动物作了研究。在昆虫学方面,胡经甫做的工作最多,在10年中发表有关论文50多篇,其他如陈世骧、邹钟琳、吴福桢等等也都在昆虫分类研究上作了许多工作。另外董聿茂、陆鼎恒、张玺、陈义等人对沿海介壳类动物也进行了大量调查研究。在鱼类研究领域,朱元鼎、伍献文、陈兼善、张春霖等人发表过很多研究报告。
1931年,朱元鼎出版《中国鱼类索引》,著录鱼类1497种,是中国第一部鱼类分类学专著。从事两栖类研究的有方柄文、张孟闻、刘承钊等。寿振黄、任国荣等在鸟类方面开展了调查研究。
从20年代开始,秉志就对江豚、虎、白鲸等多种动物,作了一系列解剖研究,陈纳逊、陈伯康、张伯钧、武兆发、马文昭、孟廷秀、罗克昌、崔芝兰、欧阳翥、卢于道等分别在解剖学、组织学、胚胎学、细胞学领域开展过研究工作。在生理学方面林可胜对胃液分泌机制作了研究,吴宪等在蛋白质变性作用、免疫化学、血液分析、营养学方面,蔡翘关于肝糖元代谢的研究都取得了有价值的结果。张宗翰、汪敬熙、张锡钧等人对中枢神经生理作了许多研究工作。其中张锡钧关于Ach是中枢神经的化学递质概念和 迷走神经——垂体后叶反射学说的研究成果得到了学者的好评。冯德培与合作者在肌肉神经生理学方面完成了许多有意义的工作。他发现关于肌肉代谢因拉长而增加的新现象,被称之为 冯氏效应.孙宗彭关于内分泌的研究也取得了一定成就。
贝时璋、朱洗、童弟周等人开创了我国近代实验动物学研究。贝时璋从20年代起就从事实验动物学研究,他对细胞再生、分裂、转变等活动规律,作了较深入的实验研究。
朱洗进行了两栖类杂交细胞学研究,他弄清了杂交中受精的基本现象,说明了卵子不能正常受精的原因。他的成果颇受生物学界重视,成果也多次被引用。贝时璋自30年代起,提出细胞重建的观点,他认为细胞分裂不是细胞繁殖的唯一途径,他通过实验发现,在生物体内,以某种物质为基础,也可以形成完整的细胞,这种现象叫做细胞重建。细胞重建研究无论在理论上或是实践中都有着重大意义。在抗战前后,他研究了甲壳类动物生殖细胞的性转变,卵黄粒与细胞重建;研究了环节动物的再生,再生与自然分裂的关系等等。蔡邦华自30年代开始对螟虫的分类、发生、防治作了长期的系统研究。他后来创建了一套害虫预测预报工作,产生了很好的影响。
(四)中国微生物学会和中国近代工业微生物学的进展
我国是最早利用微生物的发酵作用制造产品的国家。在西方,借助显微镜的帮助,人们才发现了微生物。到19世纪中叶,由于巴斯德(1822- 1895)
等人的工作,揭开了微生物产生发酵作用的秘密。《格致汇编》(1876- 1892年间出版共7卷)多次论及工业微生物学知识。自1880年起《格致汇编》杂志连载了英国司腾撰罗以司修订的《化学卫生论》,在《论植物》一章中明确论述了发酵是由于微生物的作用,并有在显微镜下描绘的酵母形状的附图。在《论所酿五谷等酒》及《论所酿葡萄酒等》章中阐述了酿造方法和原理,也论述了微生物在发酵过程中的作用等等。
辛亥革命后,北京工业专门学校首先开设工业微生物学课,由孙宗浩和张乃燕讲授。该校校址在北京西四祖家街,1921年后改为北京工业大学,内设应用化学科,讲授制糖、酿造、造纸、制革和油漆等课程。1927年,上海成立国立劳动大学,内设农学院农艺化学系,农产制造是该系的主要课程。
此后,南京中央大学农学院、北平大学工学院也先后设立工业微生物学系。
1930年,实业部在南京成立中央工业实验所,下设酿造室,聘陈騊声为该室主任(1899- ?),主要研究发酵工艺及有关微生物学问题。酿造室还附设酒精和酱油试验厂,可以做小型和中型工业试验。这是我国第一个工业微生物学的科研机构。1922年,范旭东创办黄海化学工业社,聘孙学悟为社长。1931年,黄海化学工业社设立发酵与菌学研究室,初聘魏嵒寿为室主任。
不久,魏赴南京大学就教,此室便直接由孙学悟领导。黄海化学工业社的发酵与菌学实验室以实业救国为宗旨,为发展中国的微生物工业做了不少贡献,出版了《发酵与细菌》双月刊。除去上述两个研究机构外,国内还有一些高等工业院校也开展了工业微生物学的研究,北平大学工学院的方乘,山东大学化学系的汤腾汉、王祖荫等曾取得有价值的成果。
中国工业微生物学自初创时期起其研究工作就与生产实践紧密相联。由于我国的传统发酵技术,如酒、醋、酱油的酿造具有悠久的历史和独特的风格,工业微生物学工作者们就意识到,用近代微生物学知识分析这些古老的技术,研究改进的途径是重要的课题。其中应包括调查了解传统工艺过程;分离、培养与发酵过程相关的一些微生物;研究这些微生物的形态和生理,并比较它们的发酵能力及特性,在这一基础上制造新的曲种。
中国是世界上最早发明用曲酿酒的国家,酒的酿造是工业微生物学者研究最多的课题。30年代初,黄海化学工业社的孙学悟、方心芳、金培松等对高粱酒、汾酒作了研究,他们发表了我国制曲酿酒的首批实验报告。
1932年,陈騊声从南京等地的酒药中分离出15种酵母及数种霉曲,研究了它们的形态和生理。1935年方心芳研究了从国内酒曲、酒醅和葡萄中分离出来的40株酵母,比较了它们的发酵力,发现了一些酵母的新种。魏嵒寿和金贵湜自酒药中分离出糖化力强的霉菌,施有光、沈学源和庄任从不同的原料中也得到类似的霉菌。汤腾汉、郭质良分析了山东52个县的酒曲,研究了其中的酵母菌和霉菌的性质,比较它们的糖化力和酒精发酵力。方心芳、谈家麟测定并比较了100多种曲菌的糖化力。其中较为突出的是在30年代初,方心芳等人选择出糖化力较强的霉菌和酒精发酵力强的酵母菌,用麸皮和酒糟制成霉菌曲,代替大曲用于酿酒。这种工艺不但可以提高出酒率,而且节约了粮食。
酱油是一项消耗量很大的调味品,陈騊声等人在中央工业试验所酿造室时发明了酱油速酿法,使酱油酿造周期从一年缩短到两个月,实现了酱油技术的一次重大革新。他们还研究用米糠、麸皮、豆饼等原料代替小麦、黄豆酿制酱油。抗战期间,秦含章(1908- )根据它自己的实验结果编写了《酿造酱油之理论与技术》一书,就传统的酱油酿造工艺,系统地阐述了它的原料处理、制曲、制醪、压榨和成品调整的生产技术和理论并因此获奖。魏嵒寿、方心芳、龚学文、冀鹤鸣等也各自对酱油生产过程中的酵母菌和曲霉菌作了研究。
酒精工业是一种重要的发酵工业。1906年,俄国人首先开办哈尔滨酒精厂。1922年,溥益实业公司在济南黄台镇开办了一家酒精厂,陈騊声在微碱性的糖蜜中,添加适量浓硫酸,经高压蒸煮半小时,就生产出了合格的酒精,一举解决了开工后屡次失败的困境。10年后,上海中国酒精厂又发生了类似故事,陈嵒声用糖蜜补氮法使酒精生产获得成功。
抗战时期,汽车以酒精代替汽油作燃料,酒精需量大增,但是四川产的糖蜜中缺少含氮化合物,由于生产硫酸铵的永利宁厂被日寇破坏,货源断绝。
方心芳等人试验用人尿代替硫酸铵获得成功,使得用糖蜜生产的酒精在抗战中大大发挥了作用。
抗战期间黄海化学工业社利用五倍子经发酵制成棓酸。棓酸是一种重要的化工原料。方心芳等人试验了黑曲霉素及青霉菌上百种,比较了它们分解单宁酸的能力,经过从试管发酵到日产百余斤的生产规模试验,终于在1940年建厂投产。同年又开展了棓酸固体发酵研究,取得了满意的结果。
我国的工业微生物学家在基础理论研究中也做出了贡献。他们分离鉴定了与发酵有关的多种微生物,对普查我国的微生物资源有着重大意义。1928年魏嵒寿、祝汝佐研究腐乳上的毛霉,发现了一个真菌新种,并加以命名。
方心芳在研究中国酒药的根霉、中国产酵母、川产霉菌时发现了多种新的酵霉。沈学源等也发现了毛霉的一个新种。魏嵒寿等发现将中国酒曲中的微生物置于固体培养基上,在紫外灯光下呈不同的莹光,从而找到一种鉴别相近微生物的新方法。
工业微生物的生理研究以方心芳做的工作最多。他对微生物的生长素和酵母菌的营养问题作过许多研究,写过真菌生理学的多篇报告,被视为重要文献。魏嵒寿、金培松研究过酵母菌小囊孢子形成的条件。肖永澜研究过在培养基中加入一定量DDT后,给霉菌和酵母菌的生长带来的影响等等。
在1939年以前,我国工业微生物没有专门刊物。1939年,由方心芳提议,黄海化学工业社创办了《黄海发酵与细菌专辑》,该刊到1951年为止,共出版了12卷70期。
在30至40年代,也出版了一批工业微生物学专著。1931年,陈騊声率先出版了《发酵工业》和《农产制造》(中华书局版),1933年方乘出版了《酒精制造学》。1935年前后,商务印书馆出版了一套工学小丛书,其中与工业微生物有关的共3部。1941年陈嵒声出版了我国最早编写的酿造学教科书《酿造学总论》和《酿造学分论》。1945年,方心芳出版了《应用菌学概要》,主要论及发酵过程中的微生物。
(五)中国近代杰出的生物学家
钟观光(1868- 1940年),字宪鬯,浙江镇海县人,1887年中秀才,1900年任南菁书院理化教习。1901年民国临时政府成立,被聘为教育部参事。1915年被聘为湖南高等师范博物学教习。1918年在广西发现我国特有的植物珙■树、胭脂木,并发现我国特有的孑遗树种。一种树大花香的乔木被定名为观光木Tsoongiuden dron Odorum Chun,以为纪念。他用四年时间跋涉全国11个省区,采集当时植物标本16000多种,计15万多号,海产动物标本500余种,木材、果实、根茎、竹类300余种,为北京大学植物标本室奠定了基础。
1927年浙江大学农学院聘请他为副教授,兼浙江省博物馆主任。
著有《说文植物类证》手稿,对54科199种植物名词做了考证和订正工作。
今尚存《山海经植物》、《近世毛诗植物解》、《北山画谱序》、《物质纪略》、《植物古籍辞例》、《段注说文录要》等150万字的手稿,对古籍中的植物名词做了大量的考证。
1940年9月30日,在日寇侵华中忧愤而死。他是中国近代植物学界的一位开拓者。
秉志(1886- 1965年)字农山,原名翟秉志,翟际清。满族。河南省开封市人。清末举人。1980年京师大学堂预科毕业,1918年在美国康乃尔大学获博士学位。1918- 1920年,在美国韦氏研究所为研究学侣。1920年回国,历任东南大学、厦门大学、中央大学、震旦大学教授。1921- 1937年曾创办中国科学社生物研究所、静生生物调查所,任主任兼教授。1952- 1965年任中国科学院水生生物研究所、动物研究所研究员。
秉志是中国动物学会主要创始人,并被选为会长。对中国近代动物分类学、动物形态学、动物生理学、昆虫学和古动物学均有研究,尤擅长动物解剖学。他一生共写论文63篇。
1948年当选为中央研究院院士,1955年当选为中国科学院学部委员。
陈桢(1894- 1957年),江苏省邗江县人。1920年赴美康奈尔大学和哥伦比亚大学留学。1922年回国,历任东南大学、京师大学、南京中央大学、清华大学、北京师范大学、西南联合大学教授、系主任。1947年被聘为北平研究院动物研究所通讯研究员、评议员,联合国教育科学文化组织中国委员会第一届委员。1952年任北京大学教授,1953年被聘为中国科学院动物研究室主任。
陈桢自1925年以来长期研究金鱼的遗传与变异,使孟德尔的遗传学说在中国得以传播和发展。主要论文有《金鱼的变异、进化与遗传》、《金鱼色的遗传紫色和综色的遗传》、《金鱼家化史与品种形成的因素》等。
1948年被选为中央研究院院士。1955年,当选为中国科学院学部委员。
胡先骕(1894- 1963年)字步曾,号忏盦. 江西新建人,曾任东南大学、北京大学、北京师范大学教授。1922年任南京中国科学社生物研究所植物部主任。1928年在北平任静生生物调查所所长。1934年在庐山创办森林植物园。1937年任云南植物研究所所长。1940年任中正大学校长兼农学院教授。
解放后任中国科学院植物研究所一级研究员。1968年7月16日,因四人帮 迫害,含冤去世。
平生治学成果丰富,发表论文百余篇,植物学专论有63篇,他是我国近代植物学的奠基人之一。
1948年当选中央研究院院士。
贝时璋(1903- ),浙江镇海县人。1928年获德国土滨根大学自然科学博士。1930年回国,历任杭州大学生物系主任、理学院院长、中国科学院实验生物研究所所长、中国科学院生物物理研究所所长。
自20年代起,一直从事实验生物学研究,对细胞的常数、再生、分裂、转变等活动规律作过多方面的研究。特别是从30年代起提出细胞重建观点。
他发现细胞除分裂繁殖增生外,在生物体内,以某种物质为基础,也可以逐渐形成完整的细胞,他称这一过程为细胞重建。这一现象反映了细胞的起源是细胞自组织、自装备的过程,也可以说明地球上生物体内一个生物的繁殖、发育、合成细胞的过程,因此这一发现和研究无论在理论上或实践上都具有重大意义。
1934年加入动物学会,曾任理事长。1948年当选中央研究院院士。1955年当选为中国科学院学部委员。任《中国科学》、《科学通报》副主编。
秦仁昌(1889- 1986年)江苏武进县人。1919年考入金陵大学林学系。
1925年毕业后在东南大学当助教,1929年到丹麦哥本哈根工作,以后转到瑞典,在林奈家乡做了访问研究。又到英国名家植物园查阅了中国和邻近国家的全部蕨类标本,选出18000张,拍成照片,带回祖国。
1934年7月到江西创建庐山植物园,到1937年已略具雏形。不幸遭到日寇的践踏。1938年秋日寇进逼九江,庐山被围,遂决定将60余箱图书、标本寄存在美国小学,他便离开庐山到了云南丽江县住了7年。1940年发表论文《水龙骨科的自然分类》,这是世界蕨类植物分类发展史上的一个重大突破,受到国际上同行们的高度评价。他因此获《荷印龙佛奖金》。
秦仁昌发表的论文有135种。1955年当选中国科学院学部委员。
伍献文(1900- 1985年),浙江省瑞安县人,1921年毕业于南京高等师范学校农业科。1929年留学法国巴黎大学。1932年获巴黎大学科学博士学位。回国后历任中央研究院自然博物馆研究员、复旦大学及中央大学教授兼系主任、中央研究院生物研究所研究员、中国科学院水生生物研究所所长兼淡水生物研究室主任。
他的论著中有关鱼类分类学论文18篇、鱼类形态学论文12篇、鱼类生态学及生理学论文6篇、寄生线虫分类学论文14篇、淡水线虫学2篇、海洋及湖沿学调查报告6篇、节肢动物分类学论文5篇、爬行两栖类3篇、考古学论文3篇,共85篇,还出版专著5种。他的《中国淡水鱼养殖学》一书是对我国淡水鱼养殖方法和研究工作的全面总结。
1948年被选为中央研究院院士,1955年当选为中国科学院学部委员。
殷宏章(1908- ),原籍贵州,出生于山东省兖州。1929年南开大学毕业。1933年清华大学读研究生,1937年在美国加州获理工学院博士学位。回国后历任西南联大、北京大学教授。1951年任中国科学院实验生物所研究员,1953年任中国科学院植物生理研究所副所长,后任所长。1984年上海植物生理研究所名誉所长、研究员。
1928年与李继侗教授发现光合作用从低光强到高光强照射有一个瞬间促进效应;从白光到红光照射或反转,光合恒速,而从高光强到低光强照射则有一个瞬间的抑制效应。这一发现对于理解光反应与放氧的关系有一定的意义。30年后,Blinks和Emerson也发现了这一现象。他对酶、生长素、有机物质转运等问题也作了深入的研究,他的植物磷酸酶组织的化学研究,为国外文献多次引用。50年代以后他在水稻的研究中,发现水稻开花后物质转运积累的规律,为解决水稻的倒伏问题、密植问题提供了依据。共发表论文100多篇。
1948年当选为中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。
钱崇澍(1883- 1965年),号雨农,浙江海宁人。1914年于美国伊利诺斯大学自然科学院毕业。又在芝加哥大学、哈佛大学学习。1916年回国,历任南京甲种农业学校、金陵大学、东南大学、北京农业大学、清华大学、厦门大学、四川大学、复旦大学教授。1935年任中国科学社生物研究所所长。
1950年起任中国科学院植物分类研究所所长。并任《中国植物杂志》主编,中国植物学会理事长。
他是我国植物分类学、植物生理学、地植物学和植物区系学的创始人之一,是这门科学的开拓者之一。主要著作有《高等植物学》(与胡先骕合作1923年)、《中国植物志》(前三卷)、《宾夕法尼亚毛莨的两个亚洲近缘种》、《安徽黄山植物之初步观察》等。
1984年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。
戴芳澜(1893- 1973年),号观亭,湖北省江陵县人。1913年于清华学校结业,赴美康乃尔大学留学,1918年进哥伦比亚大学研究院。回国后任南京第一农业专科学校、东南大学、金陵大学教授、清华大学农业研究所、清华大学植物病理学系主任、北京农业大学教授。于1934年在美国纽约植物院任研究员。1953年后在中国科学院植物研究所真菌植物病研究室任主任,后任微生物研究所所长。
他早年从事水稻和果树等植物病害的研究及其防治。1930年后开始我国真菌研究,对真菌的分类造诣很深,并对真菌的形态和遗传作过研究,他的许多论文至今仍被国内外同行广泛引用。他是我国真菌学的创始人,对我国近代真菌学和植物病理学的建立和发展作过重大贡献。主要著作有《中国真菌总汇》、《中国白粉科的研究》、《脉孢菌的性连锁》等等。《三角枫上白粉菌的一种新种》是国内现代分类研究真菌的第一个成果。
1948年他被选为中央研究院院士,曾任中国植物病理学会理事长,中国植保学会名誉理事长,原德意志民主共和国农业科学院通讯院士,1955年当选中国科学院学部委员。
罗宗洛(1898- 1978年),浙江省黄岩人。1917年于南洋中学毕业后留学日本,1930年毕业于日本北海大学。回国后,历任中山大学、暨南大学、中央大学、浙江大学教授。1944年后任中央研究院植物研究所所长、台湾大学代理校长、上海植物生理研究所所长、中国植物生理学会理事长。
他是中国近代植物生理学创始人之一,早年对水绵细胞质的粘度变化与酸度的关系,对植物吸收、利用硝态氨和氨态氮进行了细致的研究。在植物矿质营养生理、植物离体根尖培养方面,作过较深入研究。他的论著约30余篇,如《氢离子浓度对若干栽培植物幼苗生长的影响》、《进一步探讨高等植物的根系吸收氨和硝酸盐》等。
1948年被选为中央研究院院士,1955年被选为中国科学院学部委员,1957年获原苏联农业科学院通讯院士称号。
汤佩松(1903- ),湖北浠水(今■水县)人。1925年赴美留学,1927年在美国明尼苏达大学毕业,获学士学位。1928- 1930年在美国约翰斯霍普金斯大学研究院毕业,得自然哲学博士学位。1933年回国,任武汉大学、清华大学教授、农学院院长。
他是一直从事生物物理教学研究的学者,主要贡献有:1930年发现海星卵在受精后呼吸大大增强,1932年发现植物中存在着细胞色素氧化酶,1952年发现叶绿体中碳酸酐酶的存在,1957年发现水稻苗中硝酸还原酶的适应形成,其中用热力学概念分析了水分进出细胞过程的规律(与王竹溪合作),被国际公认为植物生理学上的一个重要的贡献。
1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。
汤非凡(1897- 1957年)湖南醴陵人,1921年毕业于湘雅医学院,获医学博士学位,后赴美国哈佛大学医学院学习,1929年归国,历任上海中央大学医学院教授、上海雷氏德研究所(Lis-ter Instiute)细菌学系主任、上海医学院教授。并当选第8届国际微生物学会常任理事。1949年后,任卫生部生物制品研究所所长。
1936年,汤非凡与谢少文、朱届明参加过国际微生物学联合会的学术活动,1947年又参加了丹麦举行的国际微生物学会联合会(Iums)第四次大会,被选为常务委员。
他对立克次体、支原体一类微生物的研究有卓越贡献。1955年首次分离培养出沙眼依原体(Chlmy dia trachomats,对我国研制青霉素亦有重要贡献。他为发展中国近代、现代微生物学、免疫学、抗生素学作出了贡献。1980年国际沙眼防治组织向他颁发 沙眼金质奖章.1982年他的沙眼依原体分离培养获得了国家发明奖。
1948年被选为中央研究院院士。1955年当选为中国科学院学部委员。
冯德培(1907- ),浙江临海人。1922年毕业于复旦大学生物系,1929年赴美留学,1930年获芝加哥大学硕士学位,1933年获英国伦敦大学博士学位。后去美国费城詹森基金会从事医学物理研究。1934年回国,历任北京协和医学院、北京师范大学、上海医学院讲师、教授。1946年,在洛克菲勒医学研究所当访问研究员,1947年任中央研究院医学研究所筹备处代主任。
1949年后历任中国科学院生理、生化研究所所长、华东分院院长、中国科学院上海分院院长、生理研究所所长。
早年他在英国从事肌肉和神经的能力学研究,其中关于神经与肌肉产热问题的研究结果,至今仍为中国有关教科书引用。他关于神经肌肉接头的传递问题的研究,为化学传递学说提供了可靠的证据,至今为国际同行重视并引用。40年代后,他对神经膜电位和神经结缔组织鞘的作用进行研究,证明神经膜电位属于董南氐电位性质,神经结缔组织鞘为有效弥散障碍物。60年代,他从事神经肌肉肥大的新现象研究。共有论文70余篇。
1948年被选为中央研究院院士,1955年被选为中国科学院学部委员。他是美国、英国、加拿大生理学会的会员、美国神经科学会名誉会员、英国伦敦大学学院院士,并连任三届国际生理科学联合会理事。
蔡翘(1897- 1990年),字卓夫,广东省揭阳县人。1919年赴美国留学,在哥伦比亚大学、印第安那大学、加利福尼亚大学学习心理学。1922年转入芝加哥大学学习生理学和神经学,获得芝加哥大学哲学博士学位。回国后历任复旦大学、上海医学院教授,上海雷士德研究院副研究员,中央大学医学院代理院长,第五军医大学校长,中国人民解放军军事医学科学院副院长等职。
1925年,在美洲袋鼠的解剖学研究中发现了视觉与眼球运动功能的中枢部分,被称为 蔡氏区.1929年阐明了甲状旁腺割除后肌肉抽搐和死亡的原因。1930年,在国外从事神经传导生理研究,阐明了感受器适应现象。1932年在上海发现并阐明了肝脏的糖元异生机制及其对糖稳定性的调控,受到国内外生理学界的重视。1938- 1949年,主要研究了血小板与止血的关系。60年代从事航空、航天及军事劳动的生理研究。共发表论文及文章150余篇。
他的《人类生理学》是我国第一部生理学教科书。
1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。