太 rr TAU ie 人 YAN N 用 上 一- -= 和 ee gp 全 守 AI 人 1 浅 : 本 , Scan Ar ovy oo > 由 吕 机 20 世纪 中 国学 术 大 典 生 物 和 主 编 钱 迎 倩 副 主 编 祁 国 荣 王 亚 辉 上: 4 月 福建 教育 出 版 社 福州 。2004 图 书 在 版 编目 (CIP) 数据 生物 学 / 钱 迎 倩 , 三 焉 下 主编 .一 福州 福建 教育 出 版 社 ,2004. 10 (20 世纪 中 国学 术 大 典 ) ISBN 7-5334-3646-6 LE 生 表 , 工 :四 团 …, 汪 罗 研究 一 概况 一 中 国 N,Q 一 12 中 国 版 本 图 书馆 CIP 数据 核 字 〈2004) 第 113583 号 责任 编辑 郑 杰 潘 健 索引 编制 并 责编 “ 林 春 和 森 装帧 设计 , 谢 从 荣 林 小 平 ” 张 旭 良 20 世纪 中 国学 术 大 典 生物 学 主 编 钱 迎 倩 副 主编 “ 祁 国 荣 至 亚 光 时 福建 教育 出 版 社 出 版 发 行 (福州 梦 山 路 27 号 邮编: 350001 电话 : 0591 一 83725592 ”83726971 传真 : 83726980 网址: www. fep. com. cny) 利 丰 雅 高 印刷 〈 深 圳 ) 有 限 公 司 印刷 (深圳 南山 区 南光 路 1 号 邮编 : 518051) 开本 787 毫米 X1092 毫米 1/16 印张 47.25 字数 1065 千 ” 揪 页 4 ISBN -5334-3646-6 2004 年 10 月 第 1 版 , 2004 年 10 月 第 1 次 印刷 印 数 : 1 一 1 300 ISBN 7 一 5334 二 38646 乞 6 105 和 定价 ; 168. 00 元 如 发 现 本 书 印 装 质量 问题 , 影 响 阅 读 , 9 7817533 436469 > 请 向 出 版 科 (电话 : 0591 一 83786692) 调换 。 短 老 远 王 元 化 [ 王 洽 昌 | 王 绥 玉 王朝 闻 叶 笃 正 卢 嘉 锡 程 裕 湛 师 昌 结 已 朱 丽 兰 任 继 念 | 孙 俊 人 | 李 正 全 宋 木 文 吴阶平 张 光 寺 张岱 年 陈 荒 煤 | 林 兰 英 季 美 林 周 光 召 罗 沛 霖 郑 哲 敏 钱 正 英 涂 光 炽 雷 洁 琼 潘 家 铮 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 顾 问 委 员 会 (以 姓氏 笔画 为 序 ) 著名 经 济 学 家 中国 社 会 科学 院 研 究 员 著名 文学 理论 家 著名 文化 学 专家 中 国 科 学 院 院 士 中 国 科 学 院 院士 著名 美学 家 中国 艺术 研究 院 研 究 员 中 国 科 学 院 院士 中 国 科 学 院 院 士 ”“ 全 国人 民 代 表 大 会 常务 委员 会 原 必 中 国 科 学 院 院士 中 国 科 学 院 院 士 ”“ 中 国 工 程 院 副 院 长 中 国 社 会 科学 院 原 副 院 长 国家 科学 技术 部 原 部 长 国家 图 书馆 馆 长 ”中 国 社会 科学 院 研 究 员 中 国 工程 院 院 士 中 国人 民 解 放 军 军事 科学 院 军 事 百 科研 究 部 部 长 中 国 出 版 工作 者 协会 原 主席 中 国 科 学 院 院 士 “ 全 国人 民 代 表 大 会 常务 委员 会 中 国 科 学 院 院 士 著名 学 者 “北京 大 学 教授 文化 部 原 副 部 长 ”著名 文艺 理论 家 中 国 科学 院 院 士 ” 中 国 科 学 工作 者 协会 著名 学 者 “北京 大 学 教授 中 国 科 学 院士 ”全 国人 民 代 表 大 会 常务 委员 中 国 科学 院 院 士 ”“ 中 国 工 程 院 院士 中 国 科 学 院 院 士 ”“ 中 国 工程 院 院士 中 国 工程 院 院士 ”全国 政治 协商 会 中 国 科学 院 院士 著名 社会 学 家 全 国人 民 代 表 大 会 常务 委员 中 国 科学 院 院 士 “ 中 国 工程 院 副 院 长 业 届 木 会 原 副 委员 长 副 主席 会 原 副 委员 长 议 原 副 主席 水 利 部 原 部 长 会 原 副 委员 长 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 编 繁 委员 会 总 主编 吴阶平 ”中国 科学 院 院 士 ” 全 国人 民 代表 大 会 常务 委员 会 原 副 委员 长 李 美 林 ”著名 学 者 ”北京 大 学 教授 主任 委员 王 绥 防 “中国 科 学 院 院士 师 昌 绪 ” 中 国 科学 院 院 士 ” 中 国 工 程 院 副 院 长 汝 信 中 国 社会 科学 院 原 副 院 长 朱 丽 兰 ”国家 科学 技术 部 原 部 长 路 甬 祥 中 国 科学 院 院 士 ” 院 长 ”全国 人民 代表 大 会 常务 委员 会 副 委 员 长 委员 人 选 由 各 学 科 主 编 等 担任 各 卷 学 科 主 编 〈 按 学 科 排 列 顺序 ) 数 学 林 和 群 中 国 科学 院 院士 力 学 郑 哲 敏 ”中国 科学 院 院士 “力学 所 所 长 ”中 国 工程 院 院 士 物理 学 ” 洗 淘 昌 ”中国 科学 院 院士 化 学 胡 亚 东 中 国 科 学 院 化 学 研究 所 研究 员 天 文学 ” 王 绥 玉 ” 中 国 科 学 院 院 士 测绘 学 喻 沧 国家 测绘 局 原 局 长 学 李 廷 林 ”中国 科学 院 院 士 ” 中 国 地 质 科学 院 原 院 长 大 气 科 学 ” 陶 诗 言 中国 科学 院 院 士 ” 中 国 科 院 学 大 气 物理 所 原 所 长 周秀 双 ”中国 科学 院 院士 ”中 国 气 象 科学 研究 院 名 誉 院 长 固体 地 球 物 理学 ” 陈 运 泰 ”中 国 科 学 院 院 士 ” 国 家 地 震 局 地 球 物理 所 所 长 应 用 地 球 物理 学 刘 光 产 ”中国 科学 院 院 士 海洋 科学 ” 刘 光 痪 “中国 科 学 院 院 士 空间 科学 ”刘振兴 ”中国 科学 院 院 士 地 理学 ” 吴 传 钓 中 国 科学 院 院 士 ” 中 国 科学 院 地理 研 究 所 副 所 长 生物 学 ” 钱 迎 倩 “中国 科 学 院 植物 研究 所 原 所 长 ”研究 员 农业 科学 “五 元 春 “ 中 国 科学 院 院士 “中国 工程 院 院士 ”中国 农业 大 学 原 校长 水 利 朱 尔 明 国家 水 利 部 总 工程 师 医 学 王 , 镭 , 中 华 医 学 会 副 会 长 ”中 华 医学 杂志 社 总 编辑 电子 学 “ 罗 沛 霖 ”中 国 科学 院 院 士 “ 中 国 工程 院 院士 自动 控制 与 系统 科学 中 国 工程 院 院士 材料 科学 与 工程 ” 何 继 善 , 中 国 科学 院 院 士 “ 中 南 工业 大 学 原 校长 矿业 工程 ” 何 继 善 , 中 国 科学 院 院士 ”中南 工业 大 学 原 校长 冶金 工程 ” 何 继 善 , 中 国 科学 院 院士 “中南 工业 大 学 原 校长 信息 科学 与 通信 工程 ” 钟 义 信 ”北京 邮电 大 学 教授 、 副 校长 计算 机 科学 技术 王 行 刚 “ 中 国 科学 院 计算 技术 研究 所 研究 员 哲 学 汝 信 中 国 社会 科学 院 原 副 院 长 ”研究 员 陈 移 泉 ”中国 社会 科学 院 哲 学 所 原 所 长 ”研究 员 宗教 学 ” 任 继 念 ”著名 学 者 ”国家 图 书馆 馆 长 卓 新 平 (执行 ) 中国 社会 科学 院 世 界 宗 教研 究 所 所 长 ”研究 员 考古 学 “ 李 学 勤 ”中 国 社会 科学 院 历史 研究 所 所 长 历史 学 “ 李 学 勤 ”中 国 社会 科学 院 历史 研究 所 所 长 博物 馆 学 “ 李 学 勤 ”中 国 社会 科学 院 历史 研究 所 所 长 文 学 徐 中 玉 ”华东 师范 大 学 教授 钱 谷 融 “华东 师范 大 学 教授 艺术 学 ” 郑 雪 来 “中国 艺术 研究 院 研究 员 ”电影 评论 家 教育 学 ” 顾 明 远 ” 北 京师 范 大 学 教授 “北京 师范 大 学 研究 生 院 院 长 心理 学 “ 张 厚 条 ”北京 师范 大 学 教授 社会 学 “ 陆 学 艺 ”中国 社会 科学 院 社会 研究 所 所 长 民族 学 ” 孝 时 远 “” 中 国 社会 科学 院 民族 研究 所 副 所 长 语言 学 林 , 毒 ”北京 大 学 教授 经 济 学 宋 涛 著名 经 济 学 家 中 国人 民 大 学 教授 法 学 江 平 中 国政 法 大 学 教授 新 闻 学 “ 丁 涂 林 “复旦 大 学 新 闻 学 院 教授 出 版 学 方 厚 枢 ”中 国 出 版 科学 研究 所 研究 员 军事 科学 “ 马 天 保 “中国 人民 解放 军 军事 科学 院 军事 百科 研究 部 副 部 长 关 俊 杰 “中 国人 民 解 放 军 军事 科学 院 军事 百科 研究 部 副 部 长 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 编 辑 出 版 工作 委员 会 顾问 (以 姓氏 笔画 为 序 ) 兰 书 臣 。” 中 国人 民 解 放 军 军事 科学 院 军 事 百 科研 究 部 副 部 长 朱 永 康 “ 原 福建 省 教育 委员 会 主任 宋 木 文 ” 中 国 出 版 工作 者 协会 原 主 席 汪 远 平 “《 光 明日 报 》 原 副 总 编辑 杨 牧 之 ”国家 新 闻 出 版 署 副 署 长 陈 太 一 ”中 国 工程 院 院 士 林 爱 枝 “ 福 建 省 新 闻 出 版 局 原 局 长 金 常 政 ” 中 国 大 百科 全 书 出 版 社 原 副 总 编 、 编 审 姚 以 轧 上 海 市 文史 研究 馆 馆 员 候选 民 ” 中 国 科学 院 院 刊 编审 “北京 现代 管理 学 院 教授 郭 荣 涟 ” 原 福 建 省 教育 委员 会 主任 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 编 辑 出 版 工作 委员 会 主 任 , 阙 国电 副 主 任 : 方 建 云 黄 旭 (常务 ) “ 王 亿 钦 委 员 : (以 姓氏 笔画 为 序 ) 王 亿 钦 “ 方 建 云 孙 汉 生 ” 陈 雇 平 ” 林 启 仁 林 健 黄 旭 谢 从 荣 阅 国 岂 出 版 说 明 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 是 一 部 以 条 目 形 式 总 结 百年 来 自然 科学 、 工 程 技术 、 社会 科学 、 人 文学 科 领 域 中 国学 人 学 术 成 果 的 大 型 工具 书 。 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 按 学 科 分 类 分 卷 出 版 。 各 卷 以 学 科 体 系 为 框架 , 分 学 科研 究 、 专 题 研究 、 学 术 事件 、 学 术 人 物 、 学 术 名 著名 篇 、 学 术 机 构 团 体 、 学 术 刊物 等 7 类 条 目 。 其 中 学 科研 究 和 专题 研究 为 主体 内 容 , 点 各 卷 的 主要 篇 幅 。 1994 年 7 月 ,我 社 初步 提出 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 的 出 版 构想 , 后 曾 多 次 向 中 国 科学 院 、 中 国 社会 科学 院 、 北 京 大 学 、 清 华 大 学 等 学 术 机 构 和 高 等 学 府 的 有 关 专 家 咨询 , 并 召开 多 次 座谈 会 , 对 选 题 的 意义 和 价值 进行 论证 和 评估 , 得 到 学 界 权威 人 士 的 充分 肯定 。1996 年 开始 制订 编 繁 计划 , 完 成 总 体 框架 设计 , 并 开 始 向 权威 专家 组 稿 。 同 年 , 新闻 出 版 署 将 本 书 列 入 国家 “ 九 五 ?重点 图 书 出 版 规划 。 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 的 编纂 出 版 , 是 一 项 前 无 十 人 的 工作 。 它 有 别 于 百科 人 全书、 学术 史 和 学 术 年 鉴 。 本 《大 典 》 以 百科 和 僚 书 的 体例 , 构 成 一 部 独特 的 学 术 “世纪 鉴 ”, 实 为 一 种 轨 新 的 探索 。 这 一 探索 本 身 虽 然 不 是 学 术 研究 , 而 是 学 术 总 结 , 但 必须 保持 高 尚 的 学 术 品 位 ; 必须 尊重 历史 , 推 进 科学 发 展 , 传 播 真 知 , 批 判 伪 科学 和 廖 误 。 为 了 避免 门户 之 见 , 本 《大 典 》 对 涉及 各 学 科 、 流 派 之 间 的 争 论 , 只 要 有 学 术 创 新 , 均 兼 收 并 鞭 。 经 过 八 年 的 不 懈 努 力 《20 世纪 中 国学 术 大 典 》 这 一 跨 世 纪 的 大 型 丛书 终于 问 世 。 以 一 家 地 方 专业 出 版 社 之 力 , 不 县 风 险 , 克 服 困难 , 完 成 如 此 巨大 的 出 版 工 程 , 端 赖 社会 各 界 特别 是 学 术 界 的 易 力 相助 , 特 别 是 中 国 大 百科 全 书 出 版 社 原 副 总 编辑 金 常 政 先生 , 对 这 一 大 型 丛书 的 总 体 框架 设计 提出 过 许多 指导 性 的 建议 。 在 本 书 出 版 之 际 , 我 们 前 向 有 关 国 家 机 关 、 学 术 机 构 和 众多 作者 深 表 谢 忱 , 并 尽 望 得 到 读者 的 批评 意见 , 以 利 修订 再 版 。 福建 教育 出 版 社 2001 年 12 月 0 下 全 ”号 是 = 全 区 , 于 本 | 俐 于 纪 区 | 季 羔 林 世界 文明 古国 , 决 不 止 中 华 一 家 , 而 文明 兴旺 发 达 垂 五 千年 而 未 党 中 断 者 , 我 中 华 实 系 只 此 一 家 。 这 恐 怕 是 天 下 之 公 言 , 决 非 我 一 个 人 夜 郎 自 大 之 私 言 。 其 原因 何在 呢 ? 统 而 言 之 , 原 因 不 出 两 端 : 一 内 因 , 一 外 因 。 常 言 道 , 内 因 是 变化 的 基础 或 根据 , 外 因 是 变化 的 条 件 。 二 者 相辅相成 , 缺 一 不 可 , 密 切 联系 , 互 为 主 次 。 什么 是 中 国文 明 的 内 因 呢 ? 我 认为 , 内 因 表 现 得 最 突出 之 所 在 就 在 中 国文 明 的 特点 上 。 多 少年 来 , 我 自己 虽 不 是 哲学 家 , 而 且 还 最 不 敢 喜 欢 哲 学 , 但 好 胡 思 乱 想 , 再 加 上 一 些 个 人 的 观察 与 体会 , 我 发 现 : 中 国 或 东方 文明 的 根基 是 综合 的 思维 模式 , 再 说 得 具体 一 点 就 是 “整体 概念 , 普 遍 联系 ”。 而 西方 文明 的 根基 是 分 析 的 思维 模式 , 说 得 通俗 一 点 , 就 是 “头痛 医 头 , 脚 痛 医 脚 ”。 从 总 体 上 来 看 , 二 者 是 对 立 的 , 运 用 得 当 , 则 还 能 起 互补 作用 。 天 下 没有 绝对 纯 的 事物 , 所 谓 综 合 与 分 析 , 并 不 是 说 综合 中 没有 分 析 , 分 析 中 没有 综合 ; 但 从 密 观 上 来 看 , 东 方 综 合 而 西方 分 析 , 是 无 法 否认 的 。 这 个 看 法 , 有 侈 成 , 有 人 反对 。 但 是 尽管 有 人 反对 , 我 仍 深 信 不 疑 。 这 只 是 讲 中 国文 化 或 文明 的 根基 ; 具体 表现 厅 有 可 得 而 言 者 .我 个 人 觉得 ,中 国文 化 的 特点 可 以 归纳 如 下 : 叭 求实 用, 不 尚 玄 虚 , 艇 似 浅 显 , 实 亦 疼 密 , 整 体 思考 , 枝 叶 兼 及 , 允 执 厥 中 , 不 务 偏 激 。 最 大 的 特点 还 在 有 极 大 的 包容 性 。 大 海 能 纳 百川 , 所 以 才 成 其 为 大 。 古 人 说 :“ 有 容 帮 大”, 说 的 也 是 这 个 道理 。 还 有 一 点 , 也 是 颇 为 值得 一 提 的 。 中 华 民族 , 特 别 是 占 人 口 绝 大 多 数 的 汉族 , 对 宗教 信 仰 的 需要 极为 淡薄 ,正式 信教 者 不 多 ,即使 信 了 某 一 个 宗教 , 也 没有 宗教 偏执 狂 , 有 时 甚至 儒 、 释 、 道 三 教 都 信 , 而 实际 上 是 什么 都 信之 不 深 , 不 陷入 其 中 , 中 国 历史 上 从 来 没有 真正 的 宗教 战争 , 就 是 一 个 最 好 的 例证 。 这 样 有 什么 好 处 呢 ? 好 处 极 大 , 它 决 不 阻碍 外 来 文化 的 输入 , 因 为 , 历 史 事实 证 明 , 外 来 文化 往往 随 外 来 宗教 而 入 , 宗 教 与 文化 是 挛 生 兄弟 。 中 国 历史 上 两 次 最 重要 最 有 影响 的 外 来 文 化 输入 , 都 是 伴随 宗教 而 来 的 , 铁 证 如 山 , 无 可 和 否认。 写 到 这 里 , 我 必须 谈 一 谈 外 来 文化 输入 的 重大 意义 了 。 用 不 着 是 真正 的 科学 卫 家 , 就 是 普通 老百姓 ,也 都 知道 一 个 平凡 的 真理 : 近亲 繁殖 , 不 利于 后 代 的 成 长 。 造化 小 儿 好 像 是 有 意 制订 了 一 条 规律 , 天 地 间 , 包 括 人 类 在 内 的 动 植物 , 大 多 尽 讳 近 亲 繁 殖 。 人 必须 不 断 有 新 的 基因 , 新 的 血液 输入 , 后 代 才 能 健康 地 发 展 。 否 则 就 会 退化 , 就 会 萎 迪 。 人 类 兄妹 不 能 结婚 , 看 似 伦理 , 实 为 生理 。 这 些 都 属于 常 识 一 类 , 用 不 着 多 加 阐 杰 。 在 过 去 , 有 些 地方 , 有 些 人 ,连同 姓 结婚 都 忌讳 。“ 五 百年 前 是 一 家 ”的 说 法 在 起 着 作用 。 人 类 文化 , 虽然 不 是 生物 ,但 却 与 生物 有 些 类 似 之 处 , 文化 也 有 一 个 诞生 、 成 长 、 衰 退 、 消 逝 的 过 程 。 因 此 , 它 也 受到 了 上 述 生 物 规律 的 制约 。 当 代 英 国 历史 学 家 汤 因 比 在 他 的 巨著 《历史 研究 》 中 就 明确 无 误 地 冰 明 了 这 个 观点 。 尽 管 书 中 有 一 些 细节 , 我 们 不 一 定 能 完全 同意 , 但 是 ,总 体 来 看 , 他 的 理论 是 能 够 成 立 的 , 原因 是 符合 历史 发 展 的 事实 。 在 他 列举 的 人 类 从 有 史 以 来 已 有 的 三 士 几 种 文明 一 一 他 有 时 候 称 之 为 “社会 >, 有 时 候 称 之 为 “文化 ”一 一 中 , 有 的 已 经 消逝 得 无 影 无 踪 , 有 的 仍然 存在 。 其 原因 汤 因 比 有 自己 的 看 法 和 解释 , 我 无 法 一 一 列举 ,总 体 来 看 , 我 在 上 面 提 到 的 那 一 条 生物 发 展 的 规律 在 起 了 或 者 起 着 作用 。 这 一 点 他 说 得 并 不 明确 。 明 确 归纳 像 我 上 面 说 的 那样 , 我 是 始 创 者 。 对 了 , 不 敢 掠 美 ; 错 了 , 不 能 辞 其 从 。 画龙点睛 , 现 在 我 要 回答 在 本 文 开 头 时 提出 来 的 那 一 个 问题 了 : 中 华文 化 之 所 以 能 连绵 五 千年 而 未 党 中 断 的 原因 是 , 内 因 是 有 “有 容 乃 大 ”的 特点 , 外 因 是 有 外 来 文化 , 外 来 的 新 鲜血 液 的 输入 。 外 来 文化 的 输入 , 如 涓涓 细 流 , 随 时 流入 , 而 规模 巨大 、 延 续 的 时 间 特 别 长 的 输入 , 在 中 国共 有 两 次 , 一 次 是 佛教 伴随 着 印 度 文 化 的 输入 , 一 次 是 天 主教 和 耶稣 教 伴随 着 西方 文化 的 输入 。 这 两 次 外 来 文化 的 输入 相距 一 千 多 年 , 其 影响 一 直到 今天 还 没有 终结 。 中 华文 化 之 所 以 能 够 辉煌 数 千 年 而 不 少 衰 , 根 本 原因 就 在 这 里 。 对 于 这 两 次 文化 的 输入 , 怎 样 评 价 也 不 会 是 过 高 的 。 人 们 能 够 想像 , 如 果 没 有 这 两 次 新 鲜血 液 的 输入 今天 中 国文 化 会 是 什 么 样子 吗 ? 尼泊尔 和 印度 佛教 输入 中 国 , 其 影响 之 既 深 且 远 , 拉 如 朗 月 , 无 人 不 知 , 其 影响 方面 之 广 , 实 为 空前 。 举 凡 哲 学 、 宗 教 、 文 学 、 语 言 、 音 乐 、 绘 画 、 建 筑 、 夺 塑 、 风 俗 、 习 惯 , 甚 至 天 文 、 地 理 、 科 学 、 技 术 , 以 及 岛 、 兽 、 虫 、 鱼 、 水 果 、 蔬 菜 , 等 等 , 简 直 是 无 孔 不 入 , 中 国都 受到 了 印度 的 影响 。( 当 然 , 中 国 也 有 相应 的 回报 , 只 因 印 度 是 一 个 缺乏 历史 学 的 国家 , 中 国 对 印度 的 影响 , 至 今 还 多 隐 而 不 彰 , 有 待 于 我 们 进一步 去 探讨 、 挖 掘 。) 一 直到 今天 , 中 国 各 名 山 胜 地 之 琳 官 楚 宇 、 古刹 宝 塔 , 还 能 依稀 反映 出 昔日 辉煌 。 中 国人 民 的 信仰 中 至 今 还 杂 有 印度 佛教 成 分 , 这 也 是 人 所 共 知 的 事实 。 因 为 本 文 的 重点 是 想 谈 中 国 历史 上 第 二 次 的 文化 大 输血 , 谈 西方 文化 进入 中 国 的 情况 , 佛 教 影响 就 不 再 谈 下 去 了 。 妃 我 在 上 面 曾 提 到 过 , 中 国 历史 上 两 次 巨大 的 外 来 文化 的 输入 , 相距 一 千 多 年 , 我 指 的 是 明示 清 初 西方 文化 随 天 主教 而 传 入 中 国 的 事实 。 实 际 上 , 中 国 与 欧洲 之 交通 早已 开始 。 蒙 昧 远古 , 姑 且 不 谈 。 公 元 前 2 世纪 汉 武 帝 时 已 经 有 历史 记载 。 (参阅 张 星 灼 《 中 西 交通 史料 汇编 》 第 一 册 ,“ 中 国 与 欧洲 之 交通 ”) 从 那 以 后 直至 公元 17 世纪 一 千 多 年 的 时 间 内 接触 时 断 时 续 , 时 强 时 弱 ; 但 一 直 没 有 完全 断绝 。 在 这 个 期 间 , 欧 洲 文化 传 入 中 国 , 中 国文 化 输入 欧洲 , 双 方 互助 互利 , 等 于 双方 彼此 相互 输入 新 鲜血 液 , 双 方 文 化 得 以 昌明 , 这 是 世界 历史 上 的 大 事 , 应 该 大 书 特 书 的 。 谈 欧洲 文化 输入 中 国 , 虽 然 是 本 文 的 重点 , 但 是 重点 中 还 有 重点 , 就 是 20 世 纪 欧 洲 文化 的 输入 。 本 《大 典 》 的 目的 是 令 述 和 总 结 20 世纪 中 国学 术 发 展 的 , 为 什么 离开 本 题 去 谈 欧 洲 或 西方 〈 后 来 又 加 上 了 美国 , 美 国文 化 实 为 欧洲 文化 的 分 支 或 发 展 ) 文化 的 输入 呢 ? 其 中 道理 并 不 深奥 , 而 是 有 目 共 睹 的 。 离 开 了 西方 文 化 的 影响 而 侦 谈 20 世纪 的 中 国学 术 发 展 , 其 中 既 包 含 人 文 社会 科学 , 也 包含 自然 科学 和 技术 , 是 不 会 援 到 痒 处 的 。 在 这 里 也 有 一 个 内 因 与 外 因 的 关系 问题 。 内 因 是 中 国 本 土 几 千年 学 术 的 发 展 , 外 因 就 是 西方 文化 的 输入 。 谈论 20 世纪 中 国学 术 的 发 展 , 三 者 必须 兼顾 , 缺 一 不 可 。 今世 之 谈 文 化 交流 者 多 有 这 样 的 看 法 : 一 种 陌生 文化 进入 本 土 时 , 往 往 要 经 过 四 个 阶段 ; 进入, 碰撞, 适应, 融合。 证 之 以 佛教 传 入 中 国之 情况 , 这 种 看 法 是 正确 的 。 佛 教 无 父 无 君 , 又 不 能 传宗接代 , 这 大 大 有 悖 于 中 国 的 伦理 道德 , 大 碰撞 是 必然 的 。 佛 教 方面 先 做 了 自我 调整 或 者 伪装 。 儒 家 讲 “ 不 考 有 三 , 无 后 为 大 ”。 佛 经 的 翻译 者 在 最 初 译 经 时 改 笑 原 文 , 突 出 强调 一 个 “ 孝 ” 字 。 中 国 方 面 一 些 虞 诚 的 佛教 徒 , 也 想方设法 为 之 涂饰 。 这 种 适应 终于 得 到 了 报 偿 , 佛 教 于 是 逐 渐 在 中 国立 定 了 脚跟 。 这 种 从 适应 到 融合 的 过 程 往往 长 达 几 百年 。 到 了 上 唐 代 , 韩 愈 还 在 信 佛 的 皇帝 面前 , 大 揭 佛 教 的 老 底 , 其 斗争 之 激烈 可 以 想见 。 天 主教 带 着 西方 的 科技 知识 入 华 , 也 有 一 个 同 佛教 相似 的 过 程 。 但 是 , 西 方 的 天 文 、 历 算 等 的 水 平 远 远 超过 中 国 , 清 初 康 申 皇 帝 为 之 心 折 。 中 国 钦 天 监 的 官员 不 服气 ,但 是 , 事实 胜 雄 辩 , 他 对 日 食 计 算得 不 准确 , 而 西方 人 准确 , 在 事实 面前 , 他 不 得 不 低 了 头 。 因 此 , 我 们 可 以 说 , 在 碰撞 方面 , 西 方 自然 科学 传 入 中 国 , 中 国 抵 抗力 极 其 微弱 , 从 而 碰撞 也 极其 微弱 , 人 简直 是 微不足道 了 。 对 于 19 世纪 西方 文化 传 入 中 国 的 情况 应 当 多 说 上 几 和 名, 特别 是 中 、 西 、 日 三 方面 错综复杂 的 关系 , 更 应 说 清楚 , 和 否则 下 面 的 文章 就 不 容易 作 。 此 时 , 西 方 的 工业 革命 仍 在 进行 , 殖 民 扩 张 仍 是 不 遗 余力 。 而 中 国 的 一 些 先进 的 知识 分 子 , 比 如 魏源 、 林 则 徐 等 等 ,也 痛感 有 认识 世界 之 必要 。 于 是 ,西学 东 渐 ,, 两 厢 情 愿 。 东 渐 的 道路 , 大 体 上 有 以 下 四 途 : 一 、 西 方 传教 士 ; 二 、 西 方 军 事 和 科技 人 才 , 医 3 生 ; 三 、 中 国 先 进 知识 分 子 ;, 四 、 中 国 派 驻 西方 的 使 节 。 西方 传教 士 , 使 用 传统 的 办 法 , 倚 仗 一 技 之 长 , 藉 以 传教 。 他 们 编写 了 一 些 英 华 字典 , 最 早 的 有 马 礼 和 还 (人 R. Morrison ) 的 4 Dictzomzary o 丰 CHhizese ZLaxzguage (1822), 以 后 还 有 几 本 。 我 猜想 , 其 目的 是 供 西方 人 学 习 华 语 之 用 。 这 些 字典 在 日 本 都 有 和 刻本 , 有 的 甚至 再 版 数 次 , 对 日 本 学 习 西 方 文 化 有 一 定 的 影响 。 晚 清 时 代 , 重 视 军 队 的 建设 , 努 力 向 西方 学 习 , 许 多 省 份 的 武备 学 堂 或 者 讲 武 堂 闻 有 聘请 西方 军官 来 华 任教 者 。 至 于 科技 人 才 和 医生 , 亦 间 有 见 诸 记 载 者 ,大 概 人 数 极 少 。 废 科举 建 学 堂 以 后 聘 有 一 些 西 方 的 教员 。 这 恐怕 已 经 是 20 世纪 初 的 宫 情 8 看 中 国 先进 的 知识 分 子 ,19 世纪 中 叶 可 以 魏源 、 林 则 徐 为 代表 , 晚 清 则 有 王 耗 等 等 。 他 们 渴望 了 解 西方 。 派 留学 生 则 是 19 世纪 后 期 的 事 , 容 六 等 是 大 家 都 熟 悉 的 。 至 于 中 国 派 遣 驻 西方 使 节 , 也 多 是 19 世纪 下 半 叶 的 事 。 其 中 最 有 名 的 有 曾 纪 泽 、 郭 尚 琳 、 薛 福成 等 等 。 今 天 读 他 们 的 使 外 日 记 或 旅行 记 , 对 我 们 仍 有 很 大 的 启发 。 他 们 对 驻 在 国 的 经 济 、 政 治 情况 , 十 分 重视 。 他 们 更 重视 西方 的 工业 和 科 技 , 有 很 多 参观 工厂 的 记录 , 都 十 分 细致 、 精 确 。 这 种 情况 , 我 们 今天 的 外 交 官 还 应 该 认真 学 习 的 。 虽 有 以 上 四 个 方面 , 但 是 我 认为 , 效 果 并 不 显著 。 根 本 原因 是 , 当 时 的 政府 已 腐败 透顶 , 什 么 良药 都 失去 了 作用 。 但 也 不 是 一 点 影响 都 没有 。 原 来 是 从 天 子 以 至 于 庶 人 , 几 乎 都 患 了 夜 郎 自 大 狂 , 不 承认 西方 有 什么 好 东西 。 后 来 换 了 几 顿 痛打 , 头 脑 清 醒 了 一 点 , 却 仍然 不 彻底 服输 。 于 是 “ 师 夷 长 技 以 制 下 ”"、“ 中 学 为 体 , 西 学 为 用 ”等 一 系列 的 说 法 应 运 而 生 。 到 了 更 晚 的 时 期 , 就 产生 了 “西方 物 质 文明 , 东 方 精神 文明 ”的 说 法 , 聊 以 自 悚 , 不 思 上 进 , 迹 近 阿 Q 精神 了 。 现在 我 就 专门 来 讲 20 世纪 中 国学 术 的 发 展 与 西方 文化 传 入 中 国 的 问题 。 到 了 此 时 , 西 方 的 坚 船 利 炮 , 已 经 把 中 国 皇 帝 和 官员 吓 掉 了 魂 , 西 方 殖 民主 义气 焰 万 开 。 在 政治 上 和 军事 上 , 中 国 毫 无 还 手 之 力 。 在 学 术 上 和 文化 上 , 中 国 也 是 毫 无 还 手 之 力 。 再 用 “碰撞 ”这 个 词 儿 , 我 认为 已 经 十 分 勉强 。 一 方 员 员 还 人 人 , 一 方 节 节 退让 , 束 手 无 策 , 哪 里 还 有 什么 “碰撞 ” 呢 ? 常识 告诉 我 们 , 只 有 在 双方 势 均 力 敌 的 条 件 下 ,才能 谈 到 “碰撞 ”。 据 我 的 估计 , 19 世纪 末 大 清 帝 国 还 在 苟 延 残 喘 的 时 候 , 中 西学 术 对 比 的 情况 就 是 这 样 。 中 国 方 面 只 有 接受 而 没有 什么 “ 础 利 父 矢 ; 那么 , 西 方 学 术 是 否 就 快马加鞭 长 驱 直入 了 呢 ? 也 不 是 的 。 在 这 里 , 我 想 进 行 一 点 细致 的 分 析 。 我 想 从 中 西 文化 关系 一 一 我 不 用 “ 磺 撞 ”这 个 词 儿 一 一 这 个 角度 上 把 20 世纪 并 的 中 国学 术 的 发 展 分 为 下 列 五 个 阶段 : 一 “世纪 初 到 五 四 运动 前 夕 , 约 为 1900 年 一 1917 年 二 ” “五 四 ”运动 十 几 年 , 约 1917 年 一 1930 年 三 1930 年 一 1949 年 四 1949 年 一 1978 年 改革 开放 五 ”改革 开放 至 世纪 末 , 约 有 20 年 下 面 我 分 别 来 谈 一 下 。 第 一 阶段 在 这 一 阶段 中 , 西 方 文化 传 入 中 国 , 路 线 有 两 条 : 一 直接 , 一 间接 。 前 者 微 弱 , 而 后 者 则 极 强大 ;前 者 弱 不 成 军 , 后 者 则 是 一 支 强大 的 集团 军 。 二 者 力量 县 殊 , 根 本 谈 不 上 势均力敌 。 前 者 的 源头 主要 是 英国 , 后 者 的 媒介 则 是 日 本 。 直接 路 线 的 代表 人 物 或 者 主帅 是 严复 。 严 复 赴 英 国 留学 , 本 来 学 的 是 海军 。 但 是 , 回 国 以 后 , 清 朝 迁 腐败 已 极 , 严 复 空 怀 报国 之 心 , 却 是 英雄 无 用 武之 地 , 遂 退 而 从 事 译 述 工作 , 将 英国 的 古典 经 济 学 、 政 治学 、 社 会 学 、 逻 辑 , 以 及 达尔 文 的 进化 论 等 等 , 都 比较 患 实 谭 严 地 介绍 到 中 国 来 。 其 中 《天 演 论 》 一 书 产生 的 影 响 特 别 巨 大 , 至 深 且 远 , 大 家 都 承认 , 和 鲁迅 本 人 就 受 其 影响 。 严 复 还 有 一 个 “ 同 志 ”, 就 是 林 纾 。 林 本 人 不 通 西方 语言 , 靠 与 别人 合作 , 别 人 口译 , 林 执笔 为 文 , 就 用 这 种 方式 , 他 翻译 了 大 量 西方 文学 , 不 限于 英国 , 美 国 、 法 国 等 都 在 内 。 他 的 译文 对 中 国文 艺 界 产生 了 不 亚 于 进化 论 的 巨大 影响 ,成 为 中 国文 坛 上 的 一 个 奇 迹 。 此 外 还 有 极 少 数 介绍 西方 文学 艺术 哲学 思想 的 学 者 , 其 影响 相对 地 说 不 可 同 芹 而 语 冰 3; 上 面 说 到 间接 路 线 是 通过 日 本 。 在 约 有 两 千年 的 中 日 交往 中 , 双方 互相 学 习 , 受益 良 多 。 在 中 华文 化 易 盛 时 期 的 唐 代 , 日 本 大 量 地 接受 了 中 国文 化 。 然 而 世事 变化 的 规律 是 “三 十 年 河西 , 三 十 年 河东 ”。 到 了 清 代 后 叶 , 中 国文 化 走向 衰落 , 而 日 本 则 逐渐 走向 繁荣 。1868 年 , 日 本 明治 维新 开始 , 大 力 向 西方 学 习 , 结 果 是 政治 统一 , 经 济 繁荣 , 文化 发 展 , 教 育 兴盛 。 到 了 19 世纪 末 20 世纪 初 , 日 本 已 经 大 步 地 走 在 中 国 前 面 , 胡 然 屹立 于 世界 民族 之 林 中 , 中国 在 文化 、 教 育 、 科 学 、 技 术 方面 反而 要 向 日 本 学 习 了 。 在 政治 方面 , 日 本 一 方面 侵略 中 国 , 一 方面 又 庇护 反 清 排 满 的 中 国 革命 。 和 孙 中 山 , 虽 然 主要 活动 在 南方 港澳 以 及 美英 等 国 , 但 也 多 次 到 日 本 , 兴 中 会 和 同盟 会 都 同日 本 有 联系 。 黄 兴 的 根据 地 就 在 日 本 。 此 外 还 有 很 多 反 清 的 英雄 , 都 在 日 本 住 过 。 日 本 对 中 国 辛 亥 革 命 的 成 功 起 过 很 大 的 作用 。 没 有 日 本 的 协助 一 一 这 一 协助 当然 也 是 有 目的 的 , 辛 亥 革 命 怎样 成 功 , 实 在 还 真是 一 个 问题 。 9 我 的 重点 是 讲学 术 文 化 , 在 这 方面 要 讲 得 详细 一 点 。20 世纪 初中 国学 术 界 的 大 师 , 有 的 是 土生 土 长 的 不 大 接受 西方 的 影响 , 因 而 成 就 有 限 。 最 著名 的 几 位 大 师 , 比 如 章 炳 鹿 、 梁 启 超 、 王 国 维 、 罗 振 玉 等 等 , 都 是 中 西 兼 通 的 , 而 西方 的 学 术 文化 , 他 们 多 是 在 日 本 通过 日 文 的 译 述 学 习 到 的 。 王 静 庵 先生 也 通 英文 ,但 是 , 根据 他 所 处 的 环境 来 看 ,他 必 仍 以 日 文 为 主 。 太 炎 先 生 虽 居 东 瀛 , 从 事 革 命 活动 , 但 仍 不 总 书生 本 色 , 在 东京 讲授 《说 文 》, 弟 子 中 颇 有 后 来 有 极 大 影响 的 学 者 和 文 学 家 , 比 如 鲁迅 、 黄 侃 、 钱 玄 同 等 等 。 这 些 人 产生 影响 大 多 是 在 第 三 阶段 中 ,也 就 是 五 四 运动 时 期 。 我 想 在 这 里 说 一 句 : 第 一 阶段 和 第 二 阶段 , 时 代 划 分 上 不 得 不 尔 ; 然而 , 学 者 们 发 生 影 响 , 则 决 不 受 这 个 划分 的 限制 。 上 述 诸 大 师 , 其 影响 至 今 狂 在, 有些 人 在 中 国学 术 史 上 , 将 会 是 永 在 的 。 话 再 回 到 本 题 : 这 些 大 师 之 所 以 有 成 就 , 因 为 他 们 肯 于 和 善于 吸收 西方 文化 , 而 吸收 的 途径 则 是 通过 日 本 的 媒介 。 我 再 附带 说 上 几 句 : 我 在 上 列 大 师 中 没有 写 上 康有为 的 名 字 。 原 因 是 , 我 从 来 不 认为 康有为 是 一 个 真正 的 学 者 。 说 好 了 , 可 以 称 他 为 思想 家 ; 说 不 好 , 只 能 称 他 为 “政客 ”。 他 的 那 一 套 学 术 , 等 于 泡沫 , 到 了 今天 还 有 什么 人 会 提 到 他 对 20 世纪 中 国学 术 的 贡献 呢 ? 这 也 许 是 稍 有 偏见 , 但 是 既然 这 样 想 , 我 就 只 能 这 样 说 本 我 在 上 面谈 了 在 第 一 阶段 中 中 国有 吸收 西方 文化 学 术 ,, 主 要 是 从 几 位 大 师 谈 起 的 。 这 个 事实 是 无 法 否认 的 。 但 是 日 本 的 影响 决 不 止 于 这 一 些 。 从 和 平常 我 们 不 大 注意 的 一 些 地 方 , 背后 也 隐藏 着 日 本 的 影响 , 比如 中 国 现在 通用 的 学 科 的 名 称 , 哲 学 、 物 理学 、 化 学 等 等 , 连 “科学 ”这 个 词 儿 本 身 也 是 日 本 的 产物 。 好 多 学 间 , 中 国 古 代 是 有 的 , 但 并 没有 形成 体系 , 中 国人 不 认为 它们 可 以 单独 成 为 学 科 的 。 这 些 学 科 在 西方 从 古 希腊 罗马 以 来 逐渐 形成 为 独立 的 学 术 体 系 , 有 了 专门 的 名 称 。 日 本 先 学 了 过 去 , 使 用 中 国 的 汉字 命名 , 遂 成 为 独立 的 学 科 。 到 了 清末 , 由 中 国 学 人 从 日 本 传 了 进来 。 人 们 只 要 对 比 一 下 北京 大 学 的 前 身 或 者 北京 大 学 初期 课程 表 中 的 许多 学 科 的 名 称 和 今天 通用 的 名 称 有 同 有 异 , 探 讨 其 间 的 差别 和 变化 , 便 可 以 忧 然 于 心 了 。 此 外 , 无 论 是 社会 科学 , 还 是 自然 科学 , 使 用 的 术语 中 , 也 有 大 量 的 转 抄 自 日 本 。 我 还 想 说 几 名 看 似 题 外 实 为 题 内 的 话 , 这 就 是 日 本 的 西化 问题 同 中 国 的 西化 问题 的 比较 。 中 国 的 西化 , 时 间 并 不 短 , 中 国学 人 认识 世界 或 者 试图 认识 世界 , 也 早 于 日 本 。 清 代 魏 源 的 巨著 《 海 国 图 志 》 出 版 于 获 片 战争 前 后 。 这 一 部 书 参 与 者 之 一 就 是 林则徐 。 在 当时 中 国 的 环境 下 , 能 写 出 这 样 一 部 书 , 不 能 不 谓 之 奇迹 。 然 而 它 在 中 国 起 的 作用 并 不 大 , 而 在 日 本 则 极 大 。 有 人 甚至 说 , 这 一 部 书 与 明治 维 新 也 有 关联 。 结 果 是 , 日 本 大 规模 的 西化 旱 于 中 国 , 而 且 取 得 了 辉煌 的 成 绩 。 我 6 有 二 些 日 本 朋友 , 我 也 曾 数 次 访问 日 本 , 我 的 印象 是 : 日 本 人 把 西方 文化 同 本 国 的 传统 文化 ,包括 宗教 信仰 、 风 俗 习 惯 、 伦 理 道德 等 融合 得 十 分 成 功 。 新 的 学 到 , 旧 的 没 和 ,达到 了 水 平 相当 高 的 和 谐 。 虽 然 眼 前 出 了 一 些 “ 离 经 叛 道 ”的 青年 ,日 本 人 , 特 别 是 老年 人 ,在 惊 话 之 余 ,, 把 他 们 称 之 为 “新 人 类 ”, 但 似乎 并 无 伤 大 雅 。 最 后 我 还 要 加 上 一 点 “多 余 的 话 ”。 清 朝 末 年 , 中 国学 人 大 量 涌 入 日 本 , 学 习 各 种 各 样 的 技术 学 问 , 大 多 数 是 日 本 向 西方 学 习 的 产物 。 这 些 技术 学 问 中 不 可 避 免 地 会 挽 杂 上 日 本 本 土 的 东西 。 因 此 , 据 我 个 人 的 揣测 , 中 国人 间接 学 习 到 的 西 方 文化 , 不 可 能 是 地 地 道道 的 西方 文化 。 这 个 问题 过 去 没 见 有 什么 人 研究 过 , 似 乎 应 当 补 上 这 一 课 。 第 二 阶段 我 的 标题 为 “五 四 运动 十 几 年 ”>, 这 只 是 一 个 极其 笼统 的 说 法 。“ 五 四 ”运动 影响 深远 , 什 么 时 候 结 束 , 谁 也 说 不 清楚 。 从 西方 文化 传 入 中 国 这 个 角度 来 看 , 这 一 阶段 的 情况 相当 错综复杂 , 和 令 述 起 来 有 一 定 的 难度 。 我 想 先 从 这 个 运动 的 两 个 主要 发 动人 胡适 和 陈独秀 谈 起 。 胡 适 是 留美 学 生 , 美 国 哲学 家 杜威 的 高 足 , 带 回 中 国 来 的 是 杜威 的 实验 主义 , 与 日 本 是 不 沾边 的 。 他 首先 举 起 了 反对 文言 文 , 提 倡 白 话 文 的 大 旗 , 提 倡 文 学 革命 。 陈 独 秀 , 就 其 学 习 背 景 来 看 , 是 属于 日 本 派 的 。 众 所 周知 , 他 的 功绩 首先 在 输入 马 克 思 主义 。 马 克 思 主义 传 入 中 国 , 无 论 从 哪 一 个 方面 来 看 , 都 是 一 件 大 事 , 在 五 四 运动 中 当然 也 是 意义 巨大 影响 深远 的 大 事 。 从 产生 的 根源 来 看 , 马 克 思 主义 纯 属 西 方 文化 的 范畴 , 专 就 明 陈 二 人 来 谈 , 胡 适 始 终 不 赞成 马克 思 主 义 , 因 为 它 与 胡 所 服 麻 的 美国 哲学 和 政治 思想 不 能 相 容 。 而 陈独秀 则 终生 信仰 马克 思 主 义 。 至 于 什么 “ 托 陈 派 ” 的 说 法 , 是 受 了 苏联 斯 大 林 主 义 的 影响 , 可 以 说 是 无 稽 之 谈 。 “五 四 ”运动 所 标榜 的 德 先生 〈 民 主 ) 和 赛 先生 〈 科 学 ) 则 都 是 不 折 不 扣 的 西 方 玩意 儿 。 我 现在 专门 谈 一 谈 我 个 人 对 马克 思 主 义 传 入 中 国 的 一 点 看 法 。 毛 泽 东 说 :“ 十 月 革命 一 声 炮 响 , 给 我 们 送 来 了 马克 思 列 宁 主 义 。” 一 方面 ,他 是 强调 俄国 十 月 草 命 对 中 国 草 命 的 重要 影响 ; 但 是 , 我 认为 , 其 中 也 草 含 着 马克 思 主 义 不 是 直接 从 德国 传 到 中 国 来 的 , 而 是 经 过 了 苏联 的 媒介 。 实 际 上 , 马 克 思 主义 传 入 中 国 远 早 于 十 月 革命 。 从 19 世纪 末 到 “五 四 ”和 运动 前 , 中 国 已 经 有 不 少 的 人 介绍 了 马克 思 主义 。 许 多 介绍 马 轧 的 思想 和 事迹 的 文章 见 诸 报刊 。 这 些 介绍 者 大 都 是 国民 党 早 期 的 创始 人 , 比 如 朱 执 信 、 雇 仲恺 、 马 君 武 、 胡 汉民 、 戴 季 陶 、 李 石 崔 、 吴 雅 曙 E 等 等 。 如 果 我 们 分 析 一 下 上 述 诸 人 的 生平 事迹 和 思想 来 源 , 就 不 难 发 现 , 其 中 有 日 本 的 影响 。 在 这 些 人 中 , 马 君 武 与 德国 有 联系 , 李 石 崔 后 来 与 法 国有 联系 , 其 区 余 的 人 大 都 是 在 日 本 影响 下 学 习 和 成 长 的 。 他 们 对 马克 思 主 义 的 知识 , 恐 怕 也 多 通过 日 本 的 媒介 。 第 一 部 《共产 党 宣言 》 的 汉 译本 , 是 陈 望 道 从 日 本 转译 的 , 虽 然 也 参考 了 英 译本 。 我 不 知道 , 最 初中 国 的 马克 思 主 义 者 读 的 是 什么 文字 的 《共产 党 宣言 》 等 书 , 但 有 很 大 可 能 就 是 日 文 。 中 国共 产 党 的 创始 人 陈独秀 和 李大钊 都 是 日 本 留学 生 , 他 们 学 习 马 克 思 主义 最 初 肯定 是 通过 日 文 的 。 稍 晚 一 点 , 共 产 党 的 领导 大 潜 秋 白 、 李 立 三 、 王 明 等 ,大概 是 能 阅读 俄 文 译 文 的 。 到 了 20 年 代 末 30 年 代 初 , 重 迅 等 介绍 无 产 阶 级 文艺 理论 一 一 当时 称 之 为 “普罗 文学 ”一 一 仍然 是 间接 通过 日 文 译 的 俄 文 著作 。 据说, 日 本 译 者 俄 文 水 平 不 够 高 , 对 俄 文 原 闭 了 解 得 马 马 席 虎 , 因而 日 译文 传 届 丈 牙 , 和 鲁迅 的 译文 当然 也 不 会 通畅 的 , 结 果 产 生 了 一 场 “ 直 译 ”、 “意译 ”““ 硬 译 ” 的 大 辩论 ,文坛 一 时 疝 得 沸沸扬扬 。 我 再 补 上 一 名 后 话 : 到 了 解 放 后 ,中 共 中 央 翻 译 局 的 一 位 领导 同志 还 对 我 说 , 他 们 的 《马克 轧 转 格 斯 全集 》 的 译文 是 根据 俄 文 转译 的 ,不 是 根据 德 文 和 英文 原文 。 他 义 形 于 色 地 说 :“ 俄 文 译文 比 原文 更 可 靠 !” 我 真是 大 吃 一 惊 , 真 是 闻所未闻 。 可 见 当 时 “一 边 倒 ” 帘 况 “向 ”到 了 什 委 程 度 , 闲 言 少 叙 , 书 归 正 传 , 还 是 来 谈 我 们 的 “五 四 ”时 期 。 我 想 从 以 下 几 丰 方面 来 说 , 首 先是 留学 生 情 况 或 者 留学 途径 。 西 方 文化 传 入 中 国 , 途 径 颇 多 , 其 中 留 学 生 占 的 比重 颇 高 , 这 一 点 我 在 上 面 已 经 稍 有 涉及 。 他 们 是 “ 拿 来 主义 ”的 主要 执行 者 。 他 们 去 学 习 的 国家 主要 是 文化 先进 科技 发 达 的 国家 , 比 如 欧洲 的 英 、 德 、 法 等 国 , 太 平 洋 对 岸 的 美国 , 还 有 东方 的 日 本 。 出 国 途径 , 除 了 个 别 的 官僚 和 富 商 子 女 外 , 主 要 是 两 条 : 一 是 清华 留美 预备 学 堂 , 一 是 留 法 勤工俭学 。 前 者 先 在 国内 招收 十 几 岁 的 中 小 学 生 , 入 清华 学 习 几 年 中 学 课程 , 主 要 是 英语 , 毕 业 后 派 赴 美国 , 学 习 科 目 文理 法 农工 商 医 都 有 , 在 美国 大 学 中 获得 学 位 后 回国 。 这 个 制 度 延 续 了 二 十 来 年 , 时 间 长 , 人 数 多 , 很 出 了 些 有 名 的 人 物 , 例 如 胡适 等 , 对 中 国 科学 文化 的 发 展 有 极 深远 的 影响 。 到 法 国 去 勤工俭学 , 规 模 不 是 太 大 , 也 不 像 清华 那样 正规 , 当然 也 出 了 不 少 人 才 。 最 突出 的 一 点 是 出 了 一 些 共产 党 领导 人 , 像 周 因 来、 邓小平 等 都 是 。 这 两 条 途径 , 对 中 国 引进 西方 文化 , 都 起 了 重要 作用 。 其 次 , 我 想 谈 一 谈 “ 五 四 ”时 期 的 文学 团体 。 规 模 和 影响 都 最 大 的 是 文学 研 究 会 , 主 要 人 物 有 茅盾 、 郑 振 铎 、 叶 圣 陶 〈 绍 钧 )、 夏 巨 尊 、 朱 自 清 、 俞 平 伯 、 许 地 山 等 人 , 重 迅 也 应 该 归 入 这 一 派 , 巴 金 亦 然 。 他 们 的 宗 细 是 “为 人 生 而 文学 ”, 倾向 于 现实 主义 。《 小 说 月 报 》 是 他 们 的 同仁 刊物 。 可 以 说 是 他 们 的 对 立 面 的 是 创 造 社 , 创 办 人 包括 郭 沫 阁 、 郁 达 夫 、 成 仿 吾 等 等 , 用 一 个 现成 的 名 词 来 概括 , 他 们 接近 浪漫 主义 , 特 点 是 主要 成 员 几 乎 都 是 留 日 的 学 生 。 以 上 两 个 文学 团体 , 资 定 了 中 国 新 文学 的 基础 。 在 西方 ,19 世纪 德国 的 歌德 首先 提出 了 “世界 文学 ”这 8 个 概念 。 据 我 个 人 的 理解 , 在 文学 创作 方面 , 全 世界 各 国人 民 不 可 能 有 统一 的 思 想 感情 , 也 就 是 说 , 文 学 作品 内 容 可 以 因 民 族 的 不 同 而 异 。 真 讲 到 世界 统一 , 只 能 表现 在 形式 方面 。 事 实 上 也 正 是 这 样 。 这 最 明显 地 表现 在 长 篇 小 说 、 短 篇 小 说 和 戏剧 方面 。 散 文 形 式 多 样 , 无 从 表现 , 诗 歌 亦 然 。 仅 以 中 国 、 印 度 、 日 本 等 东 方 国家 而 论 , 新 的 小 说 和 戏剧 , 在 形式 上 都 被 西方 的 小 说 和 戏剧 所 统一 。 从 鲁迅 起 , 一 直到 茅盾 和 巴金 , 他 们 的 小 说 在 形式 上 同 欧洲 毫 无 区 别 。 在 中 国 流传 了 几 百年 的 章 回 体 不 见 了 。 中 国 旧 小 说 叙事 一 般 都 是 原原本本 , 而 西方 则 不 这 样 , 往 往 从 中 间 插 上 一 杠 子 , 然后 再 追 述 或 补 述 。 在 戏剧 方面 也 完全 采用 了 西方 的 形式 。 “五 四 ”时 期 , 易 卜 生 的 戏剧 不 但 在 思想 方面 有 深远 影响 , 在 形式 上 也 统一 了 中 国 的 戏剧 创作 , 一 直到 今天 , 始 终 未 变 。 试 问 曹 遇 的 剧本 在 形式 上 同 易 卜 生 有 什么 不 同 ? 同 元 剧 又 有 什么 相同 ? 西方 文学 在 形式 上 统一 了 世界 , 成 了 “世界 文学 ”。 东方 国家 进入 “世界 文学 ”这 个 领域 , 时 间 有 先后 的 不 同 。 印 度 和 日 本 都 早 于 中 国 。 我 在 这 里 还 必须 补 述 一 下 《学 衡 》 杂 志 的 情况 。 这 个 杂志 是 清华 留美 学 生 吴 室 创 办 的 。 他 在 美国 师 从 白 壁 德 , 学习 比较 文学 。 白 在 美国 以 宣扬 人 文 主义 著称 , 是 属于 保守 派 的 。 吴 回国 后 就 邀集 志同道合 者 , 创 办 了 《学 衡 》, 这 是 一 个 综合 性 的 刊物 , 不 限于 文学 。 它 最 突出 的 特点 就 是 反对 白话 文 , 可 谓 逆 当 时 的 潮流 而 动 的 , 因 而 遭 到 了 和 鲁迅 等 人 的 严 房 的 批判 。 影 响 是 有 的 , 但 不 是 太 大 。 这 个 杂志 与 日 本 无 关 , 可 以 说 是 一 个 打 着 白 壁 德 美国 招牌 , 企 图 在 中 国 复古 的 一 个 尝试 。 按 时 间 顺 序 , 这 个 杂志 主要 应 归 入 第 三 阶段 。 再 次 , 我 想 谈 一 谈 “ 五 四 ”运动 大 本 营 的 北京 大 学 的 情况 。 马 克 思 主义 传 入 中 国 的 过 程 , 我 上 面 已 经 谈 过 了 , 这 里 不 再 重复 。 北 大 校长 蔡元培 是 一 位 人 品 道 德 学 问 都 极 高 的 人 物 , 办 学 极 有 远见 , 他 的 一 些 想法 和 做 法 ,至今 依然 光辉 闪耀。 特别 是 他 那 种 “兼容 并 包 ” 的 精神 , 更 令 人 钦佩 不 置 。 世 界 各 国 古 今 学 术 史 都 证 明了 一 个 事实 , 只 有 真正 的 而 不 是 口头 上 的 “百家争鸣 ”, 才 能 使 学 术 兴 隆 发 达 。 区 元 培 真 正 是 言行 一 致 的 。 他 聘请 教员 , 不 讲 资 历 和 学 术 见 解 , 只 要 能 持 之 有 故 , 言 之 成 理 , 他 一 律 延 聘 。 极 端 激进 的 和 极端 保 宁 的, 一 视 同仁 。 共 产 主义 者 和 复 十 主义 者 , 都 能 在 北大 讲坛 上 有 一 席 之 地 。 樟 鸿 铭 这 个 人 物 以 怪 著 称 , 他 受 的 完 全 是 英国 式 的 教育 , 著 作 不 多 , 著 作 中 洋 味 更 少 , 在 当时 以 及 后 来 , 他 的 影响 都 不 大 , 最 近 几 年 又 多 有 人 提起 。 梁 激 江 当 时 年 纪 不 大 , 他 那 一 本 《东西 文化 及 其 哲学 》 则 影响 不 小 。 真 正 参 加 发 起 五 四 运动 的 骨干 是 一 批 年 轻 人 ,比如 傅斯年 、 罗 家 伦 等 。 顾 颜 刚 又 以 《 古 史 辨 》 一 书 名 震 退 偿 。 钱 玄 同 自称 “ 疑 古 玄 同 ”, 也 属于 拷 古 一 派 。 中 文系 的 三 马 、 三 沈 、 三 周 , 都 是 当时 有 名 的 人 物 , 其 中 周 树 人 《【 重 迅 ) 更 为 突出 。 新 派 人 物 出 版 的 杂志 《新 潮 》《 语 丝 》 等 , 影 响 极 大 。 冯 友 兰 是 9 北大 学 生 , 留 学 美国 , 后 来 长 期 执教 于 清华 大 学 。 在 “五 四 ”期 间 , 有 几 个 著名 的 外 国学 者 被 邀请 来 华 讲 学 , 比 如 英国 的 罗素 , 美 国 的 杜威 , 印 度 的 泰戈尔 , 后 者 是 诗人 文学 家 , 对 中 国 新 诗 的 发 展 产 生 了 影响 , 冰心 早期 就 受到 泰戈尔 的 影响 。 最 后 , 我 想 谈 一 谈 清 华 国学 研究 院 。 有 人 称 之 为 清华 大 学 国学 研究 院 , 这 是 不 大 确切 的 。 研 究 院 建立 时 , 还 没有 清华 大 学 。 研 究 院 存在 的 时 间 极 短 , 只 有 几 年 。 教 师 的 人 数 极 少 , 只 有 有 名 的 四 大 导师 : 梁启超 、 王 国 维 、 陈 寅 恪 、 赵 元 任 , 再 加 上 一 个 讲师 李 济 , 不 过 五 人 而 已 。 学 生 的 人 数 也 不 多 。 办 学 的 方式 介 乎 西方 的 学 堂 与 中 国 传统 的 书院 之 间 。 入 学 考试 不 注重 学 历 而 注重 学 生 的 学 术 素质 。 六 学 后 教师 能 做 到 因材施教 。 结 果 毕 业 的 学 生 中 很 有 一 些 极 著名 的 学 者 , 一 般 几 乎 都 是 大 学 教授 。 到 了 抗战 时 期 就 形成 了 “ 吾 师 派 ”, 可 见 其 影响 之 深远 。 我 总 感到 , 清华 国学 研究 院 的 办 学 经 验 实 在 很 值得 总 结 。 四 大 导师 , 梁 、 王 两 位 , 前 面 已 经 谈 过 。 陈 寅 恪 留学 日 、 美 、 欧 等 地 , 而 以 在 德国 为 最 久 。 但 是 他 的 学 风 都 无 西方 影响 , 毋 守 说 是 更 接近 乾 嘉 学 派 。 从 “五 四 ”到 30 年 代 , 这 第 二 阶段 , 十 几 年 中 在 中 国 思想 学 术 界 发 生 了 几 次 重要 的 论战 : 如 “问题 与 主义 论战 和 “科学 与 玄学 论战 ?、“ 东 西 力 文 化 论战 拟 “社会 主义 论战 “哲学 论战 "“ 中 国 社会 性 质 与 中 国 社会 史 问 题 论战 ”等 等 。 在 这 些 论 战 中 , 除 了 “东西 方 文化 论战 ”直接 涉及 中 西 文化 以 外 , 其 他 论战 也 多 有 涉及 中 西 文化 矛盾 的 地 方 。 这 些 论 战 反映 了 这 一 时 期 中 国学 者 面临 “中 国 向 何 处 去 ”这 个 时 代 主 题 所 做 出 的 不 同 理论 思考 与 选择 。 我 以 为 , 今 天 我 们 不 能 仅 以 政 治 立 场 为 标的 做 出 判断 与 批评 , 而 应 细心 审视 他 们 论战 的 内 容 , 汲 取 双 方 理论 思 维 的 教训 , 才 真正 有 益 于 今日 我 们 在 现代 化 进程 中 避免 重 犯 历史 性 错误 。 第 三 阶段 现在 来 谈 第 三 阶段 。 我 在 上 面 说 过 , 二 、 三 阶段 之 间 的 划分 , 并 不 是 泾 渭 分 明 的 , 只 不 过 是 一 个 大 概 的 轮廓 。 有 不 少 学 者 在 第 二 阶段 已 经 靳 露头 角 , 到 了 第 三 阶段 , 甚 至 第 四 阶段 才 真正 大 展 鸿 图 。 这 一 阶段 , 在 中 国 现代 史上 , 是 一 个 多 事 之 秋 。 第 一 次 国内 革命 战争 后 , 接 着 来 的 是 日 本 军国 主义 者 的 侵略 , 最 后 是 第 二 次 国内 革命 战争 。 中 原 扫 荡 , 国 无 宁 上 日 , 大 学 内 迁 , 衣 冠 南 渡 。 这 些 情况 , 本 来 是 应 该 对 学 术 的 繁荣 不 利 的 ;事实 上 , 这 些 情况 也 确实 制造 了 一 系列 的 困难 。 但 是 , 从 总 体 上 来 看 , 在 这 段 将 近 二 十 年 的 动荡 中 , 中 国学 术 不 但 没有 凌 缩 , 反 而 有 繁荣 兴盛 的 迹象 。 从 中 国 历史 上 来 看 , 第 一 个 文化 学 术 最 兴隆 的 时 代 是 春秋 战国 , 当 时 正 是 群雄 割据 , 战 乱 频 仍 的 时 代 。 然 而 真正 的 “百家争鸣 ”也 出 现 于 此 时 , 成 为 中 国 空前 绝 后 学 术 空气 最 自由 、 学 术 思 想 最 活跃 的 时 代 。 到 了 汉 武 帝 时 , 天 下 真正 统一 了 , 武 功 真正 显示 10 了 , 但 是 罢 勋 百 家 , 独 尊 儒 术 , 并 没有 使 学 术 繁荣 。 这 个 经 验 是 值得 记 取 的 。 在 这 个 第 三 阶段 中 , 学 术 上 真有 百家争鸣 的 气象 。 国 民 党 政府 想 控制 而 没有 力量 。 许 多 学 术 大 师 , 比 如 和 鲁迅、 胡适 、 郭 沫 若 、 冯 友 兰 、 汤 用 彤 、 陈 寅 恪 、 陈 垣 、 王 力 、 朱 光 洪 等 等 , 都 不 断 有 新 著 出 版 。 自 命 为 马克 思 主 义 者 的 学 者 , 如 郭 沫 若 、 前 伯 半 等 等 , 高 举 唯物 主义 的 大 旗 ,, 向 他 们 所 认为 是 唯心 主义 者 的 学 者 们 , 发 动 攻击 , 仿 佛 真 是 真理 在 手 , 义 形 于 色 。 在 文学 界 也 表现 出 来 了 差不多 类 似 的 现象 , 和 鲁迅 、 茅 盾 、 巴 金 、 老 含 、 曹 帅 等 人 都 不 断 有 新 作 问世 , 充 分 显示 了 活力 和 新 意 。 这 一 阶段 是 他 们 创作 如 日 中 天 的 高 峰 期 。 他 们 大 多 数 人 活 到 了 建国 以 后 , 有 的 还 有 作品 问世 , 有 的 则 鸣 者 寒蝉 。 问 世 的 作品 也 多 少食 有 遵 命 文 学 的 味道 , 不 复 有 当年 的 光彩 , 这 一 点 是 十 分 值得 反思 在 这 第 三 阶段 中 , 中 西 文化 的 碰撞 没有 什么 明显 的 表现 。 第 四 阶段 指 的 是 1949 年 一 1978 年 , 自 建国 至 改革 开放 时 期 的 开始 。 中 国人 民 的 解放 , 中 华人 民 共 和 国 的 建立 ”给 全 中 国人 民 , 包 括 海外 的 华侨 和 华裔 , 带 来 了 空前 的 希望 ; 给 中 国 知 识 分 子 , 特 别 是 一 些 爱国 思想 深入 骨髓 的 考 知 识 分 子 , 带 来 了 无 比 的 欢欣 和 鼓舞 ; 给 中 华文 化 学 术 的 发 展 带 来 了 难得 的 机 遇 。 赤 县 神州 的 天 是 明朗 的 天 , 这 里 的 人 民 好 喜欢 , 是 真 真正 正 的 一 派 大 好 形势 , 我 们 真 觉得 是 站 起 来 了 。 引 得 许多 海外 著名 的 知识 分 子 , 包 括 科 学 家 和 文学 家 , 纷 纷 回国 ;华侨 子弟 违背 父母 之 命 争先 恐 后 地 赶 回 祖 国 。 文 化 名 人 如 钱学森 、 华 罗 庚 、 考 舍 、 罗 常 培 、 周 培 源 等 等 都 回国 来 了 。 他 们 满 以 为 解放 了 的 中 国 是 人 间 天 堂 , 有 如 佛 国 净 土 , 着 着 实 实 地 狂欢 了 一 阵子 。 然而 , 好 景 不 长 , 一 转瞬 间 , 中 国 知识 分 子 就 运 交 华盖 , 灾 难 临 头 了 。 运 动 一 个 接着 一 个 , 基本 上 都 是 指向 知识 分 子 。 你 能 逃 过 一 个 , 但 不 能 逃 掉 下 一 个 , 砧 奢 碰 碰 , 无 人 能 免 。 首 先是 三 反 五 反 , 思 想 改 造 运动 , 跟 着 是 一 系列 的 批判 , 批 电影 《 武 训 传 》, 批 俞 平 伯 , 批 胡适 , 批 陈寅恪 。 接 着 又 来 了 肃 反 , 批 判 胡 风 “ 反 革命 集团 "。 到 了 1957 年 , 就 来 了 有 名 的 反 右 斗争 , 什 么 “阴谋 ”“ 阳 谋 ”,“ 引 蛇 出 洞 ”, 总 共 划 了 55 万 右派 分 子 , 都 是 知识 分 子 。 有 些 人 被 划 为 右派 的 原因 , 今 天 说 起 来 , 简 直 是 天 大 的 笑话 。 可 有 的 人 就 因此 弄 得 家 破 人 亡 , 中 间 还 间 夹 着 大 跃进 、 人 民 公 社 等 三 面 红 旗 ,“ 左 ” 风 嫂 虐 到 无 以 复 加 的 程度 。1962 年 庐山 会 议 , 本 来 是 准备 反 “ 左 ”的 。 彭 德 怀 一 封 万 言 书 , 又 扭转 了 乾坤 , 大 遍 反 右 之 风 。 紧 接 是 四 清 运 动 , 四 清 还 没有 结束 ,就 来 了 “无 产 阶 级 文化 大 革命 ", 其 涉及 面 之 广 , 行动 之 荒 廖 与 残酷 ,为害 之 大 , 人 简直 是 空前 绝 后 《这 是 我 的 希望 ), 人 世 罕 见 , 成 为 伟大 中 华 民族 的 一 个 奇 耻 大 每 。“ 文 革 ” 一 直 搞 了 十 年 , 没有 人 能 控制 局 面 , 文 同 | 化 遗产 遭 破 坏 之 严重 , 无 法 想像 。 结 果 是 经 济 濒临 破产 , 中 华 民族 处 于 风雨 际 摇 中 。 在 上 述 的 情况 下 , 哪 里 还 能 谈 到 真正 的 文化 事业 , 真 正 的 学 术 研究 ? 虽 号 如 “百花 齐 放 , 百 家 争鸣 >”, 实 则 是 一 花 不 放 , 或 一 家 独 鸣 。 这 一 家 就 是 马克 思 主 义 。 历史 唯物 主义 和 辩证 唯物 主义 , 具 有 普遍 的 真理 , 学 一 学 是 有 好 处 的 。 但 是 , 从 来 源 上 来 看 , 马 克 思 主义 属于 西方 文化 的 范畴 。 中 国 接受 马克 思 主 义 , 是 用 另外 一 种 形式 接受 西方 文化 。 可 是 我 们 号 称 是 马克 思 主 义 与 中 国 实际 相 结合 “中 国 实 际 ” 中 就 包含 着 中 国文 化 , 可 见 这 种 学 习 是 融会 贯通 中 西 文化 的 。 至 于 结合 的 结 果 如 何 , 有 目 共 睹 , 我 就 不 再 饶 舌 了 。 不 过 , 我 在 这 里 还 想 再 重复 一 下 我 在 上 面 已 经 提 到 过 的 一 个 观点 ; 我 们 学 习 马克 思 主 义 并 不 是 直接 从 马 因原 著 中 学 习 的 , 而 是 通过 苏联 , 这 种 马克 思 主 义 难 免 打 上 了 苏联 的 印记 。 我 只 举 一 个 极 小 的 例子 , 恩 格 斯 曾 说 过 , 生 产 包括 两 个 方 面 : 物质 生产 和 人 类 自身 的 生产 , 但 苏联 只 讲 前 者 , 我 们 也 东 施 效 而 , 把 后 者 意 5 在 人 文 社会 科学 界 , 一 般 的 情况 是 , 把 极端 复杂 的 研究 对 象 , 在 马列 主义 旗 惧 下 极端 地 简单 化 了 。 研 究 哲学 的 , 只 讲 唯 物 主 义 与 唯心 主义 的 斗争 。 首 先 把 每 一 个 中 国 古 代 哲 学 家 都 贴 上 了 一 个 标签 : 唯物 或 唯心 。 往往 有 同一 个 古代 哲学 家 , 被 今天 的 同一 个 哲学 史家 , 今 天 贴 上 了 唯心 的 标签 , 明 天 又 贴 上 唯物 的 标签 , 任 意 而 行 , 形 同 儿 戏 , 好 在 已 死去 几 千年 的 暂 学 家 决 不 会 从 坟墓 中 站 出 来 抗议 , 今 天 的 研究 者 心安 理 得 , 自 我 感觉 极为 良好 了 。 在 历史 学 界 , 讨 论 的 重要 间 题 是 历 史 分 期 。 中 国 封 建 社会 究竟 是 从 何 时 开始 ? 学 者 间 争 论 不 休 , 甚 至 动 了 意气 ; 可 是 争论 了 几 十 年 , 依然 是 公 说 公有 理 , 效 说 效 有 理 , 争 论 起 源 时 间 , 相 差 千 年 ,到 今天 只 好 不 了 了 之 。 另 一 个 问题 是 农民 战争 。 据 说 农民 战争 是 推动 中 国 社会 前 进 的 动力 。 可 历史 事实 是 , 农 民 战 争 只 起 破坏 作用 , 胜 者 王侯 败 者 贼 , 胜 利 者 依然 是 骑 在 人 民 头 上 的 剥削 者 、 压 迫 者 、 层 杀 者 。 在 这 样 的 情况 下 , 要 想 让 学 术 进 步 , 岂非 缘 木 求 鱼 , 南 辕 而 北国 吗 ? 第 五 阶段 我 指 的 是 1978 年 的 改革 开放 一 直到 世纪 末 的 今天 。 改革 开放 , 天 日 重 明 , 挽救 了 我 们 国家 的 经 济 , 也 挽救 了 我 们 的 学 术 文化 。 继 承 和 发 展 学术 文 化 的 知识 分 子 头 上 的 紧 夭 松 了 一 点 , 那 种 天 天 过 着 如 临 深渊 , 如 履 薄 冰 的 日 子 , 终 于 成 为 过 去 了 ; 那 种 被 打倒 在 地 , 身 上 踏 上 一 千 只 脚 , 让 你 永 世 不 得 翻身 的 恐惧 , 也 终于 消逝 了 。 知 识 分 子 们 看 得 不 额 手 称 庆 由 圳 地 感到 喜悦 呢 ? [这 然而 , 这 种 喜悦 并 不 是 立刻 就 感觉 到 的 , 中 间 有 一 个 长 期 的 缓慢 的 过 程 , 主 导 这 个 过 程 的 是 一 种 特殊 的 反思 。1978 年 全 国政 协 恢复 活动 时 , 我 们 社会 科学 组 的 成 员 到 友谊 宾馆 去 报到 时 , 我 遇 到 了 在 文革 期 间 被 尊 为 文艺 界 黑 线 的 头领 的 一 位 长 期 领导 文艺 工作 的 高 级 干部 , 我们 也 算是 考 朋 友 了 , 已 经 十 几 年 没 见面 了 。 他 一 看 到 我 , 就 赶 过 来 同 我 热烈 担 手 , 仿 佛 都 是 死 里 逃生 一 般 。 他 对 我 说 的 第 一 名 话 就 是 :“ 中 国 古 代 说 : “ 士 可 杀 , 不 可 辱 :, 现 在 看 来 却 是 “ 士 可 杀 , 亦 可 辱 ? 。” 说 罢 哈哈 大 笑 。 我 一 时 真 分 辨 不 清 , 他 是 哈哈 大 笑 呢 , 还 是 响 大 吕 ? 但 是 , 他 的 话 却 引 起 了 我 灵魂 深 处 的 共鸣 。 我 在 《 牛 棚 杂 忆 》 中 提 到 , 我 在 “文革 ”中 曾 一 度 想 自杀 。 只 是 在 间 不 容 发 的 奇迹 中 , 我 没有 能 如 愿 , 厚 颜 无 耻 地 活 了 下 来 。 在 过 去 二 十 年 中 , 我 经 常 反思 这 个 问题 。 这 种 事 对 我 来 说 是 幸 呢 , 还 是 不 幸 ? 结论 到 现在 也 还 下 不 了 。 但 我 仍然 倾向 于 不 幸 , 我 觉得 , 没 有 自杀 是 我 生平 做 的 一 件 大 错 事 。 那 位 文艺 界 的 “ 黑 线 人 物 ” 的 想法 , 以 及 我 自己 的 反思 ,我 认为 , 都 说 明了 一 件 事 : 根据 我 的 观察 和 读书 , 我 认为 中 国 知识 分 子 有 两 事 有 别 于 西方 知识 分 子 : 一 是 根深 蓄 固 的 爱国 情怀 , 一 是 硬骨头 精神 。 前 者 先 不 谈 , 专 谈 硬骨头 , 所 谓 “ 富 贵 不 能 淫 , 贫 贱 不 能 移 ,威武 不 能 届 ” 者 便 是 。 然 而 , 到 了 十 年 浩劫, 硬骨头 一 变 而 为 软骨 头 。 自 己 造 神 , 自 己 膜 拜 , 受 到 了 千古 未 有 的 耻 辱 , 仍 能 山 颜 活 下 来 。 中 国 知识 分 子 , 包括 我 自己 在 内 , 何 以 能 下 作 到 这 个 程度 , 我 至 今 不 解 。 反思 归 反 思 , 工 作 归 工作 。 绝 大 多 数 的 知识 分 子 , 又 重新 振作 起 来 , 不 顾 待 遇 的 菲 薄 , 国 家 照 爱 , 工 作 照 和 干 , 匹 无 穷 年 , 刻 将 钻 研 , 一 时 文坛 和 学 坛 又 充满 了 活力 , 况 鼻 了 三 十 年 , 又 重新 活跃 起 来 。 文 网 已 芷 , 思 想 自由 , 新 思想 、 新 观 点 也 和 敢于 提出 。 我 在 上 面 再 三 强调 , 这 是 繁荣 学 术 必 不 可 少 的 条 件 。 有 一 点 我 必 须 特 别 强调 : 现在 敢于 同 外 国 同 行 切磋 琢磨 了 .。 在 文革 中 谈 洋 色 变 , 自 造 图 图 , 自 我 禁 锣 , 现 在 大 大 地 改变 了 。 在 当今 地 球 已 成 为 地 球 村 的 时 代 ,, 如 果 再 自我 封闭 , 中 国 的 学 术 研 究 后 果真 不 堪 设 想 。 这 一 阶段 , 学 术 研究 的 成 果 大 体 上 可 以 归纳 为 如 下 几 项 : 一 、 在 古籍 整理 出 版 方面 有 比较 显著 的 成 就 , 出 版 了 几 套 大 书 , 比 如 《四 库 全 书 存 目 处 书信 《四 库 禁 毁 丛 书 》《 全 宋 诗 》《 全 宋 文 》 等 等 。 还 有 几 套 丛书 , 比 如 海外 的 中 国 古 籍 等 。 标 点 本 《二 十 四 史 》 在 上 一 阶段 已 经 出 版 。 二 、 将 中 国 古 籍 输 入 电脑 。 我 手头 没有 详细 的 统计 , 估 计 其 量 极 大 。 全 国 许 多 大 学 和 研究 机 关 , 都 在 兴致 勃勃 地 做 这 一 件 工作 , 包 括 人 台湾 在 内 。 许 多 大 型 的 中 国 古 籍 , 比 如 《全 唐诗 》 《全 唐 文 洲 《四 库 全 书 》 等 等 , 都 已 输入 电脑 , 看 来 这 一 件 工作 方兴未艾 。 对 研究 中 国 古 代 文 化 , 研 究 一 些 大 作家 , 这 件 工作 实在 具 有 草 命 的 意义 。 过 去 , 写 书写 文章 , 第 一 步 重要 的 工作 就 是 搜集 资料 。 这 件 工作 巾 是 异常 艰苦 的 。 中 国 古 代 的 著作 往往 不 知 索 引 为 何 物 , 一 直到 今天 , 此 风 未 息 。 这 对 阅读 者 非常 不 方便 。 现 在 有 了 电脑 , 这 个 问题 可 以 说 是 基本 解决 了 。 今 后 学 者 的 工作 重点 不 再 放 在 搜集 资料 上 , 而 在 使 用 和 阐 杰 资 料 上 了 。 我 认为 , 这 是 一 个 根本 性 的 转变 。 当 然 , 很 难 想像 能 把 所 有 的 典籍 都 输入 电脑 , 因 此 , 总 还 会 有 一 些 冷 僻 的 典籍 需要 人 工 检索 。 顺便 提 一 句 , 现 在 制作 光盘 的 工作 已 在 进行 中 。 这 对 利用 古籍 也 会 有 很 大 的 帮助 。 三 、 上 面 我 曾 提 到 , 在 那 “闭关 锁国 ”时 代 , 我 们 不 能 也 不 敢 去 了 解 外 国 科 学 进展 的 情况 , 这 当然 会 大 大 不 利 科 学 研究 工作 。 现 在 有 机 会 同 外 国 的 学 术 界 交 往 了 , 联 系 了 , 从 而 我 们 对 外 国学 术 进 展 的 情况 有 了 基本 的 了 解 。 外 国 那些 生生 灭 灭 的 学 说 , 也 介绍 到 中 国 来 了 ,我们 不 再 坐 井 观 天 了 。 但是, 这 里 面 也 有 危机 , 据 我 个 人 的 看 法 , 至 少 有 两 个 危机 , 一 个 是 翻译 外 国学 术 著 作 不 忠实 于 原作 , 一 个 是 只 注重 输入 新 名 词 、 新 术语 , 真 正 涵 义 则 往往 忽略 。 这 一 点 , 我 们 今后 必须 努力 纠正 。 四 、 许 多 原来 空白 的 学 科 现 在 补 上 了 ,, 或 者 至 少 是 加 强 了 ,, 比如 比较 文学 、 吉 煌 吐鲁番 学 等 等 。 在 过 去 , 我 们 基础 非常 薄弱 , 甚 至 引起 了 外 国学 者 的 读 笑 。 现 在 已 经 建立 起 来 了 , 老 、 中 、 青 三 代 的 研究 队伍 也 逐渐 形成 了 。 这 情况 在 敦煌 时 鲁 番 学 的 研究 上 , 表 现 得 更 为 清楚 , 过 去 曾 轻视 过 我 们 的 外 国学 者 , 现 在 不 能 不 刮目相看 了 。 但 是 , 也 并 不 是 一 好 百 好 , 一 了 百 了 。 现 在 有 许多 中 国学 者 慨叹 , 国 际 学 托 上 没有 中 国 的 声音 。 我 们 不 得 不 承认 这 个 事实 。 除 了 个 别 学科 外 , 我 们 真正 能 处 在 世界 学 术 前 列 的 确实 没有 。 倘 若 再 从 中 西 文化 碰撞 这 个 角度 来 看 , 西方 文化 , 包 括 精 华 和 糟 烛 , 有 的 甚至 于 算 不 上 文化 , 都 如 油 涌 的 妈 涛 一 般 , 冲 入 中 国 , 一 往 无 前 , 势 不 可 挡 。 中 国 仿佛 成 了 一 片 空虚 , 哪 里 还 谈 到 什么 碰撞 ! 中 国 一 部 分 人 又 犯 了 一 窝 蜂 的 老 毛 病 , 凡 外 皆 佳 , 是 华 必 劣 , 对 西方 文化 顶礼 膜拜 , 其 虞 诚 胜 于 朝山 进香 。 和 鲁迅 是 主张 “ 拿 来 主义 ”的 , 如 果 他 能 活 到 今天 , 看 到 这 种 “ 拿 来 ”的 情况 , 一 定 会 是 痛心 疾 首 , 而 又 无 可 奈何 。 反 观 西方 , 一 般 人 仍 以 “天 之 骄子 ”自命 , 对 中 国文 化 一 无 所 知 。 多 少年 来 , 我 张 皇 “ 送 去 主义 ”, 我 自 认 是 有 道理 的 。 第 五 阶段 写 完 , 时 间 已 经 到 了 世纪 末 。 下 一 个 世纪 怎样 呢 ? 我 不 是 王 铁 跨 , 不 是 张 半 仙 , 但 是 , 我 仍 想 说 一 点 预言 。 西 方 文化 发 展 到 了 今天 , 为 世界 人 类 造就 了 巨大 的 福利 , 但 是 却 显露 出 来 了 严重 的 弊端 。 克 服 这 些 整 端 , 西 方 文化 本 身 是 做 不 到 的 , 必 须 济 之 以 中 国文 化 为 核心 的 东方 文化 , 人 类 才能 顺利 生存 下 去 。 中 国文 化 在 世界 范围 内 将 重 现 辉 煌 , 这 一 点 我 是 深信 不 疑 的 。 14 我 在 上 面 用 了 一 万 多 字 , 从 中 西 文化 碰撞 的 这 个 角度 上 来 总 结 了 中 国 一 百年 来 的 学 术 的 发 展 。 我 不 是 研究 中 国学 术 史 的 专家 。 真 正 的 专家 们 从 其 他 角度 上 大 概 也 能 总 结 出 他 们 认为 是 正确 的 发 展 规律 。 如 果 有 的 话 , 我 也 不 敢 赞 一 辞 。 我 现 在 不 过 是 根据 我 自己 的 认识 水 平 , 写 出 了 我 的 看 法 , 期 望 得 到 真正 专家 们 的 教 正 , 若 能 够 得 上 一 得 之 媚 , 则 我 就 感到 欢欣 鼓舞 了 。 是 为 序 。 1999 年 1 月 31 日 写 毕 清和 tionindi 站 牛 示 机 举 要 直 本 玫 计 W- 尖 本 0 四 区 4 了 各 办 人 机 四 AR Re 区 | < 全 6 AH As 2 站 人 | 寺 rs 2 Pi DA 二 四 2 二 出 二 和 一 和 击 汪 和 和 我 不 划 到 ;三 十 , 机 竹 六 二 其 澳 才 西 放 文 网 发 展 到 季 办 类 |, 半生 二 业 福 生 季 机 各 委 到 和 乱 和 四 部 | 本 策 坑 屠 : 巡 由 | 8 " 澳 大 有 到 芋 大 本 人 只 - 为 世 草 天 攀 十 六 -来 革 中 夯 直 由 湖 鼻 路 甬 祥 20 世纪 是 科学 技术 成 就 辉煌 的 世纪 , 也 是 人 类 理性 日 益 成 熟 的 世纪 。 人 类 对 自然 的 观察 的 视野 在 微观 和 宏观 两 方面 都 扩大 了 10 万 位 以 上 : 对 物质 结构 的 认识 已 经 从 大 于 10-28 米 的 分 子 、 原 子 集团 深入 到 小 于 10 8 米 的 基本 粒子 内 部 ,而 对 字 宙 的 观察 眼界 则 已 经 从 直径 10 万 光 年 扩展 到 150 亿 光 年 的 大 宇宙 范围 。 一 方面 , 由 于 各 门 科 学 的 深入 发 展 , 我 们 周围 的 自然 界 从 分 子 、 原 子 、 基 本 粒子 , 到 细胞 、 细胞 核 、 染 色 体 、DNA 人 分子、 基因 片段 , 到 宇宙 、 天 体 、 地 球 表面 和 地 过 内 部 , 所 有 各 个 层次 都 得 到 了 较为 深入 研究 ; 另 一 方面 , 由 于 交叉 学 科 和 边缘 学 科 的 大 量 兴 起 , 各 门 学 科 之 间 的 空隙 逐渐 得 到 填补 , 其 中 特别 是 分 子 生 物 学 的 出 现 , 使 物理 科学 和 生命 科学 之 间 的 鸿沟 开始 消失 。 由 此 , 自 然 界 各 方面 各 个 层次 及 其 之 闻 的 过 渡 环 节 也 开始 逐一 为 人 们 所 认识 , 整 个 自然 科学 正在 形成 不 断 发 展 的 、 多 晨 次 的 、 综 合 的 统一 整体 。 伴 随 着 科学 技术 突 飞 独 进 的 发 展 , 人 类 对 科学 技术 活 动 认识 的 哲学 眼光 、 历 史 视野 和 战略 高 度 不 断 扩展 和 提升 。 科 学 哲学 、 科 学 史 和 科学 社会 学 的 发 展 , 以 及 对 于 生态 环境 危机 的 警觉 和 可 持续 发 展 观念 的 形成 , 对 于 科技 对 人 类 社会 自身 发 展 可 能 带 来 的 危机 的 担忧 ,标志 着 人 类 对 科学 技术 反省 和 思考 的 广度 和 深度 不 断 加 大 。 20 世纪 上 半 叶 发 生 的 一 系列 科学 革命 ,不 仅 深刻 地 改变 了 人 类 对 世界 自然 图 景 的 认识 , 而 且 带 动 了 经 济 社会 的 飞速 发 展 。 相 对 论 、 量 子 论 和 信息 论 的 创立 , DNA 双 螺 旋 结 构 分 子 模型 、 夸 克 模 型 的 发 现 , 系统 论 与 控制 论 的 建立 , 以 及 地 球 板块 模型 、 字 宙 爆 炸 假 说 的 提出 , 标 志 着 人 类 对 于 物质 、 能 量 、 时 空 、 信 息 、 生 命 、 地 球 和 字 宙 认识 的 新 的 革命 。 量 子 化 学 、 固 体能 带 论 、 质 能 转换 原理 、 生 物 遗传 中 心 法 则 、 受 激 辐射 理论 、 反 馈 控制 等 为 技术 发 展 提供 了 划时代 的 关键 科学 原理 , 开 创 了 信息 技术 、 新 材料 与 制造 技术 、 生 物 技 术 、 新 能 源 技术 、 海 洋 技术 空间 技术 等 一 系列 高 新 技术 领域 。 源 于 核 物 理学 研究 的 核 技术 的 发 展 , 导 致 了 原子 弹 、 和 氢弹 、 核 电站 以 及 可 控 核 聚变 实验 的 实现 ; 源 于 半导体 物理 学 、 电 子 物 理学 研究 的 微 电 子 技术 的 发 展 , 导 致 了 电子 计算 机 的 硬件 系统 从 电子 管 到 晶体 管 17 再 到 集成 电路 和 大 规模 集成 电路 、 超 大 规模 集成 电路 的 迅猛 发 展 , 其 软件 系统 的 发 展 则 是 以 数学 和 逻辑 学 为 基础 的 ; 源 于 量子 理论 的 光 发 射 和 吸收 理论 与 固体 物 理学 结合 导致 了 激光 器 的 诞生 ,, 不仅 发 展 出 半导体 激光 器 和 气体 激光 器 等 多 种 激 光 器 , 还 衍生 出 基于 其 他 物理 原理 的 自由 电子 激光 器 和 原子 激光 器 等 , 导 致 了 激 光 和 光 通 讯 技 术 的 出 现 ;而 基因 控制 技术 , 包 括 引 起 震撼 的 动物 克隆 技术 , 则 都 是 以 DNA 的 双 螺 旋 结 构 和 遗传 中 心 法 则 为 基础 的 。 快 速 推进 的 科学 和 不 断 发 展 的 社会 需求 成 为 技术 进步 的 基础 和 推动 力 。 基 于 科学 基础 上 的 技术 创新 、 技 术 发 明 不 断 涌现 , 不 断 引 发 出 影响 深远 的 新 的 产业 革命 。 技 术 进 步 也 为 科学 发 现 和 研 究 提 供 了 前 所 未 有 的 实验 与 观察 手段 。 上 述 这 些 20 世纪 中 最 重要 的 科学 技术 成 就 已 经 对 人 类 社会 产生 了 巨大 影响 , 而 且 仍 然 在 不 断 进 发 出 对 社会 发 展 的 强大 推力 。 不 仅 如 此 , 这 些 划时代 的 科学 技 术 成 就 对 其 自身 发 展 也 有 着 极为 深远 的 影响 , 使 科学 技术 在 最 近 100 年 里 展现 出 前 所 未 有 的 、 绚 丽 多 彩 的 图 景 。 在 这 一 百年 的 时 间 里 , 人 类 已 经 创造 出 了 前 几 千 年 都 不 可 比拟 的 物质 文明 。 今 天 , 人 类 开始 进入 工业 化 社会 的 高 级 发 展 阶段 一 一 信息 化 时 代 , 并 已 形成 以 知识 为 基础 与 推动 力 的 知识 经 济 构架 。 科 学 技术 更 加 萌 显 出 了 推动 社会 发 展 的 无 与 伦比 的 力量 , 成 为 国家 综合 国力 与 竞争 力 的 决定 性 因素 。 中 国 现代 科学 技术 事业 也 正 是 在 这 样 的 历史 大 背景 下 , 走 过 了 它 的 黄 基 时 期 和 开拓 时 期 , 并 在 21 世纪 已 经 进入 了 一 个 创新 发 展 的 新 时 期 。 中 国 科 学 一 个 世纪 来 的 孕育 、 成 长 、 变 革 与 复兴 , 自 然 带 有 中 国民 族 文化 与 国情 的 深刻 烙印 。 一 百年 前 , 中 国 近 代 科 学 技术 的 秘 始 在 社会 主要 表现 为 西方 传 教士 的 科学 输入 以 及 洋务 官员 实施 的 技术 引进 。 进 入 20 世纪 以 后 , 大 批 海外 归来 的 学 子 们 办 学 校 、 建 学 会 、 出 学 报 、 带 学 生 , 成 为 中 国 科 学 事业 的 芮 基 人 。 当 时 , 一 大 批 觉 悟 了 的 知识 分 子 构 成 了 中 国 科 学 化 运动 的 主体 。 高 扬 “ 民 主 ” 与 “ 科 学 ”两 面 大 旗 的 “五 四 ”和 运动 , 不 仅 是 影响 最 为 深远 的 思想 解放 运动 , 而 且 是 一 场 科 学 启蒙 运动 。 当 时 社会 上 的 智 士 仁 人 、 先 进 知识 分 子 认识 到 中 国 要 “ 救 蕊 图 存 ”“ 富 国 强 兵 ”, 不 仅 要 推翻 封建 统治 、 打 破 闭关 锁国 和 文化 禁 锣 的 传统 , 实 现 民主 划 命 和 思想 文化 解放 , 而 且 必 须 使 科学 成 为 新 的 认 知 体系 的 主体 。 可 以 这 样 说 , 20 世纪 初中 国 大 地 上 高 高 扬 起 的 “科学 ”旗帜 , 从 一 开始 就 具有 双重 意义 。 一 方面 , 人 们 把 科学 当做 推动 中 国 现代 化 的 有 力 工 具 , 另 一 方面 , 人 们 对 科学 精神 的 文化 价值 也 给 予 了 充分 肯定 。 科 学 在 中 国 近 代 社 会 上 取得 的 这 种 地 位 的 过 程 , 虽 有 曲折 , 但 仍 不 失 为 20 世纪 整个 世纪 的 主流 。 1915 年 中 国 科学 社 的 成 立 , 不 仅 标 志 着 中 国 知 识 分 子 已 自 党 地 肩负 起 中 国 科 学 的 社会 责任 , 而 且 标 志 着 中 国 科 学 的 体制 化 过 程 的 开始 。 该 科学 社 提出 的 宗 间 18 为 “联络 同志 , 研究 学 术 , 以 共 图 中 国 科学 之 发 达 ”; 它 提倡 的 科学 活动 内 容 包括 : “发 行 杂志 , 传 播 科学 , 提 倡 研究 ”, 以 及 “设立 各 科学 研究 所 , 施 行 实 验 , 以 求 学 术 、 工 业 和 公益 事业 的 进步 。 它 的 影响 所 及 , 曾 一 度 遍 布 全 国 。 这 些 科学 活动 , 不 仅 在 中 国 创 建 了 许多 近代 新 学 科 , 而 且 造 就 了 一 大 批 中 国 科学 技术 专家 。 他 们 以 科学 社团 的 形式 极 大 地 推动 了 中 国 科 学 的 历史 发 展 进 程 。 在 这 些 专家 当中 , 绝 大 部 分 是 归 国 留学 生 , 修 德 榜 、 和 企 可 桢 、 茅 以 升 、 李 四 光 等 则 是 其 中 的 杰出 代表 。 后 来 于 1927 年 按照 孙中山 先生 提议 成 立 的 中 央 研 究 院 , 尤其 是 新 中 国 成 立 后 于 1949 年 成 立 的 中 国 科 学 院 均 承袭 了 科学 社 的 传统 。 虽 说 , 当 时 中 国 科 学 的 体制 化 进程 从 民间 模式 转变 为 政府 模式 之 后 , 其 发 展 不 能 不 受到 政治 和 社会 文化 思 淹 的 冲击 与 影响 , 但 我 们 亦 应 看 到 正 是 这 种 把 科学 组 织 纳入 国家 建制 化 的 模式 有 力 地 推动 了 中 国 科 学 技术 的 发 展 。 不 仅 有 利于 全 国 性 科学 技术 规划 的 制订 , 有 利于 国家 科学 发 展 目标 的 实施 ; 而 且 还 有 利于 把 有 限 的 资源 集中 到 国家 重大 发 展 目标 上 来 。 到 30 年 代 , 理 、 工 、 农 、 医 各 科 的 学 系 、 学 会 和 研究 所 都 已 初步 建立 起 来 了 。 在 20 世纪 的 前 50 年 , 中 国 科学 家 不 仅 在 地 质 学 、 生 物 学 和 十 人 类 学 等 “本 土 ”科学 方面 做 出 了 较 大 的 成 绩 , 而 且 在 国外 研修 的 中 国 科学 家 还 在 科学 的 诸 前 沿 领域 也 做 出 了 一 些 重要 贡献 。 前 者 如 中 国 地 质 图 的 绘制 、 中 国 植物 图 谱 的 编撰 、 水 杉 的 发 现 、 北 京 狼 人 的 发 现 、 地 质 力 学 的 创立 , 以 及 传统 科学 遗产 的 整理 等 科 学 成 果 不 仅 对 于 中 国有 重要 价值 , 而 且 还 具有 世界 意义 ; 关于 中 国资 源 分 布 和 文 化 遗产 的 研究 , 对 于 了 解 全 球 演 化 和 人 类 历史 是 不 可 或 缺 的 重要 部 分 。 后 者 如 数 论 和 示 性 类 的 研究 、 正 负电 子 对 漂 灭 的 早期 实验 、 恒星 光谱 型 与 温度 关系 的 认证 、 铀 核 三 裂变 的 发 现 . 粒子 的 发 现 、 植 物 呼 吸 酶 的 发 现 、 验 证 中 微 子 存在 的 实验 方 案 、 上 临界 马赫 数 概念 、 行 星 波 不 稳定 性 概念 、 水 的 三 相 点 的 测量 、 联 合 制 碱 法 等 均 是 一 批 有 世界 影响 的 工作 。30 年 代 成 为 人 们 常常 回顾 的 中 国 现代 科学 开创 英 基 的 时 代 。 中 华人 民 共 和 国 成 立 以 后 , 科 学 技术 事业 获得 全 新 的 发 展 环 境 , 特 别 是 由 于 1956 年 制定 了 12 年 科学 发 展 远 景 规划 , 诸如 分 子 生物 学 、 核 物理 学 、 高 能 物理 学 、 高 分 子 化 学 、 半 导体 物理 学 、 计 算 机 和 自动 化 科学 技术 、 生 态 学 与 环境 科学 、 空 闻 科 学 技术 等 方面 的 研究 也 都 发 展 了 起 来 。 中 国 科 学 家 在 几乎 完全 被 封锁 的 极端 困难 条 件 下 取得 了 一 批 重要 科学 技术 成 果 ,, 例 如 对 我 国 自然 资源 和 环境 所 进行 的 大 规模 科学 考察 、 勘 探 和 综合 研究 , 青 藏 高 原 和 黄土 高 原 的 成 因 、 过 程 、 规 律 及 其 对 东亚 地 区 自然 环境 的 影响 的 研究 ,全国 农 业 资源 调查 和 农业 区 划 及 生态 农业 研究 示范 , 在 世界 上 首次 人 工 合成 了 有 生物 活性 的 牛 胰岛 素 , 在 陆 相 生 油 的 理论 指导 下 发 现 并 开发 了 大 庆 油 田 ,, 提 出 数学 优选 法 并 在 工农 业 生产 领域 大 规模 地 推 广 , 特 别 是 成 功 地 实现 了 核弹 爆炸 实验 、 导 弹 发 射 和 人 造 地 球 卫 星 上 和 天。 在 这 一 中 7 过 程 中 , 中 国 科学 家 们 也 曾经 受 了 改造 的 困惑 、 反 右 扩 大 化 的 伤害 、 三 年 自然 灾 害 的 藻 难 、 帝 国 主义 封锁 和 苏联 终止 援助 造成 的 困难 以 及 “十 年 动乱 ”的 破坏 ,但 仍 以 其 坚韧 不 拔 的 朵 力 、 尝 高 的 爱国 主义 精神 和 强烈 民族 责任 感 实现 了 国家 和 人 民 的 期 望 , 为 增强 综合 国力 和 提高 国际 地 位 做 出 了 不 可 磨灭 的 贡献 。 艰 难 曲 折 的 六 七 十 年 代 成 为 开拓 者 们 值得 回忆 的 英勇 的 时 代 。 改革 开放 的 社会 条 件 和 社会 主义 市 场 机 制 的 确立 为 科学 技术 的 发 展 带 来 了 新 的 活力 。 为 加 快 中 国 科学 技术 发 展 的 步伐 ,以 追赶 迅速 发 展 的 世界 科技 潮流 , 从 1984 年 开始 进行 了 科技 体制 改革 的 诸多 探索 , 科学 技术 为 国民 经 济 服务 方面 取得 了 显著 的 进步 。 例 如 : 高 产 优质 杂交 水 稻 的 育成 与 推广 , 数 学 机 械 化 证 明 , 农 业 病虫害 的 防治 , 小 麦 、 棉 花 、 油 菜 、 烟 草 等 新 品种 的 培育 , 人 造 卫 星 及 卫星 应 用 技术 的 发 展 , 数 千 亿 次 超级 计算 机 的 研制 , 非 线性 光学 晶体 生长 研究 , 稀 土 永 磁 材料 、 工 程 塑料 研制 , 6 000 米 无 缆 自 治水 下 机 器 人 的 研制 ,高温 超导体 的 研究 , 用 基因 工程 技术 获得 乙肝 疫苗 、 人 生长 素 、 干 扰 素 及 青霉素 酰 化 酶 的 研制 能 力 , 以 及 北京 正 负电 子 对 撞 机 等 一 大 批 科学 工程 装置 的 建成 等 。 但 到 目前 为 止 仍 缺 乏 自 主 开 创新 领域 和 国际 领先 的 独创 性 研究 工作 。 当 代 世 界 正 处 在 历史 性 的 转折 时 期 , 对 于 开始 向 第 三 步 战略 目标 迈进 的 中 国 , 科 学 技术 也 必须 先行 提升 到 一 个 新 的 水 平 , 因 此 我 们 正面 临 一 个 充满 着 机 遇 和 挑战 的 时 期 , 它 为 一 切 有 信心 和 创新 能 力 的 中 国 科技 工作 者 提供 了 和 靳 新 的 机 会 。 现 代 企 业 制 度 和 公平 、 有 序 的 社会 主 义 市 场 经 济 体系 的 建立 , 综 合 国力 的 发 展 为 中 国 科 学 技术 的 大 发 展 提供 了 有 利 的 社会 条 件 , 只 要 我 们 认真 总 结 百 余年 来 的 经 验 教训 , 在 实现 国家 第 三 步 战略 目标 的 过 中 , 完 全 可 以 把 中 国 科学 技术 推进 到 一 个 新 阶段 , 开 创 一 个 中 国 科学 技术 的 创新 时 代 , 为 中 国 的 经 济 建设 、 社 会 发 展 和 国防 安全 提供 强 有 力 的 支援 , 为 人 类 科学 文明 做 出 新 的 重大 贡献 。 历 史 表 明 , 必 要 的 投入 , 遵循 科技 创新 的 客观 规律 , 实施 有 效 的 政策 和 组 织 管理 , 加 上 由 爱国 奉献 、 求 真 唯 实 、 协 作 创 新 等 鲜明 科学 文化 价值 导向 所 形成 的 物质 与 精神 力量 , 使 新 中 国 科学 家 在 极其 艰难 的 条 件 下 创 造 了 一 个 又 一 个 科学 奇迹 。“ 两 弹 一 星 ”的 研制 成 功 , 大 庆 油 田 的 自主 勘探 与 开发 等 , 正 是 其 中 最 为 辉煌 的 例证 。 吴 文俊 院士 独创 地 继承 光大 了 中 国 古 代数 学 的 精 获 , 将 其 数学 机 械 化 的 思想 与 现代 计算 机 科学 相 结合 , 做 出 了 自动 推理 领域 的 先 驱 性 工作 , 开 现代 中 国 数学 家 开创 世界 数学 研究 新 领域 的 先河 ; 而 袁隆平 院士 则 在 着 力 解决 拥有 十 几 亿 人 口 的 中 国 的 粮食 问题 的 崇高 责任 感 和 使 命 感 所 形成 的 坚定 信念 的 驱使 下 , 冲 破 了 当时 经 典 理论 认为 的 水 稻 等 “ 自 花 授粉 作物 没有 杂种 优势 的 ”遗传 学 流行 观念 的 束缚 , 开 创 了 两 系 法 杂交 水 稳 育种 技术 , 并 在 超级 杂 交 稳 研 究 方面 取得 了 重大 进展 。 他 们 成 为 新 世纪 伊始 首届 国家 最 高 科学 技术 奖 的 获得 者 , 代 表 了 中 国 科学 技术 面向 新 世纪 发 展 的 方向 。 在 改革 开放 的 今天 , 当 我 20 们 为 迎接 全 球 化 知识 经 济 的 挑战 , 建 设 国家 创新 体系 的 时 候 , 在 学 习 和 吸收 国际 科技 发 展 和 先进 科技 管理 的 有 益 经 验 的 同时 , 我 们 仍然 不 可 忽视 中 国 科 学 发 展 的 自身 特征 与 优势 。 科学 是 不 断 发 展 的 系统 化 、 理 论 化 的 知识 体系 。 科 学 知识 是 借助 于 正确 的 研 究 方法 和 技术 手段 认识 客体 , 并 积累 、 整 理 、 分 析 、 归 纳 其 结果 而 系统 表述 的 知 识 体系 和 理论 。 科 学 发 展 的 一 个 基本 特点 是 科学 知识 和 科学 方法 的 历史 继承 与 创 新 。 科 学 不 是 哪 一 个 时 代 的 产物 , 而 是 历史 性 的 积累 和 发 展 的 结果 。 由 于 自然 现 象 的 复杂 性 ,人 们 对 其 规律 的 认识 往往 有 一 个 由 浅 入 深 、 由 表 及 里 、 由 此 及 彼 、 去 伪 存 真 的 过 程 , 逐步 发 展 成 系统 的 科学 知识 。 它 不 但 来 自生 产 实 践 和 社会 活动 , 更 来 源 于 科学 实验 。 它 是 严谨 的 科学 观察 的 记载 、 严 格 科 学 实验 的 结果 , 在 一 定 条 件 下 可 以 重复 , 能 反映 客观 事物 的 本 质 与 规律 , 从 而 有 真理 性 。 但 科学 没有 终极 真理 , 它 随时 接受 新 的 事实 的 检验 , 并 伴随 着 客观 事物 和 人 们 认识 能 力 的 发 展 而 发 展 , 科 学 有 无 止境 的 前 沿 。 因此 , 科 学 的 意义 在 于 发 展 和 创新 。 有 新 的 发 现 , 对 已 有 的 知识 按 新 的 观点 进行 分 析 和 归纳 , 创 造 新 的 理论 和 新 的 方法 , 或 者 用 科学 知识 开发 新 的 应 用 。 进 行 科学 创新 必须 首先 解放 思想 , 不 为 传统 观念 和 已 有 知识 所 束缚 , 善 于 提出 新 的 问题 , 勇 于 开拓 新 的 方向 ,创造 新 的 知识 , 创造 新 的 方法 ,开拓 新 的 知识 应 用 。 科 学 的 发 展 不 但 有 数量 的 积累 , 也 有 质 的 飞跃 。 在 某 一 科学 领域 中 , 当 知识 积累 和 发 展 到 一 定 程度 , 可 能 产生 重大 突破 。 这 种 突破 可 能 使 某 一 科学 领域 的 知识 结构 发 生根 本 性 的 变化 ,或 使 一 门 或 几 门 学 科 得 到 迅猛 发 展 。 科学 是 认识 人 类 社会 和 自然 的 研究 活动 。 科 学 不 仅仅 是 指 已 被 认识 的 真理 和 知识 ,也 是 指认 识 真 理 和 获取 知识 的 探索 过 程 。 原始 的 科学 活动 离 于 生产 活动 , 后 来 被 逐渐 分 离 出 来 , 成 为 一 种 相对 独立 的 社会 活动 。 活 动 方式 也 从 个 别 科 学 家 ,, 转 变 到 18 世纪 以 后 学 院 式 研究 , 到 20 世纪 已 发 展 成 为 完全 社会 化 .国家 化 和 全 球 规 模 的 社会 活动 。 科 学 活动 是 一 种 创造 性 的 脑力 劳动 , 其 主体 是 科技 工作 者 一 一 知识 分 子 。 科 学 活动 需要 物质 条 件 , 同 时 更 需要 信息 环境 、 文 化 氛围 、 科 技 人 员 的 主观 条 件 一 一 知识 基础 、 创 新 思想 和 正确 的 科学 方法 。19 世纪 以 后 , 由 于 出 现 了 科学 一 一 技术 一 一 生产 的 转化 方式 , 显 示 出 科学 对 生产 力 的 革命 性 推动 作用 。 社会 对 科学 技术 表现 出 强烈 的 关注 与 需求 。 科 学 活动 的 规模 和 空前 发 展 的 速度 , 则 表现 出 对 社会 越 来 越 大 的 依赖 。 科 学 社会 化 和 社会 科学 化 的 进程 正在 迅速 发 展 。 现 代 科 学 已 成 为 社会 和 国家 的 事业 。 专 门 从事 科 技 活动 的 社会 成 员 也 空前 增 加 , 科 学 立法 、 科 研 管理 部 门 、 科 学 基金 会 、 国 立 研 究 机 构 、 大 学 、 企 业 研究 开 发 部 门 、 科 学 学 会 、 国 际 性 科学 组 织 等 等 , 形 式 不 断 发 展 , 已 成 为 一 种 完整 的 社 会 建制 。 它 树立 了 自己 的 科学 目标 、 科 学 精神 、 科 学 价值 观 、 科 学 道德 规范 、 科 | 学 活动 的 方式 和 方法 。 它 已 构成 了 当代 社会 建制 的 一 个 重要 部 分 ,并 与 政治 建制 、 经 济 建制 、 文 化 和 教育 建制 等 相互 影响 , 紧 密 联 系 , 共 同 作用 , 决 定 着 国家 、 民 族 和 人 类 的 文明 进程 。 科学 的 价值 在 于 求 真 , 在 于 它 的 真理 性 。 而 认识 客观 世界 的 社会 价值 更 在 于 改造 世界 , 在 于 为 人 类 带 来 福利 , 满 足 人 类 的 需求 。 科 学 之 所 以 发 展 成 如 此 密 大 的 事业 , 之 所 以 受到 社会 的 如 此 关注 和 重视 , 正 是 由 于 它 不 仅 为 人 们 提供 了 自然 规律 的 系统 知识 , 还 在 于 它 为 生产 力 的 发 展 和 人 类 文明 的 进步 注入 不 竭 的 动力 。 科学 的 价值 是 通过 科学 活动 的 内 部 结构 实现 的 。 当 代 科 学 认识 活动 已 经 形成 了 特 定 的 内 部 结构 一 一 基础 研究 、 战 略 研究 和 应 用 发 展 。 其 发 展 趋 势 是 相互 联系 更 加 紧密 , 转 移 更 为 迅速 。 基 础 研究 的 目的 旨 在 增加 新 科学 知识 和 新 科学 领域 , 而 往 往 并 不 直接 考虑 特定 的 应 用 目的 ; 战略 研究 是 近年 来 出 现 的 概念 , 系 指 具 有 重大 战略 意义 的 研究 与 开发 工作 , 包 括 重 大 定向 基础 研究 、 重 大 战略 高 技术 研究 与 发 展 和 重要 公益 性 研究 。 基 础 和 战略 研究 主要 依靠 国家 支持 和 组 织 。 应 用 与 发 展 旨 在 通过 研究 所 获得 的 知识 指导 生产 新 的 材料 、 产 品 ,建立 新 的 工艺 、 系 统 或 服务 , 并 从 本 质 上 去 改善 和 更 新 已 经 在 应 用 的 那些 材料 、 产 品 、 设 计 和 工艺 。 应 用 与 开 发 的 主体 是 企业 , 主 要 动力 是 市 场 与 需求 。 从 而 科学 作为 整体 体现 了 其 双重 的 社 会 价值 一 一 真理 价值 和 应 用 价值 , 表 现 了 不 同 的 行为 主体 和 和 运行 机 制 。 进入 创新 时 期 的 中 国 科技 事业 面临 三 项 艰巨 的 任务 : 建设 国家 创新 体系 、 提 高 国家 的 科技 创新 能 力 和 探索 适合 国情 的 现代 化 道路 。 今天 , 科 学 发 展 的 速度 不 仅仅 取决 于 投入 , 而 是 在 更 大 程度 上 依赖 于 有 效 的 科学 体制 。 自 19 世纪 以 来 科学 的 进步 就 已 表现 为 “知识 ”和 “体制 ”两 个 方面 , 后 进 者 缩小 差距 的 主要 方法 往往 是 采取 了 18 世纪 末 以 来 有 效 的 近代 教育 制度 和 研究 建制 。 中 国 在 19 世纪 中 叶 接受 现代 科学 时 , 知 识 水平 的 差距 近 300 年 , 而 在 引入 先进 的 教育 和 研究 体制 后 , 即 能 在 100 多 年 的 时 间 内 把 知识 水 平 的 差距 缩小 为 二 三 十 年 。 对 于 开始 进入 创新 时 期 的 中 国 科 学 事业 , 我 以 为 , 所 要 解决 的 诸多 闻 题 中 的 首要 问题 仍然 是 科技 体制 问题 , 急 需 建 设 一 个 能 适应 新 世纪 科技 革命 和 市 场 与 社会 需求 挑战 的 国家 创新 体系 。 因 为 创新 体系 本 质 上 反映 着 科学 技术 与 经 济 社会 协调 的 程度 , 所 以 建设 国家 创新 体系 的 主要 任务 在 于 探索 科学 技术 与 经 济 社会 的 发 展 规律 , 发 挥 二 者 相互 促进 的 作用 。 在 中 国 的 现代 化 进程 中 , 在 处 理科 学 技术 与 经 济 社会 协调 发 展 方面 有 许多 经 验 和 教训 有 待 总 结 , 而 技术 与 经 济 、 科 学 与 技术 、 自 然 科 学 与 社会 科学 以 及 中 国 与 世界 这 些 关系 , 正 是 人 们 蔷 遍 关心 而 又 必须 恰当 解决 的 问题 。 任何 国家 和 科学 的 发 展 都 必须 以 其 自身 的 研究 和 发 展 能 力 为 基础 , 只 有 有 具备 了 研究 和 发 展 的 基础 结构 , 外 援 才能 发 挥 其 应 有 的 催化 作用 。 尺 管 现代 科学 在 中 2 国 已 经 有 百 余年 的 历史 , 但 至 今 也 还 不 能 说 已 经 具有 了 较 高 水 平 的 科技 研发 和 较 强 的 自主 创新 能 力 。 通 常 可 以 四 个 指标 评价 一 个 国家 的 科技 能 力 , 一 是 以 投入 研 发 的 人 力 和 财力 衡量 从 事 科技 活动 的 规模 和 能 力 , 三 是 以 出 版 物 的 质量 和 数量 衡 量 科学 或 知识 创新 成 果 , 三 是 以 拥有 的 专利 件数 和 产业 转化 程度 衡量 技术 创新 成 果 及 其 产业 化 ,四 是 有 比较 完善 的 国家 创新 体系 和 有 一 批 具有 研究 开发 能 力 的 大 企业 和 高 科技 企业 。 它 们 大 体 上 能 反映 一 个 国家 的 科技 研发 与 产业 化 的 竞争 能 力 。 如 用 这 些 指标 在 世界 范围 进行 比较 , 就 会 发 现 我 们 中 国 同 发 达 国 家 还 有 不 小 的 差距 。 在 科学 已 成 为 高 技术 的 先导 和 技术 已 经 成 为 经 济 增长 的 主要 动力 的 今 和 天, 任何 国家 要 想 在 激烈 的 国际 竞争 中 立 于 不 败 之 地 , 都 必须 有 一 支 强大 的 科学 研究 和 技术 开发 的 队伍 , 构 建 形成 适应 时 代 和 国家 发 展 要 求 的 国家 创新 体系 。 我 们 不 仅 要 充分 尊重 科学 的 学 术 自由 权 和 自主 权 , 激 发 起 科学 技术 发 展 的 内 部 动 力 , 还 要 在 社会 上 普遍 提倡 科学 精神 与 科学 方法 , 建 设 和 健全 社会 主义 公平 、 公 正 、 有 序 的 市 场 经 济 体制 , 培 育 企 业 自 主 科 技 创 新 的 能 力 , 强 化 国家 目标 和 社会 需求 的 引导 和 推动 作用 , 培 育 科 学 技术 发 展 的 外 部 氛围 和 科技 与 经 济 社会 发 展 紧 密 结 合 的 创新 体制 和 机 制 。 倡 导 “ 科 学 技术 是 第 一 生产 力 ”, 高 度 重视 基础 科学 本 身 的 发 展 , 为 科学 技术 和 国家 创新 能 力 的 持续 提高 莫 定 坚实 基础 。 自 50 年 代 后 期 以 来 ,经受 了 百年 届 每 的 中 华 民族 就 开始 探索 适合 自己 国情 的 现代 化 道路 , 早 在 1957 年 毛泽东 主席 就 曾 发 出 整理 科学 遗产 、 发 展 自己 的 科学 学 派 的 号 召 。 已 经 提前 达到 第 二 步 战略 发 展 目标 的 中 国 , 面 临 的 任务 是 向 第 三 步 战 略 目标 有 进 , 在 21 世纪 中 时 进入 中 等 发 达 国家 的 行列 。 为 了 在 新 世纪 激烈 的 国际 充 争 中 振兴 中 华 , 在 确保 可 持续 发 展 的 同时 加 速 经 济 增长 , 我 们 必须 极 大 地 提高 全 民族 的 科学 和 教育 水 平 , 实 施 我 们 已 经 确立 了 的 “科教 兴国 ”的 战略 方针 。 由 于 人 口 众多 而 使 得 自然 资源 相对 不 足 是 我 们 的 基本 国情 , 如 何 通过 普及 教育 和 发 展 科学 技术 从 而 开发 巨大 的 人 力 资源 , 就 成 为 关键 所 在 。 我 们 不 仅 必 须 在 世界 上 率先 实施 节约 资源 并 保护 环境 的 生产 方式 和 生活 方式 , 而 且 还 必须 创造 性 地 发 展 支持 人 类 持续 发 展 的 全 新 的 科学 技术 体系 。 开创 创新 时 代 的 艰巨 任务 要 求 科学 家 充分 发 挥 科 学 创造 性 。 科学 是 理性 的 事业 , 在 科学 技术 飞速 发 展 的 时 代 更 要 求 理 性 的 创造 思维 , 哲 学 的 启迪 对 于 科学 创新 思维 的 作用 越 来 越 受 到 重视 。 历 史上 启蒙 哲学 之 于 法 国 科 学 , 唯 物 主义 和 辩证 法 之 于 德国 科学 , 提 供 了 科学 受 惠 于 哲学 的 典范 ;当代 科学 哲学 把 物质 、 能 量 和 信息 概括 为 世界 三 要 素 的 观点 , 不 仅 为 建立 信息 社会 概念 提 供 了 和 启迪, 而且 加 深 了 科学 技术 对 自然 过 程 和 人 工 过 程 及 其 统一 性 的 理解 。 哲 学 求索 导致 科学 家 们 探索 诸如 宇宙 的 起 源 、 生 命 的 起 源 和 认 知 的 本 质 之 类 永恒 的 科 学 难题 , 哲学 的 概括 与 综合 的 观念 激励 科学 家 们 妃 求 局 部 与 整体 、 特殊 与 一 般 、 遗 23 传 与 变异 、 精 神 与 物质 的 统一 , 从 而 把 局 部 认 知 转换 成 科学 理论 。 唯 物 辩证 法 也 是 反对 迷信 和 伪 科学 的 锐利 武器 。 科学 也 不 仅仅 是 纯粹 理性 的 过 程 , 任何 科学 创造 都 不 能 从 单纯 的 推理 和 思 中 产生 , 而 更 需要 现象 和 实验 的 观察 与 分 析 , 也 需要 科学 的 洞察 力 和 判断 力 。 那 些 做 出 伟大 贡献 的 科学 家 , 无 不 具备 这 样 的 思维 和 实践 能 力 。 科学 家 还 要 有 唯物 辩证 的 历史 观 和 认识 论 。 尽 管 科学 的 进展 有 无 止境 的 前 沿 , 但 科学 史 是 可 以 认识 科学 发 展 的 轨迹 及 其 规律 的 。 对 于 科学 未 来 的 预测 更 多 地 要 人 靠 对 科学 和 社会 发 展 规律 的 深刻 认识 , 诸如 21 世纪 将 会 在 郧 些 领域 发 生 新 的 科学 革命 , 哪 些 学 科 将 成 为 未 来 科学 新 结构 的 重心 , 各 个 学 科 前 沿 领域 会 有 可 能 发 生 哪 些 突破 , 哪 些 新 的 技术 革命 可 能 将 因 科学 的 新 发 现 而 引发 ? 以 唯物 科学 历 史 观 思考 过 去 , 审 视 未 来 ,未 来 的 科学 也 必定 同 解决 人 类 与 环境 的 和 谐 , 对 物质 、 生命 、 信 息 与 认 知 规律 认识 的 深化 , 与 科学 本 身 的 综合 和 统一 等 问题 相 联系 。 诚 然 , 科 学 的 未 来 是 不 能 完全 准确 预测 的 , 但 一 切 科 学 的 预见 实际 上 都 是 开拓 与 创 造 未 来 的 动力 。 让 我 们 进一步 解放 思想 , 破 除 迷 信 , 实 事 求 是 , 开 拓 前 进去 迎接 中 国 科学 创新 的 时 代 。 20 世纪 中 国 科学 的 发 展 , 经 历 了 艰难 曲折 ,同时 也 保持 了 一 种 与 中 国 现代 化 发 展 相 适 应 的 传统 和 特征 , 它 将 对 中 国 新 世纪 的 发 展 提供 有 益 的 经 验 。 这 部 学 术 大 典 所 展示 的 正 是 这 样 一 幅 多 维 画 卷 。 这 么 多 中 国 一 流 科学 家 , 他 们 的 智慧 结晶 , 他 们 的 研究 体验 , 他 们 的 深 图 视 角 , 他 们 的 篇 篇 华章 , 聚 合 为 一 部 学 术 巨 著 。 我 们 坚信 , 它 将 会 成 为 我 们 中 华 民 族 迈 向 科学 辉煌 的 阶 石 。 我 们 应 该 永远 记 住 阿 基 米 德 那 句 话 : “给 我 一 个 支点, 就 能 提起 地 球 。” 我 以 为 这 个 支点 就 是 : 科学 ! 24 前日 关 2 制 | 一 、 编 _ 排 1. 本 书 按 学 科 〈 学 术 门类 ) 分 类 分 卷 出 版 。 一 学 科 〈 学 术 门 类 ) 辑 成 一 卷 , 字 数 不 足 一 卷 的 , 同 其 他 相关 学 科 〈 学 术 门 类 ) 合 为 一 卷 。 2. 本 书 条 目 按 学 科研 究 与 专题 研究 、 学 术 事件 、 学 术 人 物 、 学 术 名 著名 篇 、 学 术 机 构 团 体 和 学 术 期 刊 等 类 别 分 类 编排 , 形 成 系统 的 分 类 目录 。 3. 学 科研 究 与 专题 研究 条 目 按 本 学 科 内 容 体系 框架 分 类 编排 。 4. 学 术 事件 、 学 术 人 物 、 学 术 名 著名 篇 、 学 术 机 构 团 体 和 学 术 期 刊 , 均 按时 间 〈 发 生 、 诞 生 、 出 版 、 成 立 、 创 办 ) 次 序 编 排 。 5. 各 学 科 卷 在 条 目 分 类 目录 之 前 都 有 一 篇 介绍 本 学 科 中 国学 人 百年 来 重大 研究 成 果 的 综述 性 文章 , 如 “20 世纪 中 国生 物 学 研究 ”。 6. 学 科 与 学 科 之 间 相 互 交叉 的 学 术 主 题 在 有 关 学 科 卷 中 均 设 有 条 目 ,, 但 释文 内 容 分 别 按 各 自学 科 的 要 求 有 所 侧重 。 2 各” 咎 7, 学 科 〈 包 括 子 学 科 ) 研究 从 研究 综述 的 角度 立 目 , 如 : “20 世纪 中 国生 物 学 研究 ”、 “植物 学 ”, 专 题 研究 一 部 分 从 研究 综述 角度 立 目 , 例 如 :“ 中 国 植物 区 系 研究 ”, 一 部 分 从 研 究 成 果 的 角度 立 目 , 例如 :“ 二 步 发 酵 法 生产 维生素 C”; 学 术 事件 以 事件 在 学 术 史 上 的 通称 立 目 , 例 如 :“ 西 沙 群 岛 综合 海洋 科学 考察 >; 学术 人 物 以 人 物 的 常见 名 字 立 目 , 例 如 : “ 钱 崇 潮 ”“ 秉 志 ”, 学 术 名 著名 篇 以 书 名 、 文 题 立 目 , 例 如 :“《 植 物 学 大 辞典 》”;, 学 术 机 构 团体 以 全 称 立 目 , 例如 :“ 中 国 科学 社 生物 研究 所 ”; 学 术 期 刊 以 刊 名 全 称 立 目 ,并 标注 书 名 号 , 例 如 :“《 博 物 学 杂志 》。 8. 条 目标 题 附 有 英文 ,例如 :“ 植 物 学 (Botany)”; 学 术 人 物 条 目标 题 英文 即 该 人 名 汉语 音 〈 音 译 ) , 例 如 :“ 陈 桢 〈Chen Zhen)”。 到 者 格 “ 9. 条 目 释 文 力求 使 用 规范 化 的 现代 汉语 , 释 文 开 头 一 般 不 重复 条 目标 题 。 10. 较 长 的 条 目 释 文 , 设 置 层次 标题 。 11, 一 个 条 目的 内 容 涉及 其 他 条 目 , 并 需要 由 其 他 条 目的 释文 补充 的 , 采用 “参见 ”的 方 式 , 并 以 楷体 字 排 印 。 四 、 参 考 文献 12. 在 学 科研 究 和 部 分 重要 的 专题 研究 条 目 释 文 后 附 有 “参考 文献 ”, 供 读者 参考 。 此 文 献 是 指 在 20 世纪 学 术 史 上 发 生 过 重要 影响 的 著作 或 文章 。 查 芝 索 * 中 13. 本 书 各 学 科 (学 术 门 类 ) 卷 均 附 有 全 部 条 目的 汉语 拼音 索引 、 汉 字 笔 画 索引 和 外 文 关 键 词 索引 。 六 、 其 他 14. 本 书 所 用 学 科 专 业 技 术 名 词 以 各 学 科 有 关 部 门 审定 的 为 准 , 未 经 审定 和 尚未 统一 的 , 从 习惯 。 地 名 以 中 国 地 名 委员 会 审定 的 为 准 , 常 见 的 别 译 名 必要 时 加 括号 注 出 。 15. 本 书 字体 除 必 须 用 繁体 字 者 外 , 一 律 用 1956 年 国务 院 公布 的 《汉字 简化 方案 》 中 的 简化 字 。 16. 本 书 所 用 量 和 单位 以 1994 年 7 月 1 日 实施 的 中 华人 民 共 和 国 国家 标准 《 量 和 单位 》 为 准 , 个 别 的 从 习惯 。 17. 本 书 所 用 数字 , 以 1996 年 6 月 1 日 实施 的 中 华人 民 共 和 国 国家 标准 《出 版 物 上 数字 用 法 》 为 准 。 Si 六 本 和 所 于 让 时 下 条 目 汉语 拼音 索引 … 条 目 汉 字 笔 画 索 引 … Keyword Index of Entry rp 目 secret 机 , 路 前 祥 〈17) 0 共 中 国生 和 学 下 究 大 事 年, 各 吃 . 季 美 林 (1) ( 光 让 呈 且 Eee En 1 680a GT 《663) 20 世纪 中 国生 物 学 研究 (Biology Studies in China during 20th Century) 钱 迎 倩 ”部 国 东 生物 学 是 研究 生命 现象 及 其 运动 规律 的 科学 ; 是 研究 生物 各 个 层次 的 种 类 、 结构 与 功能 、 新 陈 代 谢 、 生 长 发 育 和 遗传 变异 , 探 索 生 命 起 源 、 生 物 进 化 、 物 种 形成 , 以 及 研究 生物 与 周围 环境 关系 的 科学 。 我 国 古 代 人 民 在 生存 活动 中 逐步 积累 了 种 植 植物 、 驯 养 动 物 和 利用 微生物 的 经 验 以 及 人 体 自 身 结构 和 功能 的 知识 。 从 原始 社会 到 春秋 中 叶 〈 公 元 前 6 世纪 以 前 ) 就 有 了 生物 学 知识 的 萌芽 和 积累 , 如 春秋 时 期 流传 的 《 夏 小 正 》 就 是 一 部 以 动 植物 的 生长 、 繁 殖 、 行 为 、 习 性 等 为 基础 , 结 合 天 文 、 历 象 而 制定 的 指导 农事 活动 的 物候 历 书 。 从 春秋 中 叶 到 南北 朝 (公元 前 6 世纪 一 公元 6 世纪 ) 已 渐渐 形成 了 较 系 统 的 生物 学 知识 。 如 秦汉 之 际 “〈 公 元 前 3 世纪 ) 的 《 尔 雅 》 就 记述 了 植物 200 余 种 、 动 物 100 余 种 , 对 动 植物 的 不 同 部 位 和 功能 已 列 有 专 名 。 战 国 时 期 的 《黄帝 内 经 》 在 讲 到 人 体 结 构 和 功能 时 ,已 强调 解剖 测量 。 到 战国 秦汉 时 期 , 已 积 累 了 不 少 有 关 分 类 、 形 态 、 生 理 、 生 态 , 甚 至 生物 起 源 等 方面 的 知识 。 从 隋 至 清 代 中 叶 以 前 《6 世纪末 一 19 世纪 中 叶 ) 是 古代 生物 学 的 发 展 时 期 。 这 段 时 期 有 如 明 初 的 《 救 荒 本 草 》, 其 植物 的 形态 图 对 17 世纪 日 本 生物 学 的 发 展 都 有 一 定 的 影 响 。 李 时 珍 的 《本 草 纲目 》(1596) 和 吴 其 溶 的 《植物 名 实 图 考 》(1848) 都 是 有 图 有 说 , 精 确 度 可 资 鉴 定 科 、 目 , 有 的 还 可 考 定 到 种 。 政 片 战争 后 , 随 着 洋务 热 潮 的 兴办 , 近代 生物 学 知识 也 传人 中 国 。1858 年 , 中 国学 者 李 善 兰 和 英国 传教 士 A, 韦 廉 臣 合 作 从 英文 著作 选 译 的 《植物 学 》 一 书 , 是 中 国 最 早 的 一 部 介绍 西方 近 代 植 物 学 基础 知识 的 著作 。 1911 年 辛 净 革命 后 至 1949 年 , 现代 生物 学 在 中 国 逐 渐 扎根 。 有 关 20 世纪 中 国生 物 学 的 研究 , 从 20 世纪 初中 国 近 代 生 物 学 的 发 展 起 到 1949 年 算是 一 个 阶段 。1949 年 后 生物 学 与 其 他 学 科 一 样 得 到 很 大 的 发 展 。 但 1956 年 之 前 由 于 李 森 科 主 义 在 中 国 的 泛滥 ,使 中 国生 物 科 学 工作 者 思想 受到 很 大 的 束 缚 , 生物 学 的 发 展 受到 严重 的 干扰 . 也 就 是 在 这 段 时 期 内 , 以 DNA 双 螺 旋 结 构 的 ] 发 现 为 标志 , 诞 生 了 分 子 生 物 学 , 在 国际 上 大 大 地 推动 生物 学 的 发 展 , 虽 然 当 时 对 中 国生 物 学 影响 极 微 , 但 也 为 此 后 的 发 展 产生 了 深远 的 影响 。1956 年 ,“ 向 科学 进军 ”口号 的 提出 “百花齐放 ,百家争鸣 ”方针 的 实施 以 及 青岛 遗传 学 座谈 会 的 召开 , 打破 了 生物 学 界 沉寂 的 思想 束缚 , 对 中 国 的 生物 科学 起 到 很 大 的 推动 作用 。 但 是 1966 一 1976 年 “文化 大 革命 ” 期间, 生物 学 的 发 展 基本 上 处 于 严重 的 停滞 时 期 。1976 年 以 后 , 与 其 他 学 科 一 样 , 中 国生 物 学 真正 进入 到 大 发 展 的 时 期 。20 世 纪 的 后 20 年 ,生物 学 发 展 非常 迅速 ,相当 一 部 分 分 支 学 科 或 专题 已 接近 国际 水 平 , 个 别 领域 甚至 取得 了 举世 瞩目 的 成 果 。 1949 年 前 中 国生 物 学 的 发 展 1911 年 辛亥 革命 以 后 至 1949 年 , 现代 生物 学 在 中 国 逐 渐 扎 根 。 大 学 开始 设立 生物 学 系 , 生 物 学 的 研究 机 构 逐 步 建立 , 生 物 学 的 研究 工作 正规 地 开展 , 研 究 刊 物 也 陆续 创办 。 在 现代 生物 学 发 展 早期 , 摆 在 我 国生 物 学 家 面前 首要 的 任务 是 需 要 对 我 国 动 植物 资源 进行 调查 并 开展 分 类 学 的 研究 。 在 这 段 时 期 内 , 由 于 政局 不 稳 、 当 局 对 科学 发 展 没有 统筹 能 力 , 以 及 经 费 短缺 等 原因 , 生 物 学 中 实验 性 研究 的 分 支 学 科 与 以 描述 性 研究 为 主 的 分 类 学 相 比 , 则 相对 比较 薄弱 。 一 、 科 学 研究 概况 在 动物 分 类 学 领域 , 邹 树 文 和 秉 志 在 1914 年 和 1915 年 分 别 在 国外 发 表 了 昆 虫 学 的 论文 。 胡 经 甫 在 1941 年 出 版 了 《中 国 昆 贝 名 录 》, 研 究 工 作 历 时 12 年 , 全 书 分 6 卷 , 包括 中 国 发 现 的 昆虫 25 目 、329 科 、4 968 属 、20 069 种 , 是 中 国 第 一 部 昆虫 学 的 巨著 。 此 外 , 对 昆虫 分 类 学 做 过 系统 研究 的 还 有 陈 世 双 、 邹 钟 琳 、 匡 福 桢 、 葵 邦 华 、 杨 惟 义 、 刘 崇 乐 、 柳 支 英 、 何 琦 和 朱 弘 复 等 , 鱼 类 学 分 类 上 有 朱 元 易 、 伍 献 文 、 陈 兼 善 和 张 春 霖 等 , 两 栖 类 方面 有 方 炳 文 、 张 孟 闻 和 刘 承 钊 ;, 鸟 类 和 兽 类 上 有 寿 振 黄 、 任 国 荣 、 郑 作 新 、 傅 桐生 和 常 蚀 定 等 ;在 原生 动物 方面 有 王家 相 、 戴 立 生 、 张 作 人 、 倪 达 书 等 , 此 外 还 有 陈 纳 逊 在 腔 肠 动物 , 陈 义 在 环节 动物 , 董 嫌 友 在 沿海 甲壳 动物 , 张 得 在 沿海 软体 动物 , 沈 嘉 瑞 在 华北 蟹 类 , 陆 易 恒 在 海 晴 蛛 上 都 做 过 调查 研究 , 发 表 了 文章 。 植物 分 类 学 方面 研究 工作 最 早 的 是 钟 观 光 .。 从 1918 年 开始 , 调查 工作 遍及 北 京 、 福 建 、 广 东 、 广 西 、 云 南 、 浙 江 、 安 徽 、 江 西 、 湖 北 、 四 川 、 河 南 、 山 西 、 河 北 等 13 个 省 市 , 采集 标本 几 十 万 份 . 1919 年 胡 先 驻 在 浙江 省 等 地 也 采集 了 大 量 标 本 。 这 两 位 先驱 葛 定 了 中 国 分 类 学 家 自己 采集 标本 并 用 现代 分 类 学 方法 进行 研究 的 基础 。1922 年 后 , 胡 先 驴 、 钱 崇 潮 先后 主持 中 国 科学 社 生物 研究 所 植物 部 的 工 作 , 对 华东 及 长 江 流域 各 省 的 植物 进行 了 调查 。1928 年 胡 先 驻 主 持 北平 静 生 生物 调查 所 工作 后 , 在 华北 和 西南 各 省 做 了 调查 , 建 立 起 标本 室 , 定 期 出 版 汇报 和 图 2 谱 。 从 此 , 分 类 学 成 为 生物 学 在 中 国 首先 发 展 起 来 的 领域 , 并 涌现 出 一 批 植 物 分 类 学 家 。 胡 先 对 曾 发 表 过 1 个 新 科 、6 个 新 属 及 新 种 100 个 以 上 ; 钱 崇 澳 主 要 研究 华东 植物 , 除 涉足 分 类 、 区 系 和 植被 外 , 中 国 的 第 一 篇 植物 生理 学 和 地 植物 学 研 究 论 文 都 是 他 发 表 的 , 陈 焕 久 主 要 研究 华南 植物 , 主 攻 樟 科 、 胡 桃 科 和 山 毛 样 科 植物 , 发 表 几 十 个 新 种 。 此 外 ,, 吴 夫 珍 对 华北 植物 , 刘 慎 刘 对 西部 和 北部 植物 , 斐 鉴 对 马鞭 草 科 和 药 用 植物 , 方 文 培 对 西部 植物 、 械 树 科 和 杜 鹏 花 科 , 孙 雄 才 对 展 形 科 , 林 锻 对 龙 胆 科 和 菊 科 , 耿 以 礼 对 禾 本 科 , 郑 万 钧 对 裸子 植物 , 张 秘 赛 对 菊 科 、 蔓 菜 科 、 胡 椒 科 开展 了 大 量 研究 调查 ; 秦 仁 昌 1940 年 发 表 的 “水 龙骨 科 的 自 然 分 类 ”在 国际 蕨 类 学 界 产生 重大 的 影响 ; 此 外 , 陈 邦 杰 在 苔 玖 植物 , 李 良 庆 、 人 饶 钦 止 在 淡水 营 类 , 曾 呈 奈 在 海水 藻类 , 戴 芳 调 和 邓 叔 群 在 真菌 类 方面 都 开展 了 大 量 的 研究 , 发 表 了 大 量 的 论文 , 为 以 后 《中 国 植物 志 》 和 《中 国 孢 子 植物 志 》 的 出 版 打下 了 扎实 的 基础 。 值 得 提出 的 是 1941 年 在 四 川 万 县 首次 发 现 , 后 由 胡 先 驻 和 郑 万 钧 研究 定名 的 一 个 活化 石 新 种 一 王 水 杉 (Mezasegxoia glLybptostropoides ) , 1948 年 相关 论文 发 表 后 , 又 动 了 世界 各 国生 物 学 和 古生物 学 界 。 在 古生物 学 方面 , 李 四 光 在 20 年 代 发 表 了 《中 国 北方 之 晓 科 》 和 《上 允 科 分 类 之 标准 及 二 午 纪 之 七 新 属 》 重 新 提出 了 师 科 半 定 量 分 类 标准 , 使 这 个 领域 路 居 世 界 先 进 水 平 。 孙 云 铸 1924 年 发 表 的 《中 国 北方 寒 武 纪 化 石 》 对 三 叶 虫 、 珊 瑚 、 头 足 动物 、 笔 石 、 海 林 榴 、 海 百合 诸 门类 研究 成 就 卓越 , 开 创 了 中 国 科学 家 研究 古 无 关 椎 动物 化 石 的 历史 。 赵 亚 曾 在 1927 年 发 表 的 《中 国之 长 身 贝 科 化 石 》 专 著 , 是 具 国际 水 平 的 对 腕 足 动物 和 头 足 动物 的 研究 。 此 外 , 田 奇 正 对 腕 足 动物 、 海 林 榴 、 海 百合 的 研究 , 尹 赞 励 对 头 足 动物 的 研究 , 陈 旭 对 旺 的 研究 , 黄 汲 清 、 乐 森 表 和 计 荣 森 对 珊瑚 的 研究 , 许 杰 对 笔 石 的 研究 , 卢 衍 豪 、 盛 莘 夫 和 王 廷 对 三 叶 虫 的 研究 , 赵 金 科 对 头 足 动物 的 研究 , 秉 志 对 昆虫 的 研究 , 均 为 一 流 的 工作 。 杨 钟 健 1927 年 发 表 《 中 国 北部 之 员 齿 动物 化 石 》 以 及 卞 美 年 30 年 代 末 发 现 禄 丰 蜥 龙 动 物 群 , 开 创 了 我 国 研 究 兰 椎 动物 化 石 的 历史 。 斯 行 健 1931 年 发 表 《 中 国 下 侏 罗 纪 植物 化 石 》%, 1934 年 发 表 《 中 国 中 生 代 植物 》 等 论著 , 引起 国际 上 对 中 国 古 植物 研 究 的 重视 。 最 篆 动 当时 国际 学 术 界 , 成 为 人 类 学 研究 史上 重大 发 现 之 一 的 是 裴 文 中 于 1929 年 发 现 了 第 一 个 完整 的 北京 猿人 头盖骨 化 石 , 以 及 1933 年 发 现 山 顶 洞 人 的 化 石 。 以 上 研究 足以 说 明 当 时 中 国 在 古生物 学 研究 上 已 有 相当 一 批 具 国际 水 平 的 成 果 。 在 生物 学 实验 科学 方面 也 有 一 些 富有 特色 的 成 果 。 例 如 , 在 动物 解剖 学 、 组 织 学 、 胚 胎 学 等 领域 , 秉 志 从 20 年 代 开 始 就 对 江豚 、 虎 、 白 鲸 等 做 了 解剖 研究 。 马 文 昭 在 组 织 学 方面 , 上 户 于 道 、 欧 阳 者 在 神经 解剖 学 方面 做 了 不 少 研究 。 此 外 , 陈 纳 逊 、 陈 伯 康 、 备 廷 季 、 雍 克昌 和 崔 之 兰 等 在 解剖 学 、 组 织 学 、 胚 胎 学 、 细 胞 学 3 等 不 同 的 领域 内 都 分 别 开 展 了 研究 。 贝 时 璋 从 20 年 代 起 就 从 事实 验 生物 学 的 研 究 , 对 动物 的 再 生 、 性 转变 的 活动 规律 等 方面 做 了 许多 实验 研究 。 朱 洗 于 30 年 代 以 一 些 动物 为 材料 探讨 卵 球 成 熟 、 受 精 和 单 性 生殖 问题 。 童 第 周 在 实验 动物 学 方 面 也 有 卓越 的 工作 。 在 生理 学 和 生物 化 学 方面 ,1929 年 吴 宪 在 第 13 届 国 际 生 理学 会 上 对 和 蛋白质 变性 问题 , 首 次 从 分 子 结构 变化 上 做 出 了 解释 , 提 出 了 蛋白 质变 性 是 由 于 原来 紧 紧 绰 绕 的 肽 链 变 为 松散 结构 的 观点 。 林 可 胜 等 揭示 了 脂肪 阻 遏 胃液 分 泌 的 机 理 及 胃 肌 的 运动 , 并 对 脑 交 感 神经 中 枢 做 了 研究 。 张 锡 钧 等 人 发 现存 在 于 周围 神经 上 的 神经 递 质 乙 酰 胆 碱 也 存在 于 中 枢 神 经 系统 中 , 并 提出 了 “迷走 神经 一 垂体 后 叶 反射 ” 学 说 。 汉 德 培 在 神经 肌肉 接头 的 物理 、 化 学 反应 方面 有 开创 性 的 系统 研究 。 此 外 , 葡 帮 在 肝 糖 原 新 陈 代谢 方面 , 汪 敬 如 和 张 宗 汉 等 人 在 中 枢 神经 生理 方面 , 赵 以 炳 在 冬眠 方面 分 别 进行 了 研究 。 汪 芭 仁 用 组 织 化 学 方法 研究 酶 的 定位 , 王 志 均 在 胃 肠 刺激 , 吴 囊 在 调查 中 国人 的 生理 常数 等 方面 都 有 起 始 性 的 工作 。 在 遗传 学 方面 , 陈 桢 对 金鱼 变异 和 品种 形成 规律 做 了 系统 研究 , 发 表 多 篇 有 影响 的 论文 。 谈 家 桢 提出 了 球 虫 色 斑 变异 的 扔 灸 显 性 理论 , 并 做 了 果 蝇 的 进化 遗 传 学 研究 。 他 们 和 李 汝 祺 等 人 在 传播 现代 遗传 学 理论 和 培养 人 才 上 都 做 了 不 少 工 作 。 在 植物 学 方面 , 从 事 植 物 形 态 学 研究 的 首 推 张 景 钱 , 发 表 了 关于 蕨 类 组 织 研 究 的 论文 (1926 年 ) 。 李 继 侗 和 括 宏 章 在 1927 年 用 气泡 计数 法 发 现 光合 作用 的 瞬 间 效 应 , 这 是 光合 机 理 有 两 个 光 反 应 的 先驱 性 的 发 现 。 罗 宗 洛 从 1927 年 起 在 植物 矿质 营养 和 微量 元 素 方面 做 了 很 多 研究 .1931 年 汤 佩 松 发 表 了 关于 在 不 同 空气 供 给 情况 下 小 麦 发 芽 的 论文 。 在 微生物 学 方面 , 方 心 芳 、 谢 少 文 也 做 了 不 少 研究 , 特 别 值得 提出 来 的 是 汤 飞 凡 在 1928 年 与 秦 瑟 研制 出 一 系列 不 同 孔径 大 小 的 醋酸 火 棉 胶 滤 膜 , 1929 年 开始 研究 的 沙眼 病毒 , 以 及 1937 年 与 魏 曦 合作 首次 提出 支原体 发 育 时 期 中 有 形态 不 同 的 5 个 阶段 , 这 些 都 是 病毒 学 研究 中 的 经 典 工 作 。1943 年 在 昆明 他 利用 自己 分 离 的 菌 种 建立 了 青霉素 车 间 , 研 制 出 我 国 第 一 批 青霉素 , 为 我 国 抗生素 事业 打下 了 基础 。 清末 时 我 国 东北 鼠疫 流行 , 伍 连 德 组 建 了 哈尔滨 东北 鼠疫 防治 所 , 1923 年 首 次 报道 了 旱 猎 和 蚤 类 传播 鼠疫 。 柳 支 英 于 1936 年 最 早 发 表 我 国 蚤 类 名 录 。 伍 长 炊 等 、 伍 连 德 等 分 别 于 1936、1937 年 先后 发 表 英 中 文 版 的 《鼠疫 概论 》 专 著 , 具 极 大 的 参考 价值 。 二 、 生 物 学 的 研究 机 构 及 刊物 中 国 第 一 个 生物 学 研究 机 构 是 由 中 国 科学 社 委托 秉 志 、 胡 先 双 和 杨 狂 〈 碍 佛 ) 等 人 于 1922 年 在 南京 创办 的 中 国 科学 社 生物 研究 所 .“ 中 国 科 学 社 ” 首 先是 留美 学 生 1914 年 在 美国 发 起 筹备 的 , 1915 年 1 月 在 国内 发 行 《 和 科学》 杂志, 同年 4 10 月 正式 成 立 的 。 秉 志 也 是 发 起 人 之 一 。 其 宗旨 是 传播 科学 知识 , 提 倡 在 中 国 开 展 科 学 工作 。1918 年 , 中 国 科学 社 总 部 由 美国 迁 至 上 海 , 后 又 迁 至 南京 。 生 物 研 究 所 成 立 后 的 第 一 任 所 长 为 秉 志 , 研 究 所 分 动物 学 和 植物 学 两 个 学 部 , 秉 志 兼 动 物 学 部 主任 , 胡 先 驻 任 植物 学 部 主任 〈 后 由 钱 崇 潮 继 任 ) 。 研 究 所 着 重 做 动 植物 的 调查 与 人 类 学 的 研究 , 也 进行 一 些 形 态 解剖 、 生 理 和 生化 的 研究 , 以 及 培养 人 才 和 普及 推广 科研 成 果 工 作 。1925 年 起 研究 所 出 版 了 《中 国 科 学 社 生 物 研 究 所 丛 刊 》 丛刊 于 1930 年 起 又 分 为 动物 和 植物 两 部 。 到 1942 年 止 , 分 别 刊登 了 100 多 篇 研究 论文 , 是 中 国 当 时 少数 几 个 具 国 际 影响 的 学 术 刊 物 之 一 。 1928 年 ,中华 教 育 文化 基金 会 支持 尚志 学 会 在 北京 范 静 生 故 居 建 立 了 静 生 生 物 调查 所 。 秉 志 任 所 长 , 并 由 他 和 胡 先 聘 分 别 主 持 动物 部 和 植物 部 的 工作 。 研 究 任务 以 调查 中 国 北方 的 动 植物 为 主 , 采 集 了 大 量 动 植物 标本 , 这 些 标本 主要 保存 在 现在 的 中 国 科学 院 动物 研究 所 和 植物 研究 所 中 , 成 为 珍藏 的 财富 。 该 所 有 出 版 物 《 静 生生 物 调 查 所 汇报 》。 1933 年 在 胡 先 驻 倡 导 下 , 静 生 生物 调查 所 与 江西 农业 院 合 作 创办 庐山 森林 植物 园 , 由 秦 仁 昌 任 主任 。 1929 年 刘 慎 刘 留 法 回国 , 创 建 北 平 研究 院 植物 研究 所 , 并 任 所 长 。 该 所 侧重 植物 分 类 学 与 植物 地 理学 研究 。1931 年 创刊 《国立 北平 研究 院 植物 学 研究 所 丛 刊 》。 同年 北平 研究 院 建立 动物 研究 所 , 主要 任务 是 调查 北方 沿海 动物 并 进行 分 类 研究 , 所 长 为 陆 易 恒 。1932 年 北平 研究 院 又 在 北平 建立 了 生理 研究 所 , 研 究 方向 除 进 行 生理 学 、 细 胞 学 研究 外 , 还 开展 中 药 的 生理 作用 研究 , 先 后 主持 工作 的 有 经 利 彬 和 朱 洗 。 1929 年 , 中 央 研 究 院 在 南京 成 立 了 自然 历史 博物 馆 , 秦 仁 昌 与 蒋 英 先后 任 该 馆 植 物 部 主任 。 同年 创刊 4 国立 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 特刊 》 即 Sizensza 。1934 年 该 馆 改 名 为 动 植 物 研究 所 , 植 物 部 主任 为 裴 鉴 , 着 重 植物 分 类 学 的 研究 。 刊 物 也 改名 为 《国立 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 专刊 》。 该 所 1944 年 分 为 动物 研究 所 和 植物 研究 所 .。 动物 研究 所 所 长 为 王家 梅 , 该 所 研究 重点 是 鱼 类 生物 学 、 昆 虫 学 、 原 生动 物 学 和 实验 动物 学 ; 植物 研究 所 所 长 是 罗 宗 洛 , 该 所 研究 重点 是 高 等 植物 分 类 学 、 植 物 生理 学 、 中 国 重 要 的 林木 培养 等 。1944 年 中 央 研 究 院 又 在 重庆 建立 了 医学 研究 所 筹备 处 ,1946 年 迁 至 上 海 , 主 任 为 林 可 胜 , 代 理 主 任 为 冯 德 培 。 1931 年 , 中 国 西部 科学 院 在 重庆 北碚 成 立 了 生物 研究 所 , 成 为 调查 西部 地 区 动 植物 的 基地 。 以 上 先后 建立 的 生物 学 研究 机 构 和 在 南京 的 中 央 卫 生 实 验 院 、 中 央 农 业 实 验 所 , 以 及 许多 大 学 的 生物 学 系 、 博 物 馆 、 植 物 园 以 及 江苏 、 浙 江 、 河 北 、 江 西 、 湖 南 的 昆虫 局 的 研究 力量 彼此 合作 , 做 了 许多 基础 性 的 工作 , 特 别 是 对 中 国 动 植物 调查 和 分 类 研究 , 做 出 了 重大 贡献 。 1921 年 秉 志 在 南京 高 等 师范 学 校 建 立 了 第 一 个 由 中 国学 者 主持 的 大 学 生物 学 系 后 , 各 大 学 的 生物 学 系 纷纷 建立 。 一 批 生 物 学 家 在 各 大 学 的 生物 学 系 、 地 质 系 和 医学 院 、 农 学 院 有 关 学 科 的 创办 和 建设 中 , 做 出 了 重大 贡献 。 他 们 中 的 一 部 分 在 研究 所 工作 又 在 大 学 兼任 教授 。 这 批 生物 学 家 中 有 在 北京 大 学 工作 的 钟 观 光 (植物 分 类 学 )、 张 景 钱 〈 植 物 形 态 解剖 学 )、 杨 钟 健 〈 古 生物 学 )、 林 匀 〈 植 物 分 类 学 ) 、 雍 克昌 (细胞 学 )、 崔 之 兰 〈 组 织 学 ) , 在 清华 大 学 的 有 吴 吉 珍 〈 植 物 分 类 学 )、 陈 桢 〈 遗 传 学 ) 、 李 继 侗 〈 植 物 生 态 学 、 植 物 生 理学 )、 戴 芳 澜 〈 真 菌 学 )、 汤 佩 松 〈 植 物 生 理学 )、 赵 以 炳 〈 生 理学 ) , 在 燕 京 大 学 有 胡 经 甫 〈 昆 虫 学 )、 李 汝 福 (遗传 学 ) 等 , 在 北京 协和 医学 院 有 林 可 胜 〈 生 理学 )、 张 锡 钧 〈 生 理学 )、 吴 宪 (生物 化 学 )、 马 文 昭 〈 组 织 胚胎 学 )、 冯 兰 洲 “〈 寄 生 虫 学 ) , 在 中 央 大 学 有 秉 志 (动物 学 ) 、 胡 先 台 〈 植 物 分 类 学 ) 、 钱 崇 潮 (植物 分 类 学 ) 、 伍 献 文 〈 鱼 类 学 )、 获 考生 理学 ), 在 浙江 大 学 有 贝 时 璋 〈 实 验 生 物 学 )、 罗 宗 洛 〈 植 物 生 理学 )、 张 黎 蹇 植物 分 类 学 ) 、 蔡 邦 华 〈 昆 虫 学 ) 、 谈 家 桢 〈 遗 传 学 ) , 在 武汉 大 学 有 张 焉 〈 植 物 生理 学 ) 、 高 尚 萌 〈 病 毒 学 ), 在 山东 大 学 有 童 第 周 〈 实 验 生 物 学 ), 在 中 山大 学 有 陈 焕 久 〈 植 物 分 类 学 ) 、 朱 洗 〈 实 验 生 物 学 )、 张 作 人 “原生 动物 学 ) 等 等 。 大 学 生物 学 系 既 是 培养 人 才 的 基地 , 也 是 生物 学 研究 的 主要 基地 , 对 中 国生 物 学 的 发 展 有 着 重大 的 作用 及 深远 的 影响 。 这 段 时 期 , 个 别 的 大 学 也 办 研究 所 , 如 中 山 大 学 农林 植物 研究 所 于 1927 年 在 广州 成 立 , 由 陈 焕 久 任 所 长 ,着重 对 华南 各 省 植 物 的 研究 ,收集 大 量 标本 , 尤 以 海南 岛 地 区 标本 为 珍贵 。 该 所 1930 年 还 创刊 《 国 立 中 山大 学 农林 植物 研究 所 专刊 》(Szzpyatsenzza ) 。 此 外 , 各 个 学 会 、 博 物 馆 以 及 各 省 的 昆虫 局 等 也 创办 有 关 生 物 学 的 刊物 , 其 中 有 影响 的 如 1919 年 创办 的 《博物 杂志 》 以 及 《浙江 省 昆虫 局 丛刊 信 《 昆 虫 与 植 病 》、1927 年 初创 刊 的 英文 版 《中 国生 理学 杂志 》、1934 年 创办 的 《中 国 植物 学 杂 志 》 等 等 。 到 抗日 战争 前 , 生 物 学 各 个 方面 都 得 到 很 大 的 发 展 。 1937 年 日 本 帝国 主义 侵略 中 国 , 对 我 国 的 生物 学 发 展 是 沉重 的 打击 。 国 内 大 部 分 科研 机 构 和 大 学 被 迫 西 迁 。 中 国 科学 社 生物 研究 所 迁 往 重 庆 北 碚 。 北 平 研究 院 植物 学 研究 所 在 战争 爆发 的 第 一 年 即 迁 往 陕 西武 功 , 动 物 研 究 所 迁 往 云南 昆 明 。 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 , 先 迁 往 广西 阳朔 , 后 又 到 重庆 北碚 。 未 搬迁 的 静 生生 物 调 查 所 成 为 日 完 筱 田 部 队 的 大 本 营 。 在 抗日 战争 期 间 , 图 书 资料 、 仪 器 设 备 、 动 植物 标本 大 量 损坏 和 遗失, 损失 惨重 。 大 批 生物 学 家 面临 缺乏 设备 和 科研 经 费 的 困境 , 甚 至 生活 都 极端 艰难 , 但 他 们 仍然 坚持 工作 , 一 有 旦 安定 下 来 , 就 尽 可 能 结合 当地 地 区 特点 开展 研究 , 并 取得 一 批 成 果 。 总 之 , 20 世纪 的 上 半 叶 近 50 年 的 时 间 内 , 中 国 社会 动 划 不 安 , 民族 灾难 深 重 , 科学 研究 和 教育 事业 所 需 的 仪器 设备 和 经 费 资助 都 极端 缺乏 。 可 就 在 这 样 的 条 件 6 下 , 中 国 的 生物 学 家 艰苦 奋斗 , 在 生物 科学 的 科学 研究 、 教 学 事业 及 人 才 培 养 方 面 都 做 出 卓越 的 贡献 , 为 今后 生物 学 的 发 展 打 下 了 很 坚实 的 基础 。 三 、 发 生 的 学 术 事件 自 20 年 代 末 到 1937 年 抗日 战争 爆发 前 的 几 年 , 可 以 说 是 中 国生 物 学 发 展 的 兴旺 时 期 。 胡 先 台 在 《中 国 植物 学 杂志 》 发 刊 矢 上 有 一 段 精辟 的 话 足 以 证 明 :“ 专 研 植物 分 类 学 之 研究 所 有 四 , 此 外 尚 有 各 大 学 之 研究 标本 室 , 遂 使 斯 学 之 进步 , 有 一 日 千里 之 势 , 分 类 学 专家 已 有 多 人 ,, 缘 能 独立 研究 , 不 徒 赖 国 外 专家 之 臂 助 。 关 于 中 国 蕨 类 植物 之 研究 , 且 驾 多 数 欧美 学 者 而 上 之 。 在 具 普 遍 性 之 形态 学 、 生 理 学 、 细 胞 学 诸 学 科 , 亦 有 卓越 之 贡献 。 此 种 长 足 之 进步 , 殖 非 20 年 前 所 能 梦 见 者 岂 押 也 就 在 这 段 时 期 内 , 国 内 发 生 了 两 起 值得 提出 的 学 术 事件 。 一 起 是 “部 分 生 理学 家 同 分 类 学 家 、 形 态 学 家 的 论战 ”, 另 一 起 为 “生物 自然 发 生 说 的 公开 辩论 ”。 “部 分 生理 学 家 同 分 类 学 家 形态 学 家 的 论战 ”发生 在 1932 年 下 半年 起 至 1936 年 , 论 战 持续 近 5 年 之 久 , 被 有 的 学 者 称 之 为 “实验 派 ”与 “调查 派 ” 的 论战 。 事 由 起 因 是 在 胡适 主编 的 《独立 评论 》1932 年 第 12 号 上 发 表 了 生理 学 家 、 心 理学 家 汪 敬 如 的 “中 国 今日 之 生物 学 界 ” 一 文 。 其 主要 观点 为 , 世 界 生 物 学 发 展 趋势 是 重视 加 强 实 验 生 物 学 , 而 中 国 太 偏重 分 类 学 和 形态 学 。 这 是 中 国学 术 落 后 的 表现 , 是 一 种 不 健康 的 眼光 短 浅 的 策略 。 这 种 策略 定 于 几 个 人 研究 兴趣 的 偏向 。 在 同年 《独立 评论 》 第 15 号 上 发 表 了 胡 先 驻 的 “与 汪 敬 四 先 生 论 中 国 今日 之 生物 学 界 ” 以 及 汪 振 儒 的 “ 读 了 “中 国 今日 之 生物 学 界 ” 之 后 ”, 对 汪 敬 时 的 论点 提出 异议 。 之 后 , 生理 学 家 张 锡 钧 等, 形态 学 家 秉 志 、 张 景 钱 与 分 类 学 家 张 备 闻 、 杨 惟 义 等 ,都 分 别 参 与 了 论战 。 参与 论战 的 生理 学 家 的 主要 论点 有 二 : 其 一 是 科学 的 发 展 一 般 是 先 描述 , 后 实验 。 实 验 生物 学 呈 上 升 趋势 , 分 类 学 则 趋 于 误 壬 。 理 论 上 和 应 用 上 许多 问题 的 解决 , 都 依赖 于 实验 生物 学 的 研究 。 世 界 生物 学 上 的 重大 进步 与 突破 , 都 是 实验 生物 学 发 展 的 结果 。 其 二 是 国内 人 力 经 费 偏 重 于 分 类 学 、 形 态 学 , 应 该 分 出 一 部 分 支持 实验 生物 学 .。 中 国 已 有 实验 生物 学 萌芽 , 如 有 意 提倡 , 进步 就 会 快 得 多 。 而 参与 论战 的 分 类 学 家 与 形态 学 家 的 论点 也 是 两 点 : 其 一 是 科学 发 展 应 循序 渐进 , 西洋 各 国 曾 经 经 历 的 逐渐 发 达 秩 序 , 中 国 亦 不 能 例外 。 分 类 学 与 形态 学 是 生物 学 的 基础 。 国 外 生理 学 研究 有 增进 现象 , 而 分 类 学 、 形 态 学 的 工作 未 见 衰退 , 而 且 已 开始 应 用 实验 方法 于 研究 分 类 学 与 形态 学 。 其 二 是 就 国情 而 言 , 生 物 调 查 与 分 类 研究 , 是 中 国生 物 学 发 展 与 生物 资源 利用 的 基础 。 中 国 的 生物 资源 应 由 中 国人 自己 研究 , 现在 的 工作 不 是 太 多 , 而 是 以 十 倍 于 今日 之 人 力 财 力 尚 不 足以 应 付 。 中 国 科学 落后 , 几 可 云 无 一 种 科学 不 重要 , 不 可 轻 为 论 列 就 为 首要 , 就 为 次 要 , 就 7 宜 奖励 , 就 宜 节制 。 论战 虽然 持续 时 间 很 长 , 但 不 可 能 有 结论 , 正如 当时 的 名 人 公文 源 指 出 的 , 政 局 不 稳 , 国 家 对 科学 发 展 没有 统筹 能 力 , 个 人 因素 决定 科学 方向 , 这 种 偏重 是 无 可 奈何 的 , 不 是 任何 人 的 过 失 。 另 一 场 学 术 事件 是 对 所 谓 “ 生 物 自 然 发 生 说 ”的 公开 论战 , 这 实际 上 是 对 伪 科学 的 公开 谴责 。 事 由 发 生 在 1930 年 由 法 国 留 学 回国 的 光华 医学 院 教授 罗 广 庭 , 他 自称 经 3 年 研究 后 证 明生 物 可 以 不 依赖 “种 子 ” 也 能 自然 发 生 。 他 宣称 , 巴 斯 德 学 说 被 推翻 了 , 达 尔 文 的 进化 论 失 去 了 根据 。 他 铅 印 了 《生物 自然 发 生 之 发 明 》, 并 于 1933 年 3 月 和 4 月 先后 在 广州 《民国 日 报 》 和 上 海 《 东 方 杂志 少 (第 30 卷 第 8 号 ) 发 表 “ 用 真 赁 实 据 来 答复 进化 论 者 ”*, 并 在 广州 展览 会 展 出 其 “发 明 ”。 接着 , 河 南大 学 生物 学 系 教授 陆 选 之 发 表 了 支持 罗 广 庭 的 文章 “用 最 新 结果 研讨 进化 论 ”。 这 些 文 章 造 成 很 坏 的 后 果 , 许多 中 学 生 认 为 既然 生物 会 自然 发 生 , 就 没 有 必要 学 习 进 化 论 等 现代 生物 学 知识 。 巴 金 在 《中 学 生 》 杂 志 发 表 长 文 “ 关 于 生 物 自然 发 生 之 发 明 ”, 呼 吁 救 救 青年 , 并 无 奈 哀 叹 “ 有 谁 来 回答 这 个 要 求 呢 ”。 于 是 , 中 山大 学 生物 学 系 董 爽 秋 、 张 作 人 、 朱 洗 、 费 鸿 年 , 地 质 系 张 席 宰 , 医 学 院 林 棱 年 、 池 正 等 7 教授 , 联 名 上 书 中 山大 学 校长 , 转 请 有 关 部 门 出 面 主持 公开 辩 论 和 公开 重复 实验 。1933 年 6 月 27 日 , 教育 改革 委员 会 委托 邓 植 仪 在 中 山大 学 礼 堂 主持 辩论 会 。 罗 广 庭 介 绍 其 “发 明 ” 后 , 中 大 教授 就 学 术 论点 、 实 验方 法 与 结 果 , 一 一 质疑 , 罗 广 庭 均 无 以 回答 。 大 会 决定 由 会 议 主 席 、 中 大 7 教授 与 罗 广 庭 三 方 各 推荐 3 名 专家 组 成 实验 生物 自然 发 生 监 督 委员 会 , 主 持 公 开 重 复 实 验 。 公 开 重 复 实验 于 7 月 23 日 一 25 日 和 8 月 11 日 分 两 批 在 广州 市 卫生 局 检验 所 进行 。 由 罗 广 庭 按 自己 选 定 的 目标 和 方法 , 在 两 个 月 内 让 干 酷 虫 (一 种 节肢 动物 ) 自然 发 生 , 亲自 操作 , 经 监督 委员 会 加 封 后 交 检 验 所 保管 . 但 两 批 实验 均 以 失败 告终 。 监 督 委员 会 向 教育 改革 委员 会 报告 , 罗 广 庭 的 自然 发 生 说 在 学 理 上 与 实验 上 均 无 根 据 , 无 存在 价值 。 李 和 森 科 主 义 统治 生物 学 时 期 1949 年 到 1956 年 期 间 , 全 面 学 习 苏 联 的 政治 口号 深刻 地 影响 到 生物 学 这 门 自然 科学 的 发 展 。 李 森 科 1948 年 在 全 苏 列 宁 农 业 科 学 院 会 议 上 的 报告 “ 论 生 物 科 学 状况 ”于 1949 年 就 译 成 中 文 , 并 大 量 发 行 。 大 学 生物 学 系 、 农 学 院 、 医 学 院 等 大 专 院 校 的 师 生 都 必须 认真 学 习 。1950 年 起 , 有 相当 一 批 李 森 科 追 随 者 , 如 努 日 金 、 伊 万 诺 夫 等 作为 苏联 专家 来 到 中 国 讲 学 , 开 讲习 班 , 他 们 大 量 宣传 李 和 森 科 主 义 ,, 批判 摩尔 根 遗 传 学 。1952 年 6 月 29 日 的 《人 民 日 报 》 发 表 了 题 为 “为 坚持 生 物 科 学 的 米 丘 林 方 向 而 斗争 ”, 号 召 “ 关 于 摩尔 根 主义 对 旧 生 物 学 、 旧 遗传 学 的 影 8 响 , 需 要 继续 展开 系统 的 批判 >。 文 章 的 主体 分 五 部 分 , 其 中 一 、 二 、 三 、 五 部 分 高 度 评价 了 李 森 科 的 “ 米 丘 林 生 物 学 ”, 说 “ 米 丘 林 生 物 科学 是 自觉 而 彻底 地 将 马 克 思 列宁 主义 应 用 于 生物 科学 的 伟大 成 就 ",“ 米 丘 林 生 物 学 不 是 生物 学 中 的 一 个 部 门 , 而 是 生物 科学 的 根本 变革 ”,“ 米 丘 林 生物 学 的 伟大 , 在 于 它 彻头彻尾 为 提 高 农业 生产 、 改 造 自 然 服 务 ”。 文 章 要 求全 面 系统 地 贯彻 “ 米 丘 林 生 物 学 ”, 并 以 此 来 “改造 生物 学 的 各 部 门 >,“ 彻 底 改 造 旧 生物 学 、 细 胞 学 、 胚 胎 学 、 微 生物 学 等 生物 科学 的 各 个 部 门 ",“ 要 从 批判 旧 生 物 学 、 旧 遗传 学 的 工作 中 来 学 习 米 丘 林 生物 科学 ”, 批 判 “ 摩 尔 根 之 辈 的 关于 染色 体 理 论 的 伪 科 学 ”和 “神秘 的 遗传 基 因 ”,“ 大 学 生物 学 系 应 把 各 种 课程 彻底 地 加 以 改革 , 要 认真 地 把 纯 系 理论 加 以 彻 底 批 判 , 生 物 统计 、 生 态 学 部 门 的 有 害 部 分 也 要 予以 批判 ”等 等 。 这 篇 文章 在 中 国共 产 党 的 机 关 报 上 刊登 , 引起 了 各 方 的 高 度 重视 , 都 作为 指导 性 文章 进行 贯彻 。 当时 又 正 值 知识 分 子 思想 政治 运动 高 潮 时 期 , 一 些 知名 的 遗传 学 家 、 农 学 家 都 作 公开 检讨 。 大 学 遗传 学 课程 一 律 停 开 , 遗 传 学 研究 全 面 停顿 , 大 学 遗传 学 教师 改 教 其 他 课程 。 更 有 甚 者 , 国 内 还 发 生 了 几 起 因 听 随 了 李 森 科 追 随 者 意见 而 把 我 国 遗传 育种 学 家 多 年 来 积累 起 来 的 育种 原材料 全 部 毁 掉 的 事件 , 如 四 川 就 发 生 铲 掉 遗传 育种 学 家 鲍 文 奎 的 多 倍 体育 种 田 的 事件 。 实际 上 当时 在 苏联 国内 对 李 森 科 主 义 也 已 开始 有 争论 ,1952 年 苏联 《植物 学 杂志 》 最 后 一 期 上 刊登 了 两 篇 批判 李 森 科 关 于 生物 种 新 见解 的 文章 。 国 内 也 有 正 直 的 知识 分 子 坚 持 自己 的 学 术 观 点 , 典 型 的 例子 是 我 国 植物 学 的 黄 基 人 之 一 胡 先 驻 ,1955 年 3 月 高 教 出 版 社 出 版 了 他 的 《植物 分 类 学 简 编 》 一 书 。 书 中 在 讨论 物 种 与 物种 形成 时 , 批判 了 李 和 森 科 1950 年 发 表 的 “科学 中 关于 生物 种 的 新 见解 ”, 指 出 “ 李 森 科 关 于 生物 种 的 新 见解 在 初 发 表 的 时 候 , 由 于 政治 的 力量 支持 , 一 时 颇 为 风行 。 接 着 便 有 知 干 植物 学 工作 者 发 表 论 文 来 支持 他 的 学 说 : 报告 黑 麦 “ 产 生 * 省 麦 , 橡 胶 “ 产 生 ” 无 胶 蒲 公 英 , 作 物 “ 产 生 ” 杂 草 , 白 桦 “ 产 生 ” 水 杨 , 和 长 耳 析 “产生 ′ 榜 , 松 “产生 ” 枞 , 甚 至 向 日 葵 “产生 ” 寄 生 植物 列 当 。 但 不 久 即 引起 了 苏联 植物 界 广泛 的 批评 ”。 书 中 进一步 指出 ,“…… 苏 联 《 植 物 学 杂志 》 编 辑 部 根据 大 量 论文 所 提供 的 资料 与 论据 , 发 表 了 一 篇 “物种 与 物种 形成 问题 的 若 干 结论 及 其 今后 的 任务 。 这 篇 论文 认为 李 森 科 观 点 的 拥护 者 犯错 误 的 最 主要 原 因 在 于 实际 材料 的 局 限 , 以 及 没有 利用 关于 物种 及 物种 形成 的 极其 不 同 并 且 相 当 具体 的 知识 …… 他 们 进行 实验 的 方法 水 平 很 低 , 研 究 得 不 够 精确 和 不 足 为 据 。 尝 科 李 森 科 忽视 了 祖国 和 外 国 研究 者 的 已 有 的 一 切 经 验 , 显 示 出 他 以 不 可 容忍 的 虚无 主义 的 态度 对 待 像 分 类 学 这 样 的 生物 学 部 门 。 这 篇 论文 还 指出 了 李 森 科 的 新 学 说 对 于 动 植物 选 种 、 农 业 工作 者 与 杂 草 做 斗争 , 以 及 植物 学 、 资 源 学 、 森 林学 、 苷 原 学 、 地 层 学 各 种 科学 实践 都 有 害处 , 因 此 须 予 以 根本 否认。 这 场 争论 在 近代 9 生物 学 史上 十 分 重要 。 我 国 的 生物 学 工作 者 , 尤 其 是 植物 分 类 学 工作 者 必须 有 深 刻 的 认识 , 才 不 至 于 被 引入 迷途 。” 正确 的 学 术 观 点 , 却 受到 了 严重 的 政治 压力 。 首 先 出 于 当时 在 高 教 部 工作 的 “苏联 专家 ”就 此 书 提出 严重 抗议 , 认 为 “这 是 对 苏联 在 政治 上 的 污 芒 ”。 北 京 农 业 大 学 有 几 位 教师 给 高 教 出 版 社 写 信 , 批 判 这 本 书 〈 指 胡 先 台 的 《植物 分 类 学 简 编 必 “有 严重 的 政治 错误 ”, 并 按照 苏联 的 调子 , 指责 胡 先 驻 诉 毁 苏 联 共产 党 和 政 府 , 反 对 共产 党 领导 科学 , 是 个 唯心 的 形而上学 的 备 德 尔 一 摩尔 根 主义 者 , 要 求 出 版 社 停止 出 售 该 书 并 进行 检讨 , 要 求 胡 先 骗 作 公开 检讨 , 要 求 中 国 科 学 院 加 强 学 术 思 想 批判 。 而 当时 的 中 共 中 央 中 宣 部 混淆 了 学 术 观 点 与 政治 问题 的 界线 , 按 着 “学 习 苏 联 % “学习 李 森 科 ”的 路 子 , 错 误 地 把 胡 先 双 这 段 正 确 的 学 术 论述 当 做 严重 的 政治 错误 , 认 为 应 组 织 批判 。 在 1955 年 10 月 28 一 31 日 召开 的 纪念 米 丘 林 诞 生 一 百 周年 的 纪念 活动 中 , 大 会 小 会 指名 批判 胡 先 骗 的 正确 的 学 术 观 点 , 并 在 1955 年 11 月 1 日 的 4 人民 日 报 》 报 道 纪念 会 文章 中 , 不 点 名 地 批 六 了 “ 反 米 丘 林 思 想 ”。 但 胡 先 双 未 作 公 开 检 讨 。 李 森 科 主 义 错误 地 统治 中 国 的 生物 科学 的 时 期 一 直 延 续 到 1956 年 的 “青岛 遗 传 学 座谈 会 >。1956 年 4 月 , 李 森 科 被 迫 辞 去 他 已 任 20 年 的 全 苏 列 宁 农 业 科学 院 院 长 的 职务 。 同 时 苏联 科学 院 宣布 恢 复 1940 年 被 捕 、1943 年 死 于 狱 中 、 被 国际 遗 传 学 界 普遍 尊重 的 苏联 植物 遗传 学 家 瓦 维 洛 夫 的 名 誉 。 中 国 遗 传 学 家 知道 后 思想 也 活 跃 起 来 , 开 始 谈 出 了 多 年 不 敢 谈 的 意见 。1956 年 4 月 , 一 个 中 共 代 表 团 参加 东 德 统一 工人 党 代表 大 会 归来 后 给 毛泽东 的 报告 中 提 到 , 东 德 对 待 遗 传 学 家 不 同 于 苏联 , 摩尔 根 学 派 的 育种 学 家 培育 出 的 品种 对 国家 很 有 贡献 。 毛 泽 东 在 1956 年 4 月 28 日 中 共 中 央 政 治 局 扩大 会 议 上 提出 “百花 齐 放 、 百 家 争鸣 ”是 发 展 艺术 和 科学 的 根本 方针 。5 月 2 日 , 毛泽东 又 在 最 高 国务 会 议 上 讲话 , 向 党 外 公开 了 这 个 方针 。5 月 26 日 陆 定 一 应 当时 中 国 科学 院 院 长 郭沫若 邀请 , 向 科技 和 文艺 界 做 了 题 为 “百花 齐 放 、 百 家 争鸣 ”的 报告 。 报 告 中 谈 到 遗传 学 的 两 派 之 争 , 认 为 过 去 那 种 支持 李 森 科学 派 、 压 制 摩尔 根 学 派 的 做 法 是 不 对 的 。 报 告 还 强调 争鸣 要 以 研 究 工 作为 基础 ;对 待 不 同 的 学 术 意 见 , 要 采取 自由 讨论 的 方法 , 反 对 采取 行政 命 令 的 方法 ; 应 当 人 允许 被 批评 者 进行 反 批 评 ; 强调 自然 科学 没有 阶级 性 , 反 对 贴 阶 级 的 和 政治 的 标签 , 等 等 。 会 后 召集 中 宣 部 、 中 国 科 学 院 及 高 等 教育 部 共 商 如 何 针对 遗传 学 存在 的 问题 , 开 展 学 术 上 的 自由 讨论 。 经 过 一 段 时 间 筹 备 , 在 中 国生 物 学 发 展 历史 上 一 次 重要 的 会 议 一 一 “青岛 遗传 学 座谈 会 ”于 1956 年 8 月 10 日 至 25 日 在 青岛 召开 。 座 谈 会 由 中 国 科 学 院 生 物 学 、 地 学 部 副 主任 童 第 周 主持 , 中 国 科学 院 副 院 长 竺 可 桢 、 高 教 部 农林 教育 司 副 司 长 周 家 炽 、 中 宣 部 科学 处 处 长 于 光 远 参 加 了 会 议 。 生 物 学 界 中 , 两 个 学 派 的 代表 人 物 都 出 席 了 会 议 。 会 上 有 生物 学 10 家 53 人 发 言 。 讨 论 的 专题 有 : 遗传 的 物质 基础 、 遗 传 变异 与 环境 的 关系 、 遗 传 与 个 体 和 系统 发 育 的 关系 , 以 及 遗传 的 研究 和 教学 等 。 于 光 远 阐述 区 分 学 术 问 题 与 政治 问题 的 重要 性 ;明确 表示 不 赞成 李 森 科 的 “偶然 性 是 科学 的 敌人 ”的 哲学 命 题 。 摩 尔 根 学 派 的 遗传 学 家 在 会 议 上 理直气壮 地 陈述 了 自己 的 学 术 见 解 , 举 出 大 量 经 过 科学 实验 证 明 的 事实 。 李 和 森 科 学 派 的 学 者 们 在 坚持 自己 观点 的 同时 , 也 批 评 了 李 森 科 的 某 些 错误 。 会 议 气氛 热烈 , 大 家 摆 事 实 、 讲 道理 , 各 抒 已 见 , 畅 所 欲 言 。 座 谈 会 后 , 教 学 与 研究 的 大 门 向 摩尔 根 遗 传 学 敞开 。 此 外 , 会 后 毛泽东 还 专门 接见 了 遗传 学 家 谈 家 桢 ,有关 领导 人 士 还 专门 向 由 于 在 《植物 分 类 学 简 编 》 一 书 中 论述 自己 学 术 观 点 而 受到 批判 的 衣 先 驻 赔 礼 道歉 。 他 的 著作 也 人 允许 出 售 。 1949 年 后 , 在 学 习 苏 联 的 思想 指导 下 ,, 除 李 森 科 主 义 作 为 指导 思想 统治 了 整 个 生物 科学 外 , 在 生理 学 领域 中 还 大 力 推广 巴 下 洛 夫 的 条 件 反 射 学 说 以 及 细胞 学 界 大 力 推 广 勒 伯 辛 斯 卡 娅 的 学 说 。 我 们 先 不 去 评论 这 些 学 说 本 身 的 正确 与 否 , 但 这 种 指导 方针 本 身 , 是 一 种 对 自然 科学 贴 上 政治 标签 , 对 不 同学 术 观 点 不 采取 自 由 讨论 而 采取 行政 命令 , 压 制 受 批评 者 反 批 评 的 方针 。 这 种 方针 严重 地 压制 了 中 国生 物 科 学 的 发 展 长 达 7 年 之 久 .。 而 也 就 在 这 段 时 期 , 即 1953 年 , Watson 和 Crick 发 表 了 DNA 双 螺 旋 结 构 的 学 说 , 生 物 科 学 正 逐 渐 走 向 在 分 子 水 平 上 来 前 明生 命 现象 本 质 , 全 面 改 变 生 物 科 学 的 面貌 。 因 此 今天 再 来 评估 “青岛 遗传 学 座谈 会 ”的 重要 历史 意义 时 ,可 以 认为 这 次 会 议 开 始 打 碎 了 架 在 生物 科学 工作 者 精神 上 的 柳 锁 , 使 生物 科学 开始 走 上 健康 发 展 的 道路 。 DNA 双 螺 旋 结 构 的 发 现 及 其 对 包括 我 国 在 内 的 生物 学 发 展 的 影响 1953 年 4 月 25 日 Watson 和 Crick 在 英国 的 Nature 上 发 表 一 篇 短文 , 题 为 “核酸 分 子 结构 一 脱氧 核糖 核酸 的 结构 >”, 提 出 了 一 种 新 的 脱氧 核糖 核酸 CDNA) 结构 模型 。 该 模型 认为 ,DNA 是 双 链 分 子 , 两 条 链 走 向 相反 , 糖 一 磷酸 组 成 分 子 的 骨架 ,磷酸 基 朝 外 , 朝 内 的 碱 基 通 过 A 一 工 和 G 一 C 碱 基 配 对 , 生成 以 “右手 双 螺 旋 ” 为 特征 的 DNA 结构 , 并 提出 满足 该 模型 的 一 系列 分 子 参 数 。 该 模 型 的 提出 ,基本 符合 当时 其 他 研究 组 和 他 们 自己 得 到 的 实验 结果 .Watson 和 Crick 因而 预测 ,, DNA 分 子 中 一 条 链 的 碱 基 顺 序 看 来 没有 受到 任何 限制 ,然而 , 一 条 链 的 碱 基 顺序 确定 后 , 那 么 另 一 条 链 的 碱 基 顺 序 就 自动 确定 了 。 同 时 预言 , 碱 基 的 特定 配对 方式 直接 提示 了 遗传 物质 ( 即 DNA) 的 一 种 “可 能 的 ”拷贝 机 制 。 其 后 , Watson 和 Crick 的 预言 完全 被 证 实 : 这 种 拷贝 机 制 就 是 通过 “ 半 保 留 复 制 ” 方 式 进行 的 , 使 生物 得 以 忠实 地 遗传 ; DNA 分 子 中 一 些 核 苷 酸 的 改变 , 可 能 产生 变异 ; 60 年 代 “中心 法 则 ”CDNA->RNA~> 有 蛋白质 ) 的 提出 及 转录 和 翻译 机 制 的 前 明 , 生 长 和 发 育 等 生命 现象 得 到 圆满 的 解释 , 这 些 都 无 不 归功 于 DNA 双 螺 旋 模 型 的 | 在 20 世纪 50 年 代 , 除了 发 现 DNA 双 螺 旋 结 构 外 , 还 有 关于 蛋白 质 的 开创 性 研究 , 如 胰岛 素 的 一 级 结构 的 确定 , 开 始 用 X- 衍 射 技术 分 析 一 些 蛋 白质 的 空间 结 构 等 。 这 样 , 就 逐渐 地 形成 了 一 门生 物 学 中 独立 的 分 支 学 科 一 一 分 子 生物 学 。 分 子 生 物 学 是 一 门 在 分 子 水 平 上 研究 作为 生命 活动 主要 物质 基础 的 生物 大 分 子 的 结构 与 功能 , 从 而 阐明 生命 现象 本 质 的 科学 。 半 个 世纪 以 来 , 分 子 生 物 学 逐渐 渗 透 到 生物 学 的 许多 分 支 学 科 , 全 面 地 改变 了 生物 学 的 面 狐 , 使 传统 的 生物 学 研究 转变 为 现代 实验 科学 。 生 物 学 中 一 些 经 典 的 分 支 学 科 与 分 子 生 物 学 相 结合 , 应 用 分 子 生物 学 的 原理 和 技术 , 进 入 了 分 子 研 究 阶 段 , 从 而 更 深刻 地 说 明和 痔 明生 命 现象 的 本 质 , 因 而 , 出 现 了 许多 新 的 生物 学 分 支 学科 。 例 如 , 在 分 子 水 平 上 对 细 胞 、 遗 传 、 发 育 、 神 经 、 免 疫 、 病 理 等 生命 现象 进行 研究 , 诞 生 了 分 子 细胞 生物 学 、 分 子 遗 传 学 、 分 子 发 育 生物 学 、 分 子 神经 生物 学 、 分 子 免疫 学 、 分 子 病 理学 等 。 应 用 分 子 生 物 学 的 研究 手段 于 一 些 宏观 学 科 , 也 诞生 了 分 子 进 化 生物 学 、 分 子 系统 分 类 学 、 分 子 生态 学 等 。 此 外 , 分 子 生物 学 大 大 促进 生物 技术 的 飞快 发 展 。 20 世纪 70 年 代 通过 DNA 重组 而 实现 的 基因 工程 , 及 其 后 的 蛋白 质 工程 的 形成 和 发 展 ,90 年 代 “ 人 类 基因 组 计划 ”以 及 其 他 一 些 生 物 类 别 的 基因 组 计划 的 启动 和 突破 , 基 因 诊 断 和 治疗 的 应 用 和 推广 , 转 基因 动物 和 植物 的 获得 , 都 与 分 子 生 物 学 的 发 展 和 完善 有 着 千 丝 万 缕 的 密切 关系 。 可 以 毫 不 夸张 地 说 ,分子 生物 学 的 兴起 与 发 展 , 在 世界 范围 内 冲击 了 整个 生 物 学 的 理论 和 应 用 研究 , 开 创 了 近代 生物 学 的 新 时 代 。 分 子 生物 学 的 诞生 和 发 展 潮流 ,同样 影响 着 我 国生 物 学 研究 的 各 个 领域 。20 世纪 的 后 半期 , 特别 是 近 20 年 来 ,我 国 遵循 这 条 生物 学 研究 的 发 展 规律 ,制定 各 类 科学 研究 计划 , 在 生物 学 的 各 个 领域 取得 不 少 成 绩 。 这 充分 体现 在 国家 自然 科学 基金 委员 会 、 中 国 科 学 院 及 各 个 部 委 实施 的 重大 和 重点 生命 科学 研究 项 目 , 以 及 由 科技 部 组 织 的 “863” 和 “973” 发 展 生 物 技术 计划 中 。 虽 然 分 子 生物 学 的 主导 地 位 不 容 置疑 , 但 是 考虑 生 物 学 的 整体 性 , 并 不 因而 忽略 和 排斥 对 除 生 物 大 分 子 外 的 其 他 生命 物质 的 研究 (其 实 , 许 多 这 些 物 质 也 参与 或 影响 生物 大 分 子 行使 生物 功能 ), 也 不 应 放弃 发 展 传统 的 生物 学 理论 和 应 用 传统 的 研究 方法 。 但 是 ,即使 一 些 传统 的 宏观 生物 学 问 题 , 除 保留 其 特有 的 研究 手段 外 , 也 已 应 用 分 子 生 物 学 的 原理 和 实验 方法 , 以 求 微观 研究 和 宏观 研究 得 到 紧密 的 结合 。 “向 科学 进军 ”口号 唤起 中 国生 物 学 的 发 展 1949 年 后 , 政府 非常 重视 生物 学 的 发 展 , 一 方面 生物 学 研究 的 机 构 很 快 恢 复 或 建立 ,大专 院 校生 物 学 系 也 陆续 恢复 。 除 了 让 在 国内 的 老 一 辈 学 有 专长 的 生物 12 学 家 尽快 开展 教学 与 科研 外 ,还 大 力争 取 了 一 批 在 国外 工作 的 中 国学 者 回国 参加 建设 。 政 府 适 时 地 提出 “向 科学 进军 ”的 口号 , 唤 起 了 中 国生 物 学 的 发 展 。 当 然 , 对 “ 李 森 科 主 义 ” 的 和 否定、 青岛 遗传 学 座谈 会 的 召开 , 以 及 “ 目 花 齐 放 、 百 家 争 鸣 ” 方 针 的 实施 都 起 到 了 重要 的 作用 。 此 外 ,在 这 段 时 期 内 首次 颁发 的 中 国 科学 院 自然 科学 奖 、 中 国 科 学 院 学 部 的 成 立 以 及 《1956 一 1967 年 科学 技术 发 展 远景 规划 纲要 》 的 制订 也 都 是 为 推动 中 国 科学 的 发 展 而 采取 的 有 力 措 施 。 对 生物 科学 工作 者 来 说 , 明 确 奋 斗 目 标 , 激 励 努 力 工 作 , 从 而 推动 生物 科学 的 迅速 发 展 起 到 了 积极 的 作用 。 一 、1949 一 1975 年 生物 学 各 分 支 学 科 的 研究 进展 植物 学 1949 年 后 植物 学 及 各 分 支 学 科 的 课程 在 大 专 院 校 的 生物 学 系 都 开始 开设 ,各 分 支 学 科 的 研究 工作 也 积极 地 开展 起 来 。 植物 形态 学 与 解剖 学 的 工作 在 1949 年 后 相当 一 段 时 间 内 停留 在 解剖 镜 、 显 微 镜 水 平 上 。 但 先后 在 粮食 作物 、 纤 维 植物 、 橡 胶 植 物 、 树 脂 植物 、 蜜 源 植物 〈 蜜 腺 和 腺 毛 )、 药 用 植物 等 植物 进行 了 形态 构造 与 发 育 解剖 的 研究 , 尤其 是 对 禾 谷 类 重要 粮食 作物 有 性 生殖 器 官 的 发 生 与 分 化 规律 的 研究 , 为 粮食 作物 的 高 产 和 合理 栽培 管理 措施 提供 了 重要 的 科学 依据 。 在 木材 解剖 方面 , 研究 工作 开始 较 早 ,《 云 南 热带 材 及 亚热带 材 》《 中 国 主要 木材 构造 》 等 专著 相继 出 版 。 对 我 国 特有 或 珍 稀 濒 危 植物 , 多 数 集中 在 如 松 属 、 云 杉 属 等 梨子 植物 , 进 行 比较 解剖 学 研究 , 以 探讨 其 分 类 位 置 和 系统 发 育 的 规律 。 在 孢 粉 形态 方面 ,50 年 代 初 就 发 表 了 我 国 第 一 篇 有 关 花 粉 形态 的 术语 及 研究 方法 的 文章 ,1960 年 王 伏 雄 等 主编 的 《中 国 植 物 花粉 形态 》 一 书 出 版 。 这 部 专著 不 仅 对 生物 学 工作 者 , 而 且 对 地 质 工作 者 , 都 是 一 本 重要 的 参考 书 。 在 植物 胚胎 学 方面 , 50 一 60 年 代 时 研究 人 员 和 研究 课题 届 指 可 数 , 仅 有 王 伏 雄 开展 的 比较 胚胎 学 和 吴 素 营 指 导 的 杂交 胚胎 学 的 研究 。 植物 资源 学 的 课程 是 北京 大 学 沈 需 如 在 1954 年 根据 原 苏联 的 一 些 文献 首先 开设 的 , 后 来 云南 大 学 生物 学 系 也 设立 了 植物 资源 专业 。1958 年 4 月, 国务院 发 出 “关于 利用 和 收集 我 国 野生 植物 原料 的 指示 ”, 从 而 推动 了 大 规模 的 植物 资源 普 查 和 有 用 成 分 分 析 。 由 52 个 单位 协作 编写 了 《中 国 经 济 植物 志 》 上 下 册 。1966 年 又 开始 了 中 草药 群众 运动 , 编写 了 《全 国 中 草药 汇编 》。 各 地 方 经 济 植物 志 、 中 药 志 、 药 用 植物 志 , 以 及 油料 植物 、 造 纸 植物 和 有 毒 植物 等 各 类 植物 方面 的 书籍 如 雨后春笋 般 地 在 50~60 年 代 出 版 。 50 年 代 开 始 对 湖泊 、 水 库 和 某 些 河流 进行 了 广泛 的 调查 . 不仅 收集 到 大 量 淡 水 藻 的 标本 , 并 明确 了 我 国 长 江 以 南 的 种 类 和 印度 一 马来西亚 的 区 系 组 成 在 地 理 分 布 上 有 密切 的 关系 。 侥 钦 止 等 撰写 的 《湖泊 调查 基本 知识 》(1956) 是 我 国 第 一 3 本 湖泊 调查 的 综合 性 参考 书 。 朱 树 屏 等 及 黎 尚 豪 等 从 开辟 食物 和 饲料 来 源 的 角度 进行 了 单 细胞 绿 藻 、 硅 藻 及 蓝藻 等 的 大 量 培养 试验 , 获 得 了 很 多 实验 成 果 。 海藻 学 方面 , 1958 一 1959 年 做 了 大 规模 海洋 普查 ,对 我 国 沿海 海藻 区 系 做 了 分 析 。 突 出 的 贡献 有 曾 呈 奎 、 张 德 瑞 对 甘 紫 菜 (Porpjpyra tenera) 生活 史 研 究 , 发 现 甘 紫菜 是 由 叶 状 体 阶 段 和 丝 状 体 阶 段 交 蔡 发 生 构成 的 , 弄 清 了 长 期 以 来 “孢子 来 源 ” 不 明 的 理论 问题 , 获 1957 年 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 〈 中 国 第 一 次 全 国 最 高 科学 奖 ) 三 等 奖 。1962 年 还 出 版 了 曾 呈 奎 主编 的 《中 国 经 济 海藻 志 》。 真菌 学 方面 , 在 1949 年 前 的 基础 已 经 较 好 , 有 一 批 老 一 辈 的 真菌 学 家 , 如 戴 芳 澜 、 邓 叔 群 、 王 云 章 、 魏 景 超 、 玫 维 著 等 。 在 真菌 的 分 类 及 结合 植物 病害 方面 做 了 大 量 的 工作 , 培养 了 一 批 年 轻 的 真菌 学 家 。 邓 叔 群 撰写 的 《蘑菇 谱 六 其 中 有 600 多 种 可 食 及 有 毒 的 蘑菇 , 内 容 丰 富 , 包括 食用 菇 营 养 价值 , 毒 菇 的 类 型 、 毒 素 特性 、 中 毒 症 状 、 解 毒 方法 等 。 其 他 代表 作 还 有 邓 叔 群 1964 年 发 表 的 专著 《中 国 的 真菌 》。 地 衣 学 在 1949 年 前 研究 工作 很 少 , 最 早 采 集中 国 地 衣 标 本 的 是 1929 年 钟 心 迷 在 福建 ,1929 一 1934 年 刘 慎 刘 在 香港 、 山 东 等 地 进行 的 。1932 年 , 钱 崇 潮 发 表 的 “南京 钟 山 岩石 植被 ”一 文 首次 发 表 了 由 美国 学 者 定名 的 含 15 个 地 衣 分 类 群 的 论文 。 到 1935 年 朱 彦 承 发 表 了 以 他 自己 定名 的 标本 为 基础 的 论文 “中 国 地 衣 初 步 研究 ”。1949 年 到 1966 年 研究 地 衣 的 科学 工作 者 窗 若 晨星 , 仅 有 陆 定安 在 1958 年 及 1959 年 发 表 了 “中 国 地 衣 札 记 1, 地 卷 属 ”和 “中 国 地 衣 札 记 2, 石 耳 科 ”, 以 及 赵 继 易 1964 年 及 魏 江 春 1966 年 的 两 篇 论文 。 在 这 段 时 期 内 吴 素 萤 在 植物 细胞 学 方面 有 两 项 突出 的 成 就 , 即 植物 细胞 核 穿 壁 及 细胞 核 更 新 现象 。 吴 素 营 等 用 多 种 实验 手段 证 实 了 细胞 核 穿 壁 不 仅 在 植物 体 细胞 间 甚 至 性 器 官 的 花粉 母 细胞 等 组 织 都 能 进行 , 证 实 核 穿 壁 是 植物 固有 的 正常 生理 现象 .1956 年 吴 素 营 发 表 了 “细胞 核 的 更 新 现象 她 用 组 织 和 细胞 化 学 的 手 段 就 提出 了 RNA 可 向 DNA 方向 发 展 的 推论 。 现在 用 分 子 生 物 学 的 观点 可 认为 这 种 推论 的 一 部 分 已 经 得 到 证 明 。 1949 年 后 无 兰 椎 动物 学 的 研究 有 了 迅速 的 进展 。 通 过 多 次 资源 调查 , 取 得 数 百 万 号 标本 , 填 补 了 许多 空白 的 门类 , 如 轮 虫 、 量 类 、 缓 步 动物 、 多 毛 类 、 伪 蝎 类 和 多 足 类 等 等 ; 结合 医学 研究 病原 体 、 传 染 媒 介 、 寄 生 虫 的 生物 学 和 流行 病 学 , 为 重大 寄生 虫 病 〈 如 血吸虫 病 、 钩 虫 病 、 黑 热 病 ) 的 防治 做 出 贡献 对 农林 业 害 虫 (如 蝗虫 、 蜡 虫 、 松 毛虫 等 ) 的 预测 预报 和 防治 , 以 及 对 害虫 天 敌 的 培育 和 利 用 ; 在 渔业 和 畜牧 业 增 产 方面 对 致 病 无 脊椎 动物 的 防治 , 以 及 虾 、 蟹 、 贝 类 的 增 产 研究 ;工业 用 、 药 用 、 观 赏 用 无 脊椎 动物 的 生物 学 研究 和 培育 , 利 用 微型 动物 14 进行 污染 监测 和 废水 的 生物 处 理 ; 动物 分 泌 物 , 如 蝎 毒 、 蜘 蛛 毒 的 分 析 和 毒素 测 定 , 多 种 昆虫 性 外 激素 的 测定 和 合成 以 及 在 害虫 防治 中 的 应 用 ;应 用 电镜 等 技术 研究 无 兰 椎 动物 超 微 结 构 的 系统 发 生 ; 以 及 利用 原生 动物 为 材料 , 在 研究 核 质 关 系 和 有 性 生殖 过 程 诱发 机 制 等 方面 取得 成 果 。 在 这 十 几 年 内 , 上 述 各 方面 研究 都 全 面 铺 开 , 并 取得 一 定 成 果 。 兰 椎 动物 学 方面 , 在 鱼 类 、 两 栖 类 、 疏 行 类 、 鸟 类 、 兽 类 及 灵 长 类 各 个 分 支 领域 也 都 全 面 开 展 工作 。 在 比较 解剖 学 方面 有 卢 于 道 、 张 鹤 宇 等 对 大 熊猫 的 器 官 系统 比较 研究 , 朱 靖 关于 坑 鼠 前 肢 对 滑翔 运动 的 适应 研究 。 在 国际 上 我 国 首创 青 、 草 、 链 、 铺 等 鱼 的 人 工 繁殖 , 解 决 了 湖泊 放流 和 池塘 养殖 对 种 鱼 的 大 量 需 要 。 在 家 鱼 的 人 工 排卵 受精 方面 , 钟 麟 、 朱 洗 等 先后 使 用 了 鱼 脑 垂体 激素 和 孕妇 尿 液 中 提取 的 绒毛 膜 促 性 腺 激素 进行 人 工 催产 受精 获得 成 功 。 两 栖 礁 行 类 方面 , 刘 承 钊 夫妇 合 著 的 《中 国 无 尾 两 栖 类 》 是 这 个 时 期 的 杰作 。 此 外 还 有 胡 步 青 等 的 《浙江 蛇 类 志 》(1959) 及 张 孟 闻 等 的 《黑龙 江 省 疏 行 动物 志 )》。 在 灵 长 类 形态 解剖 方面 , 1959 年 刘 诗 峰 等 发 表 了 对 川 金 丝 猴 齿 式 和 头骨 标本 的 测量 。 微生物 学 1949 年 前 , 我 国 微生物 学 的 研究 仅 是 小 规模 而 零星 的 工作 , 谈 不 上 有 自己 的 研究 体系 。1949 年 后 的 第 一 个 十 年 , 微 生物 学 的 发 展 极为 迅速 , 建 立 了 一 批 研究 单位 和 抗生素 、 酒 精 、 丙 酮 、 丁 醇 等 发 酵 生 产 工 厂 , 重 点 大 学 创设 了 微生物 学 专 业 。 利 用 有 益 微 生物 选 育 了 一 批 优 恨 菌 和 种, 促进 了 工业 〈 如 医药 工业 、 发 酵 工 业 ) 和 农业 的 发 展 。 筛 选 出 了 一 些 抗 生 素 用 于 人 的 疾病 和 动 植物 的 病害 防治 , 推 广 细 菌 肥料 , 根 瘤 菌 人 工 接种 技术 也 开始 推广 , 并 开始 了 石油 和 地 质 微生物 的 研 究 。 开 始 系统 研究 病害 流行 规律 和 病毒 变异 , 大 规模 制造 疫苗 。 主 要 农作物 病害 的 侵 染 途径 、 流 行规 律 、 预 测 预报 、 大 面积 防治 及 病原 菌 生理 生化 特性 与 抗 病 育 种 研究 全 面 开 展 。 此 外 , 在 兽医 微生物 与 工业 材料 防 霉 等 研究 方面 也 开始 得 到 重视 。 在 理论 研究 方面 也 初步 开始 , 其 中 金 霉 素 产生 菌 金色 链 霉 菌 的 代谢 和 白地 霉 的 成 糖 代 谢 研究 取得 较 高 水 平 的 成 果 。 病毒 学 方面 , 我 国有 高 尚 昔 、 汤 飞 凡 、 黄 桢 祥和 朱 既 明 等 老 一 辈 科 学 家 , 他 们 为 1949 年 以 后 病毒 学 全 面 发 展 打下 了 基础 。50 年 代 后 黄 桢 祥 主 持 的 乙 型 脑 炎 病毒 和 麻疹 病毒 及 其 疫苗 的 研制 工作 , 以 及 朱 既 明 等 对 流感 病毒 的 研究 , 都 处 于 国际 领先 地 位 。1955 年 高 尚 荫 编 所 了 《显微镜 下 的 病毒 》 一 书 ,1959 年 创立 了 用 单 层 细胞 培养 昆虫 病毒 的 方法 , 被 认为 是 昆虫 病毒 研究 上 的 重要 突破 。 这 阶段 在 医学 病毒 学 也 开展 了 工作 ; 兽医 病毒 学 研究 , 囊 庆 志 等 1955 年 在 全 国 范围 内 消灭 了 和 牛 瘟 ; 植物 病毒 学 60 年 代 前 以 病毒 调查 和 鉴定 为 主 ,发 现 了 100 种 以 上 的 植物 烛 5 病毒 , 鸣 菌 体 的 研究 队伍 50 年 代 后 才 开 始 培养 。 这 一 阶段 的 研究 为 后 来 的 发 展 , 在 人 才 、 设 备 及 科研 工作 方面 做 了 很 好 的 准备 。 1949 年 前 中 国 在 生物 学 研究 领域 中 分 类 学 基础 是 最 好 的 , 分 类 学 家 也 是 最 多 的 。 在 过 去 中 央 研 究 院 、 北 平 研究 院 及 静 生生 物 调 查 所 等 有 关 单 位 的 基础 上 , 中 国 科 学 院 在 北京 、 上 海 、 南 京 等 地 纷纷 成 立 植物 分 类 研究 所 “〔〈 后 改 为 植物 研究 所 )、 动 物 研究 所 、 水 生生 物 研 究 所 、 古 生物 研究 所 等 。 有 的 研究 所 , 如 植物 所 在 南京 、 庐 山 、 昆 明 、 武 功 等 地 还 设立 工作 站 , 以 后 这 些 工 作 站 也 都 独立 成 为 研究 所 。 各 大 学 生物 学 系 的 分 类 学 的 研究 工作 也 开始 恢复 , 在 机 构 设置 上 首先 保证 了 研究 工作 的 开展 。 分 类 学 是 生物 资源 利用 的 基础 , 也 是 生物 学 其 他 领域 研究 的 重要 基础 之 一 。 因 国家 建设 的 需要 , 在 50 一 60 年 代 培 养 了 一 大 批 分 类 学 的 人 才 。 这 批 当 时 的 年 轻 骨干 通过 参加 大 量 野外 考察 以 及 室内 研究 , 成 为 20 世纪 后 半 叶 分 类 学 研究 的 重要 骨干 。 为 了 摸 清 家 底 , 了 解 我 国生 物资 源 的 分 布 情况 , 从 50 年 代 起 中 国 科学 院 和 有 关 部 委 有 计划 地 组 织 了 大 规模 、 多 学 科 、 长 时 期 的 综合 考察 , 其 中 分 类 区 系 考察 为 重要 的 内 容 , 地 域 几 乎 遍及 全 国 各 地 。 其 中 较 大 规模 的 考察 有 1953 一 1957 年 的 黄 渤海 鱼 类 调查 , 东北 兽 类 考察 , 1955 年 与 前 苏联 合作 的 云南 南部 生物 资源 调查 , 1957 一 1960 年 的 川西 、 汗 北 南 水 北 调 综合 考察 ,云南 热带 生物 资源 综合 考察 和 华 南 热带 生物 资源 综合 考察 , 以 及 1958 一 1960 年 的 新 疆 综合 考察 等 等 。 通过 考察 取 得 了 大 量 第 一 手 资料 及 标本 , 填补 了 很 多 生物 门类 的 空白 , 发 表 了 大 量 的 新 种 、 亚 种 及 新 记录 。 1950 年 起 ,植物 分 类 学 家 就 开始 要 编 复 《中 国 植物 志 》。 经 多 年 的 筹备 ,《 中 国 植物 志 》 编 委 会 在 1959 年 成 立 , 挂靠 中 国 科 学 院 植物 研究 所 .1962 年 《中 国 动 物 志 》 编 委 会 相继 成 立 , 挂靠 中 国 科学 院 动物 研究 所 .《 中 国 孢子 植物 志 》 编 委 会 也 在 1973 年 成 立 , 挂 靠 中 国 科 学 院 微生物 研究 所 .《 三 志 》 工 作 一 开始 就 得 到 中 国 科学 院 的 资助 。《 中 国 植物 志 》 编 委 会 在 秦 仁 昌 为 首 的 科学 家 领导 下 , 终于 完成 了 《中 国 植 物 志 》 蕨 类 植物 第 二 卷 , 这 是 第 一 本 出 版 的 《中 国 植物 志 》。 另 一 个 较 为 突出 的 成 果 是 1957 年 钟 补 求 的 “ 马 先 项 属 的 一 个 新 系统 ”获得 了 首次 颁发 的 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 〈 当 时 全 国 最 高 的 科学 奖 ) 二 等 奖 。 此 外 ,在 这 段 时 期 还 出 版 了 大 批 考 察 报告 、 论 文 和 专著 。 其 中 有 《中 国 上 昨 》(1956),《 中 国 乌 类 分 布 名 录 》 (第 一 册 1955, 第 二 册 1958),《 黄 渤海 鱼 类 调查 报告 》(1955), 《台湾 肴 椎 动 物 志 》(1956), 《中 国 无 尾 两 栖 类 》 (1961), 《西藏 综合 考察 论文 集 . 水 生生 物 及 昆虫 》 (1964), 《中 国 鲤 科 鱼 类 志 》( 上 ,1964),《 中 国 海洋 浮游 棋 足 类 》(1965) 16 等 等 。 另 外 , 还 有 大 量 其 他 分 类 学 的 出 版 物 。 生态 学 生态 学 是 研究 生物 与 环境 间 相 互 关系 和 相互 作用 的 科学 。 生 物 本 身 是 环境 的 一 个 部 分 , 因 此 也 包括 了 生物 与 生物 之 间作 用 的 研究 。 到 20 世纪 后 半 叶 , 生 态 学 的 研究 层次 已 从 人 分子、 细胞、 器官、 个体、 种 群 、 群 落 、 生 态 系统 、 社 会 一 经 济 一 自然 复合 生态 系统 扩大 到 景观 、 生 物 圈 、 全 球 , 直 到 宇宙 生态 学 的 水 平 。 国 际 上 60 年 代 的 “国际 生物 学 计划 ”(IBP)、70 年 代 的 “人 与 生物 圈 计 划 ”(IGBP) 代 表 了 国际 生态 学 研究 的 进展 。 1949 一 1976 年 植物 生态 学 的 工作 主要 密切 配合 完成 国家 提出 的 各 项 任务 。 如 橡胶 宜 林 地 勘察 和 热带 生物 资源 考察 , 黄河 中 游 水 土 保持 , 西北 六 省 区 沙漠 治理 , 西部 地 区 的 南水北调 , 黑 龙 江 流域 土地 资源 勘察 规划 , 东 北林 区 和 森林 资源 及 采伐 更 新 考察 ,“ 三 北 ”防护 林 工 程 ,全 国 森林 普查 , 华 北 及 北方 蕊 山 造林 , 黄 土 高 原 水 土 保 持 , 黄 淮海 平原 旱 涟 、 风 沙 、 盐 碱 灾 害 综合 治理 , 草 地 合理 利用 规划 , 全 国 自 然 区 划 ,, 青藏 高 原 综 合 考察 以 及 横断 山区 考察 等 等 . 在 华南 、 西 南 、 华 北 、 西 北 、 东 北 各 省 区 由 中 国 科 学 院 和 中 央 有 关 部 委 组 织 了 对 森林 、 草 地、 荒漠 等 植被 类 型 特点 及 其 分 布 规律 的 大 规模 的 考察 。 生理 生态 学 研究 主要 是 以 作物 、 经 济 林木 、 牧 划 和 资源 植物 为 主要 对 象 , 着 重 于 个 体 的 生理 生态 研究 。 对 造林 树种 如 红 松 、 油 松 、 马 尾 松 、 杨 树 、 落 叶 松 、 杉 木 、 昭 木 、 毛 竹 和 泡桐 等 的 生物 学 、 生 态 学 特性 进行 探讨 。 植 物 土 壤 化 学 成 分 相 互 关 系 方面 , 总 结 出 中 国境 内 酸性 土 、 盐 碱 士 、 钙 质 土 的 指示 植物 。《 中 国境 内 酸 性 土 、 钙 质 土 和 盐 碱 士 的 指示 植物 》( 侯 学 煜 ,1954) 就 是 这 方面 的 代表 作 。 在 植 物 群 落 学 研究 方面 , 主 要 是 结合 国家 经 济 发 展 需要 , 对 各 省 市 及 重点 地 区 的 植被 做 了 不 同 深度 的 调查 。 修 学 煜 等 所 著 的 《中 国 的 植被 类 型 》(1956)、 钱 崇 澳 等 的 《中 国 植被 区 划 草 案 》(1956)、《 中 国 植被 区 划 》(1960)、《 中 国 的 植被 》 (1960) 是 最 早 有 关 全 国 性 植被 及 其 区 划 的 专著 。 动物 生态 学 的 工作 除了 大 规模 的 综合 考察 外 , 为 解决 当时 严重 的 自然 灾害 , 在 根治 东亚 飞 凰 危害 以 及 粘 虫 的 越冬 与 迁 飞 方面 做 了 卓有成效 的 工作 。“ 潜 泽 湖 、 微 山 湖 蝗 区 研究 工作 概况 介绍 ”( 马 世 骏 ,1954)、“ 粘 虫 蛾 迁 飞 的 生理 生态 学 背 景 ”( 马 世 骏 ,1963) 及 “ 几 种 粘 虫 的 鉴别 ”( 陈 永 林 ,1963) 是 当时 的 代表 作 。 十 生物 学 1949 年 后 , 古生物 学 获得 大 发 展 。 中 国 科 学 院 于 1953 年 成 立 古 兰 椎 动物 研究 室 ,1957 年 扩大 为 研究 所 。 地 质 、 石 油 、 煤 迪 、 治 金 等 政府 部 门 以 及 各 省 地 质 局 都 开始 设立 古生物 研究 机 构 , 有 关 大 专 院 校 也 成 立 古 生物 教研 室 。 《中国 古 生物 志 》 人 恢复 出 版 ,《 古 生物 学 报 》 和 《十 将 椎 动物 与 古人 类 》 以 及 相关 的 专刊 、 集 刊 下 区 相继 创刊 。 停顿 了 近 10 年 的 周口 店 “ 北 京 猿人 ”遗址 的 发 掘 工作 得 以 恢复 。1949 年 后 , 全 国 大 兴 土 木 , 陆 续 出 土 了 不 少 人 类 化 石 。50 年 代 有 四 川 资阳 的 头盖骨 , 河 套 地 区 、 广 西柳 江 、 山 西 丁 村 、 湖 南 长 阳 及 广东 马 坝 等 地 的 体 骨 及 牙齿 ,60 年 代 在 陕 西 蓝田 、 云 南 元 谋 等 地 发 现 的 下 颌 骨 、 头 盖 骨 及 门牙 , 这 些 标 本 使 北京 猿人 不 再 是 中 国 最 早 的 人 类 , 元 谋 的 直立 人 成 了 我 国 迄 今 所 知 的 最 早 人 类 的 代表 。70 年 代 在 陕西 大 荔 、 山 西 许 家 窗 以 及 湖北 建始 都 相继 发 现 早 期 智 人 的 化 石 。 在 古 鱼 类 学 方面 , 各 个 门类 都 有 大 量 的 发 现 , 不 少 标本 的 内 容 构 造 保存 得 极 为 精美 , 成 果 不 少 。 如 对 最 原始 的 有 颌 脊椎 动物 一 一 盾 皮 鱼 类 的 研究 有 长 足 的 进 展 , 以 及 从 50 年 代 起 在 东南 沿海 发 现 了 大 量 中 生 代 晚期 鱼 化 石 , 为 解决 真 骨 鱼 类 的 演化 、 分 类 及 分 布 规律 等 问题 提供 了 必要 的 依据 。 在 古 爬 行 类 领域 , 50 年 代 起 , 在 杨 钟 健 领导 下 在 山西 发 现 了 保存 很 好 的 二 麦 纪 及 三 春 纪 疏 行 类 化 石 , 种 类 众 多 。 最 早 发 现 青 岛 龙 和 慌 龙 蛋 化 石 的 地 点 是 山东 莱阳 。 在 这 段 时 期 , 发 现 中 国 的 慌 龙 化 石 地 点 遍布 四 方 , 从 黑龙 江 畔 到 青藏 高 原 , 从 山东 半岛 到 新 疆 , 从 内 蒙古 草原 到 两 广 丘 陵 均 有 分 布 。 在 古 哺 乳 动物 方面 , 已 初步 确立 了 中 国 新 生 代 各 个 阶 段 的 代表 性 哺乳 动物 群 的 特征 , 并 可 用 于 进行 洲际 对 比 。 在 古 植物 学 方面 也 做 了 大 量 工作 , 如 用 进化 观点 详细 讨论 和 分 析 延 长 植物 群 对 于 东亚 晚 三 到 世 植物 群 的 研究 和 对 比 都 有 很 大 意义 。 实验 生物 学 与 细胞 生物 学 朱 洗 早 在 30 一 40 年 代 就 开始 关于 卵 的 成 熟 和 受精 的 研究 , 得 到 了 一 系列 新 的 结论 。 他 以 蛙 卵 为 材料 , 发 现 卵 成 熟 分 为 不 够 成 熟 、 适 当成 熟 和 过 分 成 熟 三 个 阶 段 , 期 间 还 有 过 渡 阶 段 , 成 熟 阶段 不 适当 的 卵 , 受 精 之 后 得 不 到 良好 的 发 育 , 并 指出 , 受 精 应 从 三 方面 考虑 , 即 卵 本 身 的 成 熟 程 度 、 精 子 的 成 熟 程 度 以 及 受精 的 环境 条 件 .。 这 些 理论 导致 了 他 在 50 年 代 育 出 了 一 批 经 过 人 工 单 性 繁殖 的 “没有 外 祖父 的 小 蟾 蜂 ”; 使 草 麻 乔 在 我 国 得 到 驯化 和 推广 ,1956 年 和 1959 年 分 别 总 结 成 两 集 《 攻 麻 乍 文集 》, 由 科学 出 版 社 出 版 ; 以 及 家 鱼 人 工 繁殖 获得 成 功 , 出 版 和 发 表 了 《家 鱼 人 工 生 殖 的 研究 》(1962)、“ 绒 毛 膜 促 性 腺 激素 对 草鱼 卵巢 排卵 和 卵 球 成 熟 的 作用 ” ( 刘 元 楷 等 ,1966) 和 《青鱼 的 人 工 繁殖 》(1975) 等 。 童 第 周 领导 的 研究 组 进行 文昌 鱼 的 早期 发 育 研究 , 通 过 实验 胚胎 学 方法 , 获 得 的 结果 纠正 了 过 去 认为 文昌 鱼 发 育 是 镰 财 型 的 、 没 有 调整 作用 、 也 没有 诱导 现 象 的 错误 观点 ; 60~70 年 代 童 第 周 的 研究 组 进行 鱼 类 和 无 兰 椎 动物 的 核 移植 研 究 , 阐 明了 细胞 核 和 细胞 质 在 发 育 中 的 关系 , 成 功 地 在 金鱼 和 馆 钱 鱼 同 种 间 进 行 核 移 植 , 进 一 步 在 不 同 亚 科 间 进行 核 移植 , 以 及 通过 在 细胞 质 环 境 影响 下 的 细胞 核 返 移植 , 说 明细 胞 核 在 异种 卵 质 中 受到 影响 , 改 变 了 其 功能 和 性 质 , 因 而 得 出 18 结论 : 在 核 质 杂 交 鱼 中 , 性 状 的 出 现 不 完全 受 细胞 核 的 控制 , 细 胞 质 也 起 作用 。 1989 年 出 版 的 《 童 第 周文 集 》 和 1998 年 在 香港 出 版 的 《 鱼 类 的 克隆 一 一 核 质 杂 种 鱼 》 “〈 严 绍 颐 ) 收集 和 总 结 了 童 第 周 和 严 绍 熙 等 的 一 系列 工作 。 应 国际 刊物 Developzaeni ,Gyro 太 aaa Differentiation 的 邀请 , 严 绍 熙 于 1999 年 撰写 了 一 篇 综 述 :,Contribution of late Professor 工 _C. Tung to the experimental embryology of Amphioxus, 以 纪念 童 第 周 逝 世 20 周年 。 庄 孝 俺 在 50 一 60 年 代 进 行 胚胎 诱导 和 分 化 研究 , 从 哺乳 动物 肝脏 中 提纯 一 种 中 胚层 诱导 物质 〈 碱 性 蛋 晶 质 ), 将 该 中 胚层 诱导 物质 与 神经 诱导 物质 按 不 同比 例 混合 , 观 察 到 诱导 出 的 神经 系统 区 域 性 是 由 这 两 种 物质 的 相对 比例 决定 的 , 随 着 比例 中 中 豚 层 诱导 物质 成 分 的 增加 , 诱 导出 的 构造 的 区 域 性 从 前 头 、 经 后 头 向 躯 干 和 尾部 转变 。 中 胚层 物质 诱导 作用 还 表现 出 量 的 效应 , 浓 度 低 时 诱导 出 腹 方 构 造 〈 血 细胞 ) , 随 浓度 增加 逐渐 出 现 侧 方 构造 〈 原 肾 ) 和 表 方 构造 〈 脊 索 和 体 节 ); 还 发 现 外 胚层 细胞 对 诱导 刺激 的 反应 随 发 育 的 进展 而 改变 , 随 外 胚层 细胞 的 变 老 , 诱 导出 的 胚胎 构造 从 背 方 构造 〈 兰 索 、 肌 肉 ) 逐渐 转变 为 侧 方 构造 和 腹 方 构 造 ( 血 细胞 ) 。 庄 孝 俺 等 在 研究 蝶 晨 肢体 再 生 时 , 发 现 无 神经 的 胚胎 也 能 传导 刺激 , 结果 证 明 , 在 两 栖 类 胚胎 发 育 的 一 定 阶 段 , 当 神经 系统 执行 功能 之 前 , 胚 胎 表皮 具有 传导 能 力 。 施 履 吉 于 50 年 代 将 染色 质 注射 到 细胞 质 内 , 发 现 可 组 装 成 细胞 核 , 这 是 人 工 组 装 细胞 核 的 开创 性 工作 。 他 还 证 明 核 仁 蛋 白质 内 有 一 些 成 分 参与 中 期 染色 体 的 形成 , 经 过 后 期 、 末 期 最 终 回 到 核 仁 内 , 并 命名 为 “染色 体外 周 核 仁 蛋白 ”。 翟 中 和 等 将 病毒 DNA、HeLa 细胞 DNA、 植 物 细胞 的 DNA 加 入 蛙 卵 母 细胞 提取 液 的 非 细 胞 系统 , 发 现 可 组 装 成 典型 的 细胞 核 , 有 双 层 被 膜 、 核 孔 复合 物 、 核 骨架 和 核 纤 层 。 孝 水 等 阐明 核糖 体 rRNA 基因 的 转录 和 复制 是 在 纤维 中 心 和 密集 纤维 组 分 的 交界 处 , 及 在 密集 纤维 组 分 中 进行 。 1972 年 夏 家 辉 在 我 国 最 早 建立 了 中 国人 显 带 染 色 体 模式 图 ,1975 年 在 世界 上 最 早 将 人 类 染色 体 显 带 技术 应 用 于 肿瘤 学 研究 ,发 现 一 条 与 鼻 咽 癌 相 关 的 标志 染色 体 。 生理 学 50 年 代 以 来 ,我 国有 许多 神经 生理 学 研究 , 当 时 , 主 要 集中 在 周围 神经 、 中 枢 神 经 系统 、 自 主神 经 和 感官 的 研究 。 冯 德 培 在 神经 肌肉 研究 中 , 证 明星 坐骨 神 经 的 外 膜 是 钾 离 子 弥散 的 障碍 ; 发 现 鸡 前 背 阔 肌 去 除 神经 支配 后 , 慢 肌 出 现 肥大 ; 同时 证 明 , 神 经 在 一 定 程 度 上 可 改变 肌肉 的 类 型 , 而 且 这 一 来 自 神经 的 影响 不 依 赖 神经 的 神 动 。 张 香 桐 在 50 年 代 就 组 织 关于 神经 细胞 培养 的 研究 , 使 单个 脑 神经 元 存活 达 142 天 之 久 。 我 国 科 学 家 在 无 兰 椎 动物 神经 中 发 现 跳 牙 传导 , 从 而 将 跳 只 牙 传 导 规 律 扩 展 到 无 脊椎 动物 ;发 现 一 种 肺 回 缩 感 受 器 ,证 明 脑 干 内 侧 网 状 结构 的 下 行 神经 冲动 在 痛 信 和 号 传递 调节 中 起 重要 作用 。 1962 年 邹 冈 将 微量 吗啡 注射 到 小 白鼠 脑 内 发 现 有 强 的 镇 痛 作 用 , 最 敏感 的 部 位 是 大 脑 导 水 管 周围 灰质 . 这 一 发 现 是 国际 上 1975 年 关于 脑 内 存在 阿片 样 受 体 及 内 源 性 阿片 样 物质 的 重大 进展 的 先导 .1964 年 邹 冈 发 表 的 另 一 项 工作 证 明 吗 啡 能 够 抑制 养 血 对 痛 刺 激 的 反应 , 但 全 身 注射 小 剂量 吗啡 后 , 产 生 镇 痛 作 用 的 部 位 主 要 在 脑 内 , 而 不 在 肴 拓 。1999 年 在 外 国 刊物 Tyrends zz Nezxrosciezce 〔(《 神 经 科学 动态 》》 上 发 表 了 外 国学 者 个 念 邹 囚 的 文章 。60 年 代 我 国 大 规模 开展 针 刺 镇 痛 研 究 , 提 出 一 些 很 好 的 见解 , 如 针 刺 镇 痛 是 两 次 传人 冲动 相互 作用 的 结果 , 针 刺 镇 痛 是 体液 因素 对 疼痛 信息 的 调节 , 针 刺 镇 痛 是 一 种 下 行 抑制 , 以 及 针 刺 镇 痛 类 似 于 脑 刺激 镇 痛 , 为 日 后 次 入 研究 针 刺 镇 痛 问 题 打 下 了 基础 。 50 年 代 , 筷 宏 章 领 导 开 展 光 合作 用 研究 , 60 年 代 在 光合 色素 蛋白 复合 体 和 原 初 反应 等 方面 做 出 一 定 成 绩 , 汤 佩 松 继续 领导 探讨 水 称 幼 苗 等 的 呼吸 代谢 问题 , 提出 植物 呼吸 代谢 的 多 条 途径 观点 , 在 理论 和 实际 上 都 起 推动 作用 。 生物 化 学 50 年 代 王 应 睐 、 邹 承 鲁 和 汪 静 英 进行 琥珀 酸 脱 氢 酶 的 研究 , 在 国际 上 首次 发 现 该 酶 的 辅 基 FAD 是 与 酶 蛋白 共 价 结合 的 。50 一 60 年 代 草 天 钦 领 导 的 小 组 对 肌 肉 中 的 各 种 肌肉 蛋白 进行 了 广泛 的 研究 , 为 阐明 这 些 蛋 白质 的 分 类 、 结 构 和 收缩 功能 做 出 贡献 。60 年 代 初 邹 承 鲁 在 一 系列 实验 的 基础 上 , 建 立 了 和 蛋白质 〈 酶 ) 必 需 基 团 的 化 学 修饰 和 活性 丧失 的 定量 关系 , 成 为 国内 外 生化 教科 书 采 用 的 “ 邹 氏 公式 ”或 “ 邹 氏 作 图 法 ”。 1965 年 我 国 牛 胰岛 素 合成 成 功 , 标志 着 在 世界 上 第 一 次 人 工 合 成 蛋白 质 , 具 有 重大 的 科学 意义 和 社会 价值 。 胰 岛 素 是 由 动物 胰 脏 分 刻 的 一 种 蛋白 质 激素 , 其 最 明显 的 生理 功能 是 影响 糖 的 代谢 , 增 大 葡萄 糖 进入 细胞 的 通 透 性 , 增 强 葡 萄 糖 的 氧化 与 糖 原 的 生成 , 并 有 调节 蛋白质 和 核酸 合成 的 作用 。 英 国 科 学 家 因 半 明 胰 岛 素 的 化 学 结构 而 于 1955 年 获 诺 贝 尔 奖 。 在 50 年 代 条 件 很 差 的 情况 下 , 我 国 科 技 工作 者 敢于 在 世界 上 提出 这 一 重大 课题 : 用 人 工 方法 合成 由 21 个 氨基 酸 构成 的 A 链 和 30 个 氨基 酸 构成 的 B 链 并 通过 二 硫 键 连 成 的 蛋白 质 。 这 一 攻关 工作 是 由 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 、 上 海 有 机 化 学 研究 所 和 北京 大 学 等 共同 完成 的 。 全 合成 结晶 牛 胰岛 素 工 作 的 简报 发 表 于 1965 年 , 全文 发 表 于 1966 年 的 《中 国 科 学 》 上 。 这 一 创新 性 科研 成 果 在 世界 上 引起 极 大 的 反响 , 它 代表 了 该 年 代 我 国 的 科研 水 平 , 曾 获 1982 年 国家 自然 科学 一 等 奖 和 1992 年 陈嘉庚 生命 科学 奖 。 二 、19756 年 后 中 国生 物 学 进入 大 发 展 时 期 “文化 大 革命 ”使 中 国 的 科学 基本 上 处 于 停滞 状态 , 生 物 科 学 当然 也 不 例外 。 20 但 即使 在 如 此 压抑 、 困 难 的 条 件 下 , 不 少 生物 学 工作 者 还 是 不 放弃 对 科学 事业 的 热爱 ,有 的 白天 参加 “运动 ”>, 晚 上 偷偷 地 做 实验 , 有 的 在 完成 工农 业 生 产 提 出 的 任务 的 过 程 中 , 结合 生物 学 上 的 问题 进行 研究 。“ 文 化 大 革命 ”结束 后 , 科 学 工作 者 的 科研 热情 高 涨 ,生物 科学 得 到 很 快 的 发 展 。 到 20 世纪 末 , 在 很 多 的 分 支 学 科 上 取得 了 大 量 可 喜 的 进展 。 植物 学 植物 形态 学 与 解剖 学 在 70 年 代 后 半期 , 由 于 学 科 的 相互 渗透 以 及 扫描 电镜 、 透射 电镜 、 激 光 扫 描 共 聚焦 显微镜 以 及 免疫 获 光 等 新 技术 的 应 用 , 大 大 促进 了 学 科 的 发 展 。 在 经 济 植物 形态 解剖 方面 ,70 年 代 后 期 出 版 了 系列 丛书 , 如 《棉花 形 态 学 入 《大 白菜 形态 学 信 《天 麻 形 态 学 》 等 等 。80 年 代 出 版 的 有 《棉花 形态 和 解 剖 结 构图 谱 》 和 《小 麦 形态 和 解剖 结构 图 谱 》 等 。 在 中 国 特有 植物 的 形态 解剖 方 面 有 《 银 杉 生物 学 》 (1990) 和 《三 尖 杉 生物 学 》 (1999) 等 。 种 子 形态 方面 有 《 打 草 种 子 图 说 》(1980), 幼 苗 形 态 方面 有 《农田 杂 草 幼苗 》(1975) 等 。 此 外 ,对 某 些 旱 生 植物 , 结 合 环境 污染 及 植物 病理 方面 也 进行 了 不 少 植物 形态 解剖 及 植物 病理 解剖 的 工作 。60 年 代 后 期 开始 , 用 离 体 植物 组 织 或 器 官 , 开展 了 大 量 实验 形 态 和 实验 解 训 的 研究 , 探讨 植物 形态 发 生 中 的 各 种 基本 规律 , 在 各 种 经 济 植物 、 果 树 、 花 卉 等 方面 的 工作 是 大 量 的 。 例 如 风 信 子 外 植 体 植物 营养 工 和 花芽 形态 的 发 生 , 马 铃 昔 无 病毒 株 的 大 量 繁 殖 , 杜 促 、 黄 柏 、 构 树 等 木 本 植物 剥皮 和 新 皮 再 生 等 研究 都 取得 重大 进展 。 孢子 形态 方面 ,《 中 国 植物 花粉 形态 》1997 年 经 修订 后 再 版 ,《 中 国 蕨 类 植物 孢子 形态 》 和 《中 国 热带 亚热带 被 子 植 物 花粉 形态 》 也 相继 出 版 。 有 大 量 的 专科 、 专 属 花 粉 形态 或 超 微 结构 的 研究 。 有 关 成 果 在 李 正 理 的 “ 植 物 形 态 解剖 学 近年 进展 ” (1994) 以 及 尤 瑞 麟 、 胡 玉 嘉 的 “中 国 植物 形态 学 史 ” 《1994) 上 有 全 面 的 反映 。 植物 豚 胎 学 研究 在 70 年 代 开 始 .中 国 特有 裸子 植物 和 重要 经 济 农林 果蔬 植物 的 胚胎 学 研究 也 有 了 丰硕 的 成 果 。 其 中 包括 植物 花药 和 单 倍 体 细胞 培养 以 及 以 后 发 展 的 单 倍 体育 种 , 在 国际 上 处 于 领先 地 位 ; 裸子 植物 比较 胚胎 学 ( 王 伏 雄 等 ) 和 重要 农作物 杂交 胚胎 学 取得 重大 进展 ;“ 雄 性 生殖 单位 ”精细 胞 的 结构 功能 研究 , 小 麦 精细 胞 具 明 显 “尾巴 ”结构 〈 胡 适宜 ) 等 , 引 起 国际 广泛 的 关注 ;, 胚 吉 、 卯 细胞 和 精细 胞 分 离 , 以 及 各 种 类 型 细胞 的 体外 融合 〈 杨 弘 远 、 周 嫦 ) , 处 于 国际 领 先 地 位 ; 胚胎 发 育 的 生理 生化 基础 和 调控 , 遗传 信息 展现 的 时 、 空 、 序 等 方面 ,以 及 在 水 稻 胚 胎 发 育 〈 唐 锡 华 ) 和 水 稻 无 融合 生殖 等 方面 也 都 取得 可 喜 的 成 果 。 植物 资源 学 的 工作 应 用 性 强 。 通 过 植物 资源 调查 的 群众 运动 , 科 学 工作 者 发 现 了 不 少 有 利用 价值 的 植物 。 突 出 的 有 田 兽 胶 的 发 现 , 田 苗 胶 可 作为 石油 工业 上 基 压 裂 液 原 料 , 提 高 石油 产量 , 代 替 了 过 去 进口 的 瓜 尔 胶 。 芳 香 植物 山 巷 子 , 解 21 决 了 我 国 对 柠檬 醛 的 需要 并 可 大 量 出 口 。 药 用 植物 很 多 , 如 葛 关 木 可 解决 降 血 压 药 利 血 平 的 来 源 , 薯 鞭 类 植物 可 作为 合成 可 的 松 和 避孕 药 的 原料 , 中 国 科学 院 成 都 生物 所 还 利用 其 制 成 了 地 奥 心血 康 , 成 为 20 世纪 后 期 国内 重要 的 心血 管 病 药 物 。 更 值得 一 提 的 是 履 吻 哟 等 在 1977 年 在 青 苦 〈4ytemzsia azzzxa) 中 发 现 了 青 蒿 素 , 制 成 一 种 高 效 速 效 的 抗 痉 药 , 用 于 间 日 将 特别 是 脑 型 宅 有 良 效 , 挽 救 了 很 多 垂死 病人 的 生命 , 这 是 我 国 对 世界 医药 学 做 出 的 重要 贡献 。 藻类 学 方面 , 在 1983 一 1984 年 又 进行 过 一 次 海洋 普查 , 对 我 国治 海 海藻 的 区 系 分 析 表 明 , 我 国 渤海 、 黄 海 属 北 温带 海洋 植物 区 系 组 , 北 太平 洋 植物 区 的 东亚 区 ;东海 和 南海 的 东南 部 , 台 湾 的 东部 和 南部 , 以 及 东沙 、 西 沙 和 南沙 群岛 则 都 是 热带 性 质 的 .《 中 国 孢 子 植 物 志 》 中 有 《 营 类 志 》。 在 摸 清 紫 莱 、 海 带 等 经 济 海 藻 的 生理 、 生 态 特性 以 及 生活 史 基础 上 , 创 造 了 一 套 科 学 的 养殖 技术 。 曾 呈 奎 提 出 “海洋 农 牧 化 ”的 设想 。 养 殖 规模 已 达 每 年 100 万 吨 以 上 的 鲜 菠 ,包括 海带 、 紫 菜 、 裙 带 菜 、 康 麟 菜 、 江 万 等 , 以 及 数 千 吨 的 海藻 制品 , 如 褐藻 胶 、 琼 胶 、 卡 拉 胶 、 甘 露 醇和 碘 。 我 国 已 由 海藻 产品 进口 国 变 为 出 口 国 。20 世纪 的 后 20 年 , 费 修 绠 等 结合 生物 技术 在 紫 莱 、 江 世 等 红 藻 养殖 方面 做 出 了 贡献 。 螺旋 藻 (Spzrxliza) 是 鱼 类 养殖 的 饲料 , 也 是 人 类 优良 的 保健 食品 。80 年 代 后 , 国 内 开始 大 规模 培养 , 胡 鸿 钧 等 在 云南 永 胜 县 程 海 建立 我 国 第 一 个 螺旋 藻 中 试 基地 。 国 内 养殖 单位 很 多 , 生 产能 力 几 乎 达到 国外 年 总 产量 。 黎 尚 豪 等 进行 固氮 蓝藻 固氮 作用 研究 。 大 田 实验 表明 , 施 种 固氮 蓝藻 有 一 定 增产 效果 , 可 增加 籽粒 数 , 减 少 空 充 率 。 真菌 资源 开发 , 到 20 世纪 后 期 共有 过 三 次 。 第 一 次 是 60 年 代 至 70 年 代 初 的 粗放 的 以 刘 锡 进 为 主 的 , 实 现 了 灵芝 的 人 工 栽 培 , 随 后 在 全 国 掀起 开发 与 应 用 热 潮 。 在 食用 菌 方面 , 出 版 有 《 毒 蘑菇 》(1973) 和 《食用 蘑菇 》(1982) 。 第 二 次 开 发 目标 是 野生 的 珍稀 食用 、 药 用 真菌 金 耳 (Tyemzelia axrantialpa), 一 种 保健 食品 。 金 耳 多 糖 的 分 离 纯化 及 其 理化 性 质 分 析 在 国内 已 日 益 开展 起 来 。 第 三 次 开发 是 通 过 基因 工程 技术 , 用 基因 工程 改造 用 于 发 酵 生产 Y- 亚 麻 酸 的 深 黄 被 钨 霉 。 此 外 还 研究 真菌 内 酰胺 次 级 代谢 调控 的 分 子 机 制 , 为 生产 新 抗生素 提供 可 能 。 在 植物 细胞 生物 学 领域 , 在 80 年 代 , 陆 文 梁 开始 对 在 脱 分 化 状态 下 的 细胞 分 裂 进行 研究 ,做 了 细致 的 超 微 结构 研究 和 活体 连续 观察 研究 , 获 得 了 细胞 分 裂 的 全 过 程 , 证 据 表 明 脱 分 化 状态 下 的 细胞 分 裂 是 无 丝 分 裂 , 是 一 种 特有 的 新 的 细胞 分 裂 类 型 , 称 之 为 臂 裂 。 单 细 胞 分 裂 的 活体 连续 观察 一 直 延 续 到 形成 一 小 细胞 团 , 发 现 由 臂 裂 分 裂 形成 的 子 细胞 都 具 不 断 分 裂 的 能 力 , 并 且 开 始 的 几 次 分 裂 都 是 劈 裂 。 2 无 脊 椎 动物 等 方面 取得 一 批 成 果 , 发 表 了 大 量 的 专著 , 如 《废水 生物 处 理 微 型 动物 图 志 》 (1976)、《 微 型 生物 监测 新 技术 》 (1990)、《 中 国 淡水 轮 虫 志 》 (1961)、《 医 学 寄生 虫 学 》(1990)、《 人 畜 线虫 学 》(1987)、《 鱼 类 寄生 虫 和 寄生 虫 病 》 (1999)、Tphe Spiders or China (《 中 国 师 蛛 》,1999)、《 贝 类 学 纲要 》 (1995) 和 《中 国土 壤 动 物 检索 图 鉴 》(1998) 等 等 。 尹 文英 从 1963 年 就 开始 发 表 原 尾 虫 系统 分 类 研究 论文 , 不 仅 提 出 了 新 的 分 类 系统 , 并 通过 对 原 尾 虫 精子 和 感 党 器 官 的 亚 显 微 结 构 比 较 研 究 ,1995 年 将 原 尾 虫 从 昆虫 岗 中 提出 , 并 成 立 与 昆虫 纲 并 列 的 原 尾 纲 。 沈 挡 芬 等 创建 了 “水 质 一 微型 生物 群落 检测 一 PFU 法 ”, 于 1991 年 经 国家 环保 局 通过 , 成 为 我 国 第 一 个 自行 制定 的 生物 监测 法 , 原 生动 物 作为 水 质 污染 程度 的 指示 生物 的 国家 标准 。 我 国 昆 虫 学 进展 迅速 , 第 19 届 国 际 昆虫 学 大 会 1992 年 在 北京 召开 。 兰 椎 动物 方面 开展 了 大 量 的 工作 。 比 较 解 剖 方 面 , 有 朱 元 易 等 对 我 国 软骨 鱼 类 侧线 系统 及 罗 伦 管 系统 的 比较 研究 , 张 有 为 和 宋佳 坤 对 鲜 亚 目 和 鳃 科 鱼 类 侧线 形态 的 研究 , 田 婉 淑 等 对 我 国 两 栖 类 舌 骨 肌 的 比较 研究 , 郑 光 美 等 对 三 种 马 鸡 后 肢 肌 的 比较 解剖 , 周 开 亚 等 对 白 鳍 豚 的 系统 研究 , 林 大 诚 等 对 大 熊猫 器 官 系统 比 较 研 究 。 以 上 都 是 结合 形态 学 特征 分 析 并 对 系统 分 类 学 提出 见解 。 在 灵 长 类 方面 , 专著 就 有 《长 臂 猿 解剖 》 ( 吴 新 智 、 叶 智 彰 ,1978)、《 猕 猴 解 前》 ( 叶 智 彰 等 , 1985)、《 人 金丝猴 解剖 》( 叶 智 彰 等 ,1987) , 此 外 还 有 180 多 篇 形态 解剖 论文 。 以 上 内 容 涉及 外 部 形态 、 上 骨骼、 肌肉、 消化、 呼吸、 泌尿 、 生 殖 、 内 分 泌 、 循 环 、 神 经 及 感觉 等 各 种 系统 .工作 从 静态 到 动态 ,从 形态 到 功能 , 从 种 、 类 和 群 到 种 间 、 属 闻 以 至 与 其 他 灵 长 类 的 系统 比较 , 对 我 国 灵 长 类 的 分 类 和 系统 进化 提供 了 许多 形 态 解剖 学 证 据 。 在 实验 生物 学 方面 , 贝 时 璋 对 鳗 形 线虫 等 的 细胞 常数 、 细 胞 分 类 、 染 色 体 结 构 等 进行 研究 , 后 来 在 鸡 胚 中 对 卵黄 颗粒 等 细胞 器 和 DNA 等 进行 研究 , 提出 “ 细 胞 重建 ”学 说 。 童 第 周 和 严 绍 熙 、 杜 森 等 用 核 移 植 技术 早 在 80 年 代 就 创造 出 鲤 鲫 移 核 鱼 , 并 在 鲤鱼 、 鲫 鱼 和 金鱼 不 同属 种 间 做 了 大 量 核 移 植 的 工作 。 在 两 栖 疏 行 类 研究 中 应 用 分 支 系 统 学 和 数值 分 类 学 的 方法 ,结合 电镜 观察 亚 显 微 结 构 、DNA 指纹 分 析 , 并 尝试 通过 分 子 钟 来 研究 扬子 乌 的 进化 时 序 , 并 取得 一 定 结果 。 鸟 类 研究 方面 ,90 年 代 以 来 ,无线 电 遥 测 、 声 谱 分 析 、 分 子 生物 学 技术 等 手 段 都 相继 应 用 。 目 前 不 仅 广 泛 采 用 数理 统计 、 数 学 模型 及 计算 机 分 析 , 而 且 地 理 言 息 系统 以 及 全 球 定位 系统 等 研究 技术 也 都 获得 应 用 。 1976 年 后 微生物 学 研究 进入 了 发 展 新 阶段 ,, 新建 了 一 批 重要 研究 机 构 ,, 微 生 23 物 学 进入 一 个 全 面 发 展 新 时 期 。 根瘤 菌 〈 陈 文 新 等 ) 和 放 线 菌 分 类 研究 〈 交 逊 初等 ) 基本 上 与 国际 同步 , 化 学 分 类 、 数 值 分 类 、 同 工 酶 测定 、DNA 杂交 、16S rRNA 序列 分 析 等 技术 被 全 面 应 用 。 在 生理 学 方面 , 对 地 中 海 拟 无 枝 酸 菌 〈4mzycolatozpszis mediterraze) 力 复 霉 素 合 成 途径 的 调节 〈 焦 瑞 身 等 ) 的 研究 在 指导 生产 上 取得 了 实效 ;固氮 微生物 的 生理 学 研究 也 取得 一 批 成 果 ( 李 季 伦 等 ) 。 细菌 、 放 线 菌 遗传 学 方面 有 大 量 的 工作 , 如 对 苏 云 金 杆 菌 和 球形 芽孢 杆菌 等 昆虫 病原 菌 中 编码 晶体 毒 蛋 白 基 因 的 质粒 研 究 , 并 通过 基因 操作 将 该 基因 引入 到 植物 中 得 到 具 抗 虫 能 力 的 植株 。 放 线 菌 质粒 的 分 子 遗 传 学 、 发 育 和 分 化 的 研究 以 及 真菌 的 分 子 育种 方面 都 进行 了 较 深 人 的 工 作 。 在 次 生 代 谢 物 的 基因 克隆 方面 , 在 世界 上 首次 克隆 了 涉及 烯 类 抗生素 生物 合 成 的 基因 簇 , 这 是 借助 基因 工程 创造 新 抗生素 衍生 物 的 良好 基础 。 自 1985 年 以 来 已 对 上 百 种 基因 进行 了 克隆 和 表达 的 研究 , 在 工农 医 方面 都 有 所 见效 。 此 外 , 在 医学 微生物 学 、 农 业 微生物 学 、 利 用 微生物 及 其 次 生 代谢 产物 防治 植物 病虫害 、 工 业 微生物 学 、 微 生物 霉 腐 防治 、 兽 医 微生物 学 以 及 环境 微生物 学 等 领域 都 取得 一 大 批 成 果 。 病毒 学 方面 , 1969 年 开展 了 烟草 花 叶 病 毒 核 酸 体外 合成 的 研究 , 开始 了 病毒 分 子 生 物 学 的 工作 。 建 立 了 体外 合成 蛋白 质 体 系 , 生 物 合 成 了 烟草 花 叶 病 毒 外 壳 蛋白 ,开展 了 利用 cDNA 分 子 杂 交 技 术 检测 和 鉴定 类 病毒 等 工作 .80 年 代 以 后 , 随 着 分 子 病 毒 学 工作 的 开展 , 对 我 国 的 一 些 毒 株 进 行 了 结构 和 功能 、 复 制 机 制 及 其 与 宿主 关系 的 初步 研究 。90 年 代 , 对 总 苗 病毒 天 坛 株 基因 组 全 序列 进行 测定 与 分 析 〈 金 奇 等 ), 对 我 国 大 陆 丙 型 肝炎 病毒 遗传 结构 及 基因 进行 了 分 型 〈 颜 子 颖 等 ) 。 病毒 作为 外 源 基因 载体 方面 也 开展 了 研究 , 对 新 型 系列 病毒 载体 的 构建 和 应 用 取 得 了 成 果 〈 颜 子 颖 等 ) 。 医学 病毒 学 研究 在 病毒 学 中 居 和 领先 地 位 , 突 出 的 例子 有 在 国际 上 首先 研究 成 功 乙 型 肝炎 疫苗 〈 黄 桢 祥 、 王 逸民 等 ) 以 及 侯 云 德 等 研制 成 功 了 人 基因 工程 干扰 素 并 投入 生产 。 在 兽医 病毒 学 方面 , 草 鱼 出 血 病毒 病 基 本 上 得 到 控制 , 畜 禽 的 口 蹄 疫 及 瘟病 基本 得 到 控制 。 对 危害 发 酵 工 业 的 鸣 菌 体 的 分 离 、 鉴 定 和 防治 取得 一 定 成 绩 。 应 用 鸣 菌 体 对 肠 杆 菌 科 细 菌 进 行 分 类 和 鉴定 是 我 国 科学 家 的 创新 〈 何 晓 青 等 ) 。 植物 病毒 学 研究 , 80 年 代 以 后 开展 了 基因 工程 研究 。 田 波 等 首次 开展 了 利 用 卫星 RNA 防治 病毒 病 的 研究 , 用 基因 工程 手段 获得 高 度 抗 病毒 性 能 的 转基因 烟草 , 还 对 卫星 RNA 防 病 机 制 和 病毒 致 病 分 子 机 制 做 了 系统 的 研究 。 在 环境 病毒 学 方面 和 昆虫 病毒 学 方面 也 都 做 了 不 少 研究 工作 。 “文化 大 革命 ”后 分 类 学 的 工作 迅速 恢复 。 中 国 幅 员 辽 阔 , 特别 是 对 一 些 重要 24 的 边缘 地 区 的 生物 资源 远 远 没有 调查 清楚 , 因 此 科学 考察 工作 又 很 快 开 展 起 来 。 这 阶段 大 规模 的 考察 工作 有 : 1973 一 1980 年 的 青藏 高 原 科 学 考察 , 1980 一 1984 年 的 青藏 高 原 一 横断 山区 科学 考察 , 以 及 80 年 代 后 期 的 武陵 山地 区 生物 资源 考察 、 青海 可 可 西里 科学 考察 、 全 国 海岸 带 考察 、 滩 涂 资 源 调查 、 海 岛 调查 、 国 际 海洋 联合 考察 以 及 南沙 群岛 及 其 周围 海区 的 海洋 综合 科学 考察 等 。 研 究 人 员 所 到 之 处 有 些 是 没有 人 迹 的 无 人 区 , 收 集 了 大 量 珍贵 的 资料 及 标本 。 到 20 世纪 末 , 该 领域 的 专著 与 论文 成 果 累 累 。 首 先是 “三 志 ” 的 工作 , 除 中 国 科 学 院 始终 资助 外 , 1993 年 被 列 为 国家 自然 科学 基金 重大 项 目 ; 1998 年 又 再 次 被 列 为 国家 自然 科学 基金 重大 项 目 , 又 得 到 国家 自然 科学 基金 委 和 国家 科学 技术 部 的 联合 资助 .。 由 于 投资 额 较 前 有 大 幅度 增加 , 进展 速度 也 大 大 加 快 。 共 有 80 卷 、 125 册 , 包括 300 余 科 、3 万 余 种 植物 的 《中 国 植物 志 》 经 过 40 年 、 百 位 以 上 植物 分 类 学 家 的 努力 已 经 基本 完成 。 其 中 不 少 卷 册 被 评 为 国家 自然 科学 奖 和 中 国 科学 院 科 技 进步 奖 。 此 外 ,于 1998 年 开始 的 中 美 合作 编辑 的 Flora o Cjhzrna 英文 版 至 1999 年 底 已 出 版 了 4、15、16、17、18 五 卷 和 3 卷 的 图 版 集 。 动 物 志方 面 , 到 1998 年 已 出 版 了 《中 国 动物 图 谱 》27 册 、《 中 国 经 济 昆 虫 志 》55 册 、《 中 国 经 济 动物 志 》11 册 、《 中 国 动物 志 》47 册 。 而 《中 国 孢 子 植物 志 》 到 1999 年 1 月 已 出 版 的 有 22 册 , 竺 出 版 的 有 11 册 。 很 多 省 市 也 都 分 别 出 版 了 动物 志 或 植物 志 , 或 者 有 关 生物 专 类 的 专著 。 这 几 十 年 来 出 版 的 其 他 专著 与 论文 的 数量 巨大 , 这 里 仅 列 举 很 小 的 一 部 分 : 如 《中 国 高 等 植物 图 鉴 》 共 7 册 “〈 王 文采 等 ,1972 一 1983), 《中 国 种 子 植物 特有 属 》 (应 俊生 等 ,1994),《 中 国 蕨 类 植物 孢子 形态 》 ( 张 玉 龙 等 , 1976), 《中 国 蝶 类 志 》( 周 尧 ,1994),《 中 国 鸟 类 区 系 纲 要 》 (英文 版 ) 〈 郑 作 新 , 1987),,《 中 国 热带 土壤 动物 》 (1992), 《西南 武陵 山地 区 兰 椎 动物 》(1997),《 喀 喇 昆仑 山 一 昆仑 山地 区 昆虫 》 〈1996),《 西 藏 哺乳 类 》 (1986) ,《 珊 瑚 礁 鱼 类 》 (1994),《 中 国 海 兽 图 谱 》(1997), 以 及 《中 国 哺乳 动物 图 鉴 》( 王 应 祥 ,2000) 等 。 真菌 学 专著 有 《中 国 真 菌 总 汇 》 ( 戴 芳 澜 ,1979) 及 《真菌 学 大 全 》 ( 故 维 藩 , 1998) 。 此 外 , 还 有 《中 国 地 衣 名 录 》 ( 马 骏 ) 及 《中 国 地 衣 综 观 》( 魏 江 春 ) 等 。 分 类 学 不 仅 要 对 生物 定名 以 识别 物种 ,还 要 阐明 生物 间 的 亲缘 关系 和 分 类 系 统 , 阐 明 动 物 系 统 发 育 的 过 程 及 其 规律 。 中 国 分 类 学 家 也 做 了 大 量 的 工作 , 下 面 仅 举 三 个 突出 的 例子 。 货 钦 止 1979 年 出 版 的 《中 国 鞘 藻 目 志 》, 著 者 在 深入 研究 该 目 形 态 分 类 特征 的 基础 上 , 对 鞘 落 目 类 群 间 的 亲缘 关系 提出 了 新 的 观点 , 对 该 目的 分 类 系统 进行 了 修订 , 在 国内 外 受到 高 度 的 评价 , 获 1982 年 度 国 家 自然 科学 奖 二 等 奖 。 秦 仁 昌 1978 年 发 表 的 “中 国 蕨 类 植物 科 属 的 系统 排列 和 历史 来 源 ” 集 其 毕生 研究 心得 , 研 究 了 蕨 类 植物 错综复杂 的 亲缘 关系 , 建 立 了 一 个 比较 自然 的 系统 ,为 全 国 植 物 标本 馆 所 采用 ,获得 1993 年 度 国 家 自然 科学 奖 一 等 奖 。 陈 世 阳 29 1997 年 出 版 的 《进化 论 与 分 类 学 》 一 书 , 提 出 了 物种 变 又 不 变 与 种 间 连 续 又 间断 的 概念 , 系统 发 育 是 变 又 不 变 的 进化 过 程 ; 进化 论 是 生物 分 类 的 理论 基础 , 分 类 学 是 生物 进化 的 历史 总 结 等 论点 。 此 书 以 中 、 英 文 出 版 , 受 到 国内 外 普遍 重视 。 80 年 代 以 来 , 根据 生物 的 核 型 和 带 型 开展 了 细胞 分 类 的 研究 。 在 植物 与 动物 方面 都 有 大 量 的 研究 。 如 在 动物 方面 , 在 鱼 类 、 两 栖 爬 行 类 、 哺 乳 类 和 昆虫 等 类 群 方面 所 发 表 的 专著 有 《中 国 鸟 类 染色 体 图 谱 》、 《 鹿 的 核 型 与 染色 体 进化 》 和 《中 国 灵 长 类 染色 体 》 等 。 施 立 明 等 通过 染色 体 核 型 的 研究 , 在 云南 高 黎贡山 的 记 中 鉴定 出 一 个 新 的 物种 , 定 名 为 贡 山 订 。90 年 代 开 始 , 一 批 年 轻 的 学 者 运用 分 子 生物 学 的 技术 来 揭示 生物 类 群 的 谱系 , 开展 了 分 子 系统 学 的 研究 。 在 动物 方面 , 中 国 科 学 院 昆 明 动物 研究 所 科研 人 员 的 工作 较 多 , 他 们 在 大 人 熊猫、 雪豹 、 魔 、 灵 长 类 动物 、 链 、 鳞 、 草 鱼 以 及 果 蝇 方面 探讨 了 它们 的 属 种 分 化 和 系统 演化 , 发 表 的 论文 有 不 少 刊登 在 国内 外 著名 的 刊物 上 。 在 植物 方面 , 中 国 科 学 院 植物 研究 所 有 较 多 的 研究 , 其 中 稻 属 (Oryza)、 区 药 属 (Paeonmza) 基因 组 的 进化 研究 , 及 松 科 (Pinaceae) 、 桦 木 科 〈Betulaceae) 的 系统 发 育 重建 工作 已 在 国际 上 产生 了 重要 的 影响 。 此 外 , 真 菌 及 地 衣 的 分 子 系统 学 等 研究 在 90 年 代 后 期 都 相继 开展 起 来 。 生态 学 80 年 代 开 始 , 生 态 学 进入 迅速 发 展 时 期 , 一 方面 广泛 地 与 工农 业 建 设 、 城 市 管理 、 环 境 保 护 、 国 土 整治 等 社会 经 济 领域 结合 , 另 一 方面 从 层次 上 不 仅 在 个 体 与 种 群 水 平 , 而 且 在 群落 、 生 态 系统 、 农 林 复 合 系统 、 景 观 、 生 物 圈 直至 全 球 变 化 等 方面 都 有 研究 。90 年 代 后 期 ,分子 生态 学 的 问题 也 已 开始 触及 。 从 80 年 代 以 后 所 出 版 的 教材 和 专著 反映 了 涉及 的 领域 很 广 。 例如 ,《 中 国 植被 》( 吴 征 镁 主编 , 1980) 是 30 年 来 植被 研究 总 结 性 的 巨著 。 此 外 还 有 修学 煜 的 《生态 学 与 大 农业 发 展 》(1984), 阳 含 如 、 卢 泽 思 的 《植物 生态 学 的 数量 分 类 方法 》, 马 世 骏 、 李 松 华 的 《中 国 的 农业 生态 工程 》 (1987), 李 博 的 《普通 生态 学 》 (1990), 王 祖 望 的 《能 量 生 态 学 一 一 理论 、 方 法 与 实践 》 (1993), 蔡 晓 明 的 《生态 系统 生态 学 》 (2000) , 马 世 骏 、 王 如 松 的 《社会 一 经 济 一 自然 复合 生态 系统 》(1984) , 宋 永昌 等 的 《城市 生态 学 》(2000), 以 及 肖 笃 宁 的 《景观 生态 学 研究 进展 》(1999) 等 等 。 在 植物 生态 学 领域 ,60 年 代 开 始 , 各 地 区 各 省 都 做 了 大 量 植被 调查 工作 ,70 年 代 后 期 专著 相继 出 版 , 有 《广东 植被 》(1976)、《 新 疆 植 被 及 其 利用 》(1978)、 《四 川 植被 》(1980)、《 安 徽 植被 》(1983)、《 内 蒙古 植被 》(1985)、《 云 南 植被 》 (1987) , 青 海 、 西 藏 、 贵 州 、 湖 南 、 福 建 、 台 湾 、 河 北 等 省 植被 专著 也 陆续 面世 。 某 些 区 域 的 植被 专著 出 版 的 有 如 : 《 贡 咕 山 植被 》(1985)、《 中 国 大 兴安 岭 植被 》 (1991)、《 中 国 大 兴安 岭 森 林 》 (1998)、《 常 绿 阔 叶 林 生 态 学 研究 》 (1998) 以 及 《 红 树 林 》 (1984) 等 。 26 植被 动态 研究 方面 , 各 种 植被 类 型 的 演 蔡 规律 研究 一 直 很 受 重 视 。 影 响 植被 动态 变化 原因 有 自然 因素 和 人 为 因素 , 而 人 为 因素 是 引起 生态 系统 退化 的 重要 原 因 , 因 此 对 以 恢复 各 种 生态 系统 为 目的 的 恢复 生态 学 有 很 多 的 研究 , 发 表 了 不 少 专著 , 有 《南亚 热带 森林 群落 动态 学 》( 彭 少 镁 ,1996)、《 封 山 育 林 研 究 》( 徐 化 成 等 ,1994)、《 热 带 亚热带 退化 生态 系统 植被 恢复 生态 学 研究 》〈 余 作 岳 等 , 1996 久 《中 国 退 化 生态 系统 研究 》( 陈 灵芝 等 ,1996)、《 河 西 走廊 盐 渍 地 的 生物 改 良 与 优化 生产 模式 》( 任 继 周 等 ,1998) 和 《 松 嫩 平原 盐 生 植物 与 盐 碱 化 草地 的 恢 复 》( 郑 慧 莹 等 ,1999) 等 。 修学 煜 是 植被 制图 方面 的 黄 基 人 , 1 : 1 000 万 和 1 : 400 万 中 国 植 物 图 早已 出 版 。 由 修学 煜 主编 、 各 省 植物 生态 学 家 参加 的 1 : 100 万 中 国 植被 图 , 历时 近 20 年 在 20 世纪 未 已 经 完成 ,21 世纪 初 即 将 出 版 。 80 年 代 开 始 , 生态 系统 生态 学 在 我 国 道 勃发 展 , 以 生物 生产 力 、 能 量 流 动 、 物 质 循环 及 其 动态 变化 为 主要 研究 内 容 , 全 国 先后 建立 了 和 森林、 草原 、 草 旬 、 攻 漠 、 水 体 以 及 农田 生态 系统 定位 站 。 除 大 专 院 校 和 林业 部 建立 不 同 的 定位 站 外 , 中 国 科学 院 由 29 个 生态 系统 定位 站 组 成 了 研究 网 络 。 出 版 了 大 量 的 系列 论文 集 与 专 著 , 具 代表 性 的 有 《云南 哀 牢 山 森 林 生 态 系统 研究 》( 吴 征 匀 ,1983)、《 中 国 海南 岛 尖 峰 岭 热带 林 生 态 系统 》( 基 有 绪 ,1991)、《 常 绿 阀 叶 林 生 态 系 统 研究 》( 钟 章 成 ,1992)、《 暖 温带 和 森林 生态 系统 结构 与 功能 》( 陈 灵芝 7,1997)、《 中 国 红 树林 生 态 系 》( 林 鹏 ,1997)、《 青 藏 高 原生 态 系统 及 优化 利用 模式 》 (李文华 、 周 兴 民 , 1998)、《 中 国 森 林 生 态 系统 养分 循环 》( 陈 灵芝 等 ,1997), 以 及 《中 国 森 林 生 态 系统 的 生物 量 和 生产 力 》( 冯 宗 炜 等 ,1999) 。 中 国生 态 系统 生态 学 的 发 展 已 逐步 与 国际 长 期 生态 学 研究 接轨 。 全 球 变化 对 植被 和 森林 的 影响 是 我 国 从 80 年 代 末 起 一 直 关 注 的 研究 课题 。 《全 球 气 候 变 森林 影响 》( 李 克 让 等 ,1996) 和 《气候 变化 对 中 国 和 森林 影响 研究 》( 徐 德 应 等 ,1997) 是 这 方面 研究 的 两 本 专著 。 在 第 一 性 生产 力 、 生物 量 、 植 被 对 全 球 变化 的 响应 方面 也 有 不 少 论文 。 此 外 ,70 年 代 以 来 ,在 工业 废水 、 废 气 对 环境 , 尤 其 是 对 植物 和 土壤 影响 方 面 做 了 大 量 污染 植物 生态 学 研究 。 其 中 酸雨 对 植物 影响 是 重要 的 研究 内 容 。 植 物 种 群生 态 学 在 一 些 重要 树种 、 人 竹子 及 羊 草 、 大 针 茅 等 方面 都 有 系统 次 和 人 的 工作 。90 年 代 以 来 克隆 植物 生态 学 也 己 有 研究 工作 的 报道 。 动物 生态 学 方面 ,80 年 代 开 始 动物 种 群生 态 学 、 生 理 生 态 学 研究 , 并 得 到 了 较 大 的 发 展 。 异 质 种 群 理论 及 种 群生 存 力 理论 应 用 于 动物 种 群 方面 做 了 不 少 研 究 。 由 于 分 子 生物 学 与 行为 学 的 渗透 , 动 物 行 为 生态 学 是 一 个 研究 热点 。 另 一 个 热点 是 对 遗传 多 样 性 、 和 人 侵 物 种 、 关 键 种 与 功能 群 以 及 物种 濒危 机 制 的 研究 。 在 27 鼠 类 种 群生 态 学 及 路 齿 类 行为 学 研究 方面 有 大 量 的 工作 成 果 ,, 其 中 有 张 知 彬 等 主 编 的 《农业 重要 害 鼠 的 生态 学 及 控制 对 策 》(1999) 等 , 钟 文 勤 、 樊 乃 昌 等 系统 阐 述 了 过 度 放牧 加 剧 草原 鼠 害 发 生 的 机 理 , 陈 安国 等 发 现 东 方 田鼠 繁殖 、 迁 移 及 种 群发 生 与 长 江水 文 气 象 的 关系 。 灵 长 类 生态 学 与 行为 学 是 国内 外 灵 长 类 学 研究 中 最 活 牙 的 一 个 领域 。 汉 庆 等 对 笼 养 条 件 下 间 蜂 猴 的 生态 、 繁 殖 、 生 长 发 育 、 行 为 学 和 母 婴 关系 做 了 系统 的 研究 。 藏 商 猴 是 我 国 特有 的 灵 长 类 , 赵 其 昆 、 邓 紫 云 对 四 川 哦 眉山 种 群 的 生态 学 与 行为 学 进行 了 长 期 研究 (1987 一 1995); 王 岐山 、 熊 成 培 等 对 黄山 的 种 群 进行 系列 观察 (1984 一 1994) 。 此 外 , 胡 锦 意 、 马 世 来 、 白 寿 昌 、 兰 道 英 等 对 黑 叶 猴 、 白 头 叶 猴 、 仰 鼻 猴 、 长 臂 猿 等 灵 长 类 在 栖 居 环境 、 习 性 、 活 动 范围 、 种 群 结构 、 配 偶 制 等 方面 做 过 生态 学 上 各 方面 的 研究 。 对 大 熊猫 的 砚 食 行为 、 性 行为 、 繁 殖 和 昼夜 活动 规律 等 方面 , 潘 文 石 和 胡 锦 章 及 其 他 科学 家 进行 了 长 期 的 研究 。 在 昆虫 生态 学 方面 有 以 温度 为 主 对 盲 晴 生 长 发 育 的 影响 、 昆 虫 迁 飞行 为 、 昆 虫 在 迁 飞 过 程 中 对 风 、 温 度 的 适应 和 选择 等 研究 。 此 外 , 对 马尾 松 的 松 毛虫 晴 及 其 寄生 天 敌 的 空间 格局 分 析 , 杉 木林 的 金龟 子 的 季节 动态 , 杨 树 的 光 肩 星 天 牛 种 群 的 空间 格局 , 园 林 昆 贝 、 蜘 蛛 群 落 结构 与 动态 , 以 及 草地 蜡 不 同 蛾 龄 的 飞行 能 为 和 昆虫 对 植物 次 生物 质 的 适应 策略 等 方面 有 大 量 的 研究 工作 , 鸟 类 方面 ;对 从 鸡 、 野 生 绿 孔 尖 、 朱 咒 等 的 克 食 和 食性 、 求 偶 、 孵 卵 、 梨 区 以 及 种 群 数 量 和 结构 等 方面 都 有 不 少 有 价值 的 论文 。 对 稚 类 的 迁移 路 线 、 鉴 类 的 繁殖 及 其 生态 学 生物 学 特征 也 做 了 研究 。 两 栖 爬 行 类 动物 的 生态 学 研究 也 有 报道 。 张 荣 祖 编撰 的 《中 国 动物 地 理 》(1999) 总 结 了 中 国 动物 地 理学 的 成 果 。 微生物 生态 学 研究 着 重 真菌 、 菌 根 和 土壤 微生物 等 方面 , 对 其 在 森林 、 草原、 农田 中 的 种 类 组 成 及 分 布 、 生 物 量 及 其 与 土壤 肥力 关系 等 方面 也 都 开展 了 不 少 研 究 。 农 业 生 态 学 的 成 果 主 要 在 下 列 7 个 方面 : 农作物 不 同 种 间 套 作 方 式 、 林 粮 间 作 、 农 业 水 分 生态 、 农 田 杂 草 、 农 作物 、 果 树 与 昆虫 关系 以 及 宏观 的 生态 农业 策 略 研究 等 . 淡水 生态 学 的 典型 工作 是 , 中 国 科 学 院 水 生生 物 研究 所 从 50 年 代 中 期 开始 在 武汉 东湖 进行 长 达 40 年 的 研究 。70 年 代 进 行 东 湖 渔 业 增产 试验 与 生物 生 产 力 的 研究 , 遵 循 生态 学 原理 ,采取 多 项 综合 措施 ,使 东湖 鱼 产 量 从 1971 年 开始 时 的 180 吨 猛 增 到 1978 年 的 800 吨 。1980 年 侥 钦 止 等 发 表 的 “武汉 东湖 浮游 植物 的 演变 〈1956 一 1975 年 ) 和 富 营养 化 问题 ”一 文 , 引 起 科学 界 的 重视 。80 年 代 , 对 东湖 的 研究 围绕 着 水 体 生 态 系统 的 结构 与 功能 , 90 年 代 工 作 则 着 眼 于 与 富 营养 化 有 关联 的 研究 , 都 取得 了 重要 的 成 果 , 集 中 反映 在 刘 建 康 主编 的 《东湖 生态 学 研究 》 (一 ,1990),( 二 ,1995) 两 本 专著 中 。 28 生物 多 样 性 科学 70 年 代 前 后 , 拯救 生物 多 样 性 问题 已 引起 发 达 国 家 的 普遍 关注 , 我国 也 开始 注意 到 这 一 严重 的 情况 。80 年 代 后 期 , 在 汪 松 建议 下 , 中 科 院 的 专家 组 成 “中 国 科学 院 生 物 多 样 性 工作 小 组 ”.1989 年 底 召 开 了 国内 第 一 次 生物 多 样 性 会 议 。 会 后 出 版 了 《中 国 科 学 院 生 物 多 样 性 研讨 会 会 议 录 》(1990), 这 是 中 国 第 一 本 有 关 生 物 多 样 性 现状 及 保护 的 专著 。 在 此 基础 上 ,1992 年 初 成 立 了 “生物 多 样 性 委员 会 ”国家 “ 八 五 ”计划 支持 了 生物 多 样 性 的 一 系列 重大 项 目 .“ 八 五 ”期 间 , 由 中 国 科 学 院 科 学 家 主持 , 全 国 大 专 院 校 及 科研 单位 参与 , 在 人 类 活动 对 生态 系统 多 样 性 影响 、 片 段 化 热带 雨林 中 岛屿 效应 研究 及 其 影响 规律 、 野 生动 植物 遗传 多 样 性 研究 、 濒 危 动 植物 物种 保护 生物 学 及 种 群生 存 力 分析 、 濒 危 植 物种 群 结构 与 动态 模型 研究 以 及 濒危 植物 生物 学 特性 等 方面 全 面 开 展 了 研究 .90 年 代 发 表 了 大 量 论文 , 并 出 版 了 下 列 专 著 :《 生 物 多 样 性 研究 的 原理 与 方法 》( 钱 迎 倩 、 马 克 平 主编 )、《 中 国 的 生物 多 样 性 》( 陈 灵芝 主编 )、《 人 类 活动 对 生态 系统 多 样 性 的 影 响 汶 《中 国 重 点 地 区 与 类 型 生态 系统 多 样 性 入 《物种 多 样 性 研究 与 保护 》《 中 国 动 植物 的 遗传 多 样 性 人 《遗传 多 样 性 研究 的 原理 与 方法 》《 保 护 生物 学 》《 生 物 多 样 性 理论 与 实践 》 以 及 《南沙 群岛 及 其 邻近 海域 生物 多 样 性 研究 》 等 等 。1991 年 开始 , 中 国 科学 院 开 始 了 中 国生 物 多 样 性 信息 系统 的 建设 。 1992 年 , 联合 国 在 巴西 召开 了 “环境 与 发 展 大 会 ” 在 由 各 国政 府 首 脑 参 加 的 会 议 上 通过 了 《生物 多 样 性 公约 》, 同 年 11 月 经 第 七 届 全 国人 民 代 表 大 会 常务 委 员 会 第 28 次 会 议 批准 , 中 国 成 为 《公约 》 缔 约 国 。 后 由 国家 环境 保护 局 牵头 ,在 履约 方面 做 了 大 量 工作 ,组 织 了 各 方 科学 家 完成 了 《中 国生 物 多 样 性 保护 行动 计 划 》(1994) 和 《中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 》(1998)。 为 了 保护 受 威胁 及 濒危 物种 , 编 写 动 植物 的 红皮书 及 红色 名 录 是 首要 的 任 务 。 在 植物 方面 , 1984 年 ,《 中 国 珍 稀 濒 危 植 物 名 录 》 正 式 公 布 。 由 国家 环保 局 主 持 , 中 国 科学 院 植物 研究 所 为 主编 单位 , 传 立国 为 主编 , 组 成 了 《中 国 植物 红 皮 书 》 编 委 会 。 为 更 好 地 让 该 书 发 挥 社会 效益 , 于 1989 年 先 出 版 了 普及 本 《中 国 珍 黎 濒 危 植 物 》。 而 《中 国 植物 红皮书 》 第 一 册 的 中 文 版 与 英文 版 分 别 于 1991 年 和 1992 年 出 版 《中国 濒危 动物 红皮书 》 也 由 国家 环保 局 资助 , 国家 濒危 物种 科学 委 员 会 承担 ,由 汪 松 任 主编 ,在 1998 年 开始 陆续 出 版 。 该 书 共 分 四 卷 , 鸟 类 卷 主编 为 郑 光 美 、 王 岐山 ,种 类 为 183 种 ; 鱼 类 卷 主编 为 乐 侯 琦 、 陈 宜 瑜 ,种 类 为 92 种 ; 两 栖 爬 行 类 卷 主 编 为 赵 尔 密 , 种 类 为 125 种 ; 兽 类 卷 主编 为 汪 松 , 种 类 为 133 种 。 每 种 都 有 种 群 分 布 、 数 量 现状 和 趋势 、 濒 危 等 级 和 受 威胁 原因 、 已 有 的 和 建议 应 采取 的 保护 措施 以 及 饲养 情况 等 基础 资料 。 建立 自然 保护 区 对 动 植物 物种 及 各 种 生态 系统 就 地 保护 ,是 保护 生物 多 样 性 9 的 主要 措施 .虽然 我 国 第 一 个 自然 保护 区 易 湖 山 自 然 保 护 区 于 1956 年 建立 , 但 80 年 代 以 后 是 自然 保护 区 大 发 展 的 时 期 。 到 1997 年 底 , 自然 生态 系统 类 的 自然 保护 区 为 928 个 , 占 国土 面积 的 7. 64% , 野 生生 物 类 保护 区 数量 为 113 个 , 自 然 和 遗迹 类 保护 区 为 14 个 。 此 外 , 生物 多 样 性 的 迁 地 保护 也 是 重要 的 保护 措施 。 全 国 植物 园 和 树木 园 总 数 已 达 120 个 左右 , 和 栽培 的 濒危 植物 及 其 他 植物 有 1.6 万 ~1. 8 万 种 , 占 中 国 植物 区 系 的 53%% 一 60% 。 动 物 园 总 数 超过 170 个 , 和 濒危 动物 繁育 中 心 一 起 ,使 大 熊猫 等 10 余 种 珍稀 濒危 动物 的 饲养 、 繁 殖 都 取得 很 好 效果 。 如 安徽 扬子 乌 繁育 研究 中 心 已 使 扬子 忽 由 野外 种 群 数 不 足 几 百 头 ,繁殖 到 种 群 数 远 远 超 过 8 000 头 ; 廉 鹿 80 年 代 由 英国 引 回 后 , 在 北京 廉 鹿 苑 等 三 个 基地 的 繁育 数量 已 大 量 增加 , 东北 虎 繁 殖 成 功 , 数 量 大 量 增加 , 也 都 正在 做 回归 自然 的 准备 。 大 熊猫 的 拯救 工作 成 效 也 很 明显 。 国家 在 从 60 年 代 开 始 建立 的 13 个 保护 区 的 基础 上 , 将 再 新 建 14 个 自然 保护 区 并 建立 保护 走廊 带 , 将 大 熊猫 保护 区 连 成 网 络 , 解决 栖息 地 片段 化 、 种 群 间 无 法 进行 基因 交流 的 问题 。 在 自然 保护 方面 ,1983 年 原 建设 部 就 发 出 通知 要 编写 《中 国 自 然 保 护 纲要 》, 经 30 多 位 科学 家 三 年 的 努力 完成 。 由 万 里 委员 长 作 序 , 国务 院 环境 保护 委员 会 通知 要 求 全 国 参 照 实 施 。 我 国 于 1978 年 经 国务 院 批准 成 立 了 中 国人 与 生物 圈 计 划 (MAB) 国 家 委员 会 , 阳 含 忠 、 李 文 华 和 赵 献 英 历任 三 届 秘 书 长 , 在 生物 多 样 性 保护 、 自 然 资源 管理 及 可 持续 发 展 等 方面 开展 了 研究 及 国际 合作 。1988 年 , 经 国家 科 协 批准 成 立 了 “国际 地 圈 生 物 圈 计划 ”(IGBP) 中 国 委员 会 。 叶 笃 正 、 陈 宜 瑜 历任 主席 ,在 推动 并 协 调 国内 各 有 关 单 位 开展 全 球 变化 研究 、 为 国家 资源 管理 提供 咨询 服务 以 及 国际 合作 等 方面 做 了 大 量 工作 。80 年 代 后 期 , 转 基因 作物 大 规模 向 环境 释放 的 条 件 已 经 成 熟 , 活 的 遗传 修饰 生物 体 (LMO) 的 潜在 生态 风险 及 要 关注 人 体 健 康 , 即 LMO 对 生物 多 样 性 及 可 持续 发 展 可 能 的 负面 影响 问题 , 在 《生物 多 样 性 公约 》 的 有 关 条 款 中 已 提出 来 。 我 国 科学 家 从 90 年 代 初 起 , 连续 发 表 了 “经 遗传 修饰 生物 体 的 研究 进展 及 其 释放 后 对 环境 影响 ”等 文章 。 根 据 《 生 物 多 样 性 公约 》 建 议 , 由 国家 环保 总 局 牵头 ,《 中 国 国 家 生物 安全 框架 》 在 2000 年 公布 实施 。 古生物 学 1976 年 后 , 古生物 学 开始 大 踏步 走向 世界 。 一 大 批 中 青年 科学 家 陆续 活跃 在 国内 、 国 际 舞 台 上 , 在 学 术 上 取得 了 一 系列 重大 发 现 和 举世 瞩目 的 重要 成 果 。 具 体 表 现在 : 在 新 元 古 界 发 现 的 赵 家 山 生 物 群 、 龙 凤 山 生物 群 、 淮 南 生 物 群 、 庙 河 生物 群 和 西陵 峡 生 物 群 等 , 这 些 生 物 群 中 所 含 化 石 之 丰富 、 保 存 之 精美 属 世 界 罕 见 。 澄 江 动 物 群 的 发 现 更 是 引起 世界 科学 界 的 关注 ,被 誉 为 “20 世纪 最 惊人 的 科 学 发 现 之 一 ”。 凯 里 生物 群 是 澄江 动物 群 后 又 一 重要 的 发 现 。 南京 汤山 、 安 徽 和 县 等 地 一 些 重要 古人 类 化 石 的 发 现 为 古人 类 的 演化 、 迁 移 和 活动 提供 了 重要 的 依 30 据 。 早 期 陆 生 植物 的 研究 、 被 子 植物 起 源 的 研究 、 华 夏 植物 群 及 银杏 目 研 究 都 得 到 了 国内 外 高 度 评价 。 热 河 生物 群 中 原始 鸟 类 和 带 毛刺 龙 的 发 现 对 研究 马 类 起 源 和 演化 具有 非常 重要 的 意义 。 关 于 南极 古生物 研究 及 青藏 高 原 和 新 疆 古 生物 研究 也 都 取得 重要 成 果 。 上 述 澄江 动物 群 和 热 河 生物 群 是 一 系列 成 果 中 最 典型 的 例子 .1984 年 在 云南 澄江 发 现 的 澄江 动物 群 被 确定 为 寒 武 纪 动 物 生命 的 迅速 适应 辐射 , 称 为 “ 寒 武 纪 生命 大 爆炸 ”, 把 寒 武 纪 称 为 创造 “ 门 ” 的 时 代 。 而 辽西 热 河 生物 群 的 发 祥 地 是 世 界 上 少 有 的 中 生 代 化 石 的 产地 。 近 十 年 来 , 对 辽西 热 河 生物 群 (两 栖 类 、 马 类 、 带 “ 毛 ” 和 名 龙 、 原 始 哺乳 动物 及 早期 被 子 植 物 ) 的 发 现 而 发 表 的 研究 论文 已 达 200 余 篇 〈 册 )。 澄 江 动 物 群 和 辽西 热 河 生 物 群 的 论文 频频 为 国际 权威 刊物 Natwre 和 Science 接受 发 表 。 生理 学 和 神经 生物 学 开展 关于 脑 肠 肽 的 研究 , 如 脑 肠 肽 侧 脑 室 注射 对 大 鼠 基础 胃酸 分 泌 的 影响 (朱文 玉 ) , 使 用 各 种 脑 肠 肽 刺激 中 枢 “〈 主 要 是 下 丘脑 外 侧 区 ) 引起 胃 的 运动 和 胃 酸 分 刻 ; 胃 肠 道 细胞 保护 可 能 是 脑 肠 肽 的 生理 功能 之 一 〈 王 志 均 、 张 席 锦 等 ) 。 首 次 发 现 胰 多 肽 具有 内 分 记 和 外 分 泌 双 重 性 质 〈 陈 寿 坡 等 ), 阐明 迷走 一 胰岛 素 系统 的 作用 , 比 西方 提出 的 “ 肠 一 胰岛 ” 早 好 几 年 〈 王 志 均 等 ); 研究 了 胰 高 血糖 素 和 胰岛 素 注 和 中枢 对 代谢 的 影响 ( 张 建 福 、 王 复 周 等 ) 。 集 中 研究 呼吸 的 中 概 调节 机 制 , 包 括 脑 神 经 放电 《〈 张 镜 如 等 )、 呼 吸 活 动 有 关 的 中 枢 核 团 〈 沈 锣 、 刘 大 等 )、 不 同 传人 神 动 对 呼吸 中 枢 活动 的 调节 【〈 陈 子 彬 、 钱 梓 文 等 )、 中 枢 递 质 对 呼吸 的 调制 作用 “ 胡 旭 初等 ) 和 药物 影响 呼吸 作用 机 制 〈 张 镜 如 、 刘 竺 等 ) 等 。 循 环 生理 学 有 关 研 究 主要 是 : 心脏 生理 ,包括 心肌 电 生 理 〈 高 天 礼 等 ) 和 心肌 力学 〈 宁 学 寒 、 李 云 霞 等 ) 、 心 血管 活动 的 神经 调节 、 心 血管 活动 的 体液 调节 〈 汤 健 、 何 瑞 荣 、 姚 泰 、 吴 建明 等 ) 和 心肌 生长 的 调整 等 。 在 内 分 泌 生 理学 方面 , 第 一 次 阐明 了 胃 肠 激素 释放 的 自然 刺激 〈 王 志 均 ); 研究 了 应 激 时 下 丘脑 、 垂 体 与 血浆 中 加 压 素 、 催 产 素 及 及 内 啡 肽 的 变化 〈 朱 稚 年 、 林 人 葆 城 等 ); 研究 了 糖 皮质 激素 及 其 受 体 〈 徐 仁 宝 、 陈 宜 张 等 ), 研 究 了 垂体 前 叶 功能 的 直接 神经 调节 〈 鞠 躬 ), 对 心 钠 素 、 脑 钠 素 、 降 钙 素 基因 相关 肽 、 内 皮 素 等 重要 的 心肺 激素 在 心肺 及 其 他 组 织 中 的 分 布 、 含 量 及 代谢 做 了 大 量 基 础 性 的 工作 〈 汤 健 、 唐 朝 枢 等 ) 。 在 生殖 生理 学 方面 ,我 国 从 70 年 代 以 来 全 面 开 展 了 关于 精子 、 排 卵 、 卵 运行 和 受精 〈 王 一 发 、 刘 以 训 、 谢 衷 明 等 )、 着 床 〈 张 致 一 、 张 崇 理 、 柳 建 昌 、 李 伟 雄 、 陈 惠 玲 等 )、 生 理 功 能 调节 〈 程 治平 等 ) 和 抗 生 育 〈 刘 学 高 、 卢 惟 剑 等 ) 的 研究 。 关于 视网膜 研究 , 杨雄 里 鉴定 了 一 种 新 的 蓝 / 绿 外 网 状 展 细 胞 , 同时 纠正 了 前 人 对 著名 的 S 电位 起 源 的 错误 认识 ,杨雄 里 于 1996 年 出 版 《视觉 的 神经 机 制 》 专 条 著 ; 在 外 膝 体 水 平 , 罗 昔 苏 发 现 外 膝 体 神经 元 抑制 回路 的 特点 是 没有 前 馈 抑制 , 而 只 有 反馈 抑制 。 在 痛觉 研究 方面 , 韩 济 生 在 细胞 水 平 上 找到 了 痛 与 镇 痛 相 互 影 响 的 活性 物质 , 发 现 了 最 强 效 的 对 抗 吗啡 的 内 源 性 神经 肽 ; 赵 志 奇 证 明了 , 疼 痛 刺 激 能 够 引起 初级 传人 末梢 P 物质 的 释放 , 还 证 明了 , 伤 害 性 肌肉 传人 与 皮肤 传人 可 能 分 别 用 非 NMDA 及 NMDA 受 体 介 导 其 传人 信息 。 我 国学 者 大 量 研究 了 对 疼痛 信息 传递 的 调制 有 关 的 各 级 中 酌 : 中 缝 大 核 〈 杜 焕 基 等 )、 大 脑 皮 层 SI 和 SII、 丘 脑 〈 唐 敬 师 等 )、 中 脑 导 水 管 周 围 灰 质 “〈 乔 健 天 等 )、 尾 核 ( 黄 轮 、 何 莲 芳 等 )、 下 丘脑 《〈 陈 宜 张 、 林 葆 城 等 )、 下 丘脑 妃 状 核 〈 印 其 章 等 )、 海 马 〈 刘 补 周 等 )、 外 侧 组 核 〈 王 绍 ) 和 杏仁 〈 翁 恩 琪 ) 等 。90 年 代 以 来 ,我国 对 慢性 痛 的 研究 有 很 大 的 进展 , 建 立 了 几 个 研究 慢性 痛 的 模型 , 研 究 认 为 , 肾 上 腺 素 作用 于 受 损伤 后 的 神经 , 可 能 是 慢性 痛 传 人 发 放 的 原因 “〈 胡 三 党 ) 。 在 神经 免疫 内 分 泥 方 面 , 研 究 证 明 多 种 哺乳 动物 的 垂体 前 叶 细胞 受 肽 能 神经 的 支配 (鞠躬 、 刘 少 君 等 ); 糖 皮质 激素 对 于 神经 元 细胞 的 快速 作用 ,是 通过 非 基 因 组 机 制 , 并 有 可 能 是 通过 细胞 膜 上 的 受 体 〈 陈 宜 张 ) 。 在 神经 营养 因子 及 导向 分 子 , 以 及 神经 元 受 体 和 细胞 内 信和 号 转 导 等 方面 , 我 国 也 有 不 少 研究 成 果 。 在 神经 生物 物理 方面 ,研究 了 复眼 光 感 觉 的 生物 物理 机 制 和 视觉 运动 感知 的 神经 计算 机 原理 〈 郭 爱 克 等 ); 对 视觉 信息 加 工 提 出 了 广义 Gabor 函数 模型 〈 汪 云 九 ); 研究 了 大 脑 两 侧 联系 在 双眼 视觉 中 的 作用 “〔 酉 云 程 ); 研究 了 非 哺乳 动物 视 觉 信息 加 工 的 回路 、 细 胞 与 分 子 基础 ( 王 书 荣 ); 提出 关于 视觉 方位 和 方向 敏感 性 及 图 形 适 应 的 皮层 下 机 制 , 对 流行 30 多 年 的 传统 见解 做 了 修正 〈 寿 天 德 ); 对 感 党 《〈 听 觉 和 视觉 ) 的 信息 处 理 模 型 进行 了 探讨 , 对 脑 电 系统 的 复杂 性 进行 了 分 析 ( 顾 凡 及 ); 研究 了 视觉 系统 和 脑 的 信息 处 理 及 提取 的 建 模 和 仿真 ( 赵 似 兰 六 对 神 经 肌肉 的 相互 作用 以 及 抗体 在 干扰 神经 肌肉 突 触 处 介质 的 释放 进行 了 研究 〈 谢 佐 淖 固 等 细胞 生物 学 揭示 基因 处 在 活跃 表达 状态 的 活性 染色 质 的 结构 比较 松散 , 核 小 体 排列 比较 不 规则 ;在 有 微 管 蛋 白 存 在 下 与 离 体 核 进 行 体外 温 育 , 发 现 S、G, 期 缘 可 组 装 微 管 , 而 GVS 期 的 细胞 核 则 不 能 , 证 明 动 粒 的 组 装 微 管 能 力 与 核 膜 衣 解 、 动 粒 磷 酸 化 以 及 动 粒 成 熟 程 度 有 关 《〈 王 永 潮 等 ); 发 现 兰 椎 动物 的 着 丝 粒 蛋白 有 同 源 性 , 建 立 了 用 着 丝 粒 的 特异 抗体 分 离 脊 椎 动物 的 着 丝 粒 的 通用 方法 ( 施 履 吉 等 ); 施 履 吉 等 在 国际 上 第 一 个 建立 了 着 丝 粒 DNA 文库 , 何 大 澄 等 在 高 等 真 核 细胞 中 发 现 了 核 基质 的 核心 纤维 , 直 径 9~13 nm, 含 有 多 种 蛋白 质 及 RNA 组 成 成 分 , 并 证 明 核心 纤维 与 细胞 骨架 纤维 〈 微 管 、 微 丝 ) 不 同 , 其 构成 是 异 质 性 的 。 在 细胞 周期 及 其 调控 方面 , 王 永 潮 深 入 研究 了 一 种 G; 、G; 期 缺陷 的 Vs 仓鼠 52 细胞 系 , 发 现 其 周期 异常 是 因 突 变 导 致 的 引擎 分 子 及 增殖 相关 因子 的 异常 表达 , 使 正 负 调 挖 不 平衡 , 检查 点 功能 失调 所 致 ; 发 现 细胞 转化 后 , 钙 调 蛋白 (CaM) 在 转录 、 翻 译 水 平 上 均 显 著 上 升 , 银 层 病 皮 损 部 位 CaM 均 明 显 高 于 正常 人 , CaM 过 量 表达 诱导 细胞 转化 表 型 出 现 , 同 时 证 明 CaM 在 G;/S、G;*/M 和 M 中 期 /M 后 期 三 个 位 点 均 有 调控 作用 ;细胞 周期 随 G; 一 S 一 G; 的 进行 ,Ca2+ 浓度 增加 ;细胞 转 化 中 Ca# 浓 度 减 少 ,CaM 含量 增加 , 癌 细胞 诱导 分 化 时 ,CaM 含量 减少 。 70 年 代 以 来 , 吴 祖 泽 研 究 组 探讨 了 造血 干细胞 在 7 一 射线 低 剂 量 照射 下 的 损 伤 规律 、 提 高 循环 血液 中 造血 干细胞 浓度 的 技术 和 通过 造血 微 循 环 辐射 损伤 改善 造血 干细胞 的 植 入 率 的 方法 , 发 现 4 一 5 月 龄 的 肝 含 有 丰富 的 造血 干细胞 , 完成 了 世界 上 首 例 胎 肝 移植 对 急性 重度 骨髓 型 放射 病人 的 成 功 治 疗 ; 研究 了 造血 干细胞 表面 的 抗原 、 抗 体 , 发 现 激动 不 同 的 组 胺 受 体 对 造血 干 / 祖 细胞 的 增殖 与 分 化 有 不 同 作 用 ,其 受 体 间 可 相互 竞争 、 相 互 持 抗 ; 不 同 细胞 因子 可 诱导 造血 于/ 祖 细 胞 向 不 同方 向 定向 分 化 , 具有 重要 临床 意义 ; 造血 干细胞 转基因 可 应 用 于 肿瘤 化 疗 等 。 薛 社 普 研究 了 哺乳 类 红细胞 分 化 最 终 去 核 , 而 鸟 类 红细胞 分 化 最 终 却 不 去 核 的 机 制 , 揭 示 红 细胞 在 种 系 发 生 上 “ 核 骨 架 一 核 纤 层 一 中 间 纤 维 ” 体 系 的 结构 功能 差 , 异 和 自然 去 核 规律 , 提 出 自然 去 核 是 种 系 进 化 演变 结果 的 假说 ; 发现 哺乳 类 红 细 胞 中 存在 一 类 红细胞 分 化 去 核 因 子 , 具 有 调节 终 未 分 化 期 相关 基因 程序 性 表达 、 核 浓 缩 、 自 然 去 核 和 诱导 造血 系 肿瘤 细胞 再 分 化 的 作用 。 80 年 代 , 蒋 一 于 等 发 现 黑龙 江 地 区 两 性 型 银 鲫 种 群 是 天 然 的 三 倍 体 , 并 以 峻 核发 育 方式 生殖 .90 年 代 桂 建 芳 等 在 培育 银 鲫 人 工 繁育 群体 中 发 现 了 少数 体型 和 体 色 产生 了 一 定 变化 的 特殊 个 体 〈 被 称 为 复合 四 倍 体 ) 。 1976 年 以 后 是 中 国 的 遗传 学 复苏 发 展 时 期 。1978 年 成 立 中 国 遗 传 学 会 , 开展 了 一 系列 学 术 和 科普 活动 , 并 于 1980 年 加 入 国际 遗传 学 联合 会 。1998 年 在 北京 成 功 地 召开 了 第 十 八 届 国 际 遗 传 学 大 会 , 与 会 代表 2 000 人 。 在 农作物 育种 遗传 研究 方面 , 取 得 了 很 大 的 进展 。 全 国 范围 内 大 规模 补充 征 集 各 种 农作物 品种 资源 , 在 全 国 重 点 和 边远 地 区 开展 大 豆 、 水 稻 、 小 麦 等 农作物 的 地 方 品种 和 边缘 野生 种 的 考察 收集 工作 , 在 此 基础 上 进行 整理 、 鉴定 和 研究 。 至 1995 年 底 ,, 已 对 粮 、 油 、 棉 、 及 、 烟 、 糖 类 等 多 种 作物 约 20 万 份 种 质 资源 进行 了 特性 鉴定 , 共 获 得 115 万 个 数据 。 对 这 些 材 料 还 进行 了 综合 评价 或 细胞 学 鉴定 。 已 建成 国家 作物 种 质 资源 信息 系统 以 及 染色 体 和 同 工 酶 图 像 分 析 系 统 , 获 得 现 有 162 种 作物 、35 万 份 种 质 资源 的 信息 2 000 万 个 数据 项 , 实现 集中 管理 。 作物 育 种 目标 逐渐 从 单纯 追求 高 产 , 转 变 为 将 高 产 、 优 质 、 多 抗 等 综合 优良 性 状 列 为 作物 育种 主要 目标 , 并 围绕 选 育 新 品种 , 相 应 地 安排 了 育种 新 技术 、 亲 本 创新 、 鉴 定 38 方法 以 及 一 些 基 础 研究 工作 , 使 得 新 品种 选 育 水 平 不 断 提高 。 在 此 期 间 , 新 育成 品种 的 抗 性 明显 提高 , 品 质 育 种 和 专用 型 品种 选 育 取 得 突破 性 进展 , 并 且 育 成 一 大 批 高 产 、 优 质 、 多 抗 等 综合 性 状 优良 的 新 品质 。 重 视 农 作物 育种 理论 和 方法 研 究 , 先 后 提出 了 大 穗 大 粒 、 叶 型 模式 、 理 想 株 型 、 最 佳 谷 草 比 、 穿 梭 育种 等 理论 ; 大 力 发 展 推广 农作物 杂种 优势 利用 , 特别 是 80 年 代 以 来 , 在 成 功 地 选 育 出 粳 型 光 敏 不 育 系 后 , 又 在 籼 型 光 温 敏 不 育 系 的 选 育 上 取得 突破 。 在 两 系 法 水 稳 研 究 的 推 动 下 , 小 麦 、 大 麦 、 油 菜 、 大 豆 等 作物 也 发 现 了 光 温 敏 不 育 现 象 , 进 一 步 开 展 了 两 系 法 不 育 系 的 选 育 和 杂交 组 合 的 测 配 研究 。 组 织 培养 、 基 因 导 入 、 基 因 重 组 等 生物 技术 研究 领域 亦 取 得 很 大 进展 。 人 类 和 医学 遗传 学 研究 全 面 启 动 。 关 于 人 类 细胞 遗传 学 研究 , 染 色 体 制备 技 术 包 括 各 种 显 带 技术 迅速 普及 , 成 为 临床 上 应 用 最 广 的 遗传 检测 手段 , 并 陆续 鉴 定 了 1 200 种 以 上 国际 首 报 的 人 类 异常 核 型 。 关 于 人 类 单 基因 病 遗 传 学 研究 , 组 织 了 血红 蛋白 病 ( 包 括 异 常 血 红 和 蛋白 综合 征 和 地 中 海 贫 血 )、 葡萄糖-6- 磷 酸 脱氧 酶 缺乏 症 和 葵 丙 酮 尿 症 的 大 规模 群体 调查 ,基本 上 摸 清 了 这 些 疾 病 在 中 国 的 发 生 率 和 流行 病 学 特点 , 以 及 具 中 国 特色 的 基因 突变 类 型 等 .通过 DNA 分 子 杂 交 和 DNA 体外 扩 增 等 手段 能 进行 基因 诊断 的 单 基因 病 有 : 葵 丙 酮 尿 症 、 进 行 性 假 肥 大 型 肌 营养 不 良 、 肝 豆 状 核 变性 、 血 友 病 A、 血 友 病 B、 兰 肌 萎 缩 症 、 成 人 型 多 圳 肾 、 脆 性 X 综合 征 A、 享 廷 顿 氏 病 、 遗 传 性 兰 椎 小 脑 共 济 失调 、 软 骨 发 育 不 全 、 高 雪 氏 病 、 溶 酶 体 贮 积 病 、 性 反 转 综合 征 、B- 地 中 海 贫 血 、 对 氨基 马 尿酸 尿 症 , 等 等 。 关 于 人 类 多 基因 病 遗 传 学 研究 , 进 行 了 唇裂 等 先天 畸形 的 群体 发 病 率 调查 、 遗 传 率 计算 以 及 亲属 中 再 发 风险 估计 等 研究 。 在 肿瘤 遗传 学 方面 , 对 肿瘤 和 其 他 实体 瘤 以 及 白血病 的 细胞 遗传 学 , 对 食管 癌 、 原 发 性 肝癌 、 急 性 早 幼 粒 细胞 白血病 的 分 子 遗传 学 进行 了 长 期 的 系列 研究 , 取 得 了 举世 瞩目 的 成 果 。 在 人 类 群体 遗传 学 方 面 , 若 干 个 研究 集体 分 别 从 各 自 的 研究 领域 (如 对 白细胞 抗原 等 位 基因 频率 的 分 布 研究 、 对 免疫 球 蛋白 Gm 同 种 异型 的 研究 、 对 大 量 遗 传 标记 遗传 多 态 性 的 研究 、 对 中 国人 群 基因 频率 的 主 成 分 分 析 、 对 中 国 汉 族 与 主要 少数 民族 DNA 样本 进行 遗传 相互 关系 的 研究 等 ) 得 出 了 相似 的 结论 : 中 华 民族 大 家 庭 可 细 分 为 南北 两 大 群体 . 这 一 时 期 创新 性 的 研究 如 : 1990 年 计 雪 文 等 首 报 X- 连 锁 的 进行 性 胸 背 型 营 养 不 良 ; 1991 年 胡 诞 宁 等 报道 抗生素 诱发 耳 付 的 易 感 性 为 线粒体 遗传 ,1994 一 1995 年 费 虹 明 等 报道 了 在 傣族 和 葬 族 中 发 现 2 个 HLA 新 等 位 基因 。 陈 笠 和 陈 赛 娟 等 于 1990 年 与 若干 国外 研究 集体 几乎 同时 报道 了 急性 早 幼 粒 细胞 白血病 的 特 异性 染色 体 易 位 及 其 分 子 机 理 ,1993 年 又 首 报 该 白血病 的 一 种 新 的 染色 体 易 位 及 其 分 子 机 理 , 1996 年 还 报道 了 用 三 氧化 二 砷 制剂 治疗 该 白血病 的 临床 疗效 及 其 作 用 机 制 , 使 中 国 在 国际 白血病 遗传 学 研究 中 处 于 醒目 的 位 置 。 34 在 人 类 基因 和 基因 组 研究 方面 , 中 国学 者 完成 了 人 类 基因 组 全 序列 1% 的 测 序 任务 , 分 离 、 克 隆 、 定 位 和 特征 分 析 了 一 批 人 类 新 基因 。 关 于 肿瘤 遗传 学 及 多 基因 病 遗 传 学 研究 , 中 国学 者 对 食管 癌 、 胃 瘤 、 鼻 咽 癌 、 原 发 性 肝癌 、 原 发 性 上 颌 面部 鳞 状 细胞 癌 以 及 工 型 糖尿 病 和 原 发 性 高 血压 等 易 感 性 基因 的 鉴定 引起 国 际 重 视 。 人 类 和 医学 遗传 学 研究 已 从 分 析 单 个 基因 发 展 到 分 析 基 因 家 族 、 作 用 途 径 或 作用 系统 中 的 多 个 基因 及 其 相互 作用 。 例 如 : 在 急性 早 幼 粒 细胞 白血病 细胞 分 化 过 程 中 受 全 反 式 维 甲 酸 调 控 的 169 个 基因 及 其 表达 网 络 ; 在 CD34+ 造 血 干 细 胞 / 祖 细胞 中 表达 的 300 个 基因 的 cDNA 克隆 和 功能 分 析 ; 关于 乙 型 肝炎 病毒 阳性 肝 细 胞 瘤 基 因 表 达 谱 的 全 面 特征 描述 。 用 人 类 遗传 学 手段 对 人 和 群 源流 迁移 的 研究 也 取得 新 进展 。 中 国学 者 以 亚洲 163 个 人 群 中 12 127 名 男性 个 体 为 样本 , 用 3 种 Y 染色 体 双 等 位 基因 标记 分 型 , 其 结果 再 次 支持 东亚 现代 人 起 源 于 非洲 的 假说 。 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 在 20 世纪 后 20 年 , 我 国 的 分 子 生 物 学 .生物 化 学 和 生物 物理 学 研究 进入 了 一 个 新 时 期 。1981 年 全 合成 了 酵母 两 所 酸 转 移 核 糖 核酸 ,这 是 世界 上 第 一 个 被 合成 的 核酸 分 子 。 这 项 工作 是 在 1965 年 人 工 全 合成 牛 胰岛 素 之 后 , 经 过 反复 讨论 于 1968 年 立项 启动 的 。 核酸 和 蛋白质 是 生命 活动 的 最 基本 物质 。 既 然 我 们 已 经 合成 了 蛋白质 一 一 胰岛 素 , 我 们 应 该 也 有 能 力 合成 核酸 , 被 选择 为 合成 对 象 的 是 “ 酵 母 丙 所 酸 转 移 核 糖 核酸 ”.。 参加 这 项 工作 的 单位 有 : 中 国 科 学 院 上 海 生物 化 学 研究 所 、 上 海 细胞 生物 学 研究 所 、 上 海 有 机 化 学 研究 所 、 北 京 生 物 物理 研究 所 和 北京 大 学 生物 学 系 ; 其 后 , 为 了 得 到 核酸 合成 所 需 原 料 一 一 核 苷 酸 , 上 海 化 学 试剂 二 广 也 加 入 这 个 行列 。 领 导 这 一 重大 研究 的 有 王 应 睐 、 王 德 宝 、 汪 涂 等 。 酵 母 丙 氮 酸 转移 核糖 核酸 的 人 工 全 合成 于 1981 年 完成 , 并 发 表 在 《中 国 科 学 》 上 。 该 成 果 获 1984 年 中 国 科 学 院 重大 科技 成 果 一 等 奖 、1987 年 国家 自然 科学 一 等 奖 和 1991 年 陈嘉庚 生命 科学 奖 。 梁 栋 材 等 对 人 工 合成 的 胰岛 素 及 其 衍生 物 等 一 批 晶体 结构 进行 X- 射 线 衍射 的 高 分 辨 率 分 析 ,, 取得 了 一 大 批 很 好 的 结果 , 系列 结果 曾 获 1982 年 、1989 年 的 国 家 自然 科学 二 等 奖 和 1986 年 科技 进步 一 等 奖 等 。 胰岛素 晶体 结构 是 我 国 科学 工作 者 独立 完成 的 第 一 个 蛋白 质 的 三 维 结构 , 它 与 我 国 牛 胰岛 素 人 工 全 合成 结果 一 样 , 都 受到 国内 外 高 度 评 价 。 此 外 , 我国 也 已 全 面 开 展 蛋白 质 和 酶 的 晶体 结构 的 X- 射 线 衍 射 分 析 , 如 对 竖 蛇 磷脂 酶 、 天 花粉 蛋白 、 核 糖 体 失 活 蛋 白 、 毒 素 蛋白 、 藻 红 重 白 、 血 红 和 蛋白 、 神 经 毒素 和 抗 真菌 蛋白 等 。 用 多 维 核磁 共振 研究 生物 大 分 子 溶液 结构 的 对 象 有 虎 纹 捕 鸟 蛛 凝 集 素 -1、 多 粘 菌 素 -B、ou- 淀 粉 酶 抑制 剂 等 。 邹 承 鲁 在 大 量 实验 基础 上 ,在 80 年 代 提 出 “ 酶 活性 部 位 柔性 学 说 ”, 使 人 们 对 酶 与 底 物 相互 作用 及 酶 催化 机 制 的 认识 提高 到 一 个 新 的 水 平 。 邹 承 鲁 的 学 说 认 35 为 , 酶 分 子 的 活性 部 位 位 于 酶 分 子 的 一 个 有 限 部 分 , 酶 的 活性 部 位 构象 与 整个 酶 分 子 构象 相 比 具有 更 大 的 柔性 , 而 这 种 柔性 是 酶 催化 作用 所 必需 的 。 我 国 的 生物 信息 学 研究 始 于 80 年 代 。 施 荀 渝 等 发 展 了 分 子 动力 学 方法 , 用 于 模拟 配 体 与 受 体 的 结合 、 预 测 恒 白质 溶液 构象 , 并 将 分 子 动力 学 与 量子 化 学 程序 相 结 合 , 可 以 模拟 酶 促 反 应 及 其 动力 学 效应 , 陈 润 生发 现 无 用 DNA 〈junk DNA) 序列 中 可 能 存在 着 特异 的 编码 方式 , 且 与 基因 组 的 调控 网 络 相 关联 ;本 达 夫 在 从 序列 模 建 重 白 质 三 维 结构 、 重 白质 分 子 设计 以 及 基因 组 功能 预测 等 方面 得 到 好 的 结果 。 以 美国 为 主体 的 人 类 基因 组 计划 启动 于 1990 年 , 我 国 于 1993 年 也 开始 介入 这 一 宏大 的 全 人 类 计划 。 根 据 我 国 特点 , 首 先 开 展 中华 民 族 的 基因 组 和 与 重大 疾 病 相关 基因 的 研究 , 包括 神经 系统 等 遗传 病 相关 基因 研究 , 白血病 相关 基因 研究 , 有 肝癌、 鼻 咽 癌 、 食 管 瘤 等 相关 基因 研究 , 多 基因 病 〈 如 原 发 性 高 血压 、II 型 糖尿 病 ) 相关 基因 研究 等 , 取得 了 不 少 好 的 结果 。 论文 大 都 发 表 在 国际 权威 杂志 上 , 如 JVatauyre Genetics、Proc。 Natll. 4cad. Sci. US4、Boodg 、Oncogene 等 。 我 国 于 1999 年 正式 被 接纳 加 入 人 类 基因 组 的 国际 合作 计划 , 承 担 3 号 染色 体 中 3 千 万 碱 基 对 的 全 序列 测定 , 于 2001 年 完成 任务 。 此 外 , 我 国 还 开展 了 水 稻 基 因 组 和 一 些微 生 物 〈 如 痢疾 杆菌 、 黄 单 胞 菌 、 鸣 热 菌 、 钩 端 螺 旋 体 ) 基因 组 的 作 图 和 测序 工作 ; 在 开展 基因 组 计划 和 真 核 基 因 表 达 调 探 过 程 中 ,我国 发 现 了 大 量 新 的 基因 , 为 丰富 世界 基因 库 做 出 贡献 。 近 20 年 来 , 对 一 些 病毒 (如 HBV、HIV、HAYV 等 )、 固 氮 基因 、 各 类 调控 因子 及 其 受 体 、 一 些 酶 和 酶 的 抑制 剂 等 的 基因 元 件 和 表达 调控 研 究 , 也 都 取得 不 少 好 的 结果 。 邹 承 鲁 编撰 的 《当前 中 国 的 生物 化 学 研究 》(Czzrezt Biochemazcal Researchn zz Chiza) 于 1989 年 在 美国 出 版 , 该 书 有 21 章 , 由 29 位 专 家 写成 , 基 本 总 结 了 60 一 80 年 代 我 国 的 生物 化 学 突出 的 研究 成 果 。 生物 物理 学 在 膜 和 细胞 研究 方面 ,80 年 代 林 克 椿 发 现 心 磷脂 和 其 他 磷脂 的 混合 物 双 相 体系 在 加 入 Ca 后 可 形成 柱状 及 螺旋 状 脂 质 体 , 说 明 螺 旋 结 构 是 一 种 普遍 存在 的 结构 形式 ,该 结果 发 表 在 Natxwre 杂志 上 , 杨 福 愉 等 证 明 非 双 层 脂 结构 倾向 性 对 线 粒 体 H+-ATP 酶 等 的 构象 与 活性 以 及 对 脱 血红 素 细胞 色素 的 跨 人 工 膜 转运 均 有 影响 , 黄 芬 、 陈 建文 发 现 山 苇 营 碱 能 诱导 磷脂 酰 乙 醇 胺 呈 非 双 层 结构 , 山 其 奉 碱 或 阿托品 还 能 诱导 二 棕榈 酰 磷脂 酰 甘 油 呈 交叉 结构 , 后 者 对 膜 蛋 白 有 负 调 节 作 用 ; 杨 福 愉 、 黄 有 国 等 发 现 Mg 交 对 重组 ATP 酶 (FuFi-ATP 酶 ) 的 脂 酶 体 是 通过 影响 膜 脂 物理 状态 而 调节 酶 活性 。 利 用 高 新 技术 研究 膜 与 细胞 的 有 : 用 扫描 隧道 显微镜 观察 非 双 层 结构 及 其 混合 体系 的 两 种 不 同 相 及 其 界面 ,观察 活 细 胞 膜 及 配 体 与 膜 受 体 的 相互 作用 及 其 诱发 的 非 双 层 结构 ; 用 激光 拉 曼 谱 研究 红细胞 膜 的 流 36 动 性 ; 用 荧光 漂白 恢复 技术 在 细胞 水 平 上 研究 了 林 峙 受精 卵 卵 裂 前 卵 表 面 凝 集 素 受 体 的 运动 ; 用 表面 等 离子 激光 共振 谱 、 平 面膜 圆 二 色谱 、 显 微 荧 光 膜 天 平等 研 究 蜂 毒 、 大 肠 杆菌 素 El 的 插 膜 , 以 及 兔 C- 反 应 蛋白 与 磷酸 胆 碱 基 团 、 亲 和 素 与 生 物 素 基 团 在 膜 表 面 的 结合 特性 . 赵 南 明和 蒲 莫 明 提出 细胞 膜 重 白 ( 或 受 体 ) 的 DMT 理论 及 原 位 电泳 理论 。 沈 允 钢 等 对 叶绿体 两 个 光 系 统 之 间 激 发 能 的 分 配 调节 进行 研究 , 发 现 除 捕 光 色素 蛋白 的 转移 外 , 光 系统 I 向 基 粒 类 宫 体 中 的 光 系 统 II 靠近 而 发 生 激发 能 的 “ 满 溢 ” 过 程 也 是 起 作用 的 ; 匡 廷 云 证 明 捕 光 叶 绿 素 蛋白 复合 体 在 类 圳 体 膜 上 横向 迁移 可 调节 激发 能 在 两 个 光 系 统 之 间 均 衡 分 配 的 规律 。 在 理论 生物 物理 方面 , 徐 京华 研究 了 生物 分 子 的 手 性 和 生命 起 源 中 的 对 称 性 破 缺 , 分 析 了 脑 电波 的 非 线性 特征 , 陈 凯 先 将 量子 化 学 的 定量 计算 方法 用 于 药物 分 子 设计 ; 施 荀 渝 发 展 了 有 蛋 白质 分 子 动力 学 和 随机 动力 学 方法 ; 张 春 霆 等 建立 和 发 展 了 一 套 几何 学 方法 , 并 应 用 于 生物 大 分 子 结构 研究 。 生物 技术 我 国生 物 技术 在 20 世纪 ?70 年 代 中 期 开始 起 步 ,80 年 代 被 正式 列 为 国家 八大 科技 领域 之 一 而 给 予 重点 支持 , 特 别 是 1986 年 后 生物 技术 一 直 被 列 为 国家 科技 攻关 项 目 。 至 20 世纪 末 已 取得 重大 的 科技 成 果 , 有 些 项 目 已 被 开发 为 产品 。 在 医 药方 面 , 已 研制 出 的 基因 工程 和 蛋白 质 工程 药物 有 : 干扰 素 、 新 型 干扰 素 、 促 红 细 胞 生成 素 (EPO)、 白 细胞 介 素 、 新 型 白细胞 介 素 、 人 生长 激素 、 肿 瘤 坏死 因子 (CTNF)、 新 型 肿瘤 坏死 因子 、 集 落 刺 激 因子 (CSF)、 组织 纤 浴 酶 原 激活 剂 (t-PA)、 人 表皮 生长 因子 (EGF) 等 二 十 几 种 产品 。 单 克隆 抗体 体外 诊断 进入 应 用 阶段 , 通 过 鉴定 的 单 抗 试 剂 盒 有 : 乙肝 表面 抗原 、 流 行 性 出 血 热 、 抗 人 T 淋巴 细胞 亚 群 、 风 疹 病 毒 、 黑 热 病 等 十 几 种 , 有 的 已 获 新 药 证 书 和 生产 文 号 。 基因 治疗 初 获 成 果 , 如 针对 B 型 血 友 病 、 脑 恶性 胶 质 瘤 的 基因 治疗 。 在 农业 方面 ,我国 首 创 两 系 法 水 稻 杂 交 优 势利 用 , 已 先后 培养 出 几 个 具有 实 用 价值 的 粳 型 光敏 不 育 系 和 籼 型 不 育 系 。 获 得 一 些 转基因 植物 , 如 抗 烟草 花 叶 病 毒 (TMV) 的 烟草 、 转 蛋白 酶 抑制 剂 基因 的 抗 虫 棉 花 等 。 国 际 上 从 花粉 培养 得 到 的 多 种 植物 的 再 生 植株 约 有 17V/4 是 我 国 首先 成 功 获得 的 , 有 一 批 水 稻 、 小 麦 等 的 花 培 品种 已 在 生产 中 推广 , 有 的 品种 具有 优质 、 高 产 、 抗 病 、 抗 盐 碱 特 性 。 我 国 在 植物 细胞 培养 方面 做 了 突出 的 工作 , 国际 上 从 原生 质 体 培养 得 到 的 再 生 植 株 约 有 1/6 是 我 国 首先 完成 的 ; 70 年 代 以 来 , 已 有 数 百 种 植物 的 快速 繁殖 获得 成 功 , 并 在 良种 繁育 、 快 速 繁殖 获得 脱 毒 苗 和 托 救 濒 危 物 种 等 方面 推广 应 用 , 对 农业 生产 和 生物 多 样 性 保护 等 方面 起 到 了 显著 促进 作用 。9%0 年 代 中 期 ,我 国 发 现 了 晚 粳 水 稻 的 自然 突变 体 , 它 在 雌雄 分 化 前 后 对 光 周 期 敏感 , 在 长 日 照 下 表现 为 雄性 不 育 , 而 在 短 日 照 下 可 育 , 其 研究 结果 有 助 于 我 国 水 稳 杂 交 优 势 的 利用 工作 。 转 基因 笃 下 研究 , 特 别 是 将 人 生长 激素 基因 转 人 鱼 类 中 , 获 得 很 好 的 结果 , 并 应 用 于 实际 。 我 国 动物 克隆 工作 有 很 大 进展 。 关 于 哺乳 动物 细胞 工程 和 克隆 研究 ,1990 年 获得 胚胎 细胞 克隆 免 , 1991 年 获得 胚胎 细胞 克隆 羊 , 1993 年 获得 一 批 继 代 核 移植 的 克隆 山羊 , 1995 一 1996 年 获得 胚胎 细胞 克隆 牛 , 1999 年 以 山羊 胎儿 成 纤维 细胞 为 供 核 细胞 获得 克隆 山羊 。 在 轻 工 、 食 品 、 海 洋 等 方面 的 生物 技术 理论 和 应 用 研究 也 获得 大 量 结果 。70 一 80 年 代 酶 工程 研究 成 果 很 多 ,如 固定 化 青霉素 酰 化 酶 用 于 青霉素 生产 ,一 批 生 物 传感器 的 应 用 , 固 定 化 细胞 酶 生产 丙烯 酰胺 ,固定 化 微生物 生产 有 机 酸 和 酒精 等 。 维 生 素 C 的 二 步 法 发 酵 生产 获得 成 功 , 取 得 了 国内 外 专利 , 并 创造 出 很 大 的 经 济 价值 。 虽然 和 国际 相 比 , 我 国 的 生物 技术 研究 还 有 很 大 的 差距 , 但 是 在 20 世纪 后 期 经 过 努力 已 经 有 了 长 足 的 进展 ,相信 21 世纪 我 国生 物 技术 的 研究 ,将 在 基因 药物 、 基因 治疗 、 生 物 芯片 、 转 基因 动 植物 等 方面 , 取 得 更 大 发 展 。 21 世纪 “〔〈 前 期 ) 的 生物 学 研究 展望 20 世纪 的 生物 学 研究 在 世界 范围 内 取得 了 辉煌 的 成 就 。 我 国 自 改革 开放 以 来 , 生 物 学 研究 融合 在 这 股 世 界 洪流 之 中 , 也 已 得 到 许多 较为 突出 的 成 果 。 20 世纪 初 科学 家 们 重新 发 现 Mendel 遗传 定律 和 发 现 Mendel“ 因 子 ” 与 染色 体 相 关联 , 其 后 ,20 年 代 Morgan 创立 了 染色 体 基 因 学 说 , 这 些 成 果 大 大 推动 了 当时 生物 学 的 攻 勃 发 展 。 进 入 50 年 代 , 以 DNA 双 螺 旋 结 构 的 发 现 为 起 点 诞生 的 分 子 生物 学 , 以 惊人 的 速度 取得 一 个 个 突破 , 使 整个 生物 学 发 生 了 翻天 覆 地 的 展望 21 世纪, 尤其 是 21 世纪 前 期 的 生物 学 研究 , 我 们 认为 , 将 有 以 下 一 些 特点 : 分 子 生 物 学 将 得 到 持续 的 发 展 ”20 世纪 分 子 生 物 学 取得 惊人 的 成 就 , 但 是 , 还 有 许多 重大 问题 需要 解决 .21 世纪 将 有 大 批 作为 生命 活动 的 主要 承担 者 的 蛋白 质 〈 包 括 酶 ) 及 其 作用 分 子 的 三 维 动态 结构 被 测定 ;一 批 细胞 超 微 结构 , 如 染色 体 、 生 物 膜 、 核 糖 体 和 细胞 骨架 等 的 结构 也 将 被 阐明; 在 人 类 基因 组 和 一 批 生物 基因 组 作 图 和 测序 已 经 完成 的 基础 上 ,进入 了 “后 基因 组 ”和 “蛋白质 组 ”时 代 , 以 图 了 解 基因 及 其 产物 的 整体 功能 , 相信 在 21 世纪 初 会 有 所 突破 ; 基因 表达 调控 , 包括 转录 、 转 录 后 加 工 、 翻 译 和 翻译 后 加 工 的 机 制 已 经 初步 阐明 , 对 这 个 复杂 的 级 联 途 径 还 必须 深入 探讨 ; 在 分 子 水 平 上 半 明 信和 号 转 导 问题 , 也 将 取得 很 大 进展 , 等 等 。 总 之 ,21 世纪 的 分 子 生物 学 将 全 面 地 从 分 子 到 体系 、 从 静态 到 动态 开展 研 究 , 并 取得 突破 。 38 微观 生物 学 与 宏观 生物 学 将 更 加 紧密 地 相 结合 ”在 20 世纪 , 分 子 生物 学 的 理 论 和 技术 已 广泛 地 影响 和 渗透 到 许多 生物 学 学 科 中 , 同 时 , 许 多 生物 学 学 科 已 相 继 进入 分 子 水 平 , 产 生 了 许多 新 的 分 支 学 科 , 其 中 有 微观 生物 学 方面 的 , 也 有 安 观 生物 学 方面 的 。 在 21 世纪 , 微 观 生物 学 与 宏观 生物 学 将 得 到 更 密切 的 结合 。 经 生物 学 , 尤 其 是 脑 科 学 的 研究 , 将 成 为 21 世纪 前 期 的 重大 发 展 学 科 。 从 全 球 来 说 ,20 世纪 地 球 上 的 物种 、 各 种 生态 系统 以 及 基因 的 丧失 及 受 威胁 的 程度 已 经 达到 威胁 人 类 生存 的 地 步 , 因此 , 生物 多 样 性 将 会 是 21 世纪 重点 发 展 的 学 科 .。 它 以 生物 多 样 性 在 生态 系统 功能 中 的 作用 为 核心 , 以 生物 多 样 性 起 源 、 维 持 和 变化 、 系 统 学 以 及 生物 多 样 性 监测 为 基础 , 来 解决 生物 多 样 性 的 保护 、 恢 复 和 持续 利用 的 问题 。 此 外 , 全 球 变化 的 影响 以 及 人 类 活动 使 全 球 变化 的 影响 加 速 , 从 而 对 地 球 生命 支持 系统 以 及 生物 多 样 性 的 影响 也 将 是 21 世纪 面临 的 、 不 可 逾越 的 科学 问题 .这 些 问 题 从 20 世纪 后 叶 开 始 已 在 分 子 一 细胞 一 占 官 一 个 体 一 群落 一 生态 系统 一 生物 区 域 一 生物 圈 各 个 水 平 上 进行 综合 研究 。 因 此 ,“ 综 合生 物 学 (Integrative Biology)” 也 就 在 这 个 背景 下 应 运 而 生 。 生物 学 将 受到 大 量 自然 科学 新 成 就 的 影响 ”20 世纪 的 生物 学 受到 大 量 自然 学 科 , 如 数学 、 物 理学 、 化 学 等 的 很 大 影响 。 进 入 21 世纪 , 自 然 科 学 的 新 理论 和 新 技术 必 将 对 生物 学 产生 极 大 的 冲击 , 同 时 也 是 生物 学 对 自然 科学 提出 的 迫切 要 求 。 例 如 , 结 合 数学 、 逻 辑 学 、 计 算 机 科学 和 生物 学 诞生 的 基因 组 信息 学 , 用 以 破译 基因 的 遗传 语言 , 需 要 许多 基础 的 和 新 兴 的 数学 分 支 学 科 来 研究 脑 、 发 育 和 生态 系统 的 非 线 性 问题 , 生物 学 研究 中 的 微 区 、 微 量 、 瞬 时 、 无 损 检测 、 实 时 动 态 显示 等 , 都 需要 物理 学 发 展 新 的 研究 方法 ; 在 纳米 水 平 对 生物 大 分 子 进 行 结构 功能 研究 , 借 助 原子 操作 进行 分 子 改造 都 是 必需 的 , 因 而 诞生 了 纳米 生物 学 (CNanobiology);, 非常 重要 而 尚未 解决 的 多 糖 的 结构 测定 和 合成 需要 化 学 上 的 创 新 ;光合 作用 等 生物 代谢 过 程 中 , 有 关 超 快速 反应 和 短 寿 命 的 活性 物质 的 问题 都 需要 新 的 化 学 理论 和 技术 予以 解决 。 生物 学 与 社会 科学 相互 渗透 ,关系 更 趋 密切 ”进入 21 世纪 , 生物 学 与 社会 科 学 的 关系 更 趋 密切 。 人 的 智力 、 性 格 、 行 为 的 遗传 基础 , 认 知 过 程 的 心理 机 制 可 从 脑 科 学 和 行为 科学 研究 的 突破 中 得 到 深入 的 了 解 、 解 释 和 阐明 。 “意识 consciousness)” 仍 然 是 一 个 需要 被 解决 的 重大 生物 学 问题 。 人 克隆 人 自身 的 技 术 难 题 已 经 解决 , 但 仍 存在 复杂 的 社会 问题 , 这 将 引起 极 大 争论 。 以 生物 学 新 理论 、 新 成 就 为 基础 的 高 新 技术 将 得 到 空前 的 发 展 , 极 大 地 造福 本 人 类 ”20 世纪 已 经 诞生 了 基因 工程 、 午 日 质 工程 、 酶 工程 、 细 胞 工程 、 生 态 工 程 等 , 这 些 生 物 工程 正在 形成 新 的 生产 力 ,21 世纪 将 有 更 大 的 发 展 。 随 着 人 类 基 因 组 计划 的 完成 及 重 白质 组 研究 的 突破 ,遗传 病 和 一 些 尚 未 阐明 病因 的 疾病 的 基 39 因 治疗 和 基因 诊断 将 得 到 解决 。 此 外 , 随 着 脑 和 感觉 器 官 的 信息 加 工 机 能 研究 的 突破 性 进展 , 对 计算 机 、 智 能 机 器 人 的 建立 有 重大 影响 , 对 生物 物质 和 能 量 转换 功能 的 研究 成 果 , 将 产生 许多 非常 有 用 的 新 系统 和 新 材料 , 如 新 的 导电 材料 系统 、 新 型 传感器 等 ; 由 细胞 色素 c、 细 菌 视 紫 质 制 成 的 生物 芯片 , 不 和 久 将 成 为 第 三 代 信 息 载体 , 脑 理论 研究 的 突破 , 将 诞生 能 进行 学 习 、 记 忆 、 并 兼 有 逻辑 思维 和 形象 思维 的 计算 机 ; 用 生物 元 件 组 装 成 的 具有 生物 系统 特性 的 新 型 高 级 信息 系统 的 生 物 计算 机 也 即将 问世 , 等 等 。 展望 21 世纪 , 生物 学 研究 充满 生机 , 其 研究 成 果 将 极 大 地 造福 于 人 类 。 生 物 学 将 与 其 他 学 科 〈 包 括 自然 科学 和 社会 科学 ) 密切 结合 , 共 同 为 人 类 自身 的 进步 和 美好 的 未 来 做 出 特有 的 贡献 。 经 过 20 世纪 洗礼 的 我 国生 物 学 家 , 也 必 将 有 所 创 新 、 有 所 发 现 、 有 所 发 明 , 做 出 自己 应 有 的 贡献 。 参考 文献 1. 中 国 大 百科 全 书 编辑 委员 会 《生物 学 》 编辑 委员 会 、 中 国 大 百科 全 书 出 版 社 编辑 部 编 , 《中 国 大 百科 全 书 。 生物 学 》, 北 京 : 中 国 大 百科 全 书 出 版 社 ,1992。 2, 李 佩 融 、 许 良 英 主编 :《20 世纪 科学 技术 简 史 》, 北京: 科学 出 版 社 ,1999。 3 中国 植 物 学 会 编 :《 中 国 植物 学 史 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1994。 4. 国家 基金 委员 会 生命 科学 部 与 中 国 科 学 院 上 海 文 献 中 心 编 : 《我国 生命 科学 的 前 沿 问 题 》, 上 海 : 科技 出 版 社 ,1994。 5, 李 宝 健 主编 :《 面 向 21 世纪 生命 科学 发 展 前 沿 》, 广 州 : 广东 科技 出 版 社 ,1996 。 6, 邹 承 鲁 主编 :《 当 代 生 物 学 》, 北 京 : 中 国 致 公 出 版 社 ,2000。 7. 汪 子 春 主编 :《 自 然 科 学 发 展 大 事 记 ,生物 卷 》, 沈 阳 : 辽宁 教育 出 版 社 ,1994。 40 条 有 目 分 类 目录 说 明 在 目录 中 的 学 科 条 目 与 学 术 专 题 以 生物 学 学 科 体系 为 参照 系 编排 , 其 余 按 时 间 顺 序 编排 。 青 圭 未 厂 壳 入口 素 凡生 我 电站 ia 动物 效 述 曾 厦 本 纵 得 痊 交 二 志方 ononn 洛 沽 ii 缚 编 佛学 僚 汉 十 oo 执 背 全 慷 党 愉 殉 oonoweosiaassooon 人 的 te 人 【学 术 专 题 】 称 称 用 症 介 和 丁 委 将 攻克 让 标志 归 此 固 的 -) 呼吸 代谢 多 条 途径 ……… 和 9 (15) 光合 作用 , 条 机 由 去 四 而 5) 植物 形态 学 与 植物 解剖 学 … (22) 植物 胚胎 学 .9 (25) 【学 术 专 题 】 植物 生殖 器 官 的 体外 直接 分 化 …… (27) 植物 分 类 学 与 植物 系统 学 ………'… 〈29) 【学 术 专 题 】 中 国 植物 区 系 研 究 9 (37) 有 人 克 1) 本 和 营 入 系 统 学 二 让 机 5) 【学 术 专 题 】 中 国 蕨 类 植物 的 科 属 系统 和 历史 来 源 “ 四 人 【学 术 专题 ] 【学 术 专 题 】 卵 球 成 熟 、 受 精 和 人 工 单 性 生殖 … 家 鱼 人 工 繁殖 … 文昌 鱼 孵 早期 发 育 实 验 研究 胚胎 诱导 …. 有 屿 曙 表 皮 的 传导 能 力 .二 汪汪 二 银 鳃 天然 内 核发 育 和 0 十 训 芝 的 于 着 贡 借 关 兰 必 尖 避 起 难 大 物 学 研 完 曾 才 上 弟 规 让 拓 动物 分 类 学 ,sccvec 并 元 航 部 兰 椎 动物 比较 解剖 学 .… 无 兰 椎 动物 学 … 原生 动物 学 … 峭 诡 妾 芍 霹 千克 少 吉 尖 上 前嫌 兴 而 六 兢 二 学 ,see 可 村 来 和 美学 着 态 届 态 六 约 臣 六 浴 进 洪 款 芋 志 学 rip 记 需 证 种 妆 融 【学 术 专 题 】 原 妃 焉 条 网 傣 美 启 训 至 若 击 专 锚 三 理 图 亚 类 研 络 性 必 汐 届 吉 台 末 吉 劲 证 时 信 息 业 点 而 奖 知 肖 汇 东 关 机 肯 紫 胶 虫 与 柴 胶 研究 .…………………… (154) 吵 齿 动物 行为 学 研究 …………………… (243) 兰 椎 动物 学 …… 和 (156) 中 国 陆地 生态 系统 研究 ………………… (244) 【学 术 专 题 】 珍稀 濒危 动物 的 保 护 es 《261) 二 步 发 酵 法 生产 维生素 C ………… 宵 物种 的 迁 地 保护 ev, (264) 病毒 学 … (181) 保护 大 熊猫 及 其 栖息 地 工程 …………, (266) 【学 术 专题 】 中 国 的 物种 多 样 性 研究 ……msieiieee 《2699 遗传 学 (185) 中 国 的 遗传 多 样 性 研究 .…' 洁 汪汪 (272) 【学 术 专 题 】 中 国生 物 多 样 性 信息 系统 研究 … 涪 (275) 哺乳 动物 核 型 进化 ………esiessis 《194) | 中 国生 物 多 样 性 保护 行动 计划 :心心 279) 生态 学 pp (197) 中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 宅 心 (279) 植物 生态 学 .…… 和 9 (202) 淡水 生物 学 … 人 (280) 【学 术 专 题 】 【学 术 专 题 】 生态 学 与 大 农业 发 展 … …… (209) 污染 对 水 生生 物 的 影响 研究 他 科 (285) 中 国 植被 研究 … 忆 击 误 齐 1 ) 中 国 水 域 生态 系统 研究 …… 辣 和 们 全 当 《288) 全 球 气候 变化 对 自然 生态 系统 的 影响 研究 中 国 鱼 病 学 的 研究 … 291) … (〈214) 中 国 重要 经 济 鱼 类 的 养殖 与 驯化 “和 宁 … 酸雨 对 生态 系统 的 影响 光合 和 《217) … 《295) 指示 植物 研究 … (220) 海洋 生物 学 … 《298) 环境 污染 对 植物 影响 的 研究 ……… (223) 【学 术 专 题 】 植被 化 学 地 理 研 究 .……………………………… (226) 中 国 珊瑚 与 珊瑚 礁 的 研究 ……………"*” (302) 农林 复合 生态 系统 研究 ………………… (228) 中 国 红 树林 研究 .ee (306) 医学 与 农业 微 生 态 学 … …… (232) 【学 术 专题 】 鼠 类 种 群生 态 学 研究 … … (234) 北京 狼 人 第 一 个 头盖骨 的 发 现 心 倍 (318) 中 国 动物 地 理学 研究 ……… 和 9 《236) 古 脊 椎 动物 学 … 319) 东亚 飞 蝗 生态 学 、 生 理学 等 理论 研究 及 其 【学 术 专题 】 在 根治 蝗 害 中 的 意义 .pe (239) 养 椎 动物 起 源 突 破 性 的 化 石 发 现 ee 2 动物 多 样 性 起 源 的 古生物 学 重大 发 现 ee 329) 寒 武 纪 大 爆发 和 多 细胞 动物 构 型 方案 的 起 源 ………: oo EC5 示 细胞 学 与 细胞 生物 学 ………………………… (345) 【学 术 专题 】 细胞 重建 … (362) 植物 细胞 核 穿 壁 及 细胞 核 更 新 现象 ……: 造血 干细胞 … 植物 细胞 脱 分 化 状态 下 的 细胞 分 裂 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 … 【学 术 专 题 】 人 工 合 成 胰岛 素 .…… 和 5 (381) 胰岛 素 晶 体 结构 研究 … (385) 酵母 丙 氨 酸 转 移 核糖 核酸 的 人 工 全 合成 … (389) 固 氢 结 瘤 基因 的 结构 与 调控 ……… (392) 酶 的 结构 与 功能 … …。 (396) 乙 型 肝炎 病毒 基因 的 克隆 与 表达 ,……… 肌肉 及 肌肉 蛋白 质 … 【学 术 专 题 】 攻 勋 只 司 本 席 二 点 本 【学 术 专题 】 人 吗啡 镇 痛 部 位 的 发 现 .…………… 视网膜 信息 传递 与 调控 .……………… 家 免 外 肤 体 神经 元 回路 .…………………: 国有 档 赴 益 标 全 而 霖 fewenaot 训 二 生 篇 于 呈 六 洛 访 虹 三 竹 和 oanaaais 英 酶 下 程 营地 入 积 牛 辆 炮 栋 国 汪 克 吉 扑 因 咀 关 村 oonooeno 【学 术 专 题 】 转 坦 国 作 网 wp- 连 贞 这 办 让 类 《437) 《442) 《448) 哺乳 动物 克隆 (45]) 转基因 鱼 … … (453) 外 源 DNA (基因 ) 直接 导入 田间 作物 的 分 子 育 种 … … (〈454) 蛋白 质 工程 … (456) 动物 细胞 工程 .…………………………… (459) 植物 细胞 工程 ……… 和 9 (464) 【学 术 专题 】 花粉 培养 与 单 倍 体育 种 … (466) 植物 染色 体 工程 《471) 植物 的 快速 繁殖 .……………………… (473) 中 国生 物 学 史 研 究 (476) 【学 术 事件 】 西沙 群岛 综合 海洋 科学 考察 ……… (479) 部 分 生理 学 家 同 分 类 学 家 、 形 态 学 家 的 论战 ……… 效 交 二 。 (480) 生物 自然 发 生 说 的 公开 辩论 ……… (481) 东沙 群岛 综合 海洋 科学 考察 ……… (482) 南沙 群岛 综合 海洋 科学 考察 ……… (483) 李 和 森 科 主义 对 中 国 遗 传 学 的 冲击 .………… 有 〈484) 热带 、 亚 热带 生物 资源 综合 考察 ,……… 。 (485) 中 国 动物 图 谱 编 辑 委员 会 成 立 …'… (486) 遇 先 聘 的 《植物 分 类 学 简 编 》 出 版 和 随后 中 国 科学 院 生 物 学 部 成 立 ………… (488) 《1956 一 1967 年 科学 技术 发 展 远 景 规划 纲 要 》( 生 物 学 部 分 ) … (489) 青岛 遗传 学 座谈 会 的 召开 …………* (489) 新 疆 科 学 考察 与 生物 科学 …………' (491) 3 首次 颁发 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 50 淮 沽 移交 en 中 国 植物 志 编辑 委员 会 … 中 国 动物 志 编 辑 委员 会 .… 和 .es 生物 学 学 科 规 划 〈1963 一 1972) 中 沙 群 岛 综 合 海洋 科学 考察 ……… 青藏 高 原 综合 科学 考察 :………………。 中 国人 与 生物 圈 计 划 .… 中 国 钨 子 植物 志 编辑 委员 会 ……… 国光 与 中 国共 二 (生物 学 工 记 侈 5) 〈499 ) “50 ) 590] ) 国家 “863” 高 技术 计划 生物 技术 领域 … 中 国 的 IGBP . 北京 召开 第 19 届 国 际 昆虫 学 大 会 中 国 水 稻 基 因 组 计划 …. … (509) , (504) 05) 党 国家 热 标 执 纲 要 .加 还 吉 码 弗 中 国生 态 系统 研究 网 络 .居心 svse 中 美 合 编 下 lora of CHzzaa …… 和 9 《生物 多 样 性 公约 》 及 中 国 的 履约 行动 中 国人 类 基因 组 研究 进展 … 中 国人 类 基因 组 计划 ……………………… 第 18 届 国 际 遗 传 学 大 会 .…………. 《中 国 植物 志 》 编 写 完成 …………… 【学 术 人 物 】 钱 崇 潮 …… 4 号 0) 3 《518) 59) 〈520) sseessessseosessessesssossoos (521) 荣 拖 志 坟 芝 扫 故 吉 疝 措 各 者 全 动 遍 二 疾 钴 商海 部 鹤 几 灿 心 员 部 站. 轴 轿 澳 5 茂 劳 泣 乓 志 村 二 四 芥 洛 者 必 庆 放 光 陈 杀 新党 产业 缚 辆 晤 恬 克 -906kny 映 先 鱼 人 才 交 太 es 索 孜 邹 志 二 二 二 总 夫 营 厅 过 盐 机 本 张 是 狐 可 0 二手 遇 动 染 刚 加 这 调 到 钴 所 总 二 二 外 王国 垢 内 乱 履 册 522) 2 《5 蚂 39 〈524) 《524) 5 多 5 《526 ) 52 77 4〈528) 汤 惑 二 商 间 党 认可 而 商 区 起 吉林 圳 所 埋 绩 地 刀 术 头 赎 研 容 menaim 二 奉 继 人 筒 症 巩 才 全 刘 着 岂 态 开 最 内 吕 提 遂 最 萄 中 让 邮 和 狐 re 林 订 入 尖 .ooreneneee 各 轩 岩 淮 总 呈 庙 省 人 未 答 得 点 坟 刷 吉 本 术 吃 二 二 荡 锯 狼 市 地 疏 因 全 入 we 二 二 和 朱 洗 . 和 ee 最 关系 佑 贼 闵 尖 崎 必 地 本 项 伍 卖 文 名 ee 刘 卫 钊 仿 训 大 需 击 这 多 造 全 概 三品 居 坊 旧 洛 几 居 季 宝 完 ooaw 斯 行 健 居心 心 凡人 同 欧洲 芝 多 说 睛 敢 上 起 群 字 二 凤 过 于 六 omnr 人 可 生生 音 第 局 心心 嘻 过 运 沪 杯 洛 吉本 玫 辣 汤 佩 扒 远 人 汉 站 本 南 等 痢 本 关 病 裴 文 中 ee 刘 思 职 ee 陈 世 驴 运 洲 心 去 记 坟 标注 区 巧 各 涡 郑 作 新 这 志 过 章 记 埠 远 节 三 本 二 沽 冯 德 增 人 pp 张 香 柚 eeceeoeceonm 吉 过 琶 本 本 克 时 放生 汶 onennonoa 全 坏 雪 者 坟 藉 oo 高 尚 随 ee 谈 家 村 专访 款 训 .no 实生 硬 当 on 全 学 爆 沁 -no 如 环 你 学 档 所 天 雹 考验 六 站 虽 生 内 皇 半 并 去 人 3 加 六 和 呈 蘑 载 关 攻 和 钦 各 -的 -性 . 完 , 克 届 -的 ,化 石光 -长 要 此 Wi 雪 〈528) 《529 《530) 《531) 〈531 ) 《中 幼 《533) 〈534) 55 7 〈536) 《587 ) (837) 〈538) 《539) 〈540) 《540) 《541) 〈543) 〈544) (544) 〈545 ) 〈545) 〈546 ) 《547) (548) 《549) 〈550) Ka51》 《551 )》 5 《554) 555) 〈556) 《556 ) 《5 呈 7) 《558) 《560) 分 承 和 鲁 (560) 【学 术 名 著名 篇 】 《植物 学 大 辞典 》 oo (561) 人 形 的 变 捧 属 oooeronenrooe 六合 动 《中 国 植物 图 谱 》 (562) “欧洲 蕨 根 状 茎 组 织 的 起 源 与 发 育 ” … 0 (563) “ 光 变 化 对 光合 速率 的 瞬时 效应 ” …… 0 (563) “蛋白质 变性 理论 ”or (563) 《动物 学 大 辞典 》… 《564) 《华北 钵 类 志 》 oo (564) 《中 国 昆 虫 名 中 oo (565) 《河北 鸟 类 志 (565) 本 … (565) 《中 国 树木 分 类 学 》… … 《566) “水 龙骨 科 的 自然 分 类 ”………… (566) “ 活 细 胞 吸水 的 热力 学 处 理 ”……. (567) “ 异 色 球 虫 色 斑 遗 传 中 的 菊 灸 显 性 ” … (567) “ 猴 运 动 皮层 内 肌肉 部 位 代表 性 ” …… …” (568) “马先蒿 属 的 一 个 新 系统 ”………, (568) ee …… (569) 《中 国 经 济 昆虫 志 》 .9 (570) 《中 国 植物 志 》 570) 《中 国 植物 花粉 形态 》……………" (571) 《中 国 经 济 植物 志 》………………… (571) ae 7 《中 国 动物 志 (572) es 活性 间 的 定量 关系 汪 (573) 《中 国 经 济 动物 志 》( 尊 类 ) (574) 《中 国 经 济 动物 志 》( 鸟 类 ) …… (575) 《中 国 鲤 科 鱼 类 志 》… os (575) 《中 国 高 等 植物 图 鉴 》……………' (576) 《中 国 苞 子 植 物 志 》 … (576) 《中 国 蕨 类 植物 钨 子 形态 》… (577) 《进化论 与 分 类 学 》………………… (577) “ 针 刺 镇 痛 的 神经 生理 学 基础 ” ………… (578) 《中 国 鞘 藻 目 专 志 (579) 《中 国 植被 》 .9 (579) ae (580) 《西藏 鸟 类 志 …… (580) 全 汪 闪 视 于 关 区 站 5819 《中 国 蝶 类 志 》 (581) 【学 术 机 构 了 】 未 再 过 时 十 萄 学 时 吕 全 全 翅 1 ( 人 中 国 科学 社 生 物 研究 所 …………… (584) 国立 中 央 研 究 院 ………P9 9 9 (587) 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 ………: (588) 心理 学 研究 所 …… 和 pp (589) 国立 北平 研究 院 .……ppee (589) 北平 研究 院 植物 学 研究 所 ………… (591) 北平 研究 院 动物 学 研究 所 ………'… (591) 中 国 西 部 科学 院 生 物 学 研究 所 ……. (591) 北平 研究 院 生 理学 研究 所 …………* (592) 中 央 研 究 院 植物 研究 所 .……………… (592) 中 央 研 究 院 动物 研究 所 …………… (593) 中 央 研 究 院 医 学 研究 所 〈 筹 备 处 ) ……: (593) 中 国 科 学 院 上 海 药物 研究 所 ……… (594) 中 国 科 学 院 上 海 生理 研 究 所 … 心 涪 (594) 中 国 科 学 院 植物 研究 所 ……………。 (595) 中 国 科学 院 动物 研究 所 …………… (596) 中 国 科学 院 上 海 植物 生理 研究 所 …………: …… (596) 中 国 科 学 院 水 生生 物 研 究 所 ……… (597) 5 中 国 科学 院 上 海 细胞 生物 学 研究 所 …… … (597) 中 国 科 学 院 心 理 研 究 所 … …。 (598) 中 国 科 学 院 华 南 植物 研究 所 ……… (598) 中 国 科学 院 武汉 病毒 研究 所 ………: (599) 中 国 科 学 院 武 汉 植物 研究 所 ……… (599) 中 国 科学 院 微生物 研究 所 … (600) 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 ……… WCG600) 中 国 科 学 院 成 都 生物 研究 所 ………… (601) 中 国 科学 院 生 物 物 理 研 究 所 ……… (602) 中 国 科 学 院 昆 明 植物 研究 所 ………, (602) 中 国 科学 院 昆 明 动 物 研 究 所 ……… (603) 中 国 科学 院 西 双 版 纳 热带 植物 园 ……… (604) 中 国 科 学 院 上 海 昆虫 研究 所 ………… (604) 中 国 科学 院 西北 高 原生 物 研究 所 ……… …, (605) 中 国 科学 院 发 育 生物 学 研究 所 ……. (605) 中 国 科学 院 上 海 脑 研究 所 ………… (606) 中 国 科学 院 遗 传 研究 所 … …。(606) 中 国 科 学 院 上 海 生 物 工程 研究 中 心 ……… … 〈607) 生命 科学 国家 重点 实验 室 … (607) 分 子 生物 学 国家 重点 实验 室 ……… (608) 遗传 工程 国家 重点 实验 室 ………… (609) 天 然 药 物 及 仿生 药物 国家 重点 实验 室 … 3 " 《609 ) 植物 分 子 遗 传 国家 重点 实验 室 ……. (609) 生物 大 分 子 国家 重点 实验 室 ……… (610) 分 子 肿 瘤 学 国家 重点 实验 室 ……… (610) 癌 基 因 及 相关 基因 国家 重点 实验 室 ……: 7 (611) 淡水 生态 与 生物 技术 国家 重点 实验 室 , (611) 病毒 基因 工程 国家 重点 实验 室 …… (612) 兽医 生物 技术 国家 重点 实验 室 ,…… (612) 6 生物 膜 与 膜 生物 工程 国家 重点 实验 室 。 pp (612) 蛋白 质 工 程 及 植物 基因 工程 国家 重点 实验 室 .………… 二 055) 热带 作物 生物 技术 国家 重点 实验 室 ,…… ASC613) 农业 生物 技术 国家 重点 实验 室 …… (613) 新 药 研 究 国家 重点 实验 室 ………… (614) 医学 遗传 学 国家 重点 实验 室 ……… (614) 实验 血液 学 国家 重点 实验 室 ……… (615) 计划 生育 药 具 国 家 重点 实验 室 ……: (615) 植物 病 虫 嘎 生物 学 国家 重点 实验 室 …… (615) 生物 防治 国家 重点 实验 室 … (616) 医学 分 子 生 物 学 国家 重点 实验 室 ,……… … (616) 中 国 科学 院 国家 基因 研究 中 心 …… 〈616) 计划 生育 生殖 生物 学 国家 重点 实验 室 … “。 《617) 农业 虫 嘎 综合 治理 研究 国家 重点 实验 室 了 的, 作物 遗传 改良 国家 重点 实验 室 ……: (618) 医学 神经 生物 学 国家 重点 实验 室 ,………: ys 6 核 医学 国家 重点 实验 室 … …… (618) 医药 生物 技术 国家 重点 实验 室 …" (618) 干旱 农业 生态 国家 重点 实验 室 …… (619) 植物 细胞 与 染色 体 工程 国家 重点 实验 室 党 车 :区 619) 微生物 资源 前 期 开发 国家 重点 实验 室 。 … (619) 生化 工程 国家 重点 实验 室 … 心 心心 〈619) 发 酵 工 程 国家 重点 实验 室 ……… 当 《620) 动物 园 … 620) 中 国 植 物 园 …p… 和 5 (621) 自然 保护 区 、 生 态 系统 定位 研究 站 ……: 易 湖 山 自 然 保护 区 … … 和 (623) 西双版纳 自然 保护 区 … … (623) 四 川 卧龙 自然 保护 区 … … (624) 长 白山 森林 生态 系统 定位 研究 站 ………: 武 两 山 自然 保护 区 … … (625) 安徽 省 扬子 名 繁 殖 研究 中 心 ………… (625) 中 国 微生物 菌 种 保藏 管理 委员 会 ,……… 了 ” (626 ) 中 国 科学 院 上 海 生命 科学 研究 院 马 普 客座 实验 室 … -村 -和 10406267 国家 自然 科学 基金 委员 会 生命 科学 部 , 疝 天 的 克 廉 鹿 自然 保护 区 … 这 兴工 甩 昂 陕西 朱 咒 保 护 观察 站 …… 《629) 【学 术 团 体 】 中 华 博 物 学 会 呈 避 sc 《630) 北京 博物 学 会 ……… 和 9 (631) 中 国生 理学 会 ………………………………… (631) 上 加 着 克 物 芝 套 ,… 页 南 二 二 而 轴 风 63 雯 中 国 植物 学 会 .……p 9 (632) 中 国 动物 学 会 9 (632) 中 国 昆 虫 学 会 (633) 中 国 微 生物 学 会 ………999 (634) 中 国 植物 生理 学 会 .pe (634) 中 国生 态 学 会 … 示 前 测 确 王八 《63 本 中 国生 物化 学 与 分 子 生 物 学 会 …… (635) 中 国 细胞 生物 学 会 …… 《635) 中 国生 物 物理 学 会 .……… 和 9 (636) 昌国 利 特 秆 种 学 宇和 富 和 这 和 人 (6386) 【学 术 刊 物 】 了 新 中 国 建立 前 国内 的 生物 学 刊物 ……… 《博物 学 杂志 》…… 和 5 (638) 《科学 》 (639) or 志 》 (639) 《博物 杂志 (640) gahogeparoa 疆 - 概 | 《北京 博物 学 杂志 》.………………… (641) ee (641) 《 静 生 生物 调查 所 汇报 》………… (641) 《中 华海 产生 物 学 会 年 刊 》………: (642) 《中 山大 学 农林 植物 研究 所 专刊 》 …… … (642) 《国立 北平 研究 院 植物 学 研究 所 丛刊 》 … (642) 《昆虫 与 植 病 》… (643) 《中 国 植物 学 杂志 》 (643) S27C7050 os (643) 《中 国 植物 学 会 汇报 》… … 〈644) 《中 国 实 验 生物 学 杂志 》…………" 〈644) 生物 学 期 刊 〈1949 年 后 ) (644) 20 世纪 中 国生 物 学 研究 大 事 年 表 ……… OA /22oenips 人 并 LEERHESOER 4 ?了 夺 | 二 he 和 天 人 心 ES ma 和 十 Dr 国人 0 人 RON 出 本 We Aceyaaeye- < 时 基 (二 | -el 二 度 、 | 拘 汪 9 xs aa 四 HG- 诲 dr 下 和 人 3 二 四 vv 俐 必 避 | 二 5 rn 二 (说 sscatrsas 和 作 及 下 府 国 实 创 鼎 恤 基 罕 ., 合 委 朋 ; aeesn 1 ) ee 植 物 学 (Botany) 植物 学 属于 基础 研究 的 范畴 。 其 基本 任 务 是 认识 和 揭示 植物 界 所 存在 的 各 种 层次 的 生命 活动 的 客观 规律 , 例 如 结构 与 功能 、 生 长 发 育 、 起 源 、 进 化 、 变 异 、 衰 老 、 分 布 及 其 与 环境 相互 作用 等 规律 , 揭 示 新 原理 和 控 索 新 技术 , 为 解决 应 用 问题 提供 基本 理论 和 方法 ;进行 调查 、 鉴 定 、 分 类 和 综合 分 析 植 物 界 众多 的 类 群 、 复 杂 的 区 系 、 群 落 的 特性 和 应 用 价值 。 植 物 学 是 由 基础 理论 研究 、 应 用 基础 研究 和 基本 资料 的 调查 研究 组 成 。 植 物 科 学 的 发 展 影响 到 现代 自然 科学 和 技术 的 进步 , 也 为 利用 植物 和 改造 植物 提供 了 必要 的 基础 理论 和 基本 知识 。 例如 19 世纪 植物 矿 质 营养 理论 的 阐明 , 导 致 了 化 肥 的 应 用 和 化 肥 工 业 在 20 世纪 的 兴起 , 根据 光合 生产 率 理 论 的 研究 结果 , 提 出 了 粮食 生产 技术 中 矮 化 密植 的 栽培 措施 , 以 及 品种 改良 、 植 物 保护 等 措施 , 使 粮食 在 20 世纪 中 叶 大 幅度 增产 。 此 外 , 通过 对 植物 区 系 、 植 物资 源 、 植 被 、 珍 稀 濒 危 植 物 的 调查 、 研 究 和 预测 , 为 国土 整 治 、 农 业 区 划 、 资 源 开发 、 工 业 发 展 、 水 利 建设 等 规划 ,为 国家 宏观 决策 提供 科学 依据 , 促进 社会 经 济 的 协调 发 展 。 总 之 , 当 今世 界 面临 的 资源 、 人 口 、 粮 食 、 环 境 和 能 源 等 危 机 问题 , 无 不 与 植物 科学 的 发 展 有 着 直接 和 间接 的 联系 。 我 国 近代 植物 学 的 发 展 ”我国 古 代 植 物 学 发 展 的 业绩 是 非常 辉煌 的 ,《 救 荒 本 草 让 《本 草 纲 目 》 及 《植物 名 实 图 考 》 等 不 朽 的 著 作 在 国际 上 有 重大 的 影响 , 某 些 成 就 在 当时 世界 上 占有 领先 地 位 。 但 是 我 国 近代 植物 学 的 发 展 还 是 深 受 国外 的 影响 , 是 由 西方 引 入 的 。 近代 植物 学 的 开始 及 前 期 的 工作 ”介绍 西方 近代 植物 科学 的 第 一 部 书籍 是 李 善 兰 和 英国 人 A., Willamson 合 编译 的 《植物 学 》. 该 书 于 清 咸丰 八 年 〈1858) 由 上 海 墨 海 书馆 出 版 .主要 介绍 了 当时 新 的 植物 学 基础 理论 , 包 括 植 物 的 地 理 分布 、 分 类 方法 、 植 物体 内 部 组 织 构造 .植物 体 各 器 官 的 形态 构造 和 功能 、 一 切 植 物 都 由 细胞 组 成 的 理论 ;还 介绍 了 雌 蔓 和 雄 巷 在 生殖 过 程 中 的 作用 。 在 期 刊 方面 ,19 世纪 末 以 前 只 有 《格致 汇编 》 和 《农学 报 》 传 播 少量 的 植物 学 知识 , 进入 20 世纪 后 新 的 期 刊 不 断 出 现 .1903 年 上 海 科 学 仪器 馆 创 刊 了 《科学 世界 》, 其 中 有 眶 和 钦 的 “植物 对 营养 之 适应 说 “植物 受精 说 ”, 眶 和 袖 的 “植物 学 略 史 ”、 眶 辟 祖 的 “有 用 植物 及 有 毒 植物 述 略 ” 以 及 胡 雪 遍 的 “植物 营养 上 之 紧要 原 质 ”等 植物 学 的 文章 。 1909 年 金陵 大 学 创刊 《金陵 光 》, 期 刊 上 也 刊 登 了 戴 宗 械 的 “中 国 森 林 历 史 概况 ”(1918) 及 蒋 英 的 “南京 柳 属 植物 的 研究 ” 1925 ) 。 《地 学 杂志 》 刊载 有 钟 观光 的 10 篇 “旅行 采集 记 ”(1920~1921)。1920 年 前 在 《博物 学 杂 志 入 《科学 》《 博 物 学 会 杂志 人 《生物 学 杂 志 愉 《博物 杂志 》 《自然 界 》 等 杂志 上 刊登 有 很 多 植物 学 文章 。 又 如 《东方 杂志 》 上 有 “世界 上 特异 之 植物 ”(1913)、“ 木 材 之 腐败 及 其 预防 法 ”(1917)、 胡 先 驻 译 的 “中 国 西 部 植物 志 ”(1918)、 邹 秉 文 写 的 “中 国 菌 病 闻 见 录 ”(1919) 等 等 。 此 外 还 有 其 他 各 种 杂 志 都 刊载 有 不 少 有 关 植 物 学 的 文章 , 说 明 在 1920 年 左右 植物 学 知识 已 比较 广泛 地 传 布 。 这 段 时 间 出 版 的 有 关 植 物 学 书籍 有 如 黄 明 藻 写 的 《植物 讲义 》 (1905)、 叶 基 桢 撰写 的 《植物 学 》(1908)。《 植 物 学 大 辞典 》(1918) 是 一 部 重要 的 著作 , 对 我 国 植物 学 的 发 展 起 了 积极 的 作用 。 此 书 著者 有 13 人 , 杜 亚 泉 为 主持 人 和 主要 编写 人 , 编写 工作 花 了 12 年 时 1 间 。 此 外 , 贾 祖 璋 、 贾 祖 珊 编著 的 《中 国 植 物 图 鉴 》(1937), 在 《中 国 高 等 植物 图 鉴 》 未 出 版 前 一 直 广 泛 被 参考 应 用 。 20 年 代 前 的 贡献 主要 是 翻译 介绍 了 不 少 国外 近代 植物 学 的 知识 , 但 也 有 少数 原始 研究 论文 , 如 钱 崇 潮 1916 年 的 “ 宾 州 毛 萌 的 两 个 亚洲 近 缘 种 ”和 1917 年 的 “ 钢 、 锯 、 久 对 于 水 绵 的 影响 ”是 我 国 植物 分 类 学 和 植物 生理 学 较 早 的 原始 研究 著作 。20 年 代 前 后 , 国内 植物 学 家 已 开展 了 植物 分 类 学 的 研究 , 发 表 了 一 批 大 部 分 是 “名 录 ” 人 性 质 的 文章 书 籍 , 如 张 班 的 《武昌 植物 名 录 》 (1918 一 1923)、 周 汉 藩 的 《湖南 植物 图 志 》 (1924)、 胡 先 双 的 《浙江 植物 名 录 》、《 江 西 植物 名 录 》 (1921 一 1922)、 陈 嵘 的 《中 国 树 木 志 略 》(1922) 等 。 此 后 , 裴 鉴 、 方 文 培 、 刘 慎 户 、 林 锭 、 郑 万 钧 、 唐 进 和 汪 发 缆 等 一 批 科 学 家 进行 了 大 量 植物 分 类 学 的 研究 和 采集 调 查 工 作 。 蕨 类 植物 方面 ,1926 年 秦 仁 昌 开始 研 究 , 在 欧洲 各 大 标本 室 研 究 考察 几 年 后 , 发 表 了 大 量 蕨 类 植物 研究 论文 , 为 我 国 蕨 类 植 物 研究 英 定 了 基础 。 真菌 植 病 的 研究 在 20 年 代 前 后 就 已 开 始 ,, 如 章 祖 纯 1916 年 发 表 的 “北京 附近 发 生 最 盛 之 植物 病害 调查 表 ”、 钱 笠 初 的 “北京 附 近 植 物 病原 菌 调查 目录 ” (1918)、 胡 先 驻 “浙江 菌 类 采集 杂记 ”(1921)、 戴 芳 澜 的 “ 江 苏 真菌 名 录 ”(1927) 等 。 以 后 俞 大 统 、 邓 叔 群 、 沈 其 益 、 王 云 章 、 硝 维 蕃 、 周 家 炽 和 方 心 芳 等 分 别 做 了 很 多 与 农林 业 有 关 真 菌 和 工 业 微 生物 的 工作 。 蔡 殉 植物 的 研究 方面 , 20 年 代 起 由 秦 仁 昌 、 钱 崇 潮 、 刘 慎 订 、 钟 补 求 采 集 的 标本 , 在 1926 年 由 陈 伯 川 和 杨 承 元 分 别 发 表 .1935 年 王 启 无 的 “关于 中 国 蔡 玖 植物 之 研究 及 其 文 献 ” 是 一 篇 总 结 性 的 文章 。30 年 代 初 陈 邦 杰 2 开始 对 昔 殉 植物 进行 研究 , 以 后 专攻 昔 克 研 究 , 发 表 不 少 研 究 论文 , 为 我 国 苦 克 植物 研 究 葛 定 了 基础 。 淡水 营 研 究 开展 于 20 年 代 末 30 年 代 初 , 王 志 稼 、 侥 钦 止 、 李 和 良 庆 、 汪 振 儒 是 葛 基 人 。 海藻 的 研究 是 30 年 代 初 由 曾 呈 奎 (侧重 经 济 海藻 ) 、 金 德 祥 〈 侧 重 硅 藻 ) 开创 的 。 曾 呈 奎 连续 工作 至 21 世纪 , 是 中 国 海 藻 研 究 的 先 驱 者 。 植物 形态 学 研究 创始 人 是 张 景 钱 , 他 的 “ 蕨 荟 组 织 之 研究 ”是 我 国 最 早 的 植物 形态 学 论文 。 徐 仁 、 王 伏 雄 、 李 正 理 等 都 是 他 的 学 生 . 严 楚 江 1929 年 的 “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 。 唐 耀 是 我 国 木 材 解剖 学 的 开创 者 ,1937 年 其 编 写 的 《中 国 木 材 学 》 出 版 。 植物 细胞 学 的 工作 也 开始 于 此 时 期 。 金 树 章 、 段 续 川 、 王 宗 清 、 吴 素 营 等 先后 于 20 年 代 末 至 30 年 代 初 开始 了 植物 细胞 学 研究 。 段 续 川 对 植物 制 片 技术 的 研究 , 王 宗 清 对 黑 穗 菌 的 细胞 学 观察 及 多 种 种 子 植物 细胞 核 的 观察 等 , 当 时 都 是 比较 杰出 的 工作 。 植物 生理 学 课程 最 早 可 能 是 张 班 讲授 的 , 其 次 是 钱 崇 斋 , 再 后 是 李 继 侗 。 后 者 的 “ 光 变 化 对 光合 速率 变化 的 瞬时 效应 ”一 文 是 植物 生理 学 的 先驱 性 工作 。 我 国 植物 生理 学 研究 真正 起 始 期 是 30 年 代 初 。 罗 宗 洛 、 汤 佩 松 及 以 后 的 旋 宏 章 、 娄 成 后 、 汤 玉 伟 系统 地 开展 了 组 织 培养 、 矿 质 营养 、 呼 吸 代谢 等 方 面 的 研究 。 植物 生态 学 和 地 植物 学 研究 是 从 20 年 代 开 始 的 。 钱 崇 济 、 刘 慎 订 、 樊 庆 笔 、 邓 概 群 、 曲 仲 湘 、 汪 振 侍 、 修 学 煜 、 朱 彦 丞 等 分 别 做 过 和 森林、 草原、 荒漠、 海岛 、 高 原 、 高 山 植被 及 生态 学 的 调查 , 张 班 、 李 继 侗 、 仲 崇 信 等 还 先后 讲授 过 植物 生态 学 。 古 植 物 学 研究 ,最 早 为 周 赞 衡 进行 的 。 他 1923 年 的 “山东 白垩 纪 之 植物 化 石 ” 是 我 国 第 一 篇 植物 化 石 的 论文 。 斯 行 健 在 30 年 代 起 描述 过 许多 古生代 和 中 生 代 植物 化 石 。 徐 仁 在 40 年 代 开 始 描述 泥 盆 纪 和 三 麦 纪 植物 化 石 , 并 长 期 进行 古 植物 学 的 研究 。 植物 化 学 研究 方面 , 王 焕 文 在 日 本 《 药 学 杂志 》 发 表 的 “关于 茯苓 的 成 分 ”(1909) 可 能 是 我 国 最 早 研 究 植物 化 学 的 论文 。 赵 承 序 从 1926 年 起 发 表 了 不 少 植物 化 学 的 研究 论文 。 圳 淑 范 在 20 年 代 也 发 表 了 有 关 贝 母 、 山 蓄 姑 等 植物 成 分 的 论文 。30 年 代 后 , 赵 糯 黄 、 汪 酋 、 黄 鸣 龙 、 高 怡 生 等 都 开展 了 有 关 药 用 植物 的 化 学 研究 。 罗 登 义 、 王 兆 澄 还 进 行 了 食用 植物 营养 物质 的 研究 。 遗传 育种 研究 是 从 改良 农作物 品种 开始 的 。 沈 宗 瀚 、 丁 矣 、 金 善 宝 等 在 20 年 代 初 起 就 先后 对 稻 、 麦 、 棉 、 大 豆 等 农作物 开始 了 研究 。30 年 代 后 沈 骊 英 、 李 先 闻 、 杨 逸 农 等 也 开始 了 这 领域 的 研究 并 注重 对 玉 蜀 乘 、 粟 、 蔬菜 等 的 工作 。 这 时 期 也 创办 了 几 座 植物 园 。1915 年 陈 嵘 在 南京 创办 了 教学 性 质 的 树木 园 ; 1927 年 钟 观 光 在 浙江 创办 了 一 座 植物 园 。 相 继 还 办 了 其 他 一 批 植 物 园 , 其 中 当时 最 大 的 是 1934 年 由 胡 先 怠 倡 导 、 秦 仁 昌 任 主 任 、 占 地 近 300 ha 的 庐山 植物 园 。 植物 学 研究 机 构 及 刊物 的 创办 自 20 年 代 起 , 我 国 植物 学 研究 机 构 及 刊物 相继 创 办 。1922 年 中 国 科学 社 成 立 生物 研究 所 , 胡 先 驻 任 植物 部 主任 ,1928 年 钱 崇 潮 继 任 , 以 后 兼任 所 长 。 这 个 所 着 重 植物 分 类 学 研究 。 1925 年 创刊 《中 国 科学 社 生物 研究 所 丛刊 》。 1928 年 静 生 生物 调查 所 成 立 , 动物 学 家 秉 志 任 所 长 , 胡 先 驻 任 植物 部 主任 ,1932 年 继任 所 长 。 该 所 着 重 植物 分 类 学 的 研究 。1929 年 创刊 4 静 生生 物 调 查 所 汇报 》。 1933 年 在 胡 先 驻 倡 导 下 , 由 静 生 生物 调查 所 与 江西 农业 院 合 办 访 山 植物 园 , 由 秦 仁 昌 任 主任 。1929 年 刘 慎 刘 创 建 北平 研究 院 植物 学 研究 所 , 并 任 所 长 。 该 所 侧重 植物 分 类 学 与 植物 地 理学 研 究 。1931 年 创刊 《国立 北平 研究 院 植 物 研究 所 丛刊 》。1929 年 中 央 研 究 院 在 南京 成 立 自 然 历 史 博物 馆 , 秦 仁 昌 与 蒋 英 先后 任 该 馆 植 物 部 主任 .1934 年 自然 历史 博物 馆 改 名 为 动 植物 研究 所 , 裴 鉴 任 植物 部 主任 。 该 所 着 重 植物 分 类 学 研究 。1929 年 创刊 《国立 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 特刊 》(CSznzensza), 后 改 名 为 《国立 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 专刊 》。 中 山大 学 农林 植物 所 1927 年 在 广州 成 立 , 陈 焕 久 任 所 长 。1930 年 创刊 《国立 中 山大 学 农 林 植 物 研究 所 专刊 》, 该 所 着 重 华南 各 省 植物 之 研究 . 1935 年 陈 焕 饮 在 梧州 又 创建 广西 大 学 植物 研究 所 , 开 展 广 西 植物 的 调查 采集 工 作 。1932 年 中 国 西部 科学 院 植物 部 成 立 , 俞 德 浚 、 曲 仲 湘 先后 任 主任 。 除 上 述 研究 单位 外 , 如 金陵 大 学 、 清 华 大 学 、 北 京师 范 大 学 、 中 央 大 学 及 其 他 大 学 的 教师 也 做 了 很 多 研究 王 作 5 1933 年 8 月 20 日 , 由 胡 先 驻 、 李 继 侗 、 张 景 钱 、 钱 崇 潮 、 秦 仁 昌 等 19 人 发 起 在 重庆 北碚 中 国 西部 科学 院 成 立 了 中 国 植物 学 会 , 并 创刊 了 《中 国 植物 学 杂志 》。 学 会 的 成 立 标 志 着 我 国 近代 植物 学 发 展 已 进入 新 的 阶段 , 能 独立 地 开展 植物 学 研究 工作 . 从 1926 年 开 始 , 我 国 植物 学 家 进入 国际 舞台 , 参 加 在 美 国 举行 的 国际 植物 学 第 四 次 会 议 , 后 相继 参 加 第 五 次 及 第 六 次 会 议 。 陈 焕 久 当 选 过 国际 植物 命名 法 规 委 员 会 的 中 国 代表 委员 及 分 类 学 组 执行 委员 。 自 20 年 代 末 至 1937 年 抗日 战争 爆发 ,是 中 国 植物 学 第 一 段 兴 旺 的 时 期 。 抗日 战争 与 解放 战争 时 期 的 植物 学 1937 年 抗日 战争 爆发 , 许多 大 学 和 研究 单位 纷纷 内 迁 , 损 失 了 很 多 珍贵 资料 和 标本 , 国 3 民 党 统治 时 期 民不聊生 , 即 使 在 这 段 时 期 内 我 国 植物 学 家 仍 不 中 断 教 学 与 科研 , 获 得 很 多 研究 成 果 , 培 养 了 一 批 人 才 。 中 国 科 学 社 生物 研究 所 在 抗战 初期 由 钱 崇 澳 率领 迁 至 重庆 北碚 , 虽 经 费 极为 困难 但 对 当地 的 植物 和 森林 还 做 了 研究 。 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 1937 年 经 湖 北 迁 至 广西 阳 翔 ,1940 年 又 迁 往 重庆 北 菩 , 1944 年 分 为 动物 所 和 植物 所 , 植物 所 由 罗 宗 洛 任 所 长 ,1946 年 迁 至 上 海 , 在 这 段 时 期 内 植物 学 家 罗 宗 洛 等 进行 了 微量 元 素 及 生长 素 的 植物 生理 学 研究 。 伐 钦 止 等 进行 淡水 藻 研 究 。 裴 鉴 等 人 进行 了 油料 植物 、 药 用 植物 等 植物 分 类 学 研究 , 王 伏 雄 进行 我 国 特有 裸子 植物 豚 胎 发 育 研究 , 喻 诚 鸿 进 行 木材 解 剖 研究 。 中 山大 学 农林 植物 研究 所 在 抗战 开始 时 由 陈 焕 针 等 把 标本 几经 转移 , 并 继续 植物 分 类 学 的 研究 工作 。 广 西 大 学 植物 研究 所 从 1938 年 起 多 次 搬迁 , 标 本 全 部 遗失 , 至 1946 年 迁 回 桂林 雁 山 , 1947 年 陈 焕 铺 返 所 主持 工 作 , 改 名 广西 大 学 经 济 植物 研究 所 。 北 平 研 究 院 植物 研究 所 所 长 刘 慎 户 于 1936 年 与 西 北 农业 专科 学 校 校长 辛 树 帜 合作 在 武功 兴办 西北 植物 调查 所 , 主 要 进行 秦岭 地 区 种 子 植 物 和 真菌 研究 。1941 年 刘 慎 谓 去 云南 昆明 , 设立 北平 研究 院 植 物 研 究 所 , 与 同事 们 进行 云南 植物 及 木 本 植物 研究 。 林 包 于 1939 年 去 福建 创办 了 福建 研究 院 植 物 研 究 所 从 事 福 建 植物 研究 。 抗 战胜 利 后 , 以 上 人 员 先 后 回 北 平 研究 院 植物 研究 所 工作 , 直 至 1949 年 。 静 生 生物 调查 所 抗战 开始 时 即 委托 华硕 陶 在 云南 组 织 后 方 基地 , 在 昆明 黑龙 潭 建立 云南 农林 植物 研究 所 。 抗 战 期 间 , 静 生生 物 调查 所 和 庐山 植物 园 员工 多 数 到 云南 , 从 事 植物 分 类 、 经 济 植物 及 淡水 藻类 研究 。 秦 仁 昌 在 丽江 研究 并 写 出 了 中 外 瞩目 的 “水 龙骨 4 科 的 自然 分 类 ”一 文 。 解 放 战争 期 间 , 蔡 希 陶 引 入 了 有 名 的 云南 “大 金 元 ”烟草 。 以 后 云南 的 烟草 长 期 成 为 该 省 主要 的 财政 支柱 。 1946 年 庐山 植物 园 丽 江 工作 站 结束 后 , 陈 封 怀 回访 山 恢 复 植物 园 。 抗战 期 间 , 北 京 大 学 、 清 华 大 学 及 南开 大 学 迁 至 昆明 组 成 西南 联 大 。 张 景 钱 、 段 宏 章 、 吴 素 营 、 吴 征 锚 等 一 批 植物 学 家 在 此 讲 授 各 门 课 程 及 进行 研究 工作 。 清 华 大 学 农业 研究 所 也 迁 至 昆明 , 汤 佩 松 在 此 创办 了 植物 生理 研究 室 , 后 搬 到 昆明 北 郊 大 普 吉 。 抗 战 期 间 40 多 位 各 分 支 学 科 植 物 学 家 在 此 进行 过 研究 , 在 细胞 生理 、 植 物 生长 素 、 植 物 油 的 利用 等 方面 取得 卓越 成 果 。 戴 芳 澜 在 农业 研究 所 创建 了 植物 病理 研究 室 , 俞 大 纹 、 周 家 炽 、 方 中 达 等 都 在 此 进行 过 研究 , 对 云南 经 济 植物 病害 做 了 普查 , 对 云南 真菌 进行 了 研究 , 取 得 很 多 成 果 。 在 此 期 间 创 办 了 《 清 华 大 学 农业 研究 所 汇报 》 和 《生物 化 学 汇 报 》 两 个 刊物 。 在 此 期 间 , 郑 万 钧 、 曲 仲 湘 等 先后 在 云 南大 学 任教 , 对 西南 地 区 的 木 本 植物 的 分 类 和 西南 地 区 的 森林、 草原 做 了 研究 。1941 年 时 王 铎 和 1943 年 时 王 战 先后 在 四 川 万 县 发 现 一 古 树 ,1948 年 经 胡 先 驻 和 郑 万 钧 鉴定 是 活化 石 一 一 水 杉 。 此 发 现 又 动 了 当时 世界 的 植物 学 界 。 此 外 ,1944 年 厦门 大 学 的 赵 修 谦 首次 在 我 国 发 现 川 苦 草 科 植 物 。 耿 以 礼 、 何 景 等 在 四 川 大 学 、 中 央 大 学 、 西 北 师 院 、 兰 州 大 学 都 培养 了 不 少 人 才 , 并 做 了 植物 分 类 学 和 地 植物 学 的 研究 。 曾 呈 奎 在 海藻 研究 工 作 方 面 发 表 很 多 论文 , 对 发 展 我 国 海藻 生产 也 起 很 大 作用 。 延安 方面 ,1938 年 后 ,边区 政府 组 织 世 俊 、 乐 天 宇 等 在 陕 北 进行 了 经 济 木 本 植物 调查 。1940 年 由 乐天 宇 率领 组 织 了 森林 考察 团 , 提 交 了 考察 报告 和 边区 森林 保护 与 发 展 植 林 、 种 草 、 开 发 南 泥 湾 垦区 的 建议 。1941 年 夏 , 延 安 自然 科学 院 生 物 系 和 延安 生物 研 究 所 联合 进行 了 边区 西南 部 的 植物 采集 工 作 , 经 乐天 宇 、 徐 纬 英 综合 , 著 成 《 陕 甘 于 盆地 植物 志 》(1957) 一 书 。 20 世纪 后 半 世 纪 中 国 植物 学 得 到 飞跃 的 发 展 ”目前 植物 学 界 的 共识 认为 国际 植物 科学 的 发 展 有 三 个 时 期 , 即 描述 植物 学 时 期 、 实验 植物 学 时 期 及 现代 植物 学 时 期 。 我 国 古 代 虽 然 还 没有 植物 学 的 名 词 , 但 对 植物 已 有 较 深 刻 的 认识 , 为 我 国 接受 西方 的 近代 植物 学 思想 ,为 我 国 植物 学 发 展商 定 了 重要 基础 。 自从 李 善 兰 等 引入 了 西方 的 近代 植物 学 之 后 ,20 世纪 前 半 个 世纪 中 国 植物 学 是 处 于 以 描述 植物 学 为 主体 并 伴 有 少量 实验 植物 学 研 究 的 局 面 。 国 内 有 一 大 批 分 类 学 家 , 采 集 了 大 量 的 标本 并 积累 了 大 量 的 资料 , 出 版 相应 的 专著 。 在 其 他 分 支 学 科 方 面 , 例如 细胞 学 、 植物 生理 学 、 植 物 生 态 学 、 植 物化 学 及 遗传 育种 学 , 开 展 了 一 定数 量 的 实验 研究 , 取 得 一 批 成 果 , 为 下 半 世 纪 的 发 展 在 学 术 上 及 人 才 上 都 打下 了 基础 。 而 后 半 个 世纪 的 中 国 植 物 学 得 到 了 飞 牙 的 发 展 。 根 据 我 国 的 国情 , 描 述 植物 学 的 工作 继续 开展 , 发 表 了 大 量 论 文 及 各 种 植物 志 , 其 中 最 重要 的 成 果 是 到 20 世 纪 末 基本 完成 的 共 80 卷 125 册 的 《中 国 植物 志 》 .其 他 分 支 学 科 从 实验 植物 学 角度 的 研究 工作 也 得 到 莲 勃 的 发 展 , 已 逐步 进入 到 现代 植物 学 的 阶段 , 并 已 取得 大 量 的 成 果 , 个 别 领域 接近 或 已 达到 国际 同等 的 水 平 。 1949 年 到 1978 年 期 间 , 除 台 湾 省 外 , 政 治 运动 多 ,但 在 植物 学 会 45 周年 (1978) 年 会 上 , 仍 反映 了 我 国 植物 学 科研 工作 新 的 水 平 . 其 中 不 少 研究 成 果 , 如 细胞 亚 显 微 结 构 、 染 色 体 分 带 、 细 胞 杂交 等 , 都 已 接近 国 际 先进 水 平 , 中 国 植物 区 系 和 分 区 、 华 夏 植 物 区 系 特点 和 胜利 油田 某 些 地 区 沉积 相 的 讨 论 等 是 具有 我 国 特点 的 理论 性 研究 成 果 ; 花 粉 单 倍 体 的 研究 、 重 要 经 济 植物 的 引种 驯化 以 及 几 种 抗 癌 植 物 药 的 筛选 , 都 具 重要 经 济 意义 和 社会 效益 ; 西藏 地 区 的 植物 资源 、 植 被 、 地 壳 演 变 的 研究 , 是 植物 分 类 、 植 物 生 态 、 古 植物 、 植 物化 学 等 方面 综合 研究 的 成 果 。 1978 年 到 20 世纪 末 , 由 于 分 子 生物 学 和 环境 科学 以 及 近代 技术 科学 、 数 学 、 物 理 、 化 学 的 新 概念 和 新 技术 被 引入 植物 学 的 领域 , 植物 学 已 进入 现代 植物 学 的 时 代 。 各 分 支 学 科 在 微观 和 安 观 两 个 方面 从 事 各 自 的 使 命 和 完成 各 自 目 的 的 同时 , 也 已 开始 朝 着 微观 和 宏观 相 结合 的 方向 发 展 .植物 细胞 生物 学 、 植 物 发 育 生物 学 、 光 合作 用 和 生物 固氮 等 科学 都 朝 着 新 的 方向 发 展 , 植物 分 类 学 不 仅 向 植 物 系统 学 方向 发 展 , 并 已 发 展 有 细胞 分 类 学 及 分 子 系统 学 ;生态 学 已 有 分 子 生态 学 、 群 落 生 态 、 生 态 系统 到 景观 生态 学 的 各 个 层次 的 研究 .生物 多 样 性 科学 的 出 现 , 是 动物 、 植 物 、 微 生物 各 分 支 学 科 与 环境 科学 、 信 息 科 学 综合 研究 以 拯救 人 类 生存 环境 的 科学 。 以 上 各 个 方面 在 20 世纪 末 都 已 取得 可 喜 的 成 果 。 在 应 用 方面 , 特 别 是 植物 生物 技术 如 单 倍 体育 种 、 转 基因 作物 以 及 细胞 培养 方面 都 已 在 工 、 农 业 上 发 挥 了 作用 : 在 机 构 方 面 , 根 据 植 物 学 发 展 的 需要 , 调 整 了 旧 有 的 机 构 , 如 在 北京 将 原 静 生生 物 调 查 所 植物 部 分 和 北平 研究 院 植 物 研 究 所 合并 成 中 国 科学 院 植物 分 类 研究 所 , 后 因 其 他 分 支 学 科 的 并 和 人 而 改称 植物 研究 所 。 在 各 省 还 有 昆明 植物 所 、 西 北 植物 所 .江苏 植物 所 、 华 南 植物 所 、 上 海 植物 生理 研究 所 、 沈 阳 林 业 土壤 所 (后 改名 为 沈阳 应 用 生态 所 ) 等 等 . 此 外 , 各 大 专 院 校 也 有 设立 研究 所 或 国家 级 或 省 部 级 各 类 型 的 开放 实验 室 , 开 展 了 大 量 的 研究 工作 。 值得 提出 的 是 , 1956 年 由 陈 焕 久 、 5 钱 崇 澳 、 秦 仁 昌 及 秉 志 等 科学 家 向 第 一 届 全 国人 民 代 表 大 会 提出 92 号 提案 , 经 国务 院 批 准 , 在 广东 建立 了 国家 第 一 个 自然 保护 区 一 一 上 易 湖 出 自然 保护 区 。 植 物 学 领域 的 专门 刊物 已 有 《植物 学 报 》 《植物 分 类 学 报信 《植物 生理 学 报 入 《植物 生态 学 报 》 等 10 余 种 。 在 其 他 刊物 如 《生物 学 通报 》 《实验 生 物 学 报 》《 遗 传 学 报 》 等 也 有 大 批 有 关 植 物 学 的 论文 .植物 学 达到 空前 繁荣 发 展 的 阶段 。 参考 文献 中 国 植物 学 会 《中 国 植物 学 史 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1994。 国家 自然 科学 基金 委员 会 :自然 科学 学 科 发 展 战略 调研 报告 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1993。 贝 时 璋 主编 《大 百科 全 书 . 生物 学 》(3 卷 ), 上 海 : 上 海 科 学 出 版 社 ,1991。 中 国 植物 学 会 :《2000 年 中 国 的 植物 学 》, 中 国 科 协 2000 年 的 中 国 研究 办 公 室 ,1985 。 ( 钱 迎 倩 ) 植物 生理 学 (Plant Physiology) 植物 生理 学 是 研究 植物 生命 活动 规律 的 一 门生 物 学 分 支 学 科 。 植 物 和 其 他 生物 有 许 多 共同 之 处 , 但 因 它 进行 自 养 代谢 , 其 生理 功能 有 不 少 特殊 性 。 我 国 是 一 个 具有 悠久 历史 的 国家 。 古 代 劳动 人 民 在 长 期 从 事 农 业 生 产 的 丰富 实践 中 早 就 对 植物 生命 活动 有 了 一 些 认 识 。 在 公元 前 14 一 11 世纪 有 笑 墟 甲骨 卜辞 拓片 中 就 有 “十 不 足 辰 , 不 佳 、 年 祸 ” 等 记载 。 在 其 后 闻名 于 世 的 《 泥 胜 之 书 》( 公 元 前 1 世纪 )、《 齐 民 要 术 》( 贾 思 砚 ,533 一 544 年 ) 等 著作 中 , 更 分 别 有 植 物 生长 、 发 育 等 特性 的 叙述 , 这 些 都 是 和 植物 生理 有 关 的 知识 。 国 际 上 , 近 代 实验 性 的 植物 生理 学 的 起 源 一 般 都 追溯 到 16 世纪 和 荷兰 人 范 埃 尔 蒙 的 工作 。 他 把 一 条 柳 枝 6 栽 在 盆 中 , 只 浇 雨 水 , 五 年 后 柳 枝 增 重 30 倍 , 而 盆 中 土 的 重量 减少 甚 徽 , 因 此 他 认为 植物 生长 的 物质 来 源 主 要 不 是 土 而 是 水 .到 18 世 纪 后 期 , 英 国 的 普 里 斯 特 利 、 荷 兰 的 英 恩 训 斯 等 人 相继 证 明了 绿色 植物 能 在 光 下 将 空气 中 吸收 的 CO, 和 由 土 中 汲取 的 水 合成 有 机 物 并 放出 氧气 。 接 着 不 少 国 家 的 学 者 分 别 发 现 和 半 明 了 植物 中 的 物质 运输 、 水 分 吸收 和 蒸 腾 、 矿 质 营养 、 植 物 的 感应 性 和 运动 等 现象 。 随 着 知识 的 积累 和 系统 化 , 1800 年 瑞士 的 塞 内 比 埃 撰写 并 出 版 了 世界 上 第 一 部 《植物 生 理学 》. 19 世纪 后 期 , 德国 的 萨克斯 首先 开设 了 植物 生理 学 课程 , 使 植物 生理 学 成 为 一 门 专门 的 学 科 。 到 20 世纪 20 一 40 年 代 , 由 于 物 理 、 化 学 、 微 生物 学 和 普通 生理 学 的 进展 以 及 生物 化 学 、 生 物 物理 学 的 兴起 , 植 物 生理 学 也 逐渐 次 入 到 细胞 水 平和 细胞 器 水 平 。50 年 代 后 , 分 子 生 物 学 迅猛 发 展 , 与 植物 生理 学 紧密 交叉 渗透 . 因此 ,《 国 际 植物 生理 学 年 评 》 于 90 年 代 开 始 改称 为 《植物 生理 和 植物 分 子 生物 学 年 评 》。 当前 植物 生理 学 的 发 展 趋 势 大致 可 分 为 三 个 方向 :一 为 深入 到 分 子 水 平 探索 植物 独 有 的 生理 功能 的 奥秘 ;二 为 力 求 前 明 植 物 多 种 错综复杂 生命 活动 间 的 配合 联系 及 其 调控 机 理 , 三 为 全 方位 地 将 植物 生 理科 研 成 果 应 用 于 农业 、 环 境 维护 、 医 疗 保 健 和 农 副产品 深加工 等 社会 实践 。 我 国 近 代 植 物 生理 学 于 20 世纪 10 一 30 年 代 在 张 亚 、 钱 崇 潮 、 李 继 侗 、 罗 宗 洛 、 汤 佩 松 等 相继 留学 回国 后 而 开始 建立 。 但 由 于 战乱 等 原因 发 展 较 慢 ,, 直到 40 年 代 未 ,专业 队伍 总 共 不 过 30 人 。 新 中 国 成 立 后 , 各 地 区 科研 机 构 和 大 专 院 校 中 都 逐渐 设置 了 植物 生 理 研 究 室 和 教研 组 , 结 合 各 地 特点 开展 科研 和 教学 。 中 国 科学 院 在 上 海 建立 了 植物 生理 研究 所 。1963 年 全 国 植物 生理 学 会 成 立 , 并 定期 出 版 《植物 生理 学 报 》 和 《植物 生理 通 讯 》, 交流 科研 成 果 和 教学 经 验 。 到 20 世纪 末 , 全 国 已 有 植物 生理 学 会 会 员 3 000 多 人 , 在 植物 生理 学 的 各 主要 领域 都 程度 不 等 地 做 出 一 些 工作 成 果 。 光合 作用 “这 是 作物 独 有 的 最 突出 的 功 能 , 被 诺 贝尔 奖 基 金 会 称 为 “地 球 上 最 重要 的 化 学 反应 ”。 它 不 仅 使 植物 有 别 于 其 他 生 物 , 而 且 它 合成 的 有 机 物 和 释放 的 氧气 为 地 球 生物 圈 的 形成 和 运转 提供 了 主要 的 物质 基 础 。 对 于 人 类 的 生存 和 可 持续 发 展 来 说 , 它 也 是 获得 食物 、 生 产 原料 和 能 量 的 可 再 生来 源 。 因此, 对 它 的 研究 一 直 受 到 高 度 重视 , 已 和 吾 开 过 11 届 国 际 光合 作用 会 议 并 有 两 种 专 门 登载 光合 作用 论文 的 期 刊 出 版 。 在 中 国 科 学 院 上 海 植物 生理 研究 所 , 很 宏章 于 50 年 代 领导 开展 了 光合 作用 研究 , 着 重 能 量 转换 机 理 、 光 合 碳 代谢 酶 学 以 及 与 农业 、 环 境 等 有 关 的 生理 探讨 , 中 国 科 学 院 植物 研究 所 在 汤 佩 松 领导 下 , 于 60 年 代 在 光合 色素 蛋白 复合 体 和 原初 反应 等 方面 开展 工作 。 两 研究 所 分 别 于 80 年 代 和 90 年 代 都 获得 国家 自然 科学 二 等 奖 。1977 年 , 中 国 科 学 院 在 广州 召开 了 全 国光 合作 用 研究 座谈 会 , 邀 请 了 不 少 其 他 学 科 对 光合 作用 有 兴趣 的 人 员 人 参加, 对 我 国 光合 作用 研究 的 扩展 起 了 促进 作用 。 自 1980 年 起 , 全 国 植物 生理 学 会 每 隔 1 一 2 年 即 举行 光合 作用 学 术 讨 论 会 , 交 流 各 地 光合 作用 研 究 的 进展 。1985 年 联合 国 环境 规划 署 在 上 海 举办 了 第 七 届 生 物 生 产 力 和 光合 作用 培训 班 , 显 著 推 动 了 我 国光 合作 用 的 生理 、 生 态 研究 。1988 年 在 上 海 召 开 了 国际 光合 作用 调 节 和 效率 的 学 术 讨论 会 , 国外 有 40 余 位 学 者 来 参加 , 其 中 不 少 是 知名 科学 家 , 国 内 各 单 位 共 提 供 论 文 90 多 篇 , 内 容 涉及 会 议 所 包含 的 十 个 方面 的 工作 。 细胞 生理 “植物 的 细胞 在 结构 和 功能 上 都 有 不 少 特 殊 之 处 , 它 外 包 细 胞 壁 和 内 含 质 体 , 并 且 体 细胞 常 具 有 全 能 性 。 罗 宗 洛 及 其 学 生 罗 士 韦 等 在 30 年 代 就 开展 了 组 织 培养 研究 , 这 在 国际 上 也 是 较 早 的 , 并 首先 成 功 培养 了 石 刁 柏 苓 尖 。 新 中 国 成 立 后 , 北京 、 上 海 、 兰 州 等 分 别 成 立 了 有 关 植 物 细胞 研究 的 实验 室 , 70 年 代 起 在 有 关 领 域 都 有 开展 研究 工作 , 且 更 注意 联系 实践 应 用 。 国 际 上 从 花 粉 培养 得 到 的 多 种 植物 的 再 生 植 株 中 约 有 1/4 是 我 国 首先 成 功 获得 的 ,由 于 在 工作 中 注 意 了 单 倍 体 后 代 的 遗传 变异 ,有 一 批 水 稻 、 小 麦 等 的 花粉 培养 品种 已 在 生产 上 推广 。 国 际 上 从 原生 质 体 培 养 得 到 的 再 生 植株 约 有 176 是 在 我 国 首 先 完成 的 , 这 为 进一步 研究 原生 质 体 的 生理 特性 , 开 展 细 胞 工程 和 基因 工程 提供 了 良好 基础 。 国际 上 在 60 年 代 初 从 兰花 的 组 织 培养 发 展 起 兰花 工业 .。 我 国 自 70 年 代 起 ,也 有 数 百 种 植物 的 快速 繁殖 获得 成 功 , 并 在 良种 繁育 、 人 快速 繁 殖 获 得 脱 毒 苗 和 拯救 濒 危 物 种 等 方面 推广 应 用 , 对 农业 生产 和 生物 多 样 性 保护 等 方面 起 到 了 显著 促进 作用 。 从 80 年 代 起 , 中 国 植物 生理 学 会 和 其 他 学 会 经 常 召 开 有 关 细 胞 生理 的 学 术 讨论 会 , 并 在 1992 年 受 联 合 国 委托 在 上 海 举 办 了 国际 植 物 细 胞 培养 及 植物 分 子 生 物 学 培训 班 。 植物 生长 与 发 育 植物 的 生长 主要 是 通 过 细胞 的 分 裂 和 膨大 而 进行 的 , 发 育 是 通过 细胞 的 分 化 而 引起 的 多 种 组 织 和 器 官 的 形成 和 变化 .它们 和 动物 的 生长 发 育 有 共同 之 处 , 但 也 存在 很 多 特点 。 植 物 生长 没有 定 限 , 体 细胞 具有 发 育成 整个 植株 的 全 能 性 。 高 等 植 物 的 发 育 包括 受 粉 与 受精 、 胚 胎 发 育 、 种 子 形成 和 萌发 、 器 官 分 化 、 成 花生 理 、 衰 老 等 。 植物 从 营养 生长 〈 叶 、 葵 、 根 的 生长 ) 向 生 殖 生长 〈 分 化 花芽 、 开 花 结实 ) 的 转化 过 程 受 内 在 因素 和 外 界 环境 的 制约 , 常 与 自然 环 境 的 年 度 变化 密切 相关 , 较 早 就 为 人 们 所 注 意 并 进行 研究 . 随 着 分 子 生 物 学 的 迅猛 发 展 , 7 近 一 二 十 年 来 它 已 深信 到 这 些 过 程 的 基因 调 控 探 讨 。 新 中 国 成 立 后 对 植物 生长 和 发 育 生理 的 许多 问题 都 逐渐 开展 了 工作 , 尤 其 是 在 结合 作物 栽培 方面 工作 更 多 。 作 物 开花 过 程 的 调 控 与 春 化 作用 和 光 周 期 现象 紧密 联系 在 一 起 。 春 化 作用 是 一 个 低温 诱导 特异 基因 表达 的 过 程 ,中 国 科学 院 植物 研究 所 的 研究 表明 , 经 一 定时 间 的 春 化 处 理 后 , 可 观察 到 一 些 基 于 转录 水 平 表达 差异 而 产生 的 特异 蛋白 质 的 表达 。 适 当 的 光 周 期 诱导 对 许多 作物 开花 是 必要 的 。 我 国 科研 人 员 通 过 对 栽培 水 稳 不 同 品种 的 系统 研究 , 阐 明了 它们 对 光 周 期 反应 的 开始 和 结束 的 时 期 与 幼 穗 分 化 的 关系 , 以 及 光 周 期 过 程 对 温度 的 依赖 性 等 。 这 对 水 稻 生产 上 的 引种 、 管 理 具 有 显著 的 指导 作用 。90 年 代 中 期 , 我 国 发 现 了 晚 粳 水 稻 的 自然 突变 体 , 它 在 雌雄 分 化 前 后 , 对 光 周 期 敏感 , 在 长 日 照 下 表现 为 雄性 不 育 , 而 在 短 日 照 下 可 育 。 该 结果 有 助 于 我 国 水 稻 杂 交 优 势利 用 下 做; 作物 体内 的 物质 运输 和 信息 传递 ”作物 没有 动物 那样 的 血液 循环 和 神经 系统 , 但 是 与 其 生理 特性 相 适 应 , 它 通过 细胞 间 的 共 质 体 和 质 外 体 的 联系 及 维 管束 系统 的 连接 , 也 能 使 各 器 官 具 有 频繁 的 物质 运输 和 信息 传 递 , 从 而 具有 良好 的 整体 性 生命 活动 。 关 于 这 领域 的 研究 , 国际 上 在 20 世纪 开展 得 很 活 路 .我国 许 多 科研 人 员 也 结合 所 遇 到 的 问题 , 包括 无 机 物 的 运输 、 光 合 产物 的 分 配 、 源 库 关系 和 多 种 信息 的 传递 途径 等 积极 探讨 , 并 且 在 有 些 方 面 做 出 了 显著 贡献 , 如 类 成 后 等 证 明 高 等 植物 营养 组 织 中 核 物质 、 细 胞 质 的 穿 壁 运动 是 一 个 固有 的 生理 现象 。 呼吸 代谢 ”植物 除了 在 绿色 部 分 能 营 自 养 代谢 外 ,在 所 有 顽 官 中 都 要 进行 呼吸 代谢 。 其 主要 反应 途径 与 其 他 生物 类 似 , 不 过 也 有 8 其 明显 的 特点 。 植 物 常 有 抗 氰 呼吸 , 并 广泛 存在 多 酚 氧 化 酶 , 它 可 大 量 合成 纤维 素 、 木 质 素 等 , 这 是 动物 中 所 没有 的 。 植 物 所 产生 的 次 生 代谢 物 的 种 类 与 数量 都 比 动物 多 几 倍 ,这 是 与 它们 对 多 种 逆境 的 适应 有 联系 的 。 汤 佩 松 在 30 年 代 起 即 对 植物 的 呼吸 代谢 开 展 研究 。50 年 代 后 , 他 领导 科研 人 员 探 讨 水 稻 幼苗 等 的 呼吸 代谢 , 并 提出 了 植物 呼吸 代 谢 的 多 条 途径 观点 。 全 国 不 少 单位 都 结合 多 种 植物 的 特殊 问题 进行 探讨 , 如 研究 果实 的 呼吸 牙 变 而 考虑 合适 贮藏 方式 , 了 解 荔枝 果 皮 的 多 酚 氧 化 酶 特性 , 分 析 油 菜 莱 的 呼吸 途 径 , 寻 找 多 种 植物 次 生 代谢 产物 的 利用 可 能 性 等 。 所 得 结果 对 生产 实践 有 显著 的 推动 作用 。 矿质 与 氨 素 营养 ”植物 的 自 养 代谢 特性 除了 体现 在 能 通过 光合 作用 合成 有 机 物 外 , 还 体现 在 可 吸收 和 同化 环境 中 的 多 种 矿质 元 素 作为 营养 来 源 , 虽 然 它们 的 总 量 只 占 植 物 体 干 重 的 百 分 之 几 , 但 它们 对 作物 的 生长 发 育 却 至 关 重要 。 在 矿质 营养 中 , 高 等 作物 对 氮 素 一 般 是 以 硝酸 盐 或 氨 盐 的 形式 吸收 的 , 它们 在 土壤 中 数量 不 多 , 常 成 为 生长 的 主要 限制 因子 ,但 大 豆 等 植物 能 和 微生物 共生 , 定 空气 中 的 氮气 作为 营养 来 源 。 我 国 在 30 年 代 罗 宗 洛 就 开展 氮 素 营养 研究 , 以 后 他 又 探 讨 了 微量 元 素 的 营养 作用 .新 中 国 成 立 后 ,全 国 各 地 许多 科研 机 构 和 院 校 都 结合 农业 生产 进行 了 大 量 矿质 营养 研究 。 在 70 年 代 , 国际 上 生物 固氮 分 子 生 物 学 探讨 刚 兴起 时 , 我 国 不 少 单位 也 开展 了 这 方面 的 研究 , 并 且 做 出 了 显著 成 绩 。 水 分 生理 ”水 是 所 有 生物 进行 生命 活动 所 必需 的 ,对 植物 来 说 更 是 光合 作用 的 原料 。 陆 生 植物 更 需 从 土壤 汲取 大 量 水 分 供 其 叶片 等 蒸腾 散失 。 因 此, 对 于 水 分 的 吸收 、 运 输 、 利用 和 散失 过 程 的 研究 是 植物 生理 学 的 重要 内 容 。 我 国 北方 广大 地 区 都 缺 水 , 水 是 农业 生产 的 重要 限制 因素 。 新 中 国 成 立 后 , 不 少 单位 研究 作物 生长 发 育 各 阶段 需 水 的 规律 , 为 旱 作 和 节 水 农业 提供 理论 基础 。 逆境 生理 ”植物 是 由 环境 中 获得 光 能 和 无 机 物 来 进行 自 养生 命 活动 的 。 它 与 环境 有 巨大 的 接触 面 , 不 易 移 动 。 在 遇 到 不 良 的 环境 条 件 时 难于 趋 利 避 害 , 只 能 逆 来 顺 受 , 因 而 植物 对 逆境 的 啊 应 和 适应 过 程 是 一 个 极 受 重视 的 研究 领域 。 我 国 幅员 辽阔 , 自 然 环 境 复杂 。 新 中 国 成 立 后 , 经 过 调研 , 各 地 区 针 对 其 环境 特点 开展 了 有 关 植 物 抗旱 涝 、 抗 盐 碱 、 抗 高 低温 、 抗 病虫害 、 抗 污染 、 抗 辐射 等 生理 研究 , 中 国 科 学 院 上 海 植物 生理 研究 所 还 专门 建立 了 大 型 人 工 气候 室 , 以 便 进 行 较 深 和 的 探讨 。 所 得 结果 对 农业 生产 、 绿 化 造林 等 有 很 重要 参考 价值 。 近 年 来 , 有 不 少 问题 已 深入 到 分 子 水 平 进行 了 解 。 生长 调节 物质 ”植物 和 动物 类 似 , 也 能 产生 一 些 激 素来 协调 各 部 分 的 生命 活动 , 但 种 类 和 人 性质 常 不 相同 。 在 20 世纪 中 , 已 发 现 多 种 植物 激素 , 且 对 它们 的 功能 和 相互 关 系 有 了 一 定 认 识 。 人 们 在 这 基础 上 , 合 成 了 一 些 激素 或 其 类 似 物 以 及 其 他 有 生理 活性 的 化 合 物 , 它 们 通称 为 生长 调节 物质 , 并 开始 在 农业 生产 中 应 用 。 我 国有 些 学 者 对 激素 的 作用 和 代谢 机 理 的 阐明 曾 做 出 过 贡献 , 有 不 少 单 位 从 事 生 长 调节 物质 的 应 用 研究 。 参考 文献 殷 宏 章 : 植物 生理 学 , 见 :《 中 国 大 百科 全 书 , 生物 学 工 》 北京 : 中 国 大 百科 全 书 出 版 社 ,2 227 一 2 229,1992。 夏 镇 澳 : 中 国 植物 生理 学 发 展 概况 ,《 中 国 植物 生理 学 史料 汇编 , 1 一 5》, 中 国 植物 生理 学 会 , 1993。 邹 承 和 鲁 等 主编 :《 当 代 生 物 学 》, 北京 : 中 国 致 公 出 版 社 ,605 一 635,2000。 ( 沈 允 钢 ) 植物 的 感应 性 (Plant Irritability ) 一 、 绪 言 植物 的 感应 性 是 指 植物 能 够 感受 外 界 与 内 部 的 变化 (刺激 ) 而 对 之 做 出 适当 的 反应 。 近代 植物 生理 学 发 展 的 初期 , 植 物 感应 性 的 探讨 颇 受 重视 。 然 而 大 田 的 生产 措施 通常 却 把 固守 岗位 的 植物 当做 被 动 的 生产 工具 , 听 命 于 人 为 的 摆布 , 很 少 考 虑 作物 有 主动 的 应 变 功 能 。 因 此 , 这 就 使 得 直接 影响 作物 产量 的 植物 营养 与 代谢 受到 重视 , 而 植物 感应 性 一 度 受 到 冷落 。 50 年 代 , 在 全 国 植物 生理 学 研究 的 统筹 规划 下 , 类 成 后 组 织 和 领导 我 国 的 “植物 感 应 性 与 整体 性 ”研究 小 组 开展 工作 。 研 究 工 作 虽 然 几 经 断 续 、 人 员 更 蔡 , 仍 然 能 够 延续 至 今 。 植物 激素 的 发 现 ”生物 进化 论 创 始 人 达 尔 文 在 对 植物 运动 的 总 结 中 提 到 : 蚕豆 胚 根 的 尖端 对 多 种 外 界 刺激 的 敏感 度 可 以 和 蠕 虫 的 头脑 相 比拟 。 他 在 探讨 燕麦 豚 芽 鞘 向 光 性 的 实验 中 发 现 : 胚芽 鞘 对 光照 敏感 的 部 位 是 在 尖端 , 而 向 光 弯 曲 的 部 位 却 在 下 段 , 因 此 两 者 间 必 须 有 信和 号 的 传递 才能 完成 。 经 过 Blaaw、Went 等 两 代 人 的 不 懈 努 力 , 终 于 导 致 首 例 植 物 激素 “生长 素 ” 的 发 现 , 并 带动 了 许多 有 特效 的 天 然 激 素 与 合成 药剂 的 搜 寻 、 试 制 与 应 用 。 植 物 生 长 调节 剂 与 除草 剂 一 跃 而 高 居 农 药 的 首位 。 这 是 植物 生理 学 基 础 研究 继 化 学 施肥 之 后 对 种 植 业 又 一 划时代 的 贡献 。 娄 成 后 研究 组 50 年 代 起 就 引入 了 这 项 新 技术 , 并 在 田间 生产 上 试用 与 推广 , 多 年 来 陆续 发 展 它们 在 果蔬 保鲜 、 稻 田 化 学 除 草 以 及 夏季 换 茬 田 上 的 覆盖 免 耕 的 应 用 。 光 周 期 (photoperiodism ) 的 发 现 20 世纪 前 期 ,Garner、Allard 等 发 现 温带 作物 在 9 一 定 的 季节 开花 是 由 季节 的 温度 高 低 与 日 昭 时 间 长 短 来 调控 的 , 从 而 导致 光 ( 温 ) 周期 现象 的 建立 与 几 种 植物 色素 的 发 现 。 感 受 光 周期 的 部 位 是 叶片 , 而 反应 却 在 葵 尖 的 生长 锥 。 两 者 间 需 要 有 信和 号 的 传递 。 根 据 这 些 发 现 , 人 们 可 以 在 作物 生产 中 制定 出 调节 光 暗 与 温差 的 周期 性 变化 来 调节 作物 的 生长 发 育 的 进程 , 随 意 提 前 或 推迟 开花 结实 。 最 近 又 有 一 系列 的 研究 发 现 : 植物 遭受 到 逆境 的 胁 人 迫 时 , 会 出 现 抗 逆 性 的 反应 。 故 植物 感应 性 的 研究 又 逐渐 受到 重视 。 卷 须 的 快速 运动 达尔 文 在 西 番 莲 (CPassi1zoxra gzracilis) 卷 须 的 运动 观察 中 , 注 意 到 : 它 的 尖端 受到 轻微 接触 的 刺激 后 , 下 段 出 现 的 弯曲 反应 快速 得 难以 用 激素 转移 引 起 的 生长 或 膨 压 运动 反应 来 解释 。 根 据 从 食 虫 植物 运动 所 做 的 实验 中 获得 的 线索 , 他 认 为 这 类 运动 也 可 能 由 当时 动物 界 发 现 的 神经 一 肌肉 活动 的 机 理 〈 也 即 是 电波 的 传递 与 原 生 质 的 收缩 运动 ) 来 操纵 。 这 设想 当即 受到 植物 界 Sachs 等 权威 人 士 的 强烈 反对 。 他 们 举 出 : 植物 的 形态 结构 既 没 有 动物 中 传讯 的 神经 , 又 没有 伸缩 的 肌肉 , 何 以 实现 这 样 的 机 理 ? 二 、 植 物 生长 发 育 中 物质 、 能 量 与 信息 的 交换 高 等 植物 是 由 细胞 、 组 织 、 器 官 多 层次 结构 组 成 的 对 环境 开放 的 系统 。 系 统 中 这 些 结构 处 境 不 同 , 分 工 各 异 。 由 于 感受 刺激 的 部 位 和 反应 的 部 位 时 常 不 在 一 起 , 两 者 间 有 高 度 的 特 化 与 分 工 。 它 们 的 不 同 部 位 对 外 界 刺激 敏感 程度 很 不 相同 , 并 且 随 时 间 〈 生 物 钟 ) 而 改变 , 对 多 种 刺激 特别 敏感 的 部 位 是 在 根 一 冠 的 生长 尖端 。 植 物 中 还 有 一 些 特 化 的 敏感 部 位 , 如 叶片 的 气孔 、 蔡 叶 的 关节 。 因 此 各 部 位 之 间 〈 细 胞 内 外 、 细 胞 间 、 组 织 间 、 髓 官 间 、 个 体 与 生态 环境 间 ) 除了 各 自 专 营 10 的 有 机 或 无 机 营养 物质 需要 交换 外 , 还 需要 互通 信息 才能 做 到 整体 的 协调 共 济 。 植 株 在 多 变 的 环境 中 获取 生产 资料 , 解 除 逆 境 胁迫 来 维持 生存 ;在 维持 整体 的 行为 中 , 贯 串 全 身 的 维 管 系统 承担 着 物质 、 能 量 与 信息 转换 的 重任 .刺激 是 引发 植物 反应 的 事务 总 称 。 信 号 则 是 在 植物 体内 传递 与 引发 具体 生理 反应 的 信息 载体 。 顶端 优势 (apical dominance) “植物 的 生长 习性 与 动物 的 不 同 , 可 以 维持 无 限期 的 尖端 生长 。 顶 端 生长 点 既是 次 生 营 养 器 官 分 化 的 发 源 地 , 又 是 营养 体 向 生殖 体 转变 的 所 在 。 它 对 内 外 环境 变化 的 感应 非常 敏锐 , 具 有 统治 下 属 器 官 的 顶端 优势 , 乃 是 多 种 信息 相互 作用 的 主要 据点 。 它 在 生长 中 感受 输入 信和 号 做 出 反应 , 同 时 发 出 信号 到 周身 来 协调 整体 的 活动 。 它 们 比 起 长 成 的 组 织 来 , 更 能 够 感受 多 种 刺激 而 做 出 更 为 显著 的 反应 。 正 因为 如 此 , 植 株 的 形态 和 功能 随时 随地 都 在 适应 着 环境 而 改变 。 它 的 器 官 主动 地 搜寻 分 散在 周围 的 生产 资料 来 谋求 生计 : 根 、 茎 、 叶 不 断 地 分 支 伸延 , 向 四 处 铺展 。 它 们 和 周转 环境 接触 的 面积 远 超 过 植株 所 占据 的 地 域 (包括 根 毛 与 土壤 的 ,叶肉 组 织 与 空气 的 接触 面 ) 大气 中 存在 的 CO, 和 土壤 中 矿质 元 素 的 成 分 都 只 有 万 分 之 几 。 水 分 、 肥 料 多 附着 在 土壤 颗粒 表面 。 植物 的 根 、 蔡 、 叶 就 是 靠 有 目 标 地 伸展 它们 的 接触 面 来 获取 所 需 的 能 量 与 物质 。 植 物 的 个 体 发 育 能 以 自 组 织 的 变换 方 式 来 适应 环境 的 多 样 变化 , 同 时 还 要 保持 固 定 的 间架 与 内 稳 态 来 执行 正常 的 功能 .因此 , 它们 必须 要 在 一 定时 期 内 , 以 不 拘 一 格 的 方 式 来 保障 这 种 稳 态 。 例 如 , 为 了 保持 体内 水 分 的 含量 的 稳定 , 根 系 通过 生长 不 断 地 追寻 水 源 , 叶 片 也 经 常 要 通过 气孔 的 开 闭 运动 来 调节 散失 水 分 的 速率 , 植 株 的 形态 特征 也 都 通过 各 种 变化 调节 水 分 的 吸收 与 散失 。 概 括 地 说 , 植 物 的 个 体 发 育 与 形态 结构 帮 是 遗传 属性 与 环境 信息 相互 作用 的 产物 。 三 、 植 物体 内 信和 号 的 胞 间 传 递 高 等 植物 体内 信和 号 的 交换 大 概 不 外 乎 电 波 传递 与 激素 转移 两 种 类 型 。 信 号 传递 《与 物质 运输 ) 是 在 细胞 间 进 行 的 。 传 递 的 通道 既 可 以 是 在 组 织 内 的 原生 质 通过 胞 间 连 丝 (plasmodesma, 以 下 简称 连 丝 ) 联络 构成 的 连续 的 共 质 体 (symplast), 也 可 以 是 由 组 织 外 围 的 胞 壁 间 院 连接 构成 的 质 外 体 Capoplast)。 数 成 后 等 利用 植物 组 织 细 胞 间 的 电阻 的 测定 显示 : 组 织 内 的 原生 质 通过 胞 间 连 丝 连接 在 一 起 , 保 持 着 贯通 的 连续 性 〈 胞 间 电 耦 联 ) , 帮 是 电解 质 转移 与 电波 传递 最 为 有 效 的 通道 。 他 们 曾 分 析 过 : 连 丝 的 蛋 白质 结构 和 动物 细胞 间 的 缝 院 连接 〈gap junction) 近似 。 用 效 光 染料 探 针 进 行 显 微 注 射 , 可 检查 出 胞 间 连 丝 通道 容许 通过 的 物质 颗粒 大 小 的 极限 。 连 丝 三 态 经 娄 成 后 等 长 期 系列 的 探 讨 , 判 定 出 胞 间 连 丝 具 有 三 种 不 同 状态 。 正 常 连 丝 内 部 的 固定 结构 ( 连 丝 微 管 、 孔 环 、 括 约 须 ),, 贯 串 着 细胞 间 的 质 膜 与 内 质 网 。 它们 在 胞 壁 中 的 分 布 与 密度 以 及 它们 的 结构 , 都 可 随 发 育 与 生理 状态 而 改变 。 它 们 容许 通过 的 颗粒 大 小 的 极限 也 随 之 在 改变 , 因 此 定名 为 “可 控 态 (contiolled state)”。 类 成 后 等 曾 对 大 麦 条 纹 病毒 系统 感染 的 组 织 做 过 显 微 检 验 , 获得 病毒 通过 可 控 态 连 丝 转移 的 迹象 ,一 且 侵 入 寄主 植物 , 就 可 传 布 周身 ! 连 丝 还 有 完全 被 堵塞 、 断 绝 胞 间 往 来 的 “封闭 态 《closed state)”, 封闭 态 时 党 出 现在 不 活 跃 的 体 眠 组 织 中 。 用 小 麦 正 在 发 育 的 胚珠 以 及 芍 蒜 的 衰退 鳞片 进行 显微镜 与 电镜 观察 , 发 现 一 部 分 连 丝 的 内 部 结构 解体 , 口 径 扩 大 , 进 和信 所 谓 的 “开放 态 (opan state)”。 开 放 态 连 丝 可 以 容许 原生 质 团 粒 与 细胞 器 的 穿越 , 在 活体 制 片 上 用 显 微 电 影 与 录像 获得 原生 质 在 胞 间 活 跃 运动 的 记录 。 生理 生 化 实验 显示 : 这 些 团 粒 可 以 借 ATP 供应 的 能 量 推动 自身 在 胞 间 转 移 。 据 此 , 小 麦 等 植物 个 体 发 育 的 新 老 更 蔡 中 , 营 养 体 细胞 内 含 物 向 生殖 〈 繁 殖 ) 体 的 彻底 转移 中 , 确 有 不 定形 的 原生 质 团 块 与 高 聚 物 的 参与 , 而 胞 间 传 递 的 信和 号 不 仅 限 于 已 发 现 的 、 结 构 简 单 、 作 用 广 谱 的 小 分 子 激 素 , 也 会 有 信息 量 富 集 、 结 构 复 杂 、 性 能 特异 的 高 聚 物 。 植物 的 个 体 发 育 与 整体 行为 不 仅 取决 于 细胞 内 基因 的 表达 , 而 且 还 为 连 丝 构成 的 细 胞 间 网 络 变动 所 左右 。 植 物 在 应 付 环 境 变化 中 , 建 立 了 组 织 间 细 胞 网 络 的 固定 联系 与 分 区 。 环 境 信息 , 除 了 启动 基因 的 表达 外 , 在 组 织 形态 上 也 打下 了 烙印 , 改 变 了 植物 个 体 发 育 的 进程 ! 四 、 植 物体 内 信号 的 远程 传递 植物 体内 各 部 位 间 远 程 交换 信号 〈 机 械 性 的 杠杆 传动 与 水 流 冲 动 除 外 ) 的 两 种 方式 (电讯 传递 与 激素 转移 ) 是 在 维 管束 内 共 质 体 中 心 的 筛 管 ,或 是 质 外 体 中 心 的 导管 进行 的 。 化 学 信号 的 远程 传递 可 以 在 维 管束 内 随 汁 液 的 流动 而 转移 〈 导 管 的 蒸腾 流 、 算 管 的 计 液 压 流 以 及 质 外 体内 的 水 流 冲 动 ) .感受 刺激 的 部 位 释放 的 激素 类 物质 , 随 体 内 液 流转 移 , 被 刘 细 胞 接受 后 发 挥 作 用 。 感 受 刺 激 的 部 位 还 可 以 主动 地 在 原生 质 连续 体内 兴起 电位 差 来 推动 信号 的 转移 (如 生长 素 的 极 性 转移 ) 。 电 波 传递 则 要 依靠 传递 组 织 的 活动 , 以 逐步 递 交 的 方式 来 传递 。 两 者 相 比 , 电 波 传递 比较 快速 、 稳 定 , 但 传递 范围 时 常 限 制 在 敏感 性 都 较 高 的 组 织 内 。 化 学 激素 随 液 流 被 动 地 向 各 处 转移 , 速 度 不 定 。 动作 电波 传递 ”19 世纪 末 发 现 , 动物 神 经 的 信号 传递 可 以 电 脉冲 〈 本 文 称 为 动作 电 波 action wave, 以 下 简称 AW) 的 方式 进行 。 11 类 似 的 电波 传递 方式 也 在 一 些 敏感 植物 中 发 现 。Bose 等 在 含羞 草 等 敏感 植物 所 进行 的 系统 研究 中 , 无 伤害 的 电 脉冲 , 当 超过 靖 值 时 , 就 会 激发 出 针 锋 突 起 的 典型 AW 来 〈 图 1. A), 并 会 沿 生活 组 织 以 阶 路 的 方式 ( 像 爆 竹 的 导火线 那样 ) 递交 给 其 他 部 位 。 他 证 明 , 这 样 的 电波 传递 与 当时 动物 神经 传递 所 遵循 的 “全 或 无 ”等 规律 基本 一 致 。 娄 成 后 等 在 50 年 代 前 曾 用 敏感 植物 确切 地 证 实 了 他 的 编 论 。 下 D 图 1 电波 的 几 种 类 型 A. 动作 电波 (AW); B. 变异 电波 〈VW),; C, [动作 十 变异 ] 电波 ; D., 电波 振荡 Bunning、Umrath 等 报道 了 一 些 食 虫 植物 、 人 攀援 植物 、 花 器 官 敏感 的 植物 中 出 现 的 AW 传递 .类 成 后 等 在 继续 搜寻 具有 A 允 传递 的 植物 中 , 发 现 : 和 Bose 的 主张 相同 , 敏 感 植物 与 非 敏感 植物 之 间 , 并 没有 截然 分 别 的 界线 ,中 间 有 不 同 敏 感 程度 类 型 的 存在 .他 们 从 而 设想 : 各 种 植物 的 细胞 都 具有 对 刺激 敏感 的 潜 势 , 随 物种 和 其 所 处 的 生理 状态 而 有 不 同 的 表现 。 有 些 植物 只 是 在 它 的 特定 部 位 与 一 定 的 发 育 时 期 才能 表现 出 高 度 的 敏感 性 来 。 例 如 小 莫 (Berperzs thxzpersgiz) 的 植 株 中 , 只 有 雄 巷 在 受 粉 期 才 对 轻微 的 触动 发 生 弯 曲 动作 。 含 着 草 枝叶 对 刺激 的 敏感 度 昼 轨 夜 不 同 ,AW 传递 时 常 限 于 枝叶 的 一 部 分 。 他 们 用 干旱 等 逆境 处 理 一 些 普 通 植物 , 居 然 能 够 提高 其 敏感 度 到 出 现 AW 的 传递 , 甚 至 会 目 发 地 出 现 持续 的 电波 振 功 , 达 数 小 时 之 条 ” 几 各 :< 后》 Osterhout 曾 对 轮 藻 (NMitella spp. ) 的 节 间 巨细 胞 中 的 AW 传递 做 过 细致 的 探讨 ; Cole 和 Curtis 用 之 代替 单 神经 纤 丝 来 探讨 电波 兴起 的 机 理 。 娄 成 后 等 经 常用 这 种 巨细 胞 来 进行 电波 传递 机 理 的 探讨 。 变异 电波 的 传递 ”从 20 世 纪 初 起 , Ricca 等 先 用 含羞 草 , 随 后 用 一 些 普 通 植物 , 发 现在 茎 或 叶 的 一 端 受到 伤害 刺激 时 , 就 会 激发 出 峰 蛮 崎 赋 、 起 伏 不 定 的 变异 电波 Cvariation wave,VW) 向 远 处 传递 〈 图 1. B)。 电 波 传递 速度 时 常 和 蒸腾 流 保 持 一 致 。 更 多 的 实验 确切 地 证 明 , 受 到 伤害 的 部 位 释 放出 的 一 些微 量 物质 〈 伤 素 或 称 Ricca 因素 ) 可 以 随 体 内 蒸腾 流 (或 其 他 方式 的 汁液 流 动 ) 转移 , 所 到 处 的 生活 组 织 就 被 激发 出 YVW 来 。 更 令 人 信服 的 证 据 来 自 一 些 实验 : 伤 素 可 从 受伤 部 位 提取 出 来 ,并 得 到 化 学 鉴定 ;而 用 之 来 局 部 处 理 枝条 , 就 可 以 诱发 出 YW 和 其 传递 的 反应 .因此 ,VW 传递 应 看 成 是 伤 素 在 体内 的 转移 的 反映 。 然而 Snow 等 曾经 发 现 ; VW 传递 并 不 仅 由 液 流 支配 , 还 可 以 独自 进行 。 数 成 后 等 的 测验 表明 : VW 传递 非常 普遍 , 所 有 在 园 地 里 随机 采 试 过 的 植物 (包括 稻 麦 棉农 作物、 仙人 掌 肉 质 植物 ) 都 会 被 局 部 烧伤 激发 出 来 。 娄 成 后 等 还 曾 用 过 具有 辐射 叶脉 型 的 旱 金 莲 (T7ozpaeolzoz maajxus) 圆 叶片 做 实验 : 在 叶片 边缘 上 进行 局 部 烧伤 , 就 能 激发 出 VW 向 中 心 的 传递 。VW 既 可 以 沿 维 管束 又 可 沿 叶肉 组 织 传递 。 传 递 速度 沿 前 者 要 比 沿 后 者 快 几 倍 ,传递 的 方向 和 蒸腾 流 相 反 .VW 的 前 沿 偶 尔 可 检查 到 AW 的 针 锋 , 出 现 AW+VW 复 合 波 的 特征 〈 图 1.C)。 电波 传递 与 化 学 传递 的 争论 ”高 等 植物 中 电波 传递 的 测定 大 都 是 在 多 重组 织 构成 的 枝叶 上 , 用 无 伤害 与 有 伤害 的 两 类 刺激 激发 出 来 的 。 记 录 到 的 电波 因而 是 敏感 度 不 同 的 组 织 的 综合 表现 .Houwink 用 局 部 烧 作 含 羞 草 叶柄 , 得 出 AW 十 VW 的 复合 波 。 但 若 先 用 无 伤害 刺激 , 激 发 出 AW 传递 来 , 当 传递 AW 的 组 织 处 在 不 应 期 时 , 随 即 用 烧伤 刺激 叶柄 , 却 只 能 激发 出 VW 的 传递 来 。 他 从 而 证 明 : AW 与 VW 的 传递 是 分 别 在 敏感 度 不 同 的 组 织 中 进行 的 。 娄 成 后 等 的 系列 实验 表 明 : 高 等 植物 中 信号 的 电波 传递 在 所 有 植物 中 都 能 出 现 , 在 敏感 度 高 的 组 织 中 用 无 伤害 的 刺激 就 可 以 出 现 AW 传递 , 速 度 约 在 1 一 3 cm/s; 在 敏感 度 低 的 组 织 则 需要 剧烈 的 刺激 (烧伤 最 有 效 ) 才 出 现 VW 传递 , 速度 比 AW 慢 些 。 植物 中 AW 的 传递 需要 在 生活 组 织 中 进行 , 遇 到 生理 障碍 就 会 中 断 。VW 传递 可 以 通过 一 段 死去 的 组 织 。 不 论 AW 还 是 VW, 植物 体内 电波 的 信号 传递 究竟 如 何 进 行 , Bose 与 Ricca 两 派 间 发 生 了 激烈 的 争论 。 Bose 坚持 主张 AW 传递 是 在 无 伤害 的 局 部 刺激 而 引发 的 电位 变化 , 以 局 部 电流 回路 阶 路 的 方式 ,通过 生活 组 织 递 交 给 其 他 部 位 ,无 需 化 学 物质 的 参与 。 对 于 用 有 伤害 刺激 产生 的 电波 传递 ,Ricca 认为 是 伤口 释放 的 伤 素 类 化 学 物质 随 汁 液 流动 而 转移 的 次 生效 应 。 VW 万 是 伤 素 所 到 处 诱发 生活 组 织 给 出 的 标 志 .。 但 他 的 解说 显然 和 VW 可 以 背离 水 流 自 行 传递 是 不 相 容 的 。 植物 体内 信号 传递 中 的 乙酰 胆 碱 正当 两 派 意 见 相 持 不 下 的 期 间 , 动 物 神 经 一 肌肉 间 AW 传递 的 研究 中 却 发 现 : 具有 激素 活性 的 乙酰 胆 碱 (简称 ACh) 作为 “神经 递 质 ” 参 与 电波 转 递 。 当 神经 一 肌肉 的 交接 点 〈 突 触 ) 上 , 神经 释放 的 ACh 被 肌肉 接受 后 才能 启动 肌肉 伸缩 。AW 在 神经 间或 神经 一 肌肉 间 的 传递 得 以 反复 地 进行 。 作 为 递 质 的 ACh 得 到 胆 碱 能 系统 成 员 〈 胆 碱 乙 酰基 转移 酶 、ACh 酯 酶 、ACh 受 体 ) 的 协助 , 在 肌肉 端 结合 后 随即 解体 , 而 在 神经 端 又 重新 合成 。 大 量 研究 发 现 ACh 和 胆 碱 能 系统 成 员 也 广泛 存在 于 植物 界 , 并 证 明 ACh 在 许多 生 理 过 程 中 发 挥 着 激素 的 调节 功能 。 单 就 ACh 的 生理 效应 中 和 植物 感应 性 运动 有 关 的 来 说 , 它 可 以 诱发 原生 质 的 膨胀 和 改变 细胞 表 面 的 电荷 , 而 且 可 以 直接 启动 含羞 草 叶柄 的 运动 。 因 此 , 曾 经 有 过 建议 : ACh 在 植物 的 电波 传递 中 也 可 能 发 挥 递 质 的 作用 , 但 在 文 献 中 未 见 到 过 实验 的 证 明 。 为 了 检验 达尔 文 为 卷 须 快 速 运动 提出 的 神经 一 肌肉 机 理 假 说 , 类 成 后 等 试用 丝瓜 卷 须 的 快速 弯曲 运动 做 实验 , 证 实 : 卷 须 的 尖 端 感受 到 刺激 后 ,会 发 出 电波 传递 给 下 段 ,并 有 ACh 递 质 的 参与 来 启动 原生 质 内 微 丝 与 微 管 的 变 构 。 只 有 这 样 , 卷 须 才能 迅速 地 显 现 出 向 触 性 的 弯曲 来 。 他 们 用 几 种 抑制 剂 处 理 卷 须 , 分 别 阻 断 电 波 的 兴起 以 及 微 丝 、 微 管 的 活动 ,都 能 有 效 地 遏制 卷 须 的 快速 运动 , 固然 随后 卷 须 还 会 出 现 渗 透 调 节 的 膨 压 运 动 。 用 甘薯 叶片 上 气孔 的 保卫 细胞 作为 实验 材料 , 进 行 同样 的 抑制 剂 处 理 , 也 获得 遏制 气孔 运动 同样 的 效果 。 反 之 , 用 适当 浓度 的 ACh 处 理 卷 须 , 就 能 促进 电波 传递 的 速度 与 反应 的 进度 与 强度 。 由 此 可 见 , 无 论 是 AW 还 是 VW 传递 , 既 有 局 部 回路 的 电流 , 又 有 化 学 激素 的 递交 。 动 植物 体内 电波 的 传递 同 属于 电化 学 波 的 范畴 。 电 波 传递 快捷 , 其 速 度 随 传 导 组 织 的 敏感 度 而 定 。 化 学 递 质 有 其 特异 的 生理 效应 。 电 波 信号 到 达 终 端 要 借助 释放 的 激素 来 启动 反应 。 根 一 冠 间 的 信号 传递 ”植物 根系 深 埋 土 业 3 2 内 , 和 冠 部 高 举 空 中 , 两 者 所 处 环境 悬殊 而 且 变幻 不 定 。 然 而 在 水 肥 与 营养 的 供求 上 却 要 相互 调剂 , 保 持平 衡 。 植 物 生长 初期 , 根 系 领先 于 冠 部 , 占有 更 为 主动 的 地 位 。 近年 来 , 娄 成 后 等 首先 发 现 : 完整 植株 的 根系 在 正常 生长 情况 下 会 产生 ACh 供应 给 冠 部 ,使 得 叶 片 气 孔 的 但 开 夜 合 以 及 对 光照 的 敏感 度 得 以 维持 。 虽 然 ACh 在 植株 中 分 布 很 广 , 但 冠 部 的 ACh 容易 被 分 解 , 含 量 很 低 , 需 要 根系 尖 端 来 供应 。 当 受到 干旱 的 胁迫 时 , 根 系 对 冠 部 ACh 的 供应 减少 而 代 之 以 脱落 酸 (ABA) 的 增加 , 共同 作用 于 气孔 , 促使 其 关闭 。 根系 受到 有 伤害 的 刺激 ,会 立即 发 出 电化 学 波 来 , 当 传 递 到 达 幼 葵 示 梢 时 ,立即 抑制 其 伸 长 , 随 后 才 加 转 传递 到 叶片 上 的 气孔 , 诱 发 它们 的 关闭 .植物 根系 是 在 不 同 的 遭遇 下 分 别 产 生 与 发 出 不 同 的 电信 号 传递 到 冠 部 来 调控 其 生 理 活动 , 有 如 表 1 所 示 。 表 1 ”根系 在 不 同 生长 条 件 下 向 冠 部 输送 各 种 信号 来 遥控 气孔 行为 生长 状态 ”输出 信号 气孔 行为 正常 生长 ”乙酰胆碱 怪 开 夜 合 干旱 胁迫 脱落 酸 增加 气孔 关闭 乙酰 胆 碱 减少 局 部 伤害 导管 水 流 冲击 气孔 先 开 后 闭 伤 素 局 部 烧伤 ”电化 学 波 气孔 关闭 伤 素 激素 的 发 送 ”实验 显示 : 根系 尖端 是 一 些 激素 的 主要 发 源 地 , 可 以 同时 或 是 先后 发 放 几 种 激素 ( 除 ACh 之 外 , 还 有 激动 素 、 生 长 素 等 ) 向 其 他 部 位 传递 信息 , 借 以 号 吾 各 样 的 驾 器官 各 自 做 出 适当 的 反应 来 。 以 几 种 激素 等 物质 (可 能 还 有 氨基 酸 、 维 生 素 等 ) 作为 化 学 信号 , 激 素 的 成 分 既 不 同 , 而 且 各 自 的 含量 又 随 承 担 的 任务 而 有 差异 。 用 激素 组 合 来 传递 信息 可 以 使 调节 作用 更 为 确切 , 恰如其分 , 而 且 不 同 部 位 可 以 接受 不 同 的 信 14 号 并 做 出 反应 。 例 如 , 甘 昔 根 系 在 干旱 的 胁 人 迫 下 , 产 生 的 ABA 较 多 , 而 ACh 较 少 。 当 它们 作为 信号 输送 到 叶片 上 气孔 的 保卫 细胞 时 , 就 会 启动 气孔 的 关闭 。 卷 须 尖 端 感受 触 动 后 , 立 即 发 出 动作 电波 , 传 递 并 启动 下 段 依次 收缩 而 出 现 快 速 的 弯曲 。 随 后 还 有 乙 烯 、 生 长 素 的 释放 来 调节 卷 须 缓慢 地 转 头 运 动 和 螺旋 性 的 伸 长 等 一 系列 的 反应 。 有 些 形 态 的 建成 过 程 是 在 几 种 激素 等 活性 物质 的 配 合 下 才能 启动 的 。 五 、 信 号 的 细胞 转 导 一 般 说 , 信 和 号 是 植物 的 某 些 部 分 被 刺激 或 本 身 自 发 而 释放 出 来 的 生理 活性 很 强 的 化 学 物质 。 它 的 含量 极 微 , 传 播 、 散 布 到 植株 周身 后 , 更 是 微不足道 。 然 而 它 却 能 在 植株 中 诱导 出 非常 显著 而 持久 的 生理 效应 来 。 其 中 的 关键 可 能 落 在 特异 信号 和 靶 细胞 的 受 体 结合 上 。 因 此 发 掘 受 体 的 结构 、 揭 发 它 与 信 号 之 间 的 相互 作用 和 对 植物 生命 过 程 的 调 控 , 成 为 积极 探讨 的 项 目 。 细胞 质 膜 上 镰 衣 着 多 种 的 蛋白 质 ,它们 承担 着 细胞 与 外 部 各 种 物质 和 信和 号 的 交换 。 外 来 信号 首先 要 和 其 特异 受 体 结合 后 , 改 变 了 阴阳 离子 在 膜 内 外 交换 的 选择 透 过 性 , 腊 电位 和 电阻 也 随 着 发 生 波动 , 再 通过 次 级 信 号 的 接替 , 启 动 原 生 质 的 反应 。 例 如 , 动 物 神经 的 质 膜 上 首先 确定 有 两 种 类 型 (N 一 型 与 M 一 型 ) ACh 受 体 的 存在 , 随 后 在 植物 中 也 都 已 找到 。 最 近 娄 成 后 等 用 膜 片 钳 与 共 到 焦 显 微 镜 等 技术 来 前 明 ACh 和 保卫 细胞 质 膜 上 两 种 ACh 受 体 结合 中 , 对 胞 内 Ca 的 、K- 等 离子 浓度 以 及 微 管 、 微 丝 结构 的 影响 。 总 而 言 之 , 植物 的 感应 性 体现 在 其 体内 各 层次 结构 间 的 信号 转 导 , 从 而 启动 基因 的 表达 、 和 蛋白 质 的 合成 、 酶 促 反 应 、 细 胞 间 联 络 、 原 生 质 的 运动 等 多 种 变化 。 这 些 变化 进 而 促进 或 抑制 植株 的 营养 代谢 .生长 发 育 、 形 态 建成 、 次 生物 质 形成 等 长 期 的 效应 和 个 体 发 育 的 进程 。 植 物 通 过 信和 号 交换 还 可 以 和 共 生 或 寄生 的 生物 〈 如 固氮 菌 、 病 原 体 、 昆 虫 等 ) 相互 影响 。 参考 文献 娄 成 后 : 高 等 植物 的 命脉 一 一 维 管束 之 谜 , 见 : 余 叔 文 主编 :《 植 物 生理 与 分 子 生 物 学 》 北京 : 科学 出 版 社 ,500 一 573,1992。 娄 成 后 , 王 天 铎 :《 绿 色 工 厂 ), 长 沙 : 湖南 科学 技术 出 版 社 ,1997。 娄 成 后 : 高 等 植物 对 环境 变化 的 整体 反应 ,《 世 界 科 技 研究 与 发 展 》,21,1 一 7,1999。 娄 成 后 , 冷 强 :《 生 命 科 学 》,2,4 一 7,1996。 ( 娄 成 后 ) 呼吸 代谢 多 条 途径 (Multiple Pathway of Resplratory Metabolism ) 汤 佩 松 提出 了 高 等 植物 呼吸 代谢 多 条 途 径 的 观点 。 高 等 植物 呼吸 代谢 多 条 途径 , 是 用 来 表达 代谢 途径 的 改变 和 控制 及 其 与 其 他 生理 功能 间 的 相互 制约 的 一 种 观点 , 其 含义 是 : 高 等 植物 的 呼吸 作用 并 不 是 单纯 的 生物 化 学 过 程 的 结合 , 而 是 与 植物 其 他 生理 功能 相互 依存 、 相 互 制 约 的 一 个 生命 基本 活动 过 程 。 在 生命 活动 过 程 中 , 植 物 把 贮存 于 其 机 体 的 化 学 能 (如 淀粉 ) ,一 部 分 转化 为 生物 功 , 一 部 分 转化 为 具有 更 高 序 性 的 结构 ( 负 灶 ) 和 组 合 形式 〈 器 官 建成 ),, 以 维持 有 机 体 的 存在 状态 和 功能 .在 基因 洪 势 所 确定 的 限度 内 ,是 酶 所 控制 的 呼吸 代谢 过 程 , 控制 着 植 ( 生 ) 物 的 形态 结构 和 生理 功能 .在 一 定 的 范围 内 ,这 一 过 程 也 受 内 因 〈 生 长 发 育 、 激 素 等 ) 和 外 界 条 件 〈 温 度 、 水 分 、 氧 分 压 等 ) 的 影响 和 调节 。 呼吸 作用 是 有 机 体 生 命 现 象 的 一 个 最 基 本 的 过 程 。 植 物 和 动物 、 微 生物 一 样 , 通 过 呼吸 作用 , 将 底 物 逐渐 降解 为 CO。 和 水 , 同 时 释放 能 量 , 为 其 他 生理 功能 提供 能 源 和 原 料 。 呼 吸 作用 可 分 为 两 个 主要 部 分 : 四 底 物 的 降解 或 称呼 吸 中 间 途 径 , 是 底 物 水 平 的 降 解 ,@ 电 子 传递 链 或 称呼 吸 链 , 是 将 来 自 底 物 降 解 的 中 间 产 物 的 电子 传递 给 氧 , 同 时 产 生 能 量 。 自 50 年 代 开 始 , 汤 佩 松 对 种 子 萌 发 过 程 中 低 序 性 物质 转变 为 高 序 性 的 组 织 结构 和 能 量 转换 进行 了 一 系列 研究 , 1956 年 提出 代谢 多 途径 观点 , 1979 年 又 做 了 深入 全 面 的 阐明 .他 在 同一 种 活着 的 植物 (水 稻 幼 苗 ) 中 , 证 明 底 物 降解 过 程 有 糖 酵 解 、 磷 酸 戊 糖 途 径 、 三 羧 酸 循环 、 二 羧 酸 循环 和 乙 醛 酸 循环 等 途 径 , 而 且 三 羧 酸 循环 、 二 羧 酸 循环 和 乙 醛 酸 循环 同时 运行 着 ,其 比例 大 约 为 10 : 2 : 1。 电 子 传递 至 少 有 四 条 途径 : 第 一 条 定位 于 线 粒 体 膜 内 侧 , 对 鱼 芯 酮 、 抗 霉 素 A 及 和 氰 化 物 敏 感 , 第 二 条 也 定位 于 线粒体 膜 内 侧 , 但 对 鱼 蔷 酮 不 敏感 , 第 三 条 能 氧化 外 源 NADH , 对 鱼藤酮 不 敏感 而 受 抗 霉 素 A 抑制 , 其 脱氧 酶 定位 于 线粒体 内 膜 外 侧 , 第 四 条 是 在 氧化 外 源 NADH 时 , 如 有 外 源 细胞 色素 ec 存在, 可 以 通过 线粒体 外 膜 上 的 对 抗 霉 素 A 不 敏感 的 NADH 脱氧 酶 进行 电子 传递 . 在 水 稻 中 还 有 抗 氰 电子 传递 途径 ,或 称 交 换 途 径 Calternative pathway) .水稻 幼 苗 的 器 官 建成 和 形态 发 生 受 氧 分 压 控 制 。 在 低 氧 条 件 下 , 幼 苗 以 厌 氧 呼吸 为 主 , 器 官 建成 主要 为 豚 芽 贡 的 伸 长 , 根 、 芽 生长 发 育 不 正常 , 在 氧气 供 应 充足 条 件 下 , 幼 苗 以 有 和 氧 呼吸 为 主 , 器 官 建成 主要 为 根 和 芽 , 幼 苗 能 成 为 壮 苗 。 由 代 谢 多 途径 观点 和 上 述 结 果 而 得 出 以 下 两 点 推论 : 1. 高 等 植物 的 呼吸 代谢 不 会 只 遵循 一 条 固定 不 变 的 途径 进行 ,而 必然 是 多 条 的 .这 些 途 径 在 时 间 上 是 并 行 和 交错 的 , 在 空间 上 是 多 方位 的 。 多 条 途径 在 时 间 和 空间 上 的 不 15 同 强度 和 速度 的 搭配 , 构 成 了 植物 体 的 代谢 类 型 。 植 物 和 环境 的 统一 是 通过 代谢 类 型 的 改变 而 达到 的 , 即 通过 包括 适应 酶 等 的 体内 酶 的 形成 和 它们 的 活动 方式 而 达到 的 。 这 些 酶 的 活动 方式 是 多 种 多 样 的 , 因 而 导致 了 代 谢 强度 和 方向 的 多 样 性 。 由 于 植物 体内 代谢 是 多 头 进行 而 又 相互 关联 , 保 证 了 植物 对 环 境 适应 的 灵活 性 。 由 于 体内 酶 活动 的 辩证 关 系 , 导 致 不 同 效率 的 能 量 转变 和 不 同 质 与 量 上 的 物质 转化 , 并 进而 导致 不 同方 式 的 器 官 形成 , 最 后 表现 为 植物 生长 发 育 的 形态 结构 和 生理 功能 的 差异 。 在 代谢 过 程 中 , 由 底 物 氧化 产生 的 自由 能 , 除 一 部 分 在 进行 各 种 生 理 功 能 的 同时 以 热能 形式 消耗 外 , 其 余部 分 随 着 箭 的 降低 , 用 于 将 低 序 性 物质 转变 为 (表达 为 ) 高 序 性 的 组 织 〈 器 官 建成 ) 或 做 生 物 功 (如 幼苗 出 土 而 做 功 ) 。 呼 吸 代谢 是 生命 活动 的 推动 力 和 结构 物质 的 来 源 。 2. 代谢 作为 完整 植物 或 器 官 的 一 种 生 理 功 能 ,是 基因 通过 调控 酶 活动 来 控制 的 。 代 谢 的 改变 调节 着 其 他 生理 过 程 , 反 过 来 , 功 能 的 改变 又 在 一 定 程度 上 调节 着 代谢 , 甚 至 影响 基因 表达 。 在 基因 属性 范围 内 , 酶 所 控 制 的 形态 、 结 构 、 功 能 的 表达 , 是 通过 多 条 路 线 的 代谢 过 程 实现 的 。 代 谢 是 遗传 学 上 的 中 心 法 则 与 生理 功能 表达 的 连接 桥梁 , 即 DNA-~>RNA~~ 有 蛋白质 ( 酶 )-~ 代 谢 -结构 、 功 能 、 形 态 〈 表 达 ) 。 基 因 、 人 代谢、 结构 功能 三 者 之 间 , 基 因 规 定 了 功能 表达 的 可 能 性 , 而 这 种 可 能 性 变 为 现实 〈 真 正 表 达 为 结构 、 功 能 ) 则 通过 代谢 来 实现 。 生 命 过 程 就 是 代谢 过 程 总 和 的 表达 , 代 谢 在 有 机 体 生 命 活 动 中 起 着 中 心 位 置 的 作用 。 代 谢 多 条 途径 观点 在 国内 外 植物 生理 学 的 各 领域 研究 中 得 到 了 不 少 实验 的 支持 。1974 年 , 英国 的 J]. M. Palmer 等 总 结 出 植物 和 酵母 有 四 条 电子 传递 途径 , 几乎 和 水 稻 中 的 多 条 电子 传递 途径 相同 ; 16 1976 年 , 美 国 的 FE,C. Steward 也 提出 与 汤 佩 松 的 代谢 多 途径 相似 的 观点 ; 1992 年 , 美 国 的 G,Hrazdina 等 从 酶 在 细胞 中 的 立体 分 布 提 出 了 代谢 多 途径 观点 。 代 谢 多 途径 观点 中 关于 基因 表达 通过 代谢 而 实现 以 及 代谢 对 基因 表达 的 调控 思想 值得 认真 考虑 。 ( 梁 峥 匡 迁 云 ) 植物 发 育 生 理 (Plant Developmental Physiology) 近 100 年 来 , 全 球 有 关 植 物 发 育 生理 的 研究 以 调控 植株 个 体 的 生育 期 为 主 , 其 中 心 环节 是 对 开花 过 程 的 调控 , 高 等 植物 的 春 化 作用 和 光 周 期 现象 是 控制 开花 时 间 的 最 主要 因子 。 在 大 量 研 究 的 基础 上 提出 了 “开花 素 ” 假 说 , 即 促进 开花 可 能 由 于 某 些 或 几 种 言 息 物质 的 作用 的 形成 而 起 作用 的 。 所 以 长 期 以 来 主要 的 研究 集中 在 证 实 特定 信息 物质 的 存在 及 其 化 学 性 质 , 其 中 包括 已 知 的 生理 活性 物质 , 但 至 今 尚 未 成 功 。 春 化 作用 “植物 春 化 作用 是 某 些 重要 基 因 在 一 定 条 件 下 按 一 定时 空 顺序 不 断 解 除 阻 过 及 启动 某 些 程序 性 表达 的 结果 , 它 决定 着 生长 点 的 分 化 方向 。 环 境 信号 〈 如 低温 ) 刺 激 植物 细胞 后 , 可 能 通过 受 体 引发 细胞 内 一 系列 的 信和 号 转 导 , 而 控制 开花 启动 过 程 和 花 器 官 分 化 。 经 长 期 生理 学 研究 , 发 现 众多 的 内 源 生 理 活 性 物质 在 开花 诱导 过 程 中 都 能 影响 其 进 行 的 速度 ,因此 很 难 找 出 控制 点 或 突破 口 。 在 春 化 过 程 中 有 着 重要 作用 的 植物 体内 代谢 过 程 非常 复杂 , 相 对 于 诱导 过 程 〈 几 天 至 几 十 天 ) 则 又 极其 快速 , 并 且 众多 因子 都 能 影响 春 化 过 程 的 进行 。 因 此 , 在 汤 佩 松 的 指导 下 提出 设想 , 各 种 影响 诱导 过 程 进行 速率 的 代 谢 过 程 应 是 在 不 同时 期 及 不 同位 点 起 作用 。 利用 代谢 抑制 剂 着 手 研究 此 问题 , 并 在 冬 小 麦 春 化 过 程 中 取得 了 突破 性 进展 。 谭 克 辉 提 出 了 在 春 化 过 程 中 葵 分 生 组 织 内 代谢 方式 的 多 步骤 性 及 顺序 改变 的 观点 。 这 个 观点 认为 春 化 过 程 至 少 包含 5 个 程序 化 的 步 又, 其 顺 序 为 : 1. 以 旺盛 的 氧化 及 氧化 磷酸 化 为 主要 特征 的 时 期 : 春 化 处 理 初期 , 生 长 点 需要 充 分 的 呼吸 底 物 〈 糖 ) 和 氧 。 春 化 进行 到 这 一 时 期 对 KCN 和 NaNs 等 呼吸 抑制 剂 的 作用 敏 感 。 如 小 麦 在 春 化 的 前 14 天 有 一 个 很 强 的 抑 制 高 峰 , 随 后 降低 直至 春 化 结束 。 低 温 处 理 的 关键 期 是 7 天 左右 , 此 时 有 一 个 对 磷 的 吸 收 高 峰 ,2,4- 二 硝 基 酚 (2,4-DNP) 则 几乎 完全 阻碍 了 胚 对 ??P 的 吸收 ,并 抑制 春 化 过 程 的 进行 。2. 以 脱氧 酶 活性 逐渐 占 优势 的 代谢 方式 时 期 : 春 化 处 理 进 行 到 这 一 时 期 缺 氧 对 发 育 速率 影响 不 显著 , CO 、DNP 及 NaNs 抑 制作 用 微弱 , 甚至 消失 .CO 对 呼吸 作用 的 抑 制 不 能 被 光 所 恢复 。 维 生 素 C 大 量 积累 , 此 时 Cu 对 春 化 进程 有 促进 作用 , 这 表明 已 由 细 胞 色素 氧化 酶 转换 到 抗坏血酸 氧化 酶 及 多 栈 氧化 酶 系统 .3. 与 核酸 代谢 密切 相关 的 时 期 , 对 不 同 春 化 处 理 的 冬小麦 进行 2-Tu 处 理 , 只 有 春 化 的 14 一 28 天 才 有 显著 的 抑制 作用 , 说 明 这 一 时 期 是 一 个 与 核酸 代谢 密切 相关 的 时 期 , 缺 氧 不 影响 春 化 进行 的 速率 。4. 与 蛋白 质 代 谢 密切 相关 的 时 期 : 用 毛 霉 素 和 DNP 处 理 不 同 春 化 时 期 种 子 , 21 一 28 天 春 化 的 冬 小 麦 发 育 受到 抑制 , 缺 氧 不 影响 发 育 速度 。 在 这 一 时 期 春 化 诱导 出 一 些 特异 蛋白 质 , 它 们 的 功能 与 成 共有 着 密切 关系 。5. 低温 诱导 末 期 及 诱导 的 稳定 期 :进入 春 化 进程 的 末期 , 脱 氢 酶 活性 降低 , 呼 吸 作用 下 降 , 在 春 化 作用 下 形成 的 对 低温 诱导 专 一 的 核酸 和 蛋白质 合 成 系统 逐渐 转化 为 对 高 温 专 一 的 核酸 和 有 蛋白 质 合 成 系统 。 此 时 期 还 可 以 观察 到 特异 蛋白 质 的 存在 。 根 据 这 些 结 果 和 观点 , 谭 克 辉 等 开始 研究 和 基因 表达 相关 的 特异 蛋白 质 的 形 成 及 基因 克隆 。 在 总 结 春 化 过 程 中 的 代谢 方式 顺序 改变 的 基础 上 , 认 识 到 呼吸 代谢 虽然 是 生命 活动 所 必需 , 但 很 难 半 明 它们 如 何 具体 影响 植物 的 发 育 过 程 , 而 植物 发 育 过 程 的 特性 受 植 物 物种 〈 品 种 ) 的 遗传 性 控制 。 首 先 , 从 基因 翻译 产物 特异 蛋白 的 合成 人 手 , 研 究 它们 与 开花 诱导 的 关系 , 并 分 别 在 小 麦 〈 春 化 作 用 ) 和 牵 牛 〈 光 周期 作用 ) 做 了 尝试 。 与 光 周 期 诱导 不 同 , 低温 诱导 植物 开花 不 需要 长 距离 的 信息 传导 ,因为 植物 接受 春 化 处 理 器 官 和 反应 器 官 均 是 茎 生长 点 , 叶 片 仅 起 供给 营养 物质 的 作用 。 植 物体 在 这 一 过 程 中 , 虽 然 在 形态 上 没有 明显 的 变化 , 但 在 生理 上 则 在 不 断 发 生变 化 而 使 之 获得 开花 的 能 力 。 对 冬小麦 生长 点 在 春 化 过 程 中 的 代谢 变化 的 研究 曾 观察 到 , 在 春 化 作用 的 中 期 对 核酸 及 蛋白 质 抑 制剂 很 敏感 , 蛋 白质 组 分 的 PAGE 分 析 及 mRNA 体外 翻译 的 实验 证 实 了 在 这 一 时 期 有 新 的 mRNA 及 蛋白质 的 形 成 。 因 此 推断 与 春 化 作用 相关 基因 表达 的 控 制 位 点 在 基因 转录 水 平 上 。 基于 春 化 作用 过 程 中 有 重要 基因 转录 的 程序 化 改变 的 观点 , 通 过 差异 筛选 和 差异 显 示 策 略 克隆 到 春 化 相关 基因 。 基 因 序 列 同 源 性 分 析 结 果 表 明 它 们 是 新 的 基因 序列 。 新 近 还 克隆 到 一 个 对 春 化 处 理 有 特异 性 的 基因 半 全 长 cDNA 序列 。 它 与 大 麦 米 莉 酸 诱导 的 蛋 白 基 因 有 一 定 的 同 源 性 , 推 测 这 个 基因 可 能 通过 影响 信号 传导 来 控制 开花 过 程 。 得 到 了 春 化 相关 基因 克隆 后 , 采 用 反 义 RNA 策略 对 已 得 到 的 春 化 相关 基因 在 开花 启动 过 程 中 的 确切 功能 进行 了 验证 。 推 测 春 化 相关 基因 ver203 不 仅 在 控制 开花 启动 过 程 中 可 能 起 重要 作用 , 而 且 可 能 对 花 器 官 发 育 过 程 有 所 影响 。 光 周 期 (叶片 信息 ) ”在 50 年 代 , 以 丁 17 颖 、 唐 锡 华 等 人 为 代表 的 针对 当时 全 国 不 同 地 区 之 间 水 称 品 种 引种 中 出 现 的 抽穗 异常 现 象 所 做 的 大 规模 水 稻 光 温 反应 研究 , 对 我 国 水 稻 生 产 中 的 引种 和 育种 工作 具有 极为 重要 的 指导 意义 。80 年 代 谭 克 辉 实验 室 利用 紫花 牵 牛 在 不 同 光 周期 处 理 条 件 下 叶片 特异 蛋白 质 的 形成 和 消失 的 时 间 进 程 实验 , 结 合 不 同 光 周 期 处 理 后 去 叶 实验 , 结 果 表 明 这 些 特 异 蛋白 质 的 形成 和 消失 与 植株 开花 与 否 密切 相关 。 20 世纪 70 年 代 , 石 明 松 等 发 现 一 种 在 长 日 照 条 件 下 导致 雄性 不 育 的 晚 粳 水 稻 突 变 株 , 而 在 短 日 照 条 件 下 则 可 育 , 并 按 备 德 尔 规律 遗传 , 被 称 之 为 “光敏 核 ” 不 育 水 稻 。 进入 90 年 代 以 后 ,, 谭 克 辉 、 白 书 农 等 注 意 到 对 光敏 水 稻 在 经 短 日 照 光 周期 处 理 后 再 进行 长 日 照 处 理 时 ,不 仅 表现 为 雄性 不 育 , 而 且 其 抽穗 期 也 明显 延迟 。 因 此 提出 光敏 不 育 的 现象 可 能 是 雄 芒 发 育 对 不 利于 发 育 进程 的 长 日 照 信 号 反应 敏感 所 致 的 观点 。 与 此 同时 , 唐 锡 华 等 也 提出 光敏 不 育 现象 主要 是 因为 雄 划 发 育 的 “ 屏 弱 ”。 后 来 白 书 农 等 对 水 稻 幼 穗 分 化 开始 后 光 周 期 对 形态 建成 和 生活 周期 完 成 过 程 的 影响 做 了 系统 的 研究 , 发 现 除 了 光 敏 水 稻 的 雄性 育 性 和 抽穗 期 之 外 , 对 节 间 伸 长 速率 、 叶 片 形 态 等 多 个 性 状 明显 地 表现 出 甚 正常 的 发 育 过 程 受 到 短 日 照 促进 、 长 日 照 对 其 营养 生长 有 利 的 光 周 期 效应 。 由 此 而 形 成 了 一 种 观点 : 在 不 同 生育 期 , 同 一 日 照 信 号 在 叶片 内 形成 的 生物 信号 是 相同 的 , 即 在 不 利 发 育 的 光 周 期 条 件 下 , 叶 片 所 形成 的 信 息 阻 止 生殖 发 育 过 程 或 活化 营养 生长 过 程 , 反之 则 有 利于 生殖 发 育 , 不 利于 营养 生长 . 植 株 的 反应 不 同 则 是 由 反应 器 官 所 决定 , 而 不 是 由 叶片 信息 所 决定 。 叶片 所 起 的 作用 只 是 将 日 长 信号 转变 为 可 以 在 体内 传递 的 生物 信号 。 而 这 种 生物 信 18 号 本 身 对 所 观察 到 的 开花 、 雄 性 不 育 等 形态 建成 事件 并 没有 特异 性 。 所 看 到 的 不 同 的 光 周期 现象 , 主 要 取决 于 正在 生长 或 发 育 的 器 官 如 花芽 、 雄 营 、 叶 片 、 块 荃 等 对 由 叶片 传 递 来 的 信号 的 反应 能 力 和 反应 方式 。 这 种 新 的 思路 虽然 目前 还 没有 被 人 们 所 广泛 接受 , 但 在 水 稻 上 所 观察 到 的 光 周 期 同时 影响 多 个 荃 端 器 官 形态 建成 的 现象 在 大 豆 等 很 多 其 他 植物 上 也 已 经 被 证 实 。 这 种 对 光敏 不 育 机 理解 释 的 不 同 , 也 对 今后 的 研究 提出 了 不 同 的 方向 。 根 据 植 株 反 应 的 不 同 是 由 叶片 信息 决定 的 观点 , 研 究 的 重点 将 集中 在 寻找 叶片 中 形成 的 导致 雄性 不 育 的 物质 , 而 根据 植株 反应 的 不 同 是 由 反应 器 官 决定 的 观点 , 研 究 的 重点 将 集中 在 寻找 雄 往 发育 对 环境 胁迫 的 反应 机 制 。 生长 素 极 性 运输 ”生长 素 的 极 性 运输 与 植物 豚 胎 的 两 侧 对 称 和 极 性 分 化 密切 相 关 。 刘 春明 等 利用 芥 荣 幼 胚 培养 , 首 次 揭示 了 生长 素 极 性 运输 在 球形 期 合子 豚 由 轴 向 对 称 的 生长 方式 转向 心 形 期 的 两 侧 对 称 的 生长 方式 过 程 中 的 重要 作用 : 生长 素 极 性 运输 抑 制剂 的 处 理 导 致 了 简 状 子叶 的 发 生 . 烟 草 、 景 天 树 、 二 月 兰 等 植物 叶 和 花序 轴 等 外 植 体 的 芽 分 化 试验 以 及 烟草 、 青 菜 种 子 的 萌发 试验 中 , 培 养 基 中 加 入 生长 素 极 性 运输 抑制 剂 可 导致 形成 喇叭 状 叶 或 联 体 叶 , 说 明生 长 素 的 极 性 运输 在 子叶 、 叶 等 两 侧 对 称 性 生长 的 怖 官 的 式样 形成 (pattern formation) 中 具有 普 遍 性 意义 。 拟 南 芥 xzzp 突变 体 (该 基因 可 能 编 码 生 长 素 调控 的 转录 因子 ) 的 研究 表明 生长 素 的 极 性 运输 与 胚胎 的 极 性 发 育 具有 相 辅 相 成 的 作用 。 其 他 研究 结果 也 表明 生长 素 极 性 运输 在 豚 胎 和 成 熟 植株 生长 发 育 过 程 中 对 于 极 性 的 形成 及 维持 具有 重要 的 作用 .此 外 , 光 对 植物 生长 发 育 的 调控 可 以 通过 影响 生长 素 的 极 性 运输 而 实现 。 zar3 一 1 突变 体 不 能 形成 侧根 的 表 型 表明 生长 素 的 极 性 运输 与 侧根 发 育 密切 相关 。 实 验 表明 , 侧 根 的 发 育 受 从 葵 尖 到 根 尖 的 生长 素 极 性 运输 的 调控 。 生长 素 主要 在 植物 的 叶 原 基 、 幼 叶 以 及 发 育 的 种 子 等 部 位 合成 。 合 成 的 生长 素 需 要 通过 极 性 运输 到 达 划 细 胞 后 , 才 能 调节 植物 的 生长 和 发 育 , 因 此 生长 素 极 性 运输 广泛 参 与 了 生长 素 调 控 的 生长 发 育 现象 , 如 植物 的 向 性 反应 、 伸 长 生长 、 维 管 的 分 化 等 , 此 外 还 参与 了 胚胎 发 育 、 花 的 发 育 、 形 态 建 成 以 及 侧根 的 发 育 。 参考 文献 谭 克 辉 : 春 化 过 程 中 特异 蛋白 质 的 合成 ,《 植物 学 集刊 》,6: 13 一 16,1992。 工 二 CUM. XuyiZ. H.,Chua, N. H. : Auxin polar tramnsport is essential for the establishment of bilateral Symmetry during early plant embryogenesis。 Plant Cell,5: 621 一 630,1993。 自 书 农 , 谭 克 辉 , 唐 锡 华 : 水 稻 光 温 效应 及 湖北 光 周 期 敏感 核 不 育 水 稻 的 研究 《植物 生理 学 通讯 》, 28: 64,1992。 EnoneRBao SS 工 ,Xu, 工 ,Liang, 工 。 ES RS XU j , Xu,Z, 瓦 . :Functional analysis of the ver gene using antisense transgenic Wheat, 忆 jyszoz. Paxzt,102 : 87 一 92,1998。 ( 评 克 辉 许 智 宏 白 书 农 种 康 ) 光合 作用 〈Photosynthesis) 绿色 植物 的 光合 作用 是 它们 的 绿色 细胞 利用 太阳 光 能 , 将 二 氧化 碳 和 水 转化 成 有 机 物 , 同 时 释放 氧气 的 过 程 。 其 总 反应 式 为 , 光 80 有 站 而 (CH2O) 十 O; 光合 细菌 也 能 进行 不 放出 氧气 的 光合 作 用 , 但 它们 的 反应 底 物 和 产物 与 植物 的 不 尽 相同 。 植 物 光合 作用 是 地 球 上 的 最 基本 的 化 学 反应 之 一 。 植 物 通过 光合 作用 每 年 固定 CO,, 合成 的 有 机 物 达 21 011 吨 。 每 300 年 就 可 把 大 气 中 的 CO: 更 换 一 次 。 地 球 上 几乎 所 有 生物 〈 包 括 人 类 ) 的 生命 活动 都 直接 或 间 接地 依赖 植物 光合 作用 形成 的 有 机 物 , 离 开 光合 作用 , 无 数 生物 就 会 得 不 到 基本 食物 的 供应 , 地 球 上 也 会 因 最 终 失去 氧 而 停止 许多 生命 活动 。 叶绿体 是 植物 进行 光合 作用 的 细胞 器 从 真 核 的 低 等 植物 绿 薄 到 高 等 植物 的 绿色 细 胞 中 都 含有 叶绿体 。 在 蓝藻 等 原核 生物 细胞 中 存在 类 赛 体 。 一 般 推测 真 核 植 物 中 的 叶 绿 体 是 类 似 蓝 落 那样 的 原核 光合 生物 与 真 核 生 物 内 共生 演变 而 成 。 高 等 植物 绿色 细胞 中 有 十 多 个 , 数 十 个 乃至 100 个 以 上 的 叶绿体 .其 形状 一 般 为 扁平 的 椭 球 形 , 直 径 约 为 5 一 10 hm, 厚度 约 2 一 3 wm, 其 周围 包 有 被 膜 。 被 膜 内 充满 流动 状 的 基质 (stroma), 并 有 许多 片 层 〈lamella) 结构 。 每 个 片 层 由 一 些 呈 扁 圳 状 称 为 类 宫 体 (thylakoid) 的 结构 组 成 。 一 些小 的 类 赛 体 赤 在 一 起 形成 基 粒 〈grana ) 片 层 , 叫 基 粒 类 宫 体 。 大 的 类 宫 体 散在 基质 中 。 贯 穿 在 两 个 或 两 个 以 上 的 基 粒 之 间 , 形 成 的 基质 片 层 , 叫 基质 类 宫 体 。 在 类 宫 体 膜 上 有 两 种 将 光 能 转换 为 化 学 能 的 光合 作用 反 应 系统 , 即 光 系 统 I (PSI) 和 光 系 统 II (GPSIID) 。 它 们 是 由 色素 和 有 蛋白质 等 物质 组 成 的 超 分 子 复合 体 。 在 类 赛 体 膜 上 还 有 ATP 合 成 酶 复合 体 和 细胞 色素 bf 复合 体 等 参与 能 量 转换 .。 叶绿体 PSI、PSII 的 光化学 反应 均 由 叶绿素 a 产生 。 在 绿 藻 和 高 等 植物 中 大 量 存 在 吸收 光 能 的 辅助 色素 , 如 叶绿素 a、b; 在 蓝藻 和 一 些 杂 色 藻 中 无 叶绿素 b, 但 有 攻 胆 素 等 作为 捕 光 色 素 。 虽 然 这 些 藻 的 颜色 不 是 绿色 , 但 它们 的 光 系 统 反应 中 心 仍 是 由 叶 绿 素 a 组 成 。 光合 作用 的 原初 反应 、 电 子 传递 和 光合 19 磷酸 化 ”光合 作用 的 整个 反应 过 程 是 十 分 复杂 的 , 至 少 包 含 几 十 个 步 又, 大 体 上 可 分 为 原初 反应 、 同 化 力 形成 和 碳 同 化 三 大 阶段 。 在 原初 反应 阶段 , 绿 色 植 物 的 捕 光 色素 在 吸 收 光 子 后 产生 电子 跃迁 而 进入 激发 态 。 激 发 能 通过 激 子 传递 或 共振 传递 在 色素 分 子 间 传 递 , 传 到 反应 中 心 后 使 处 在 中 心 的 叶绿素 a 发 生 电 和 荷 分 离 ,并 将 一 个 电子 交 给 电子 受 体 。 绿色 植物 光合 作用 体系 中 有 两 种 光化学 反 应 , 分 别 发 生 在 PSI 和 PSII 反应 中 心 。PSI、 PSII 串联 运作 , 和 其 他 一 些 电 子 传 递 体 组 成 非 循 环 光合 电子 传递 链 , 在 PSII 氧化 侧 把 水 裂解 , 产生 H+ 和 和 氧 分 子 。 电 子 经 PSI 后 最 终 传 给 末端 电子 受 体 NADP+ , 形 成 NADPH。 在 此 电子 定向 传递 过 程 中 耦 联 H+ 向 类 赛 体 腔 内 运动 , 腔 内 积累 的 H+ 通 过 位 于 类 吉 体 膜 上 的 ATP 合成 酶 催化 , 把 ADP 和 Pi 合成 ATP。 此 反应 被 称 为 非 循环 光合 磷酸 化 。 ATP 和 NADPH 合 称 为 “同化 力 ”, 用 于 CO, 固定 。 电 子 还 有 另 一 种 转移 方式 , 叫 循环 电 子 传递 ,主要 发 生 在 PSI, 电子 经 过 一 系列 传 递 体 后 又 回 到 PSI.。 与 循环 电子 传递 耦 联 的 光 合 磷酸 化 叫 循环 光合 磷酸 化 , 反 应 仅 生 成 ATP, 而 无 其 他 氧化 还 原 产物 积累 。 光合 作用 碳 同 化 及 相关 途径 ”光合 作用 的 主要 有 机 产物 一 般 是 碳水 化 合 物 , 在 其 反 应 过 程 中 还 可 利用 同化 力 同 化 所 、 硫 等 。 光 合作 用 的 速率 依赖 于 光 强 度 、 温 度 、 环 境 二 氧化 碳 浓度 、 水 分 和 矿质 营养 。 这 些 环境 因 子 中 的 任何 一 个 变化 都 能 影响 光合 速率 , 加 强 任何 一 个 环境 因子 ,都 会 提高 光合 速率 , 直 至 达到 阔 值 为 止 。 在 CO, 同化 过 程 中 , 二 磷 酸 核 酮 糖 与 CO, 结合 形成 酸 甘油 酸 CPGA), 利 用 同化 力 可 使 它 用 于 合成 葡萄 糖 。 这 过 程 由 13 个 反应 组 成 ,有 众多 酶 系 参 与 。 植 物 的 这 种 碳 循环 途径 是 由 Calvin 和 他 的 同事 在 50 年 代 发 现 的 , 常 称 为 Calvin 循环 20 或 光合 碳 循环 。 植 物 在 有 氧 的 空气 中 进行 光 合作 用 的 同时 伴随 着 光 呼 吸 , 约 有 25%% 一 30% 的 碳 同化 产物 被 分 解 成 CO, 和 HzO 。 这 是 由 于 O, 与 CO 竞争 , 与 二 磷酸 核 酮 糖 反应 生成 磷酸 乙醇 酸 而 引起 的 , 与 一 般 的 暗 呼吸 作用 不 同 。 玉 米 、 甘 蔗 等 起 源 于 热带 的 植物 进行 光合 作用 时 ,CO; 先 在 叶肉 细胞 内 与 磷 酸 烯 醇 式 丙 酮 酸 反 应 , 被 固定 于 四 碳 二 羧 酸 中 , 后 者 被 转运 到 维 管束 鞘 细 胞 中 , 再 释放 出 CO,, 造成 一 个 高 于 空气 中 CO; 浓 度 的 微 环 境 , 供 光合 碳 循环 同化 。 具 有 这 种 增加 碳 浓 度 的 运输 过 程 称 为 四 碳 途 径 。 此 外 , 景 天 树 、 仙人 掌 、 菠 葛 等 肉质 植物 中 存在 景 天 酸 代 谢 途径 。 其 反应 与 四 碳 途 径 相 似 , 夜间 将 CO; 固 定 在 四 碳 二 羧 酸 中 , 和 白天 再 释放 出 来 , 供 光 合 碳 同化 , 起 一 个 CO; 库 的 作用 , 使 这 类 植物 在 白天 缺 水 及 气孔 关闭 的 情况 下 也 能 进行 光 合作 用 。 有 四 碳 途 径 的 植物 被 称 为 C: 植物 。 C: 植物 同化 一 分 子 的 CO, 要 比 C; 植物 多 消 耗 2 分 子 的 ATP 用 于 运输 CO,, 但 在 强 光 下 光合 速率 较 高 。 我 国光 合作 用 的 研究 20 世纪 20 年 代 末 , 括 宏章 在 李 继 侗 的 指导 下 , 发 现 改变 光 对 光合 作用 有 “瞬间 效应 ", 开创 了 我 国光 合 作用 研究 的 先河 。50 一 60 年 代 , 殷 宕 章 和 汤 佩 松 分 别 在 上 海 和 北京 成 立 专门 的 光合 作用 研究 机 构 。1958 年 , 殷 宏章 领导 一 批 研究 人 员 , 在 总 结 农业 丰产 经 验 的 基础 上 提出 了 群 体 光 合作 用 概念 , 从 而 把 光合 作用 研究 与 农 业 生 产 实践 结合 起 来 。1961 年 , 在 国际 生化 大 会 上 报告 了 光合 磷酸 化 的 量子 需要 量 约 为 4 的 结果 , 比 国际 同行 旱 了 好 几 年 。1962 年 沈 允 钢 和 沈 巩 构 首 先 发 现 了 光合 磷酸 化 的 高 能 中 间 态 。1963 年 美国 Jagendorf 等 也 独立 发 现 了 此 现象 , 并 证 明 这 就 是 Metchell 化 学 渗透 假说 中 的 质子 梯度 。 此 发 现 受到 人 们 的 重视 。 在 60 年 代 末 到 70 年 代 中 期 , 我 国光 合 作用 研究 人 员 利 用 光合 磷酸 化 反应 在 上 海 和 北京 工业 化 生产 ATP, 并 在 医疗 中 应 用 。 在 70 年 代 中 期 , 发 现 不 同 的 植物 叶绿体 ATP 合成 酶 的 CF; 可 与 其 缺失 的 类 圳 体 残 缺 膜 互 换 重 组 , 并 有 增益 效应 。 通 过 对 金 霉 素 、 多 元 酸 和 多 粘 菌 素 等 促进 光合 酸 化 和 增加 P/O 值 的 研究 ,揭示 了 P/O 值 的 可 变性 , 推 测 在 进行 光合 磷酸 化 时 有 能 量 从 CF, 上 无 效 地 漏出 。 发 现 了 一 些 不 能 简单 地 用 化 学 渗透 学 说 解释 的 现象 , 认 为 在 类 宫 体 膜 上 有 区 域 化 的 质子 存在 , 可 直接 用 于 ATP 合成 , 而 低 温 有 利于 膜 上 区 域 化 质子 的 形成 。60 年 代 初 , 我 国 开 始 研究 光合 作用 的 原初 反应 , 发 现 植物 叶绿素 荧光 诱导 动力 学 与 有 关 生 化 过 程 有 联系 。 在 测定 叶绿体 荧光 过 程 中 , 观 测 到 仅 牵涉 到 PSI 的 电子 传递 对 获 光 狂 灭 的 作 用 较 小 。70 年 代 起 , 汤 佩 松 和 匡 廷 云 等 系统 地 开展 了 叶绿体 膜 及 叶绿素 蛋白 复合 体 的 结 构 功 能 的 研究 , 对 类 赛 体 膜 上 叶绿素 蛋白 复 合体 的 种 类 进行 了 分 析 , 揭 示 了 类 圳 体 膜 上 叶绿素 蛋白 复合 体 种 类 、 组 成 的 多 样 性 和 其 结构 功能 受 内 外 因素 调控 的 规律 。 匡 廷 云 等 提出 了 植物 光 保 护 机 制 的 一 个 控制 模型 , 即 单线 态 氧 在 诱导 高 电位 的 Cyt bss (HP) 与 低 电位 的 Cyt bsss (LP) 间 转 换 起 关键 作用 。 近 年 来 与 物理 、 化 学 界 的 学 者 们 合作 进行 了 飞 秒 级 超 快 反应 的 研究 。 在 光 系 统 II 捕 光 色素 蛋 自 复 合体 研究 中 , 已 获得 了 不 同 高 等 植物 叶绿体 光 系 统 II LHC-II 的 二 维和 三 维 晶体 生长 。 在 放 氧 机 理 研究 中 , 制 备 了 不 同类 型 的 具有 放 氧 活性 的 PSII 反应 中 心 复合 物 , 研 究 了 一 些 二 价 阳离子 在 放 氧 中 的 作用 。 用 不 同 浓度 的 三 氯 乙酸 盐 可 以 分 别 把 光 系 统 II 的 放 氧 外 周 蛋 白 (17 kED、23 kD 和 32 kD) 从 光 系 统 II 复合 体 上 洗 脱 下 来 ,证 明 不 活 路 的 酷 氨 酸 残 基 YD 周围 相对 强 的 疏水 微 环 境 可 能 是 影响 YD 氧化 还 原 特 性 的 主要 原因 。 通 过 色素 置换 , 研 究 了 紫 细菌 反应 中 心 的 光 化 学 反应 特性 。 1963 年 , 我 国学 者 发 现 甘薯 叶 细 胞 制剂 含有 由 内 源 铁 氧 还 蛋白 (Fd ) 催化 的 只 包括 PSI 的 循环 光合 磷酸 化 活性 。 在 80 年 代 , 发 现 DCMU 在 Fd--NADP 还 原 酶 上 有 一 个 新 的 作用 部 位 , 此 后 又 证 明 Fd 一 NADP 还 原 酶 参与 循环 电子 传递 。 在 90 年 代用 光 声 光谱 技 术 测 定 了 与 PSI 的 电子 受 体 有 关 的 叶片 双 光 增益 效应 。 我 国学 者 对 光 抑 制 问 题 的 有 关 研 究 表 明 : 在 没有 其 他 环境 因子 胁迫 同时 存在 的 自 然 条 件 下 , 光 抑制 不 是 光合 机 构 被 破坏 的 结 果 , 而 主要 是 一 些 保 护 性 的 能 量 耗 散 过 程 加 强 运 转 的 反映 。 植 物 在 保护 光合 机 构 免 于 光 破坏 的 主要 能 量 耗 散 机 制 上 存在 着 植物 种 间 差异 : 小 麦 和 大 麦 等 以 依赖 叶 黄 素 循 环 的 能 量 耗 散 机 制 为 主 , 而 大 豆 和 棉花 等 则 以 依赖 PSII 反应 中 心 可 逆 失 活 的 能 量 耗 散 机 制 为 主 ; 大 豆 反 应 中 心 的 可 逆 失 活 与 外 周 天 线 复 合体 的 脱离 有 关 。 在 对 水 稻 的 光 氧 化 和 光 抑 制 的 研究 中 , 观 测 到 不 同 亚 种 、 品 种 和 杂交 稻 之 间 有 明显 的 差异 。 一 般 地 说 , 粳 稳 较 籼 稻 耐 光 抑制 , 耐 光 抑制 的 水 稻 的 消除 活性 氧 的 关键 酶 一 一 超 氧 化 物 歧化 酶 (SOD) 活性 高 , 并 且 持 续 时 间 长 。 在 光合 碳 代谢 方面 , 我 国学 者 用 固 相 酶 技术 , 首 次 在 国际 上 解决 了 高 等 植物 核 酮 糖 -1,5- 二 磷酸 羧 化 /加 氧 酶 (rubisco) 的 大 小 亚 基 的 解 离 和 重组 。 施 教 耐 等 在 C, 植物 PEP 羧 化 酶 结构 功能 研究 中 , 证 明 此 酶 存在 多 构 象 状 态 , 并 对 酶 的 二 级 结构 特性 、 亚 基 聚 合 态 变化 以 及 酶 的 多 位 点 调节 等 方面 做 了 深入 的 研究 。 在 藻类 色素 系统 中 的 能 量 传递 、 光 系统 I 及 光合 作用 的 分 子 生 物 学 研究 中 , 曾 提出 藻 胆 体 色素 蛋白 质 之 间 能 量 传递 的 途径 是 : 2 C- 营 红 和 蛋白 一 C- 藻 蓝 蛋白 一 别 藻 蓝 蛋 白 ~ 别 藻 蓝 蛋白 -B, 发 现在 类 宫 体 膜 上 存在 两 种 结合 型 的 藻 胆 体 。 用 集 胞 蓝藻 为 材料 , 证 明 PSI 循环 电子 传递 与 类 寺 体 膜 脂 状态 有 密切 关系 。 在 对 蓝藻 的 光合 特性 研究 中 , 发 现 呼 吸 电 子 传递 对 状态 的 调节 作用 比 循环 电子 传 递 的 作用 大 , 缺 失 rzxp4 基因 可 导致 PSI 的 Fe 一 S 中 心 丧 失 , 但 PSII 的 Fe 的 组 装 不 受 影响 。 在 光合 作用 生理 与 作物 产量 形成 关系 的 研究 中 发 现 小 麦 种 间 光 合作 用 差异 与 其 不 同 的 染色 体 组 成 有 关 , 并 培育 出 重 穗 型 小 麦 高 产 新 品种 。 高 产 杂 交 高 梁 的 光合 作用 和 光合 关键 酶 的 活性 均 高 于 亲本 。 具 有 阴 生 植物 特 性 的 野生 稻 的 叶绿素 a/b 和 光 饱 和 光合 速率 低 于 阳 生 的 栽培 稻 。 大 豆 叶 片 栅栏 组 织 的 叶 肉 细 胞 的 层 数 多 的 品种 光合 速率 高 , 高 产 的 大 豆 品 种 中 有 的 C, 途径 关键 酶 活性 也 较 高 。 发 现 C4 植物 的 初生 叶 和 衰老 叶 并 不 表现 典 型 的 C, 特征 。 水 胁迫 会 引起 一 些 植物 光合 类 型 的 改变 。 我 国 的 光合 作用 研究 工作 者 在 国家 基础 研究 规划 (“9732”) 项 目 资助 和 支持 下 , 在 深入 研究 光合 作用 机 理 的 同时 , 也 在 研究 光 合 器 官 衰 老 对 作物 光合 速率 及 产量 的 影响 、 非 叶 器 官 对 光合 作用 速率 和 产量 的 贡献 、 作 物 高 产 与 光合 机 理 的 关系 等 , 力 求 为 我 国 科 学 技术 现代 化 和 不 断 提 高 农作物 产量 做 出 更 大 的 贡献 。 ( 徐 春 和 ” 魏 家 绵 ) 植物 形态 学 与 植物 解剖 学 CPlant Morphology and Plant Anatomy) 植物 形态 学 与 解剖 学 属 植物 科学 中 最 基 础 的 学 科 。 广 义 的 植物 形态 学 包括 植物 形态 学 、 植 物 解 训 学 、 植 物 豚 胎 学 和 植物 细胞 学 。 近年 来 , 国内 外 普遍 采用 结构 植物 学 2 CStructural Botany) 这 一 学 科 名 称 , 它 涵盖 了 原来 的 植物 形态 学 、 植 物 解剖 学 以 及 一 部 分 植物 细胞 学 和 植物 朋 胎 学 等 学 科 范 围 。 本 章 仅 就 罕 义 的 植物 形态 学 和 植物 解剖 学 在 20 世纪 中 国 发 展 概况 做 一 简略 的 回顾 。 植物 形态 学 是 研究 植物 的 发 育 、 形 态 和 结构 ,并 根据 其 个 体 发 育 和 系统 发 育 的 规律 , ea 植物 解剖 学 是 阑 明 植 物 细胞 、 组 织 和 器 官 的 显 微 、 超 agonisicti 解剖 学 原 为 植物 形态 学 的 一 部 分 , 后 来 经 过 不 断 的 发 展 , 植 物 解剖 学 又 分 化 出 植物 比较 解剖 学 、 植 物 发 育 解剖 学 、 植 物 生理 解剖 学 、 植物 病理 解剖 学 、 植 物 生 态 解剖 学 以 及 木材 解剖 学 等 一 系列 分 支 学 科 。 植 物 形 态 学 和 植 物 解剖 学 不 仅 与 植物 分 类 学 、 古 植物 学 、 植 物 生 理学 、 植 物 细 胞 生物 学 、 植 物 遗 传 学 和 植物 生态 学 等 学 科 关 系 密切 , 而 且 与 工农 、 林 、 医 药 、 考 古 和 法 医 等 部 门 也 有 直接 或 间 接 的 联系 。 我 国 植物 形态 学 的 发 展 起 步 较 晚 , 最 早 始 于 20 世纪 的 20 年 代 , 张 景 钱 在 《中 国 科 学 社 生 物 研 究 所 丛刊 》 (ConzzzrzBzio7m 万 oa 太 e Bizologzcal ZLaporatory o 丰 Sciezice Soczety oO Chiza) 1926 年 2 卷 4 期 上 发 表 的 “ 蕨 (Pierzs adgziliza) 茎 组织 之 研究 ”, 应 是 我 国 植物 形态 学 研究 中 最 早 的 一 篇 学 术 论文 。 此 后 , 他 在 植物 生理 解剖 学 和 植物 生态 解剖 学 方面 也 均 有 一 些 开创 性 的 文章 发 表 。 张 景 钱 的 学 生 严 楚 江 从 20 年 代 末 开始 , 在 花 果 形态 学 方面 相 继 发 表 了 几 篇 论文 和 《 花 果 形 态 学 )》 一 书 。 关 于 木材 解剖 学 方面 , 我 国 最 早 是 由 唐 兆 在 北 平静 生生 物 调 查 所 创建 了 木材 研究 室 , 并 在 此 完成 了 7 篇 有 关 木 材 解剖 学 方面 的 文章 (1932 一 1935) 和 《中 国 木材 学 》(1936) 专 著 。 在 20 世纪 的 30 至 40 年 代 , 北京 大 学 、 武 汉 大 学 、 厦 门 大 学 和 中 央 大 学 等 部 分 高 等 院 校 , 相 继 开设 了 植物 形态 学 或 植物 解剖 学 的 课程 , 同 时 还 开展 了 这 方面 的 科研 工作 , 从 而 培养 了 一 批 专 门人 才 。 部 分 科研 单位 对 这 两 个 学 科 也 开展 了 一 些 科 研 工 作 , 其 中 由 王 伏 雄 于 1946 年 在 前 中 央 研 究 院 植物 研究 所 内 , 创 建 了 我 国 第 一 个 植物 形态 学 的 专门 研 究 机 构 一 一 植物 形态 学 研究 室 。 1949 年 中 华人 民 共 和 国 成 立 , 标志 着 我 国 科学 事业 跨 入 了 一 个 革新 的 阶段 , 植 物 形 态 学 与 植物 解剖 学 也 和 其 他 学 科 一 样 , 科 技 队伍 不 断 壮 大 , 并 取得 了 大 量 的 科研 成 果 。 1953 年 ,中国 科 学 院 植物 研究 所 内 正式 成 立 了 植物 形态 学 研究 室 。 此 后 , 江 苏 植物 研究 所 、 华 南 植物 研究 所 和 昆明 植物 研究 所 也 相 继 建立 了 植物 形态 学 研究 室 或 研究 组 。 在 许 多 高 等 院 校 生物 学 系 或 有 关 院 系 的 植物 学 教 研 室 中 , 从 事 植 物 形 态 学 和 植物 解剖 学 教学 和 科研 的 力量 不 断 增 强 。 例 如 , 北 京 大 学 植 物 学 研究 室 分 设 植物 形态 学 和 植物 细胞 胚胎 学 两 个 教研 室 , 西 北大 学 生物 学 系 建 立 了 植 物 解剖 学 研究 室 , 武 汉 大 学 生物 学 系 建立 了 植物 细胞 胚胎 学 研究 室 ; 90 年 代 初 北京 林业 大 学 林学 系 也 成 立 了 植物 生殖 生物 学 研究 室 等 。 另 外 , 战 斗 在 我 国 农 、 林 、 医 药 等 战线 上 的 大 批 科 技 人 员 , 也 在 植物 形态 学 和 植物 解剖 学 方面 做 出 了 不 少 科 研 成 果 。 根 据 《 中 国 植物 学 文献 目录 》 统 计 ,1950 一 1987 年 植 物 科 学 各 分 支 学 科 发 表 的 论文 共计 19 486 篇 , 其 中 植物 形态 学 和 解剖 学 〈 不 包括 植物 胚胎 学 、 匈 粉 学 和 植物 组 织 培养 ) 为 1 115 篇 , 约 占 总 数 的 5.7%。 为 了 推动 植物 形态 学 和 植物 解剖 学 在 全 国 的 发 展 ,1979 年 , 中 国 植 物 学 会 植物 形态 学 专业 委员 会 , 曾 在 南京 召开 了 第 一 届 全 国 植物 形态 学 学 术 会 议 , 以 后 每 隔 2 一 3 年 召开 一 次 全 国 性 的 学 术 讨论 会 。 与 此 同时 , 植 物 形态 学 专业 委员 会 还 召开 了 一 系列 小 型 的 国 内 或 国际 专业 研讨 会 , 其 中 包括 : 第 一 届 全 国 木 材 解 剖 学 学 术 研讨 会 (1990, 天 津 ), 第 二 届 全 国 木 材 解剖 学 学 术 研讨 会 (1992, 北 京 ), 国 际 树 木 解剖 与 木材 形成 学 术 会 议 (1995, 天 津 ) 等 。 随 着 学 科 的 迅速 发 展 和 与 国际 接轨 , 中 国 植物 学 会 于 1984 年 增设 了 植 物 生 殖 生 物 学 专业 委员 会 ; 1993 年 , 植 物 形 态 学 专业 委员 会 也 正式 更 名 为 结构 植物 学 专 业 委 员 会 。 如 果 说 在 20 世纪 的 50 年 代 以 前 ,植物 形 态 学 或 解剖 学 的 研究 大 多 是 在 放大 镜 、 解 剖 镜 或 光学 显微镜 下 进行 的 话 ,, 那么 ,50 年 代 以 后 ,特别 是 近 20 年 来 , 由 于 各 学 科 的 相互 渗透 , 扫 描 电 镜 、 透 射电 镜 、 激 光 扫 描 共 聚 焦 显 微 镜 以 及 免疫 获 光 等 多 种 新 技术 的 应 用 , 从 而 大 大 促进 了 这 两 个 学 科 的 发 展 。 近 100 年 来 , 我 国 植物 形态 学 或 解剖 学 在 基本 资料 的 积累 和 基础 理论 研究 方面 , 已 取得 了 一 大 批 具 国 内 或 国际 先进 水 平 的 科研 成 果 , 有 的 还 为 国民 经 济 中 的 一 些 迫 切 问 题 的 解决 提供 了 重要 的 科学 依据 。 现 概述 为 以 下 几 方面 : (1) 经 济 植物 的 形态 解剖 : 先后 对 粮食 作物 、 果 树 、 蔬 菜 、 纤 维 植物 、 橡 胶 植 物 、 树 脂 植物 、 蜜 源 植物 〈 蜜 腺 和 腺 毛 )、 水 生 植物 ( 芝 菜 等 )、 药 用 植物 、 饮 料 植物 〈 茶 ) 、 各 种 花卉 和 杂 草 〈 苋 丝 子 和 毒 麦 等 ) 等 进行 了 形 态 结构 与 发 育 解剖 的 研究 , 其 中 特别 是 对 水 稻 、 小 麦 、 分 枝 小 麦 、 魔 子 和 高 粱 等 用 谷类 作物 有 性 生殖 器 官 的 发 生 与 分 化 规律 的 研 究 , 从 而 为 这 些 粮食 作物 的 高 产 和 合理 的 栽 培 管理 措施 , 提 供 了 重要 的 科学 依据 。 在 纤 维 植物 方面 , 以 现今 制 浆 和 造纸 工业 上 采用 的 种 类 , 如 芦苇 、 青 檀 以 及 一 些 禾 草 类 植物 等 ,进行 研究 . 橡胶 与 树脂 植物 中 的 橡胶 草 、 巴西 橡胶 、 猫 屎 瓜 以 及 漆 树 和 松树 等 , 对 其 乳汁 道 或 树脂 道 的 细微 结构 、 分 化 和 发 育 做 23 过 详细 报道 。 从 70 年 代 后 期 开始 ,编撰 出 版 了 一 系列 经 济 植物 形态 学 丛书 , 其 中 包括 《棉花 形态 学 》《 大 白菜 形态 学 信 《 天 膝 形态 学 》《 麻 类 作物 形态 学 》 和 《 油 桐 形态 学 》 等 。 80 年 代 还 出 版 了 《棉花 形态 和 解剖 结 构图 谱 》 和 《小麦 形态 和 解剖 结 构图 谱 》 等 。 (2) 木材 与 竹材 解剖 : 我 国 木材 解剖 的 研究 工作 开始 较 早 ,并 有 较为 系统 的 成 果 , 现 已 出 版 了 《东北 经 济 木材 志 》 《云南 热带 材 及 亚热带 材 》《 中 国 热带 亚热带 木材 入 《中 国 主 要 木材 构造 入 《木材 志 》 和 《东南 亚 热 带 木 材 》 等 多 部 重要 著作 。 另 外 , 通 过 对 古 幕 和 古代 造船 遗址 中 古木 的 发 掘 与 鉴定 , 对 木兰 科 、 卫 了 矛 科 和 裸子 植物 一 些 属 种 的 木材 解剖 及 其 亲缘 关系 的 探讨 等 , 为 木材 解剖 学 的 理论 研究 和 木材 的 合理 利用 等 提供 了 大 量 的 科学 资料 。 我国 的 竹材 解剖 研究 始 于 60 年 代 初 ,除了 对 我 国 浙江 、 广 东 等 省 的 20 多 种 竹材 做 了 比较 观察 以 外 ,还 对 毛竹 荃 的 结构 、 机 械 组 织 排列 和 细胞 壁 木质 化 的 发 生 及 量 的 变化 规律 做 过 深入 的 研究 。 (3) 中 国 特 有 植物 的 形态 解剖 : 通过 对 我 国 某 些 特有 或 珍稀 濒危 植物 比较 解剖 的 研 究 , 以 探讨 其 分 类 位 置 和 系统 发 育 的 规律 .以 往 这 方面 的 研究 多 集中 在 裸子 植物 方面 , 如 松 属 、 白 皮 松 、 云 杉 属 、 银 杉 属 、 台 湾 杉 属 、 买 麻 藤 、 三 尖 杉 科 和 红豆 杉 科 等 营养 器 官 的 比较 和 发 育 解剖 , 以 及 裸子 植物 叶子 转 输 组 织 的 研究 .综合 植物 各 分 支 学 科 的 研究 资料 , 进一步 探讨 了 松 属 、 银 杉 属 和 三 尖 杉 属 的 分 类 与 系统 发 育 等 问题 , 并 相继 编撰 出 版 了 《松树 一 一 形态 结构 与 发 育 》(〈1978)、《 银 杉 生物 学 》 “1990) 和 《三 尖 杉 生物 学 》 (1999) 等 著作 ,上 述 成 果 曾 引起 国际 上 的 重 视 。 在 茧 类 植物 方面 , 有 原始 莲座 蕨 属 的 形 态 学 研究 及 对 开 蕨 属 导管 的 发 现 等 。 被 子 植 物 研 究 方面 主要 有 : 中 国 金 栗 兰 科 、 姜 科 、 裸 24 蔓 属 和 马尾 树 等 比较 形态 解剖 与 分 类 系统 位 置 的 探讨 。 另外 , 在 叶片 脉 序 的 构建 方面 , 出 版 了 Zeaf 4zcjpiztectauzre of te Toody Dizcotyledoxzs om T7ozpzcal az .SBD17ozpicQZ Chiza (1991); 在 种 子 形态 方面 有 《 杂 草 种 子 图 说 》(1980); 在 幼苗 形态 方面 有 《农田 杂 草 幼苗 》 〈1975) 和 《主要 树木 种 苗 图 谱 》 (1978) 等 。 (4) 植物 生态 解剖 与 植物 病理 解剖 : 主 要 对 我 国 西北 的 甘肃 、 内 蒙古 和 青藏 高 原 地 区 的 某 些 旱 生 植物 结构 特性 进行 了 生态 解剖 学 的 研究 。 在 环境 污染 方面 , 开 展 了 二 氧化 碳 、 二 氧化 硫 、 氟 化 氢 及 臭氧 等 有 害 气体 对 植物 组 织 结构 侵害 的 研究 , 从 而 为 全 球 的 气 候 变 化 、 空 气 污 染 的 监测 以 及 植物 受害 机 制 的 探讨 提供 科学 依据 。 另 外 , 在 对 为 农业 与 林业 生产 提供 直接 参考 的 植物 病理 解剖 方 面 , 有 对 红 三 叶 草 受 肿瘤 病毒 侵 染 后 的 解剖 研究 、 番 茄 根 经 线虫 刺激 后 产生 的 巨 形 细胞 的 观察 、 水 稻 叶片 感染 白 叶 枯 病 后 的 病理 解 训 、 大 麦 黄花 叶 病 病 叶 以 及 棉花 黄 萎 病 病 叶 的 结构 研究 等 。 (5) 实验 形态 和 实验 解剖 , 离 体 的 植物 组 织 或 器 官 , 在 人 工 调控 下 进行 培养 , 一 方 面 为 探讨 植物 形态 发 生 中 的 各 种 基本 规律 服 务 , 另 一 方面 也 可 直接 或 间接 地 为 生产 服务 。 60 年 代 以 来 ,在 薄荷 、 草 石 乔 、 大 豆 。 马 铃 薯 、 苹 果 、 柚 木 、 柑 橘 、 梨 、 兰 花 和 廊 香 石 竹 等 的 茎 尖 培 养 , 红 杉 、 甜 叶 菊 、 儿 猴 桃 、 甘 蔗 、 山 楂 、 油 橄榄 、 葡 萄 核 等 蕉 段 培养 , 烟 草 、 大 藉 、 棉 花 、 人 竹 节 秋 海棠 、 罗 汉 果 、 甘 蔗 、 非 洲 紫 罗兰 和 香 叶 天 竺 葵 的 离 体 幼 叶 培 养 , 羊 草 离 体 根茎 和 番 红 花 离 体 球茎 的 培养 , 风 信 子 外 植 体 营养 芽 和 花芽 形态 的 发 生 , 巴 西 橡胶 树 割 胶 与 乳汁 管 分 化 的 研究 等 方面 取 得 了 重要 成 果 。 此 外 , 在 马 铃 鞋 无 病毒 株 的 大 量 繁殖 , 杜 仲 、 黄 柏 、 构 树 等 木 本 植物 剥 皮 和 新 皮 再 生 的 研究 方面 均 取 得 了 重要 进 展 。 有 关 植 物 组织 培 养 的 专著 有 《植物 组 织 和 细胞 培养 》 《蔬菜 组 织 培养 》 《经 济 植物 的 组 织 培 养 与 快速 繁殖 》、《 园 艺 植 物 组 织 培 养 入 《 药 用 植物 组 织 培养 》 和 《 木 本 植物 组 织 培养 》 等 。 (6) 孢 粉 形态 : 50 年 代 初 , 发 表 了 我 国 第 一 篇 有 关 花 粉 形态 的 术语 及 研究 方法 的 文 章 . 此 后 , 在 研究 了 1 200 多 种 国产 植物 花粉 形态 的 基础 上 ,于 1960 年 编撰 出 版 了 《中 国 植物 花粉 形态 》 一 书 ,1997 年 此 书 经 修订 后 再 版 发 行 . 孢 粉 形态 方面 的 专著 还 有 :《 中 国 蕨 类 植物 孢子 形态 》 和 《中 国 热带 亚热带 被 子 植物 花粉 形态 》 等 。 在 专科 、 专 属 花粉 形 态 或 超 微 结构 的 研究 方面 , 有 松 科 、 杉 科 、 红 豆 杉 科 、 三 尖 杉 科 、 获 科 、 栋 科 、 无 患 子 科 、 金 缕 梅 科 、 小 忌 科 、 根 树 科 、 睡 产科、 蔷 黄 科 、 胡 椒 目 、 麻 黄 属 、 黑 三 棱 属 、 枫 香 属 、 芍 药 属 和 马 先 项 属 等 。 此 外 , 对 花粉 过 敏 症 、 蜂 蜜 和 地 层 中 的 花粉 分 析 等 方面 也 发 表 了 大 量 的 文章 , 上 述 成 果 均 受到 国内 和 国际 上 的 瞩目 。 由 于 我 国 的 植物 形态 解剖 学 在 20 世纪 初 才 兴 起 , 起 步 较 晚 , 基 础 也 比较 薄弱 , 与 国际 水 平 相 比 仍 有 一 定 的 差距 。 为 此 , 展 望 21 世纪 , 我 国 植物 形态 和 解剖 学 的 发 展 战略 可 归纳 为 以 下 几 方 面 : (1) 随 着 科学 技术 的 不 断 发 展 和 学 科 间 的 相互 渗透 , 特 别 是 细胞 生物 学 和 分 子 生 物 学 等 新 的 理论 与 方法 的 引 入 , 以 及 多 种 新 技术 的 广泛 应 用 , 应 深入 地 开展 该 学 科 某 些 重大 基础 理论 的 研究 , 其 中 包括 植物 结构 、 功 能 和 机 理 的 研究 , 发 掘 新 的 生长 点 。(2) 应 大 力 开展 重要 经 济 植物 , 特 别 是 对 重要 的 粮食 作物 、 林 果 、 名 贵 药材 与 花卉 等 形态 结构 与 发 育 以 及 形态 发 生 方 面 的 研究 , 为 我 国 经 济 发 展 做 出 应 有 的 贡献 。 (3) 对 我 国 一 些 特有 的 珍稀 濒危 植物 和 特殊 生境 的 野生 植物 ,开展 系统 的 比较 解剖 研究 , 为 探讨 植物 的 分 类 和 系统 发 育 提供 结构 上 的 重要 佐证 。 参考 文献 李 正 理 : 植物 形态 解剖 学 近年 进展 ,《 生 命 科 学 展望 丛书 :植物 科学 》, 北 京 : 中 国 林业 出 版 社 ,1994。 尤 瑞 刨 , 胡 玉 熹 : 中 国 植物 形态 学 史 ,《 中 国 植 物 学 史 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1994。 国家 自然 科学 基金 委员 会 ;《 自 然 科 学 学 科 发 展 战略 调研 报告 一 一 植物 科学 》, 北京: 科学 出 版 社 , 1993。 ( 胡 玉 喜 ) 植物 胚胎 学 (Plant Embryology) 植物 豚 胎 学 是 研究 高 等 植物 有 性 生殖 器 官 和 生殖 细胞 的 形成 、 和 作 机 竹 且 用 从 六 规律 的 植物 学 分 支 学 科 。 它 一 方面 从 个 体 发 nn 亲缘 关系 与 演化 规律 提供 证 据 ; 另 一 方面 ,应 用 各 种 技术 手段 , 探 索 植 物 发 育 过 程 中 的 形 态 发 生 规律 及 其 控制 机 理 。 此 外 , 植 物 胚胎 学 与 遗传 育种 有 密切 关系 。 可 见 , 植 物 胚胎 学 是 一 门 具 有 深远 理论 意义 和 广阔 应 用 前 景 的 交叉 性 边缘 学 科 。 植物 豚 胎 学 主要 研究 高 等 植物 〈 包 括 蕨 类 植物 、 裸 子 植 物 和 被 子 植 物 ) 的 有 性 生殖 过 程 , 这 个 过 程 跨越 了 植物 个 体 发 育 的 三 个 世代 , 是 植物 生命 周期 中 发 育 最 复杂 、 最 曲 折 的 关键 阶段 .由 于 科学 技术 的 不 断 创新 , 以 及 细胞 学 和 分 子 生 物 学 的 迅速 发 展 , 使 植物 胚胎 学 从 原来 的 经 典 形 态 学 和 结构 植物 学 范 畴 , 逐渐 演变 成 与 植物 细胞 学 、 植 物 生 理学 、 生物 化 学 及 分 子 遗 传 学 等 多 学 科 结 合 的 综合 性 的 植物 生殖 生物 学 或 植物 发 育 生物 学 。20 世纪 上 半 叶 , 中 国 的 植物 胚胎 学 研究 , 几 乎 25 是 一 片 空白 。 在 20 年 代 至 40 年 代 , 只 有 张 景 钱 、 严 楚 江 、 李 继 侗 和 王 伏 雄 教授 等 有 过 有 零 星 的 探索 性 工作 , 算 是 中 国 植物 胚胎 学 研究 的 萌芽 。 直 到 50 一 60 年 代 ,, 中 国 的 植物 胚胎 学 研究 人 员 和 研究 课题 仍然 屈指 可 数 。 这 时 有 王 伏 雄 开 展 的 比较 胚胎 学 和 吴 素 营 指 导 的 杂交 胚胎 学 研究 。70 年 代 , 中 国 特有 裸子 植 物 和 重要 经 济 农林 果蔬 植物 的 胚胎 学 研究 有 了 可 喜 的 进展 。1984 年 , 在 王 伏 雄 教授 的 倡 议 下 , 中 国 植物 学 会 增设 了 植物 生殖 生物 学 专业 委员 会 。 紧 接着 ,1985 年 召开 了 第 一 届 全 国 植物 生殖 生物 学 学 术 会 议 , 可 以 认为 这 是 中 国 植物 豚 胎 学 发 展 的 新 起 点 。 此 后 , 与 国际 植物 有 性 生殖 生物 学 协会 同步 , 每 两 年 吾 开 一 次 “植物 生殖 生物 学 ”学 术 讨论 会 , 对 本 学 科 的 迅速 发 展 起 了 积极 的 推动 和 普及 作用 , 植物 胚胎 学 和 生殖 生物 学 研究 由 于 细胞 化 学 、 电 子 显微镜 和 荧光 技术 以 及 分 子 生物 学 的 介入 , 并 在 “雄性 生殖 单位 ”新 概念 的 催化 中 , 本 学 科 在 国内 外 均 呈 现 一 片 莲 勃发 展 的 胃 新 局 面 。 因 此 ,80 至 90 年 代 , 也 是 中 国 植物 胚胎 学 长 足 发 展 的 20 年 ; 全 国 专 业 技 术 研 究 人 员 , 估 计 增 加 到 200 人 左右 。 总 之 , 在 20 世纪 下 半 叶 , 特别 是 最 近 20 年 , 中 国 植 物 朋 胎 学 的 研究 , 初 步 登 上 与 国际 接轨 的 繁 荣 舞 台 。 同 时 , 学 术 气 氛 日 趋 活跃 , 据 不 完 全 统计 ,1973 一 1990 年 在 《植物 学 报 》 和 《植物 分 类 学 报 》 上 发 表 有 关 植 物 胚 胎 学 论文 236 篇 ; 此 外 , 还 出 版 了 一 批 植物 胚胎 学 的 著 作 和 译作 , 其 中 《被 子 植 物 豚 胎 学 》 是 我 国 第 一 本 高 等 学 校 植 物 胚 胎 学 教材 , 为 全 国 高 校 广泛 使 用 。 虽然 中 国 植物 豚 胎 学 研究 的 启动 较 慢 , 但 从 70 年 代 以 来 却 取得 了 众所周知 的 丰硕 成 果 , 这 些 成 就 也 包含 国际 上 的 主流 和 热点 课题 。 其 主要 成 果 可 以 概括 如 下 : (1) 植物 26 花药 和 单 倍 体 细 胞 培养 , 获 得 烟草 和 玉米 单 倍 体 植株 , 并 在 国际 上 处 于 领先 地 位 〈 中 国 科学 院 植 物 研 究 所 、 遗 传 学 研究 所 ); 〈2) 裸 子 植物 比较 胚胎 学 〈 王 伏 雄 等 ) 和 重要 农 作 物 杂 交 胚 胎 学 研究 〈 中 国 科学 院 植物 研究 所 ); (3) 国际 前 沿 领域 的 热点 “雄性 生殖 单 位 ”的 结构 与 功能 方面 的 研究 , 也 取得 重要 进展 , 例 如 , 小 麦 精细 胞 具 明 显 “ 尾 巴 ” 结 构 , 引起 各 国 科 学 家 的 广泛 关注 (胡适 宜 , 北 京 大 学 生物 系 ); (4) 胚 吉 、 卵 细胞 和 精细 胞 分 离 , 以 及 各 种 类 型 细胞 的 体外 融合 , 也 是 处 于 国际 领先 地 位 的 重要 研究 成 果 , 并 对 推 动 我 国 植物 生殖 生物 学 的 实验 性 研究 起 了 积 极 的 推动 作用 〈 杨 弘 远 、 周 逮 , 武 汉 大 学 生 物 学 系 ); (5) 关于 受精 作用 的 研究 , 胡 适宜 和 申 家 恒 兽 有 一 系列 的 研究 和 报道 , 是 中 国 植物 胚胎 学 家 所 公认 和 赞 赏 的 重要 课题 , 并 对 培养 专业 研究 队伍 起 了 和 良好 的 示范 和 带头 作用 ; (6) 胚胎 发 育 的 生理 生化 基础 和 调控 , 以 及 遗传 信息 展现 的 时 空 序 等 方面 , 在 水 稳 的 胚胎 发 育 中 也 取得 许多 可 喜 的 应 用 成 果 ( 唐 锡 华 , 上 海 植 物 生理 研究 所 ); (7) 水 稻 无 融合 生殖 的 研究 , 是 我 国 许 多 单位 和 植物 学 工作 者 广泛 协作 的 国家 重点 课题 , 这 是 一 项 与 遗传 育种 有 密切 关系 的 典型 范例 ;(8) 在 理论 与 实践 结合 的 探索 中 , 还 培养 了 大 批 硕 士 、 博 士 研究 生 , 为 青年 科学 工作 者 的 成 长 和 脱颖而出 , 创 造 了 良好 的 外 部 环境 。 在 讨论 本 学 科 的 发 展现 状 之 后 , 对 今后 10 年 我 国 植物 豚 胎 学 和 生殖 生物 学 的 发 展 领域 和 前 沿 课题 以 及 近期 战略 和 科学 发 展 前 景 , 应 该 坚持 既 要 放眼 国际 先进 水 平 , 又 要 从 本 国 的 实际 情况 出 发 的 基本 原则 , 提 出 本 学 科 发 展 战略 的 若干 设想 。 第 一 , 坚 持 “ 结 构 与 功能 关系 ”的 研究 方向 。 值得 注意 的 是 , 在 国际 上 “结构 与 功能 关系 ”这 一 研究 方向 的 发 展 趋势 是 将 结构 研究 和 细胞 化 学 、 免 疫 学 和 分 子 生物 学 的 研究 手段 结合 起 来 , 充 分 运用 免疫 荧光 和 激光 共聚 焦 扫描 显微镜 (CLSMD 等 先进 技术 , 深 入 探讨 生殖 系统 中 钙 离子 分 布 、 细 胞 骨架 的 分 布 和 变化 等 特定 结构 与 特定 功能 的 关系 。 第 二 , 在 生殖 过 程 的 研究 方面 , 继 续 对 植物 生殖 工程 的 技术 和 理论 进行 研究 , 并 用 既定 的 离 体 实验 系统 研 究 配 子 融合 和 识别 机 理 、 性 细胞 基因 表达 及 遗传 转化 等 问题 。 第 三 , 植 物 生殖 过 程 中 的 分 子 生物 学 研究 的 许多 重大 基础 理论 以 及 结 构 与 功能 的 深入 研究 , 也 有 赖 于 新 技术 的 开 拓 与 应 用 。 例 如 , 性 器 官 发 育 过 程 中 的 基因 调控 花粉 管 生长 和 分 化 的 分 子 机 理 、 自 交 不 亲 和 性 中 “花粉 一 柱头 ”的 识别 信号 、 自 交 不 亲 和 性 S 基因 的 结构 与 表达 、 雄 性 不 育 性 和 基因 的 控制 、 配 子 配合 中 细胞 识别 、 朋 胎 发 育 过 程 中 的 基因 表达 和 基因 转化 等 问 题 ; 都 是 胚胎 学 家 面临 的 热点 项 目 。 第 四 , 重 要 农林 果蔬 植物 的 生殖 生物 学 及 其 遗传 育种 的 基础 研究 , 是 一 个 研究 领域 广阔 、 与 国民 经 济 发 展 关系 密切 的 重要 课题 。 值 得 注意 的 是 , 在 研究 手段 上 , 要 重视 微观 与 安 观 结合 的 正确 方法 论 。 第 五 , 开 拓 新 思路 、 拓 展 新 领域 , 步 入“ 创新 植物 学 ”的 新 里 程 。 加 强 基础 学 科 与 近邻 学 科 的 协作 、 交 又 及 综合 性 、 创造 性 研究 .进一步 深化 对 “生殖 生理 学 ”、 “生殖 生态 学 "“ 实 验 生 殖 生物 学 "、“ 保 护 生 牺 学 ”和 “发 育 生物 学 ”的 认识 , 为 迎接 21 世纪 的 激烈 挑战 , 开 创 植物 胚胎 学 的 广阔 前 景 奠 定 扎实 的 基础 。 参考 文献 胡适 宜 :《 被 子 植 物 胚 胎 学 》 北京 : 高 等 教育 出 版 社 ,1982。 庄 孝 俺 :《 发 育 生物 学 》, 北京 : 中 国 大 百科 全 书 出 版 社 ,1988。 2 Experimental Reproductive “Biology _ and Reproductive Cell Manipulation in Higher Ra Now and the FEuture 4xazer JJ Bot 19925 ( 陈 祖 锤 ) 植物 生殖 器 官 的 体外 直接 分 化 CT vizro Direct , Differentiation of “Reproductive Organs In Plant) 植物 生殖 生长 所 形成 的 器 官 统称 生殖 器 官 , 它 包括 花序 、 小 穗 、 花 芽 、 花 被 、 雄 营 、 上 峻 营 、 胚 珠 和 果实 等 。 通 过 组 织 培养 诱导 外 植 体 或 愈 伤 组 织 直 接 形成 这 些 器 官 中 的 某 种 郁 官 , 从 而 达到 在 体外 直接 形成 这 些 器 官 的 目的 , 称 为 植物 生殖 天 官 的 体外 直接 分 化 。 植 物 生 殖 器 官 的 体外 直接 分 化 的 关键 是 外 植 体 的 发 育 年 龄 及 外 源 激 素 对 细胞 发 育 的 控制 , 因此 该 领域 的 研究 内 容 涉及 细胞 生物 学 和 发 育 生 物 学 .每 一 种 生殖 器 官 体 外 分 化 的 成 功 , 都 可 以 将 它们 作为 离 体 的 实验 系统 , 用 来 研 究 生 殖 器 官 发 生 和 发 育 所 必需 的 条 件 及 其 分 子 机 理 , 这 是 在 自然 情况 下 无 法 实现 的 。 与 诱导 外 植 体 直 接 形成 营养 器 官 相 比 , 诱 导 外 植 体 直接 形成 生殖 器 官 比 较 困 难 。 首 次 成 功 的 报道 见于 1973 年 ,Tiran Thanh Van 在 烟 草 的 组 织 培养 中 首次 成 功 地 诱导 了 外 植 体 直 接 形成 花芽 。 然 而 在 此 后 的 15 年 时 间 里 未 见 到 其 他 生殖 器 官 成 功 的 报道 , 这 表明 研究 工 作者 尚未 掌握 诱导 生殖 器 官 直 接 分 化 的 规 律 . 目 20 世纪 80 年 代 以 来 , 陆 文 梁 等 在 该 领 域 的 研究 取得 了 长 足 的 进展 , 成 功 地 诱导 了 植物 全 部 生殖 器 官 体 外 直接 分 化 ,其 中 小 穗 、 花 被 、 雄 营 、 雌 蕊 和 胚珠 的 体外 直接 分 化 在 世界 上 都 是 首次 成 功 , 表 明了 已 经 初步 掌握 了 诱导 生殖 器 官 体外 直接 分 化 的 规律 。 一 、 植 物 生 殖 器 官 体外 直接 分 化 的 诱导 诱导 植物 生殖 器 官 的 分 化 有 它 自 己 的 规 律 : 1. 诱导 生殖 器 官 直接 分 化 所 用 外 植 体 必 2 须 是 分 离 自生 殖 器 官 。2. 分 离 外 植 体 的 生殖 器 官 的 年 龄 在 个 体 发 育 中 的 形成 的 时 间 必 须 要 接近 或 晚 于 想 要 诱导 分 化 的 器 官 。 除 了 分 离 外 植 体 的 器 官 的 发 育 年 龄 外 , 外 植 体 本 身 的 发 育 年 龄 也 是 非常 重要 的 。 如 风 信 子 不 同 发 育 年 龄 的 花 被 对 诱导 不 同 的 生殖 器 官 有 很 重要 的 作用 。3. 在 外 源 激 素 的 应 用 上 , 除 禾 谷类 植物 外 一 般 都 是 细胞 分 裂 素 的 浓度 要 高 于 生长 素 , 确 切 的 浓度 一 般 随 植物 种 和 被 诱 导 器 官 的 不 同 而 变化 ,要 经 过 实验 才能 确定 。 这 就 是 诱导 生殖 器 官 直接 分 化 的 基本 规律 。 由 于 植物 生殖 器 官 是 比较 复杂 的 器 官 , 因 此 诱导 器 官 分 化 所 需要 的 条 件 与 培养 该 器 官 发 育成 熟 所 需 的 条 件 往往 不 同 。 这 些 条 件 包 括 外 源 激 素 、 温 度 和 光照 等 。 二 、 植 物 生 殖 器 官 体 外 直接 分 化 作为 实 验 系 统 在 发 育 研 究 中 的 应 用 1. 揭示 不 同 花 器 官 分 化 对 外 源 激素 要 求 的 差异 ”在 自然 情况 下 很 难 设计 一 个 实验 来 研究 在 各 个 花 吉 官 从 花芽 生长 点 上 分 化 时 的 植物 激素 的 作用 。 然 而 离 体 条 件 下 诱导 外 植 体 直 接 分 化 花芽 可 以 作为 一 种 实验 系统 , 通过 改变 培养 基 中 的 外 源 激 素 就 可 以 了 解 它 对 各 个 花 器 官 分 化 的 影响 。 风 信子 的 实验 表 明 , 在 花芽 分 化 启动 后 将 外 源 激素 维 持 在 6-BA 2 mg/ 工 和 2,4-D 0.1mg/ 工 时, 可 以 使 自然 情况 下 只 分 化 6 片花 被 片 的 风 信 子 花 芽 连 续 不 断 地 分 化 花 被 片 ( 已 观察 到 超过 150 片 ) 而 不 分 化 雄蕊 。 然 而 只 要 将 外 源 激素 浓 度 降低 , 花 芽 的 生长 点 就 会 停止 花 被 片 的 分 化 , 代 之 以 雄 营 的 分 化 。 外 源 激 素 的 这 种 作 用 不 受 花 被 片 分 化 数目 的 影响 , 在 诱导 花 被 片 超过 100 片 以 后 , 降 低 激 素 浓 度 仍然 可 以 诱导 雄蕊 的 分 化 。 雄 芒 的 分 化 数量 同样 也 是 可 以 通过 外 源 激 素 的 浓度 来 控制 的 。 雌 入 笛 分 化 必须 进一步 降低 激素 浓度 。 这 些 实验 的 结果 表明 : 再 生花 芽 中 不 同 的 花 器 官 的 分 化 28 需要 不 同 浓度 的 外 源 激素 , 当 外 源 激 素 的 浓 度 固定 在 分 化 某 一 花 器 官 的 水 平 上 时 , 再 生 花芽 能 不 断 地 分 化 这 种 花 器 官 ;, 再 生花 芽 中 各 个 花 器 官 分 化 的 程序 不 会 受到 每 轮 中 被 外 源 激 素 诱导 的 花 器 官 的 数目 的 影响 。 2, 揭示 雌 、 雄 性 器 官 发 育 对 温度 要 求 的 差异 ”在 自然 情况 下 很 难 通过 实验 的 方法 了 解 花芽 中 雌 、 雄 性 器 官 分 化 后 的 进一步 发 育 对 温度 的 要 求 是 否 有 区 别 , 然 而 利用 体外 直 接 分 化 生殖 器 官 的 实验 系统 就 能 很 容易 地 研 究 这 个 问题 , 只 要 将 刚刚 分 化 的 雌 、 雄 性 器 官 培养 在 梯度 温度 中 , 观 察 它们 的 发 育 就 可 以 了 .。 实验 表明 , 对 于 春天 开花 的 植物 来 说 , 较 高 的 温度 适合 于 雌性 器 官 的 发 育 , 低 温 则 对 其 发 育 有 害 , 较 低 的 温度 适合 雄性 器 官 的 发 育 , 高 温 则 有 害 。 具 体 到 太行 花 ,1 C~6 C 适 合 于 雄蕊 的 发 育 , 高 于 18 C 雄 蕊 在 发 育 的 早期 就 停止 生长 。6 C 一 26 'C 适 合 于 雌 芒 的 发 育 , 低 于 3 C 大 部 分 雌 划 在 分 化 后 不 入 就 停止 发 育 。6 C 一 12 C 对 肉 、 雄 性 器 官 的 发 育 都 合适 。 这 就 是 说 雌 、 雄 性 器 官 发 育 对 温度 的 要 求 存 在 较 大 的 差异 。 将 离 体 培养 实 验 中 获得 的 肉 、 雄 性 器 官 发 育 对 温度 的 不 同 要 求 的 特性 应 用 于 太行 花 正常 植株 , 可 以 通 过 对 生长 温度 的 控制 而 使 太行 花 开 不 同性 别 的 花 条 .将 植株 培养 在 5 C 中 开 单 性 雄花 , 在 12 'C 中 开 两 性 花 , 在 24 C 中 开 单 性 雌花 。 解 剖 学 观察 表明 , 单 性 雄花 中 的 峻 巷 已 有 雏形 但 在 低温 中 不 能 进一步 发 育 , 单 性 雌花 中 的 雄蕊 也 己 有 雏形 但 在 高 温 中 不 能 进一步 发 育 。 实 验 清 楚 地 证 明 , 对 花 条 性 别 的 控制 可 以 通过 对 生长 温度 的 控制 来 实现 , 这 将 为 雄 性 不 育 系 的 研究 开辟 一 条 新 的 途径 。 3. 对 花芽 中 各 种 花 器 官能 自动 按 程序 分 化 的 原因 提出 看 法 “在 过 去 10 多 年 中 , 研 究 外 源 激素 控制 外 植 体 直 接 再 生 各 种 花 器 官 已 经 累积 了 大 量 资料 , 在 此 基础 上 对 植物 激 素 在 花芽 发 育 中 控制 各 种 花 器 官 自动 按 程 序 分 化 中 的 作用 提出 了 新 的 看 法 .实验 表明 ,人 花 芽 中 各 轮 花 器 官 的 分 化 需要 不 同 浓度 的 植物 激素 , 当 离 体 培养 中 诱导 某 种 花 器 官 分 化 的 激素 浓度 保持 不 变 时 , 花 的 分 生 组 织 只 是 重 复 分 化 这 种 花 器 官 , 不 断 增 加 它 的 数量 , 不 会 进入 下 一 轮 花 器 官 的 分 化 。 由 此 可 见 , 自 然 情况 下 花芽 的 发 育 , 必 然 是 一 轮 花 器 官 分 化 后 激素 浓度 自动 进行 调整 以 适合 下 一 轮 花 器 官 的 分 化 。 这 样 , 在 一 轮 花 器 官 分 化 后 激 素 浓度 的 这 种 自动 调整 是 花芽 中 各 轮 花 器 官 自动 按 程序 分 化 中 的 一 个 重要 环节 。 在 这 种 情况 下 , 一 定 浓度 的 植物 激素 可 以 是 一 个 转 换 开 关 , 在 相 邻 的 两 轮 花 器 官 的 分 化 之 间 起 到 抑制 上 一 轮 花 器 官 分 化 的 基因 表达 , 同 时 又 激活 下 一 轮 花 器 官 分 化 的 基因 表达 的 作用 。 民 绢 植物 生殖 器 官 体外 直接 分 化 规律 的 揭示 不 管 是 在 理论 研究 上 还 是 在 应 用 研究 上 都 有 十 分 广阔 的 前 景 。 在 理论 研究 上 , 由 于 植物 的 所 有 器 官 现在 都 可 以 在 体外 直接 分 化 , 因 此 有 可 能 从 机 理 上 揭示 给 定 器 官 体外 分 化 的 规律 。 这 将 使 工厂 化 生产 特定 的 植物 器 官 成 为 可 能 , 对 人 体 器 官 体外 直接 分 化 研究 也 有 一 年 的 借鉴 作用 。 在 应 用 研究 上 , 它 可 以 大 大 缩短 转基因 研究 的 周期 , 而 且 从 果实 上 分 离 组 织 诱导 果实 的 发 生 将 使 试管 生产 果实 可 以 循环 进行 , 这 无 疑 是 宇航 事业 及 长 期 水 下 生存 所 必 不 可 少 的 。, 参考 文献 MTTEcE TOWeT neoformation from superficial tissue of small explants of Nicotzaza iapacz7a 工 . ,PLazta ,115: 87 925 9735 陆 文 梁 , 白 书 农 ,, 张 完 省 ; 诱导 风 信 子 再 生 伦 芽 不 断 分 化 花 被 片 的 研究 , 《 植物 学 报 》41: 921 一 926,1999。 陆 文 梁 , 太行 花 性 器 官 发 育 的 研究 一 一 两 性 花 中 雌雄 性 器 官 对 温度 的 不 同 要 求 , 《 植物 学 报 》38 : 174 一 179,1996。 ( 陆 文 梁 ) 植物 分 类 学 与 植物 系统 学 (Plant Taxonomy and Plant Systematics ) 植物 分 类 学 或 植物 系统 学 是 一 门 研 究 植 物性 状 变 异 , 对 其 进行 分 类 和 命名 , 研 究 分 类 群 的 亲缘 关系 , 探 讨 分 类 群 的 演化 , 建 立 自然 分 类 系统 的 科学 。 植 物 分 类 学 与 植物 系 统 学 , 正 如 英国 著名 植物 分 类 学 家 海 吾 德 (V. H,,Heywood) 所 说 的 , 这 两 个 词 常 互 换 使 用 , 因 为 林 奈 〈C,, von Linne) 也 使 用 “botano=systematici” 一 词 。 有 的 学 者 主张 用 植物 分 类 学 , 有 的 则 用 植物 系统 学 一 词 , 但 近年 来 多 称 为 系统 与 进化 植物 学 。 植物 分 类 学 是 一 门 古 老 的 学 科 , 在 植物 各 分 支 学 科 的 发 展 史 中 曾 起 过 先导 作用 , 它 是 其 他 植物 学 科 发 展 的 基础 , 同 时 又 依靠 其 他 学 科 的 进步 而 发 展 ; 它 是 人 类 社会 认识 、 保 护 和 利用 植物 资源 的 基础 , 同 时 又 依靠 社会 的 进步 而 发 展 。 本 草 时 期 ”中国 是 世界 上 惟一 跨越 热带 一 温带 一 寒带 的 国家 , 有 “地 球 第 三 极 ” 一 一 青藏 高 原 和 漫长 的 海岸 线 , 其 植物 区 系 具 有 重大 的 科学 意义 , 荀 涵 着 丰富 的 物种 多 样 性 和 巨大 的 资源 开发 潜力 。 中 国有 悠久 的 文明 史 ,《 诗 经 》( 约 公元 前 600 年 ) 就 曾 记 载 过 约 132 种 植物 .《 神 农 本 草 经 》 为 早期 本 草 学 杰 出 的 代表 作 。 李 时 珍 的 《本 草 纲目 》 (1596) 系统 记载 了 1 195 种 植物 , 他 在 “ 蛇 床 ”条 下 , 明确 指出 :“ 其 花 如 碎 米 攒 出 , 起 子 两 片 合成 (两 心 皮 合生 的 双 悬 果 ), 似 本 葛 子 而 细 , 亦 肖 细 棱 , 凡 花 实 似 蛇 床 者 , 当 归 、 营 劳 、 水 29 芹 、 曹 本、 胡 昔 卜 是 也 ”, 上 述 性 状 正 是 伞 形 科 的 重要 特征 .在 欧洲 “ 科 ” 的 概念 直到 1873 年 才 被 亚当 逊 (M. Adanson) 提出 。 可 以 说 中 国 的 本 草 学 (herbalism) 研究 , 在 17 世纪 以 前 一 直 处 于 国际 领先 水 平 。 植物 分 类 学 作为 一 门 独立 的 学 科 始 于 17 世纪 , 从 那 时 起 , 西 方 的 植物 学 家 开始 采集 大 量 标本 并 仔细 地 观察 和 描述 植物 , 出 现 编 写 植 物 志 的 热潮 , 如 包 兴 (〈G. Bauhin) 的 《植物 界 纵览 》 (Pizzaz THheatrz Botanzcz) (1623) 首创 双 名 法 的 概念 。 雷 (J. Ray) 的 《植物 新 方法 》(CMetpodaws Planztarzmz Noua ) , 在 1703 年 第 二 版 中 包含 了 18 000 种 植物 , 采 用 生活 型 、 子 叶 、 果 、 叶 、 花 等 性 状 分 类 。 林 奈 《 植 物种 志 》(Szapecies Pazztazzm) (1753) 的 出 版 标志 着 近代 植物 分 类 学 达到 成 熟 阶 段 。 当 时 中 国 仍 处 在 封闭 的 封建 社会 , 在 欧 洲 兴 起 的 植物 分 类 学 迟 迟 没 能 传人 中 国 。 后 来 尽管 出 现 了 在 编写 内 容 和 体例 上 与 近代 植 物 图 鉴 很 接近 的 高 水 平 著作 ,如 记载 1 714 种 植物 的 《植物 名 实 图 考 》 (1848), 但 是 , 这 些 著作 由 于 没有 采用 拉丁 学 名 , 所 描述 的 植 物 名 称 都 不 能 构成 合格 发 表 , 以 致 许 多 中 国 人 早已 认识 的 植物 , 直到 18 世纪 才 开 始 被 外 国人 “发 现 ” 和 命名 。 对 我 国 植物 进行 近代 植物 分 类 学 研究 的 首先 是 欧洲 人 , 后 来 还 有 美国 人 、 日 本 人 等 。 这 种 状况 一 直 延 续 到 20 世纪 初 。 从 16 世纪 未 至 20 世纪 40 年 代 , 先 后 有 约 16 个 国家 , 共 200 多 人 来 过 中 国 调 查 植物 资源 , 他 们 中 有 植物 学 家 、 旅 行者 、 外 交 官 、 海 关 职 员 、 军 官 、 传 教士 、 教 师 、 园 艺 家 、 商 人 、 医 生 等, 调查 范围 涉及 全 国 各 省 区 , 采 集 标本 一 百 多 万 号 。 外 国 植物 学 者 和 业余 爱好 者 在 研究 中 国 植物 方面 做 了 许多 有 益 的 工作 , 有 的 为 此 献 出 毕生 精力 。 另 一 方面 , 外 国人 采集 的 标本 , 绝 大 多 数 流散 在 国外 众多 的 标本 馆 中 , 使 中 国 植物 学 家 检查 30 中 国 植物 模式 标本 遇 到 许多 困难 。 创业 时 期 1842 年 , 不 平等 的 南京 条 约 签订 后 , 清 政府 的 闭关 锁国 政策 遭 到 破产 .与 此 同时 , 西 方 文 化 开始 传人 中 国 , 国 内 曾 兴 起 一 阵 翻 译 西方 近代 科学 论著 之 风 。 清 末 开 始 向 日 、 美 派遣 留学 生 。1902 年 至 1910 年 , 在 武昌 、 北 京 、 南 京 等 地 办 的 高 等 学 堂 开 始 讲授 植物 学 课程 , 但 教学 所 用 的 腊 叶 标本 还 多 是 从 日 本 购 进 的 。1905 年 , 黄 以 仁 在 江苏 采集 270 种 植物 标本 , 送 松田 定 久 “〈S. Matsuda) 鉴定 , 标本 没有 在 国内 保存 。 钟 观 光 从 1911 年 开始 在 北京 地 区 采集 植物 标本 , 历时 十 余年 , 足迹 遍及 13 个 省 区 , 累 计 采 获 157 500 号 标本 , 代表 了 1 万 余 种 植物 。 他 还 创建 了 北京 大 学 与 浙江 大 学 两 个 植物 标本 室 。 钱 崇 淹 、 胡 先 双 、 陈 焕 铺 等 不 仅 是 中 国 近代 植物 分 类 学 的 先驱 者 , 还 是 早期 的 采集 家 , 他 们 于 10 一 20 年 代 分 别 在 江苏 、 浙 江 、 湖 北 、 江 西 、 广 东 等 地 考察 采集 , 为 建立 我 国 最 早 一 批 植物 标本 室 做 了 大 量 开 创 性 的 工 作 。 到 1949 年 为 止 , 共有 约 70 位 中 国 分 类 学 工作 者 参加 采集 工作 , 其 中 采集 标本 1 万 号 以 上 的 有 秦 仁 昌 、 蒋 英 、 刘 慎 刘 、 华 和希 陶 、 方 文 培 、 汪 发 绕 、 唐 进 、 李 建 藩 、 黄 志 、 曾 怀 德 、 王 启 无 、 俞 德 滩 、 王 作 宾 、 辛 树 帜 、 陈 少 卿 、 钟 补 勤 等 , 据 不 完全 统计 , 在 20 世纪 上 半 个 世纪 中 全 国 采集 高 等 植物 标本 约 80 万 号 , 代表 了 约 2 万 余 种 植物 。 那 一 时 期 , 科 研 经 费 匮乏 , 装 备 简陋 , 交 通 困 难 , 治 安 混 乱 , 人 身 安全 得 不 到 保障 。 邓 世 纬 、 陈 谋 、 邓 祥 坤 、 陈 长 年 等 几 位 颇 有 希望 的 年 轻 植物 学 家 , 就 在 贵州 、 云 南 野外 调查 采集 中 , 受 恶 性 关 疾 等 疾病 的 侵 黎 而 献 出 了 生命 。 这 一 时 期 , 外 国人 仍然 是 重要 的 采集 者 , 主 要 采集 人 有 威尔逊 (E.H. Wilson) 、 迈 勒 (上 .E. Marire ) 、 福 雷 斯 特 (G. Forrest) 、 埃 斯 奎 洛 4 王 毅 天 直 盏 SO 攀 赤 游 片 训 友 动 须 0 的 束 Cavalerie)、 麦 尔 (FE.,N. Meyer)、 利 赛 特 (E. Licent)、 韩 德 , 马 吉 (HHandel- Mazzett)、 金 登 . 沃 德 (FE. Kingdon-Ward)、 洛克 (J. FE. Rock)、 史 密斯 CH. Smith)、 路 德 洛 CE. Ludlow)、 谢 里 夫 〈G. Sherriff)、 矢部 吉 桢 (YYabe)、 北 川 政 夫 〈M. Kitagawa) 等 。 香 港 和 台湾 的 植物 分 别 由 英 国 和 日 本 学 者 做 了 较 深 入 的 采集 和 研究 。 20 世纪 初 , 中 国 派 往 国外 的 留学 生 陆 续 回国 , 在 大 专 院 校 任 教 , 并 积极 筹建 研究 机 构 , 培 养 人 才 , 成 为 我 国 近代 植物 分 类 学 研 究 事业 的 创始 人 .。 钱 崇 潮 于 1915 年 从 美国 留 学 回国 后 , 在 南京 的 江苏 第 一 甲 种 农业 学 校 任教 , 同 年 在 该 校 创建 我 国 第 一 个 近代 植物 标本 室 , 即 以 后 的 南京 大 学 植物 标本 室 。 以 后 , 他 曾 在 金陵 大 学 、 南 京 高 等 师范 学 校 《东南 大 学 前 身 )、 北 京 农业 大 学 、 清 华 大 学 、 厦门 大 学 、 四 川 大 学 和 复旦 大 学 任教 。 胡 先 对 于 1915 年 自 美 国 留学 回国 , 先 在 南京 高 等 师范 学 术 农业 专修 科 任 教 。1922 年 , 他 与 秉 志 (动物 学 家 ) 、 钱 崇 济 等 在 南京 创办 了 中 国 科 学 社 生物 研究 所 , 并 担任 植物 学 部 主任 。1925 年 该 社 创办 了 《中 国 科 学 社 生物 研究 所 丛刊 ), 至 1942 年 发 行 到 第 12 卷 第 3 期 停刊 。 该 社 在 南京 的 社 址 与 设备 , 在 日 军人 侵 期 间 被 炸 毁 。1928 年 , 秉 志 与 胡 先 驻 在 北平 创办 静 生 生物 调查 所 , 首 任 所 长 由 当 时 中 国 科学 社 生物 研究 所 所 长 秉 志 兼任 , 1932 年 由 胡 先 驻 继 任 所 长 .。 静 生生 物 调 查 所 以 “中 华 教育 文化 基金 董事 会 ”总 干事 、 主 要 捐资 者 范 源 渡 〈 字 静 生 ) 先生 命名 。1929 年 该 所 创办 《 静 生 生物 调查 所 汇报 》, 1941 年 发 行 到 第 10 卷 , 1943 年 及 1948 年 新 集 3 期 。 抗战 期 间 , 该 所 与 云南 省 教育 厅 合 办 云南 农 林 植 物 所 〈 今 中 国 科学 院 昆明 植物 研究 所 ) 。 陈 焕 久 于 1919 年 从 美国 留学 回国 , 先 在 金陵 大 学 , 后 在 东南 大 学 任教 。1927 年 他 在 广州 的 中 山大 学 创建 农林 植物 研究 所 , 并 任 所 长 .该 所 研究 重点 是 华南 地 区 的 种 子 植物 。 该 所 于 1930 年 创办 《国立 中 山大 学 农林 植物 研究 所 专刊 》(Sznyatsezia),1940 年 出 至 第 4 卷 停刊 。1935 年 , 陈 焕 铺 在 钟 济 新 与 陈 立 卿 协助 下 , 在 广西 梧州 创建 广西 大 学 植物 研 究 所 , 后 迁 往 桂林 , 改名 为 广西 植物 研究 所 。 刘 慎 刘 于 1929 年 自 法 国 留学 回国 , 在 留 法 同学 林 包 、 齐 雅 堂 、 刘 厚 等 人 的 协助 下 , 在 北平 创办 了 北平 研究 院 植物 研究 所 , 并 出 任 所 长 。 该 所 研究 重点 是 种 子 植 物 、 地 衣 、 真 菌 、 昔 克 的 分 类 和 植物 地 理学 , 地 区 范围 侧 重 北方 及 西南 地 区 。1936 年 , 该 所 一 部 分 迁 往 陕 西武 功 , 与 西北 农业 专科 学 校 〈 后 来 改 名 为 西北 农学 院 ) 联合 建立 西北 植物 调查 研 究 所 .1938 年 , 一 部 分 迁 昆 明 设 办事 处 .1947 年 该 所 迁 回 北平 , 留 在 昆明 的 部 分 , 为 该 所 云南 工作 站 。1931 年 该 所 创办 英文 刊物 《 国 立 北平 研究 院 植物 研究 所 丛刊 》,1937 年 后 暂停 刊 ,1949 年 又 出 版 发 行 最 后 一 期 。1936 年 创办 《中 国 西 北 植物 研究 所 丛刊 》。 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 植物 部 1929 年 创建 于 上 海 , 秦 仁 昌 与 蒋 英 先后 任 主任 。 1934 年 博物 馆 改 为 动 植物 研究 所 , 裴 鉴 任 植 物 部 主任 。1937 年 抗日 战争 爆发 后 , 动 植物 研究 所 迁 往 广西 阳朔 ,1940 年 又 转 迁 重庆 北 碚 。1944 年 动 植物 研究 所 分 为 动物 研究 所 与 植物 研究 所 , 后 一 单位 由 植物 生理 学 家 罗 宗 洛 主持 , 研 究 重 点 为 种 子 植 物 、 蕨 类 、 若 伦 植物 和 淡水 藻类 , 地 区 范围 侧重 广西 、 云 南 、 贵州 等 省 。1929 年 创办 《国立 中 央 研 究 院 自 然 历史 博物 馆 丛 刊 》 (Sizzenrszia), 后 改名 为 《国立 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 专刊 》( 英 文 名 称 照 旧 ), 至 1941 年 第 12 卷 后 停刊 。 中 国 西部 科学 院 植物 部 于 1932 年 成 立 于 重庆 北碚 , 俞 德 浚 、 曲 仲 湘 先后 任 主任 , 该 部 主要 研究 四 川 植物 。 31 中 国 植物 学 会 于 1933 年 8 月 20 日 在 重 庆 北 碚 中 国 西部 科学 院 正 式 成 立 。 它 是 由 植 物 学 界 老 前 辈 19 人 发 起 , 其 中 植物 分 类 学 界 有 : 胡 先 对 、 钱 崇 潮 、 陈 焕 铺 、 辛 树 帜 、 裴 鉴 、 秦 仁 昌 、 钟 心 迷 、 刘 慎 刘 、 吴 万 珍 、 陈 嵘 、 董 爽 秋 、 张 焉 、 林 和 包 等 13 人 。1934 年 创 办 《中 国 植物 学 杂志 》,1935 年 创办 英文 版 《中 国 植物 学 汇报 》。 中 国 植物 学 会 的 成 立 和 上 述 植物 分 类 学 研究 机 构 的 建立 , 表 明 我 国 已 建立 了 植物 分 类 学 研究 的 体系 , 从 而 保证 了 自主 地 开展 该 学 科 的 研究 , 推 动 了 这 门 学 科 在 中 国 的 发 展 。 从 20 世纪 初 开始 , 我 国 许多 大 学 生物 学 系 陆续 开设 了 植物 分 类 学 课程 , 除 上 述 研究 机 构 的 多 数 研究 员 在 学 校 兼职 授课 外 , 还 有 一 批 优 秀 植物 学 教授 从 事 植物 分 类 学 教学 , 并 进行 了 许多 有 价值 的 研究 工作 , 如 金陵 大 学 〈 后 与 中 央 大 学 合并 为 南京 大 学 ) 的 陈 嵘 、 清华 大 学 的 吴 夫 珍 、 中 央 大 学 的 耿 以 礼 、 四 川 大 学 的 方 文 培 、 协 和 医学 院 的 刘 汝 强 、 东 吴 大 学 〈 今 南京 师范 大 学 ) 的 李惠 林 、 西 南 联 大 的 吴征 匀 、 华 西 大 学 的 胡 秀 英 、 同 济 大 学 的 郑 勉 、 厦 门 大 学 的 赵 修 谦 等 等 。 到 1949 年 为 止 , 我 国 的 植物 分 类 学 家 共 发 表 了 400 余 篇 (部 ) 论著 。 在 10 一 20 年 代 , 内 容 以 标本 鉴定 名 录 为 主 , 如 《江苏 植物 志 略 》、 《中国 树 木 志 略 》 《广东 植物 名 录 》》、 《江苏 植物 名 录 》《 湖 南 植物 名 录 》《 浙 江 植 物 名 录 闪 《江西 植物 名 录 》 等 等 。20 一 40 年 代 开 始 出 版 图 谱 和 地 方 植物 志 , 如 《中 国 经 济 树木 》《 中 国 植物 图 谱 》《 中 国 北部 植物 图 志 信 《中 国 树木 分 类 学 》《 中 国 和 森林 植 物 志 》 《中 国 蕨 类 植物 图 谱 》 《峨眉 植物 图 志 》 《 直 隶 植物 志 》 《河北 习 见 树木 图 说 》 《兰州 植物 志 信 《中 国 植物 图 鉴 久 《中国 和 森林 树木 图 志 》 等 。 虽 然 许 多 植物 的 主要 类 和 群 都 有 人 研究 , 但 专科 专属 的 研究 论文 较 少 , 在 3 当时 标本 、 文 献 资料 与 科学 积累 均 有 限 的 历 史 条 件 下 , 分 类 和 群 的 修订 很 难 取得 与 我 国 植 物资 源 相 适应 的 研究 成 果 。 这 个 时 期 的 藻类 、 苷 人 琶 和 种 子 植物 方面 主要 致力 于 采集 鉴定 和 部 分 科 属 的 研究 , 有 不 少 重要 的 发 现 , 如 发 现 了 “活化 石 ”> 水 杉 属 Metaseqxoia glLyptostrobgoides, 以 及 其 他 中 国 特有 属 白 豆 杉 属 Psexaotazxus、 人 金 铁 锁 属 PsaxazzzoszZene、 细 子 龙 属 4xmzesiogenzdroz 、 山 铜 材 属 CjPzzza、 卷 花 丹 属 Scorzpzothnyrszs、 华 参 属 .Sizopazza、 车 前 紫 草 属 Szzojopzzstoxzzic、 黔 昔 苦 属 Tezgza&、 独 花 兰 属 Chanzgnzexziza 等 33 个 新 属 、 数 百 个 新 种 和 2 个 蕨 类 新 科 , 以 及 川 苦 草 科 等 在 中 国 的 分 布 新 记录 等 。 蕨 类 植物 研究 率先 进入 分 类 系统 领域 . 秦 仁 昌 自 1927 年 起 重点 研究 蕨 类 , 曾 去 欧洲 主要 标本 馆 研 究 蕨 类 植物 ,于 1940 年 发 表 “ 水 龙骨 科 的 自然 分 类 ”一 文 , 将 一 个 混杂 的 科 分 为 33 科 , 249 属 , 归纳 为 4 条 进化 线 ,引起 世界 植物 分 类 学 界 的 关注 .1947 年 , 国 际 蕨 类 植物 学 权威 科普 兰 “〈E. 了 B. Copeland) , 在 他 的 《 蕨 类 植物 志 》 (Genzeza Filiczmz) 一 书 序言 中 写 道 “在 极端 困难 条 件 下 , 秦 仁 昌 不 知 疲倦 地 为 中 国 科学 的 进步 赢 得 了 一 个 新 的 地 位 ”。 我 国 苦 玫 植 物 的 研究 起 步 较 晚 , 自 20 年 代 起 采集 苦 玖 标本 .30 一 40 年 代 , 赵 修 谦 、 陈 伯 川 、 杨 承 元 、 王 启 无 分 别 发 表 蔡 克 的 研究 论文 。 陈 邦 杰 自 30 年 代 初 开始 调查 采集 苦 父 植物 标本 。1936 一 1940 年 在 德国 深造 , 回 国 后 专门 从 事 中 国 苦 玫 研究 ,收集 标本 资料 ,发 表 研 究 论文 , 培 养 人 才 , 为 我 国 苦 从 植物 研 究 葛 定 基础 。 在 20 年 代 末 30 年 代 初 , 王 志 黎 、 猎 钦 止 、 李 良 庆 、 汪 振 儒 等 开始 进行 中 国 淡 水 藻 的 研 究 工 作 .。 海藻 的 研究 是 30 年 代 初 曾 呈 奎 、 金 德 祥 在 厦门 大 学 开始 的 , 工 作 持 续 多 年 , 成 效 显 著 。 虽然 到 1949 年 为 止 , 我 国 植物 分 类 学 的 高 中 级 研究 人 员 不 过 50 多 人 ,然而 ,他们 开 拓 人 性 的 工作 为 后 来 的 学 科 发 展 葛 定 了 良好 的 基础 。 发 展 时 期 1950 年 , 中 国 科学 院 将 北京 的 静 生生 物 调 查 所 植物 部 与 国立 北平 研究 院 植物 研究 所 合并 成 立 中 国 科 学 院 植物 分 类 研 究 所 , 下 设 南京 、 庐 山 、 昆 明 、 武 功 等 4 个 工 作 站 。1953 年 , 植 物 分 类 研究 所 改名 为 植物 研究 所 。 不 久 , 陕 西武 功 站 改名 为 西北 生物 土壤 研究 所 。1958 年 , 南 京 工作 站 与 昆明 工 作 站 分 别 成 立 植物 研究 所 , 庐 山 工 作 站 恢复 庐山 植物 园 的 名 称 。 原 中 山大 学 的 农林 植物 研究 所 于 1954 年 改 由 中 国 科 学 院 领导 , 在 广 州 设 华南 植物 研究 所 . 1954 年 在 哈尔滨 设 森 0 林 士 壤 研究 所 , 后 该 所 迁 往 沈阳 , 改 名 为 沈 阳 林 业 土 壤 研 究 所 .1956 年 在 武昌 建 中 国 科 学 院 武汉 植物 园 , 后 改 为 植物 研究 所 。 同 年 在 乌鲁木齐 建 中 国 科 学 院 新 疆 生 物 土 壤 沙漠 研究 所 . 1958 年 建 中 国 科 学 院 成 都 生物 研究 所 .。 1961 年 在 青海 西宁 建 西北 高 原生 物 研 究 所 。1959 年 在 云南 西双版纳 建立 中 国 科 学 院 云南 热带 植物 所 (1986 年 改名 为 云南 热带 植 物 园 )。1977 年 在 厦门 建 福建 省 亚热带 植物 研究 所 . 1987 年 我 国 建立 了 第 一 个 分 类 学 开 放 研 究 实验 室 一 一 中 国 科 学 院 植物 研究 所 系 统 与 进化 植物 开放 研究 实验 室 .在 教育 系统 , 全 国 综合 性 大 学 、 师 范 学 院 生 物 学 系 , 以 及 农 、 林 院 校 大 多 开设 了 植物 分 类 学 课程 。 上 述 的 植物 研究 机 构 与 高 等 院 校 培养 出 了 大 批 从 事 植物 分 类 研究 与 教学 人 才 , 这 对 我 国 植 物 分 类 学 事业 的 持续 发 展 , 起 着 积极 推动 作 用 。 到 1987 年 ,全 国 植物 分 类 研究 人 员 增 加 到 约 400 人 , 比 1949 年 以 前 增加 近 8 倍 , 还 建立 了 具有 一 定 规模 的 标本 采集 与 管理 和 绘 图 专业 队伍 。 1949 年 以 后 的 半 个 世纪 , 我 国 开展 了 次 和 的 植物 调查 和 采集 , 改 变 了 以 往 以 个 人 路 线 采集 为 主 的 状况 , 以 考察 队 的 区 域 调查 为 主 , 特别 是 在 过 去 采集 薄弱 的 地 区 ,如 新 疆 、 青海 、 西 藏 、 内 蒙古 , 以 及 一 些 内 地 山区 进 行 考察 , 获 得 了 大 量 珍贵 的 标本 ;发 现 准 鳞 花 科 Frankeniaceae 、 四 数 木 科 Datiscaceae、 隐 避 科 Crypteroniaceae、 怖 灯 草 科 Restionaceae、 木 犀 草 科 Resedaceae、 白 玉 短 科 Corsiaceae 等 中 国 植物 科 的 分 布 新 记录 ; 发 表 新 科 〈 主 要 是 蕨 类 ) 达 10 多 个 ; 发 现 银 杉 属 Catjpaya 及 其 他 大 量 的 中 国 特有 属 、 特 有 种 及 属 种 的 中 国 分 布 新 记录 。 全 国 已 有 植 物 标 本 室 128 个 〈 其 中 1949 年 以 前 建立 的 有 27 个 , 收 藏 植物 标本 约 80 万 号 ) , 共 收藏 杆 物 标 本 1 200 多 万 号 , 其 中 , 中 国 科 学 院 植物 研究 所 收藏 的 高 等 植物 标本 约 200 万 号 。 这 一 时 期 , 有 关 学 术 期 刊 大 量 增加 , 其 中 ,50 年 代 以 前 创办 的 《西北 大 学 学 报 》 (1913 一 1939,《 西 北大 学 学 丛 》 1939 一 1943,《 西 北 大 学 学 报 》 1943 一 1957,《 西 北 学 术 力 、《 武 汉 大 学 学 报 》 (1930 一 )、《 厦 门 大 学 学 报 》(1931 一 )、《 云 南大 学 学 报 》(1938 一 )、Bozaxzcal Bzlietim o 4cacezzza Sinzca 〈《 中 央 研 究 院 植物 学 汇 刊 》,1947 一 ) 、JJoxvzrzal of Tairoaz Mazisex7 力 〈 人 台湾 省 立 博 物 馆 半年 刊 ,1948 一 1982 年 为 季刊 Qzxarterly Jox77zal o 丰 态 e Tazroa7z zsex77t) 等 刊物 延续 至 今 . 50 年 代 起 , 大 量 刊物 出 现 , 其 中 以 植物 分 类 学 内 容 为 主 的 刊物 有 Tairuazia〈《 人 台湾 植物 分 类 地 理 丛 刊 》,1950 写 ) 让 竹 基 植物 从 类 学 报时 江 项 鲁 恕 续 抽 通 《植物 研究 》(1959 一 1961,《 东 北林 学 院 植 物 标本 室 汇 刊 》 1979 一 1980, 《东北 林学 院 植 物 研 究 室 汇 刊 》 1981 一 , 现 名 ) 和 Catphaya (1989 一 )。 有 关 综 合 性 刊物 有 《植物 学 报 》(1952 一 ,1959 年 起 增加 植 物 分 类 学 与 植物 地 理学 内 容 )、《 生 物 学 通 33 )、《 水 生生 物 学 报 》(1955 报 》(1952 一 一 )、《 水 生生 物 学 集刊 》(1955 一 来 《林业 科学 》(1955 一 )《 园 艺 学 报 》(1963 一 )、《 中 国 科 学 院 林 业 土 壤 研 究 所 集 刊 》(1964 一 )、《 林 学 杂志 》 (1968 一 )、《 海 洋 学 报 》(1979~ )、《 云 南 植物 研究 》(1975 一 )、《 植 物 学 集刊 》(1981 一 1995)、《 广 西 植物 》(1981 一 )、《 西 北 植物 学 报 》(1981 一 )《 武 夷 科学 》(1981 一 )、《 高 原生 物 学 刊 》 (1982 一 站 《竹子 研究 汇 刊 》(1982~ )、《 植 物 学 通 报 》(1983~ )“《 中 国 科学 院 华南 植物 研 究 所 集刊 》(1983~ )、《 武 汉 植 物 研究 》 (1983 一 ) 、Yzshnazza (1984 一 人 局 山 生 物 学 报 为 、《 植 物资 源 与 环境 》(1992 一 )、《 华 南 植物 学 报 》 (1992 一 拔 Chenia (1993~~. ,《 隐 人 花 植 物 生物 学 》 等 等 。 许 多 综合 性 大 学 〈 自 然 科 学 版 ) 和 农林 大 专 院 校 学 报刊 登 植物 分 类 学 内 容 。 植物 研究 所 和 大 专 院 校 图 书馆 收藏 的 期 刊 和 图 书 资料 在 种 类 及 数量 上 都 有 大 幅度 增 加 。 以 中 国 科学 院 植物 研究 所 为 例 , 该 所 图 书馆 目前 收藏 书刊 30 多 万 册 , 为 其 前 身 静 生 生物 调查 所 和 北平 研究 院 植物 所 两 个 单位 书 刊 数 总 和 ( 约 3 万 册 ) 的 10 倍 以 上 。 70 年 代 后 ,我 国学 者 开始 发 表 属 、 族 , 其 至 科 的 世界 性 专著 和 修订 文章 , 研 究 方法 也 从 传统 的 “形态 与 地 理 ”, 发 展 到 多 学 科 的 综 合 性 研究 。 50 年 代 以 来 , 中 国 植 物 分 类 学 家 发 表 了 几 个 新 的 植物 系统 。1950 年 , 胡 先 驻 在 《中 国 科 学 》 发 表 “ 被 子 植 物 的 一 个 多 元 的 新 分 类 系统 ”大 纲 ,1951 年 又 在 《种 子 植物 分 类 学 讲义 》 中 做 了 更 详细 的 前 述 。 陈 邦 杰 在 他 主编 的 《中 国 玖 类 植物 属 志 》 上 册 (1963) 和 下 册 〈1978) 中 提出 殉 类 植物 新 系统 。 秦 仁 昌 于 1978 年 在 《植物 分 类 学 报 》 发 表 的 “中 34 国 蕨 类 植物 科 属 的 系统 排列 和 历史 来 源 ” 一 文中 提出 新 的 蕨 类 植物 系统 。 郑 万 钧 于 1978 年 在 《中 国 植物 志 》 第 7 卷 中 , 将 国产 和 引种 栽培 的 裸子 植物 各 科 属 按照 新 的 系统 排列 。 张 宏 达 于 1986 年 在 (中 山大 学 学 报 》( 自 然 科 学 版 ) 发 表 “ 种 子 植物 系统 分 类 提纲 ”, 提 出 种 子 植物 10 个 亚 纲 的 新 系统 .1998 年 ,吴征 匀 、 汤 彦 承 、 路 安民 和 陈 之 端 在 《植物 分 类 学 报 》 发 表 “ 试 论 木 兰 植物 门 的 一 级 分 类 一 一 一 个 被 子 植物 八 纲 系 统 的 新 方案 ” 50 一 60 年 代 , 为 适应 开发 植物 资源 的 需 要 , 国 内 出 版 了 许多 地 区 性 植物 名 录 、 检 索 表 、 图 说 、 地 方 植物 志 及 各 类 经 济 植物 志 。70 年 代 至 80 年 代 初 ,我 国 出 版 了 《中 国 高 等 植 物 图 鉴 》 (1~5 册 ,1972 一 1976) , 补 编 2 册 (1982 一 1983) 及 《中 国 高 等 植物 科 属 检索 表 》(1979), 这 套 书 收 载 9 082 种 中 国 常见 、 有 经 济 价值 或 有 科学 意义 的 植物 , 被 国内 外 广 为 应 用 , 印 刷 5 次 , 累 计 约 30 万 册 , 创 造 了 国内 学 术 著 作出 版 的 奇迹 。《 中 国 高 等 植 物 》 吸 收 了 原 图 鉴 的 优点 , 根 据 Fora of Chiza 最 新 观点 处 理 分 类 群 , 又 增加 了 地 理 分 布 图 , 并 选 人 部 分 彩色 图 片 , 成 为 一 本 高 水 平 的 新 图 鉴 , 全书 分 13 卷 , 收 载 中 国 高 等 植物 约 16 000 种 ,1999 年 开始 出 版 第 一 本 (第 9 卷 ) , 计 划 于 2004 年 全 部 出 版 。 《中 国 植物 志 》 是 我 国 维 管 植物 的 总 信息 库 和 基础 性 科学 资料 。 早 在 1934 年 , 胡 先 聘 首次 提议 编写 《中国 植 物 志 》 这 种 愿望 在 当 时 的 条 件 下 根本 无 法 实现 .1959 年 “中 国 植 物 志 编 辑 委员 会 ”成 立 , 挂 靠 在 中 国 科学 院 植物 研究 所 。 当 年 10 月 ,《 中 国 植物 志 》 第 2 卷 〈 蕨 类 ) 率先 出 版 , 接 着 又 陆续 出 版 第 11 卷 ( 莎 草 科 ,1961) 和 68 卷 〈 玄 人 参 科 , 1963)。“ 文 化 大 革命 ”期 间 , 编 研 工作 陷于 停顿 , 直到 1973 年 才 得 以 恢复 。 至 1999 年 11 月 ,《 中 国 植 物 志 》 已 出 版 113 卷 ( 册 ), 约 占 总 数 125 卷 ( 册 ) 的 90% 。《 中 国 植物 志 》 共 记载 3 000 余 属 , 28 000 余 种 植物 , 参加 单位 超过 80 个 ,作者 逾 360 人 , 与 世界 各 国 已 出 版 的 植物 志 相 比 ,无 论 是 篇 幅 还 是 作者 人 数 , 都 名 列 前 匾 。 中 美 合作 的 中 国 植物 志 英 文 版 Fora of Chzza 也 于 1998 年 开始 启动 , 至 1999 年 已 出 版 5 本 〈4、15、16、17 和 18 卷 ) 及 3 本 图 谱 , 全 书 共 25 卷 ,每 卷 另 有 一 本 图 谱 , 计 划 于 2008 年 完成 , 该 书 不 仅 是 翻 译 , 还 包括 许多 分 类 群 的 修订 , 有 重要 的 学 术 价 值 。 目 前 各 省 区 基本 上 都 已 出 版 地 区 性 植物 志 。《 中 国 植物 志 》 等 大 型 志 书 的 出 版 , at 段 , 但 工作 远 未 结束 , 与 国际 先进 水 平 相 比 , 还 有 一 定 的 差距 .。《 中 国 植物 志 》 第 一 版 结束 之 前 , 瑞 典 已 完成 植物 志 第 七 版 修订 , 而 且 新 版 是 在 25 km: 样 块 调查 的 基础 上 做 出 的 。 而 中 国 一 些 地 区 , 如 西藏 、 新 疆 、 内 蒙 以 及 内 地 一 些 交 通 不 便 的 山区 调查 还 比较 薄弱 , 样 块 调查 更 谈 不 上 上。 目前, 中 国 植物 分 类 研 究 中 存疑 种 和 复合 体 的 问题 还 比较 突出 , 有 些 “ 种 ”已 被 证 明 是 生态 宗 或 地 理 宗 , 就 整 体 而 言 , 还 处 在 描述 性 阶段 , 还 有 大 量 的 调 查 研 究 有 待 实施 。 20 世纪 科学 的 迅猛 发 展 和 新 技术 的 应 用 , 使 人 们 可 以 从 不 同 角度 去 探索 植物 界 的 各 种 生命 现象 并 揭示 其 规律 , 从 而 促进 了 植 物 分 类 学 的 发 展 .20 年代 以 来 , 随 着 遗传 学 、 生态 学 、 生 物 统计 学 和 细胞 学 的 引入 产生 了 实验 分 类 学 。40 年 代 , 在 此 基础 上 发 展 出 物 种 生物 学 《或 称 生物 系统 学 ), 它 不 仅 应 用 上 述 实验 方法 , 而 且 从 更 广 的 居 群 范围 , 研 究 其 演化 过 程 , 探讨 物种 或 种 的 复合 体 的 形成 、 变异 与 演化 , 特 别 有 助 于 解决 植物 分 类 中 多 型 复合 种 的 难题 .1921 年 , 贝 林 (Belling) 创 造 了 染色 体 压 片 技 术 后, 植物 染色 体 计 数 工 作 得 以 开展 , 和 酉 生 出 细胞 分 类 学 。 我 国 于 60 年 代 开 始 细胞 分 类 学 工作 , 但 直到 1976 年 才 开始 发 表 文章 ,80 年 代 开 始 普 及 。 扫 描 电 镜 (CSEM) 和 透射 电镜 (TEM) 的 使 用 , 使 人 们 能 观察 植物 的 超 微 结 构 , 从 而 掌握 更 多 的 形 态 性 状 。50 年 代 , 色 谱 分 析 方 法 的 应 用 ,, 促 使 化 学 家 在 植物 中 大 量 分 析 和 筛选 天 然 化 合 物 , 导 致 化 学 分 类 学 的 产生 。 化 学 分 类 学 重 点 是 研究 次 生化 合 物 在 分 类 群 中 的 分 布 , 另 一 方面 通过 生物 化 学 工作 , 即 血清 学 、 有 蛋白 质 电 泳 分 析 等 , 探 讨 分 类 群 之 间 的 杂 缘 关系 和 演化 规律 . 我 国 于 60 年 代 开 始 植 物化 学 分 类 学 研究 , 从 70 年 代 末 开始 论文 数量 递增 。 计算 机 的 应 用 , 导致 60 年 代 兴 起 数量 分 类 学 或 称 统计 分 类 学 。 该 分 支 学 科 是 以 尽 可 能 获 得 的 性 状 , 采 用 计算 机 运算 , 求 得 一 个 定量 的 分 析 ,判断 分 类 群 之 间 的 亲 朴 同 异 关系 ,该 学 科 于 70 年 代 末 引入 我 国 , 到 了 80 年 代 开 始 普及 并 广泛 应 用 于 分 支 分 类 学 。80 年 代 ,, 分 子 生物 学 的 发 展 和 渗入 , 产 生 了 一 个 新 的 生 长 点 一 一 分 子 系统 学 , 该 分 支 学 科 应 用 DNA 分 析 资 料 , 最 初 在 植物 中 主要 用 叶绿体 DNA 的 RFLP (限制 性 片段 长 度 多 态 性 ) , 后 来 则 是 应 用 某 些 基因 或 片段 的 核 苷 酸 序 列 。 到 了 90 年 代 , 即 使 痕 量 DNA 也 可 通过 PCR 扩 增 用 于 测序 , 使 DNA 序列 分 析 更 为 简便 和 人 快 捷 。. 用 分 支 系统 学 的 方法 分 析 DNA 序列 的 数 据 , 构 建 分 子 树 已 成 为 一 种 重要 的 研究 手段 。 化 石 是 研究 植物 起 源 与 进化 的 直接 证 据 ,80 年 代 以 来 , 许 多 重要 的 化 石 证 据 , 特 别 是 白 垩 纪 被 子 植物 花 化 石 在 国内 外 许多 地 点 被 发 现 , 有 助 于 探讨 植物 系统 进化 及 其 在 时 间 与 空间 上 的 发 展 历程 。 现代 植物 分 类 学 〈 植 物 系 统 学 ) 的 发 展 趋势 , 集 中 体现 在 三 个 方面 : (1) 从 植物 学 各 分 支 学 科 中 广泛 吸收 新 证 据 , 并 加 以 综合 , 从 不 同 层 次 和 角度 探索 生命 的 发 生 和 发 展 规 律 ,(2) 与 其 他 自然 学 科 和 和 领域 之 间 的 相互 8 交叉 与 渗透 在 不 断 扩 展 和 深化 , 这 使 人 们 对 植物 分 类 学 这 样 古 老 的 学 科 赋 予 新 的 概念 , 充实 了 新 的 内 容 , 更 多 地 将 其 称 为 系统 与 进 化 植物 学 ; (3) 研究 方法 空前 活跃 , 三 个 学 派 即 表征 学 派 、 进 化 学 派 和 谱系) 分 支 学 派 从 各 自 的 角度 探索 分 类 类 群 之 间 的 关系 。 表征 学 派 常 与 数量 分 类 学 相 联系 , 以 总 体 相 似 性 为 归 类 标准 , 进 化 学 派 以 分 类 群 的 共 祖 近 度 和 进化 分 歧 度 为 归 类 标准 , 有 人 称 为 综 合 分 类 学 或 折衷 分 类 学 ; 分支 学 派 主要 是 用 享 宁 (W. Henning) 于 1950 年 创立 ,1966 年 补充 的 系统 发 育 系 统 学 方法 , 以 分 类 群 的 共 祖 近 度 为 归 类 标准 , 常 用 分 支 图 解 简约 地 表 示 等 级 格局 , 有 人 称 之 为 享 氏 系 统 学 。 上 述 发 展 对 植物 分 类 产生 了 极其 深刻 的 影响 , 使 一 些 植物 类 群 的 系统 发 育 关 系 不 再 停滞 在 比较 或 推导 的 阶段 ,而 逐渐 得 到 证 明 。 我 国 植物 分 类 在 20 世纪 初 才 开始 起 步 , 晚 于 欧洲 150 多 年 , 经 过 近 一 个 世纪 的 努力 , 建立 起 具有 一 定 规模 的 科研 和 教学 体系 , 为 我 国 经 济 建设 , 尤 其 是 对 农 、 林 、 牧 、 医 药 等 领域 做 出 了 巨大 的 贡献 。 在 改革 开放 20 年 中 , 通 过 与 国际 交流 和 合作 , 缩 小 了 与 西方 发 达 国 家 之 间 的 差距 。21 世纪 , 植物 分 类 学 将 向 纵深 发 展 , 在 探索 植物 的 系统 进化 、 保 护 生 物 多 样 性 和 寻找 植物 新 资源 等 方面 发 挥 更 突出 的 作用 。 参考 文献 陈 家 瑞 : 中 国 植物 分 类 学 史 , 见 : 中 国 植 物 学 会 编 :《 中 国 植物 学 史 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1994。 洪 德 元 : 系统 植物 学 的 昨天 、 今 天 和 明天 ,《 植 物 杂 志 》,(4) :1998。 徐 炳 声 : 中 国 植物 分 类 学 中 的 物种 问题 ,《 植 物 分 类 学 报 》 (5):, 36, 了 998。 王 宗 训 : 近代 植物 学 史 总 论 , 见 : 中 国 植物 学 会 编 :《 中 国 植物 学 史 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1994。 吴征 镑 : 中 国 植物 学 历史 发 展 的 过 程 和 现 况 , 36 《植物 学 报 》 2: 3 一 4,1953。 ( 李 振 宇 ” 陈 家 瑞 ) 水 杉 的 发 现 (Discovery of Metasegzoiz SLyptost7ropozCes ) 水 杉 (Metase9gzxoia glLyzptostropoides Hu et Cheng) 是 中 国 特有 的 珍贵 子 遗 植物 。 它 是 杉 科 水 杉 属 植物 , 落 叶 大 乔木 , 一 般 高 达 35 m, 胸 径 达 2. 5 m; 侧 生 小 校对 生 , 羽 状 ; 叶 条 形 、 扁 平 , 交 互 对 生 呈 两 列 、 羽 状 , 冬 季 与 侧 生 小 枝 同 时 脱落 , 球 花 单 性 , 峻 雄 同 株 ; 生长 快 , 喜 光 , 喜 湿润 , 适 应 性 较 强 , 为 速 生 造 林 树 种 , 因 树 姿 优美 , 又 是 著名 的 绿化 树种 。 水 杉 属 植物 在 中 生 代 白垩 纪 及 新 生 代 时 期 , 约 有 10 个 种 , 曾 广泛 分 布 在 北半球 欧 、 亚 、 北 美 大 陆 。 经 历 了 第 四 纪 特 大 冰川 的 残 酷 恶劣 环境 后 , 水 杉 属 植物 大 部 分 灭绝 , 只 有 这 一 种 残留 在 我 国 四 川 万 县 、 湖 北 利川 和 湖南 龙山 、 桑 植 。20 世纪 40 年 代 初 ,水杉 在 中 国 的 发 现 又 动 了 国际 植物 学 界 , 它 被 誉 为 植物 界 的 “活化 石 ”。 水 杉 的 发 现 史 有 点 曲折 , 至 今 , 还 不 时 引发 谁 是 水 杉 发 现 者 的 争论 。1941 年 10 月 , 中 央 大 学 森林 系 教师 干 铎 , 由 湖北 入 川 , 途 经 万 县 谋 道 溪 时 , 注 意 到 土地 庙 后 有 一 株 当 地 人 称 之 为 “水 楷 ” 的 奇异 落叶 大 乔木 , 因 树叶 尽 落 未 采 到 标本 , 转 请 万 县 高 级 农业 职 业 学 校 教师 杨 龙 兴 代 为 采集 , 但 始终 未 做 鉴 定 。1943 年 夏 , 中 央 林 业 实 验 所 王 战 到 鄂 西 神农 架 进行 森林 调查 ,路 过 万 县 住 在 农 校 , 他 大 学 时 的 老 同学 杨 龙 兴 提 醒 他 注意 谋 道 诅 的 水 机 。 王 战 采 得 水 机 的 枝 、 叶 和 果实 , 初 步 定 其 名 为 “水 松 ”, 但 未 能 确定 ,在 定名 后 打 了 个 “?” 号 。1945 年 夏 , 中央 大 学 森林 系 技 术 员 吴 中 伦 到 中 央 林 业 实验 所 , 王 战 托 吴 中 伦 带 枝叶 和 果实 标本 请 中 央 大 学 森林 系 教授 郑 万 钩 鉴定 , 郑 万 钧 认为 它 决 非 水 松 , 是 生 存 的 松 杉 类 中 的 一 个 新 属 。1946 年 2 月 和 5 月 , 中 央 大 学 森林 系 技术 员 薛 纪 如 两 次 到 谋 道 溪 , 采 得 有 叶 、 花 和 幼 果 的 完整 模式 标本 。 郑 万 钧 将 王 战 、 薛 纪 如 采 到 的 标本 送 请 北平 静 生 生物 调查 所 所 长 胡 先 骗 鉴 定 。 胡 先 驻 根 据 日 本 三 木 茂 所 鉴定 的 化 石 植物 Metasedzoia 属 的 论文 , 认 定 “ 水 楷 ” 是 该 属 植物 中 惟一 的 幸存 种 。1948 年 , 胡 先 驻 、 郑 万 钧 联名 在 当年 4 月 出 版 的 《 静 生 生物 调查 所 汇报 》( 第 1 卷 第 2 期 ) 发 表 “ 水 杉 新 科 及 生存 之 水 杉 新 种 ”。 1947 年 5 月 , 在 南京 成 立 了 “中 国 水 杉 保存 委员 会 ” 1948 年 5 月 8 日 , 翁 文 溉 主持 该 委员 会 第 一 次 会 议 , 会 议 记 录 记 载 了 以 上 水 杉 发 现 的 全 过 程 。 ( 薛 攀 泉 ) 中 国 植物 区 系 研 究 〈Studies on Floristics in China ) 植物 区 系 是 指 某 一 特定 区 域 `. 气 候 带 .地 质 时 期 、 分 类 群 、 植 物 类 型 或 具体 到 每 一 种 生境 中 所 有 植物 种 类 的 总 称 , 如 中 国 植物 区 系 、 热 带 植物 区 系 、 横 断 山 植物 区 系 、 第 三 纪 植 物 区 系 、 有 花 植物 区 系 、 和 森林 植物 区 系 、 荒漠 植物 区 系 等 。 植 物 区 系 格 局 是 植物 在 时 间 和 空间 上 的 发 生 和 发 展 , 以 及 与 生物 及 非 生物 因子 相互 作用 的 综合 体现 。 每 一 种 植物 都 有 特定 的 分 布 区 和 生境 , 而 每 一 个 区 系 都 有 特定 的 植物 组 合 。 植 物 区 系 与 植物 志 的 英 文 均 为 “flora” 一 词 , 源 于 拉丁 文 “flos” ( 花 ) 的 复数 ,但 在 近代 和 现代 的 应 用 中 , 实 际 上 已 超出 原先 词义 的 范畴 , 如 苔 克 植 物 区 系 、 蕨 类 植物 区 系 等 。 植 物 区 系 学 (floristics) 是 植物 区 系 地 理 (floristic plant geography) 的 主要 内 容 之 一 , 其 研究 对 象 是 野生 植物 种 类 , 也 涉及 种 以 上 的 分 类 单元 〈 属 、 科 等 ), 但 不 包括 引种 栽培 的 外 域 种 类 。 主要 内 容 包括 植物 区 系 成 分 和 分 布 区 类 型 的 研究 ,研究 方法 包括 分 类 群 的 统计 和 分 析 , 以 及 分 布 区 制图 和 分 布 区 型 谱 等 。 中 国 植物 区 系 的 基本 特征 ”中国 幅 员 辽 阔 , 和 气候 、 地 质 、 地 瑶 、 土 壤 、 植 被 都 显示 出 极 大 的 多 样 性 , 植 物 区 系 分 异 明显 。 现 代 中 国 植物 区 系 是 在 劳 亚 古 陆 〈 古 北大 陆 ) 和 古 地 中 海 变迁 的 历史 背景 上 发 展 形成 的 。 第 三 纪 中 晚期 , 青 藏 高 原 的 抬升 、 古 地 中 海 的 消失 、 大 气 环流 重组 和 季风 系统 的 形成 , 构 成 了 中 国 现代 自然 地 理 的 基本 框架 。 在 第 四 纪 冰 期 , 中 国 大 部 分 地 区 没有 受到 北方 大 陆 冰 盖 的 破坏 , 热 带 及 亚热带 地 区 曾 几 度 成 为 古老 植物 的 “避难 所 ”, 冰期 和 间 冰 期 的 气候 更 和 迭 和 海平 面 的 升降 , 都 对 植物 区 系 的 演变 产生 了 巨大 的 影响 。 中 国 是 生物 多 样 性 最 丰 富 的 国家 之 一 , 其 植物 区 系 的 基本 特点 大 致 可 归纳 为 以 下 4 个 方面 。 种 类 丰富 ”目前 已 被 科学 记载 的 中 国 野 生 植物 达 43 200 种 〈 不 包括 近 2 000 种 国产 地 衣 及 8 000 多 种 真菌 ): 其 中 藻类 植物 约 12 500 种 , 苔 夷 植物 约 2 200 种 , 蕨 类 植物 约 2 300 种 , 裸 子 植物 约 200 种 , 被 子 植物 约 26 000 种 .。 中 国产 的 菊 科 ` 豆 科 、 兰 科 和 禾 本 科 的 种 数 都 超过 1 000 种 。 起 源 古 老 ” 中 国有 悠久 的 地 质 历 史 , 有 适合 各 类 植物 生长 繁衍 的 自然 环境 , 保 留 了 许多 古老 的 植物 。 根 据 化 石 资 料 , 银 杏 类 始 现 于 晚 古 生 代 , 中 生 代 三 至 纪 至 早 白 亚 世 曾 昌盛 一 时 , 拥有 许多 属 种 , 广 布 于 北半球 , 但 以 后 衰退 , 至 今 仅 剩 下 银杏 Ciz&go plopa 一 种 , 残 存 于 我 国 , 成 为 著名 的 “活化 石 >。 裸 子 植 物 8 个 特有 属 中 , 除 了 白 豆 杉 属 Psexdotaxzus 未 见 化 石 外 , 其 余 银 杉 属 Catihnaya、 水 杉 属 Metaseaxoia 等 7 属 均 有 化 石 记 录 。 区 系 成 分 复杂 世界 上 , 不 同 地 区 的 植 37 物 区 系 的 多 样 性 因 各 地 区 的 历史 和 自然 条 件 等 方面 的 差异 而 有 较 大 的 不 同 . 中 国有 3 875 属 高 等 植物 。 根 据 属 的 分 布 现 状 , 吴 征 镑 和 王 荷 生 将 中 国 种子 植 物 属 划分 为 15 个 分 布 区 类 型 。 根 据 植物 区 系 和 植被 统一 发 生 的 原 则 , 吴 征 匀 将 中 国 植物 区 系 划 分 为 泛 北 极 植 物 区 和 古 热 带 植物 区 , 前 者 又 分 为 6 个 亚 区 、 18 个 地 区 , 而 后 者 面积 小 , 含 1 个 亚 区 和 5 个 地 区 。 中 国 植物 区 系 成 分 的 复杂 性 , 在 北 半 球 名 列 前 茅 。 特有 性 突出 “ 当 植 物 的 分 布局 限于 某 一 区 域 范围 时 , 便 出 现 特 有 现象 。 银 杏 属 、 银 杉 属 、 杜 仲 属 天 xcoxzzza 等 有 化 石 记 录 的 属 为 古 特 有 属 , 而 颈 果 草 属 Metaerztrzcjpzzzz 、 姓 范 菊 属 ,Szzoleontopodizzzaz 等 则 形成 于 青藏 高 原 抬 升 之 后 , 属 于 新 特有 属 。 中 国 植物 特有 银 杏 科 Ginkgoaceae、 马 尾 树 科 Rhoipteleaceae、 杜 仲 科 Eucommiaceae、 伯 乐 树 科 Bretschneideraceae 等 。 中 国 植物 区 系 研究 ”中国 植 物 区 系 研究 起 步 较 晚 ,而 且 早期 的 研究 者 均 为 外 国学 者 , 如 美国 的 格雷 (A. Gray)、 英 国 的 赫 姆 斯 利 (W.R,Hemsley)、 德 国 的 第 尔 斯 〈LL, Diels) 等 。 他 们 讨论 了 有 关中 国 植物 区 系 的 分 区 、 区 系 的 起 源 或 历史 、 与 北美 或 中 亚 等 植物 区 系 的 关系 以 及 中 国 一 些 地 区 的 植物 区 系 成 分 和 特征 。 在 当时 中 国 植物 名 录 、 分 布 以 及 有 关 学 科 的 资料 都 很 有 限 的 条 件 下 , 不 可 能 对 整个 中 国 植 物 区 系 进 行 精确 的 划分 , 但 重要 的 是 他 们 提出 了 一 些 有 趣 的 问题 和 研 究 思路 。 20 世纪 20 年 代 , 我 国学 者 开始 涉及 中 国 现代 植物 区 系 性 质 和 分 区 问题 的 研究 。 衣 先 驻 于 1926 和 1929 年 发 表 “ 中国 东南 部 森林 植 物 之 观察 ”, 后 来 又 陆续 发 表 “中 国 植物 区 系 长 篇 ”(1929 一 1936)、 “中国 安息 香 科 之 植物 地 理 "“ 中 国松 杉 植物 之 分 布 ”(1934)、“ 中 38 国 木 本 植物 区 系 与 北美 东部 区 系 之 比较 ” (1935) 和 “中 国 植 物 区 系 之 性 质 与 关系 ” (1936) 。 刘 慎 订 于 1934 一 1936 年 发 表 了 “中 国 北 部 与 西部 的 植物 地 理 概论 ”等 文章 , 提 出 了 中 国 植 物 地 理 分 区 , 他 还 发 表 了 “云南 植物 地 理 ”(1942) 等 论文 。 李 惠 林 于 1944 年 根据 五 加 科 资 料 , 把 中 国 划 分 为 14 个 植物 分 布 区 , 在 1948 年 , 还 发 表 了 “东亚 植物 分 布 之 要 义 及 问题 ”. 上 述 先 驱 性 工作 为 中 国 植物 区 系 研 究竟 定 了 基础 。 50 年 代 , 李 惠 林 发 表 一 系列 专 论 , 对 中 国 玄 参 科 植物 的 蔡 代 现象 (1950)、 东 亚 与 北 美 东部 区 系 亲 缘 关 系 〈1952) 和 东亚 木 本 植 物 区 系 的 特有 现象 (1953)、 台 湾 与 菲律宾 之 间 的 区 系 交流 (1953)、 台 湾 植 物 区 系 发 生 上 的 亲缘 关系 〈1957) 等 做 了 论述 。 50 年 代 国 内 进行 了 多 项 植物 资源 调查 , 积累 了 丰富 的 资料 , 为 开展 中 国 区 系 研究 创 造 了 良好 的 条 件 , 这 一 时 期 出 现 一 些 有 影响 的 论文 , 如 吴 中 伦 “ 中 国松 属 的 分 类 与 分 布 ”(1956) , 陈 邦 杰 “ 中 国 伦 类 植物 科 属 系 统 表 及 地 理 分 布 ”(1956), 刘 慎 廖 “华北 植 物 地 理 ”(1957)、“ 东 北 区 植物 地 理 ?”, 郑 勉 “庐山 植物 的 分 布 及 皖 、 浙 诸 山 植物 的 关系 ” (1957) , 秦 仁 昌 “ 中 国 蕨 类 植物 地 理 和 区 系 组 成 汪 (1958) 等 等 : 1952 年 开始 , 我 国学 者 开始 进行 中 国 种 子 植物 属 的 分 布 区 类 型 的 研究 。 吴 征 镁 、 王 文采 于 1957 一 1958 年 发 表 “ 云 南 热带 、 亚 热 带 地 区 植物 区 系 研 究 的 初步 报告 ” (III), 指 出 滇 东南 地 处 东亚 植物 区 系 、 喜 马 拉 雅 植物 区 系 和 印度 马来西亚 植物 区 系 分 界 处 , 保 留 了 第 三 纪 古 热带 植物 区 系 的 许多 特征 , 并 假 设 出 东亚 第 三 纪 古 热带 植物 区 系 的 迁移 路 线 或 分 布 范围 。 吴征 匀 于 1963 年 在 中 国 植物 学 会 大 会 上 做 了 “中 国 植物 区 系 的 分 区 问题 ”的 报告 , 全 文 于 1979 年 正式 发 表 。1965 年 , 吴 征 匀 发 表 “ 中 国 植物 区 系 的 热带 亲缘 ”, 将 中 国 种 子 植物 属 划分 为 15 个 分 布 区 类 型 和 35 个 变型 , 并 根据 分 布 类 型 的 统计 及 结合 系统 发 育 关 系 的 研究 , 提 出 中 国 植物 区 系 热带 起 源 的 重要 论点 。 他 与 王 荷 生 在 “中 国 自 然 地 理 : 植物 地 理 ”(1983) 中 将 植物 区 系 地 理 成 分 与 发 生成 分 联系 起 来 , 把 连续 分 布 与 间断 分 布 看 成 一 个 统一 体 。 张 宏 达 发 表 了 “华夏 植物 区 系 的 起 源 和 发 展 ”(1980) “大 陆 漂移 与 有 花 植 物 区 系 的 发 展 ”(1986) 和 “再 论 华夏 植物 区 系 的 起 源 ”(1996) 三 篇 论文 , 认 为 “华夏 植物 区 系 是 指 中 生 代 初期 在 华南 地 台 孕 育 滋长 起 来 的 被 子 植物 区 系 ”,“ 是 从 当地 起 源 的 前 被 子 植 物 发 展 出 来 的 ”; 假设 “前 被 子 植 物 出 现在 三 对 纪 ”,,“ 到 早 侏 罗 世 晚期 转化 为 真正 的 被 子 植物 ”; 认为 “华夏 植物 区 系 最 有 可 能 是 被 子 植物 的 发 源 地 ”, 即 提出 了 关于 被 子 植物 起 源 中 心 问题 的 新 见解 。 王 文 采 在 “中 国 植物 区 系 中 的 一 些 间 断 分 布 现象 ” (1989) 一 文中 根据 对 毛 医科 等 23 个 科 的 地 理 分 布 的 研究 , 划分 出 16 个 间断 分 布 式 样 , 推 测 我 国 植物 区 系 中 存在 三 条 重要 的 迁移 路 线 。 后 来 他 又 在 “东亚 植物 区 系 的 二 些 分 布 式样 和 迁移 路 线 ”(1992) 中 对 自我 国 西南 分 别 向 东 、 西 和 东北 三 条 迁移 路 线 做 了 进一步 前 述 , 同 时 肯定 了 前 人 提出 的 自 云 贵 高 原 向 南 达 爪 哇 和 菲律宾 的 两 条 迁移 路 线 。 1990 至 1995 年 期 间 , 吴征 锚 主持 了 一 项 中 国 种 子 植物 区 系 研 究 , 组 织 多 位 中 国 植物 分 类 学 者 , 在 《中 国 植物 志 》 的 基础 上 做 了 进一步 总 结 ,并 从 研究 世界 植物 地 理 的 角度 , 探讨 一 些 科 属 的 起 源 、 分 化 和 分 布 , 发 表 论 文 一 百 余 篇 。 应 俊生 、 张 玉龙 于 1994 年 发 表 了 《中 国 种 子 植 物 特有 属 》 专 著 , 对 已 知 的 中 国 种 子 植物 243 个 特有 属 进行 了 外 部 形态 、 花 粉 、 生 态 和 地 理 分 布 的 描述 , 分 析 其 性 质 、 特 点 和 分 布 规律 , 划 定 了 中 国 三 个 特有 现象 中 心 。 路 安民 主编 的 《种 子 植物 科 属 地 理 》 (1999) 选择 不 同 演化 水 平 的 56 个 分 类 群 为 代表 , 用 系统 发 育 的 观点 进行 世界 性 的 植物 地 理 分 布 分 析 。 这 些 研究 成 果 为 中 国 植物 区 系 的 发 生 、 发 展 提供 了 有 价值 的 科学 论据 。 纵 观 中 国 植 物 区 系 研 究 的 历史 , 存 在 以 下 发 展 趋势 :从 地 区 性 到 全 国 和 世界 范围 ;从 现代 植物 区 系 〈 静 态 ) 到 植物 区 系 在 时 间 和 室 间 上 的 发 生 与 发 展 (动态 ); 从 个 别 现象 的 观察 到 普遍 规律 的 研究 。 在 研究 方法 上 从 单 一 的 描述 与 统计 分 析 到 多 学 科 综 合 性 研究 , 更 多 地 吸收 古 地 理学 、 古 植物 学 、 古 生态 学 、 植物 生态 学 、 动 物 生 态 学 、 细 胞 分 类 学 、 分 支 系统 学 等 有 关 学 科 的 证 据 。 当 前 , 植 物 区 系 的 起 源 和 间断 分 布 格局 的 研究 成 为 学 术 界 关注 的 热点 。 上 述 发 展 , 使 植物 区 系 研 究 已 超出 经 典 植物 区 系 学 的 范畴 , 其 实际 内 容 已 扩展 到 植物 地 理学 的 其 他 方面 。 参考 文献 陈 家 瑞 : 中 国 植 物 分 类 学 史 , 见 : 中 国 植物 学 会 编 :《 中 国 植物 学 史 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1994。 王 荷 生 :《 植 物 区 系 地理 》, 北京 : 科学 出 版 社 , 1992。 吴征 锚 : 论 中 国 植物 区 系 的 分 区 问题 ,《 云 南 植 物 研 究 》,1979。 ( 李 振 宇 ) 植物 分 子 系统 学 〈(Molecular Systematics of Plant ) 一 、 分 子 系统 学 发 展 简 史 20 世纪 上 半 叶 , 血清 分 类 学 得 到 快速 发 展 , 分 子 系统 学 研究 思想 开始 萌芽 。20 世纪 60 年 代 , 蛋白 质 及 核酸 结构 的 研究 方法 被 进 39 化 生物 学 家 所 采纳, 分 子 数据 被 用 于 揭示 生 物 类 群 的 谱系 发 生 问题 , 分 子 系统 学 这 一 极 富生 命 力 的 交叉 学 科 开 始 孕育 。 由 于 技术 方 法 的 限制 及 分 子 水 平 研究 的 大 量 耗费 , 分 子 系统 学 研究 在 随后 的 近 20 年 间 仅 有 一 些 零 星 的 工作 , 且 主要 是 利用 叶绿体 基因 组 的 酶 切 图 谱 比 较 及 基于 Southern 杂交 的 烦琐 的 RFLP 分 析 。 随 着 耐 高 温 DNA 聚合 酶 的 发 现 .PCR 技术 的 发 明 .DNA 快速 测序 技术 的 发 展 、 少 数 几 种 植物 叶绿体 基因 组 的 全 序列 测定 及 基于 PCR 技术 的 一 系列 分 子 标 记 的 广泛 应 用 , 分 子 系统 学 研究 自 80 年 代 末 期 得 到 飞速 发 展 , 其 原理 和 方法 日 趋 完善 。Hillis 和 Moritz 编著 的 Moleculaz Systezaatics (1990) 的 出 版 标志 着 分 子 系统 学 作为 一 个 学 科 的 诞生 , 该 学 科 利 用 分 子 水 平 的 各 种 进化 式样 重建 系统 发 育 , 阐 明生 物 多 样 性 形成 的 过 程 和 机 制 。 对 植物 分 子 系统 学 研究 产生 重 要 影响 的 另外 两 部 著作 是 Crawford 编著 的 Plazat Moleczlazr Systemaatics (1990) 及 Soltis 夫妇 和 Doyle 编著 的 Moleczlazr Systemzatzcs or _ Plant (1992)。1993 年 ,Mark Chase 等 42 位 作者 在 《密苏里 植物 园 年 刊 》 (4zz. Mizssox7i Bot. Gazrd. ) 上 发 表 了 植物 系统 学 研究 中 具 里 程 碑 性 质 的 工作 , 即 基于 rzcZ 基 因 序 列 对 种 子 植物 进行 的 系统 发 育 重 建 。 但 直至 90 年 代 中 期 , 绝 大 多 数 分 子 系统 学 研究 仅 利 用 单一 基因 序列 分 析 或 PCR 一 RFLP 分 析 , 研 究 的 基因 多 为 单亲 遗传 的 叶绿体 基因 (如 zzcZ) 或 多 拷贝 核 基因 〈 如 rDNA)。 由 于 不 同 基因 组 的 遗传 体系 存在 差异 , 加 上 谱系 类 聚 、 基 因 重 复 或 缺失 、 劳 系 基 因 转移 、 网 状 进化 等 一 系列 进化 事件 的 发 生 及 各 基因 组 对 这 些 进 化 过 程 的 反应 有 所 不 同 , 因此 同一 植物 类 群 的 不 同 基因 的 基因 树 的 结 构 有 时 不 一 致 , 单 一 基因 树 有 时 不 等 于 物种 的 谱系 树 。 相 反 , 如 果 某 一 类 群 的 多 个 基因 40 组 的 代表 性 基因 的 基因 树 结构 一 致 , 说 明基 因 树 反映 了 生物 类 群 的 系统 发 育 过 程 。 基 于 上 述 原 因 ,90 年 代 末 期 , 多 基因 组 、 多 基因 的 综合 分 析 在 分 子 系统 学 研究 中 受到 广泛 推 崇 , 单 拷贝 或 低 拷 贝 核 基 因 的 研究 得 到 迅速 发 展 , 并 已 成 为 分 子 系统 学 〈 特 别 是 分 子 进 化 ) 研究 的 生长 点 。 二 、 中 国 的 植物 分 子 系统 学 研究 中 国 的 植物 分 子 系统 学 研究 起 步 较 晚 , 并 且 自 屈 和 良 秽 等 利用 Ls 一 rRNA5' 端 的 核 苷 酸 序列 探讨 万 年 青 CRohndea jepozzca) 的 系 统 位 置 这 一 开篇 之 作 的 发 表 至 90 年 代 中 期 几乎 处 于 停滞 状态 .但 在 随后 的 短 短 几 年 中 , 已 与 国际 水 平 接轨 , 其 中 稻 属 (Oryza)、 敬 药 属 (Pueonza) 基因 组 的 进化 研究 及 松 科 (Pinaceae) 、 桦 木 科 〈Betulaceae) 的 系统 发 育 重 建 工作 已 在 国际 上 产生 重要 影响 。 依 据 研究 手段 可 分 为 以 下 几 个 方面 : 1. 叶绿体 基因 的 限制 性 内 切 酶 位 点 (PCR 一 RFLP) 分 析 由 于 叶绿体 基因 较为 保守 ,在 总 DNA 中 的 拷贝 数 多 , 引 物 易 于 设计 ,PCR 及 酶 切 分 析 简 单 易 行 , 且 耗费 较 低 , 因 而 很 快 得 以 开 展 。 如 丁 士 友 等 通过 zdAnF 和 zxsp4 的 PCR 一 RFLP 分 析 , 对 豆 科 黄 着 亚 族 进行 了 系统 发 育 重建 , 黄 锦 岭 等 利用 ”tcZ 基因 的 PCR 一 RFLP 分 析 , 研究 了 铃 兰 族 的 系统 发 育 问 题 ; 汪 小 全 等 通过 ;zcZ 一 accD 基因 片段 及 zz 开 基因 的 PCR 一 RFLP 分 析 探 讨 了 松 科 (Pinaceae) 的 系统 发 育 问题 , 发 现 银 杉 属 (Cathaya) 为 松 属 (Pinzs) 的 姐妹 群 , 黄 杉 属 CPsexdotsxga) 与 落叶 松 属 (Zariz) 具有 很 近 的 亲缘 关系 , 首 次 从 分 子 水 平 揭示 了 我 国 的 裸子 植物 活化 石 银 杉 的 系统 位 置 ; 基 于 ti 天 和 zzpl16 两 个 基因 片段 的 PCR 一 RFLP 分 析 , 吴 世 安 等 对 广义 百合 科 黄 精 族 6 属 23 种 植物 进行 了 系统 发 育 分 析 , 何 兴 金 等 探讨 了 国产 葱 属 (4/iixm) 植物 间 的 系统 发 育 关系 。 2. 叶绿体 基因 的 序列 分 析 基于 ”zcz 基因 的 序列 分 析 , 汪 小 全 等 控 索 了 银 杉 属 的 分 类 等 级 及 其 系统 位 置 , 陈 之 端 等 揭示 了 马尾 树 科 (Rhoipteleaceae) 与 胡 桃 科 〈Juglandaceae) 间 的 亲缘 关系 ; 俯 宇 星 等 对 连 香 树 科 〈Cercidiphyllaceae) 和 交 让 木 科 (Daphniphyllaceae) 的 系统 位 置 进 行 了 重 新 评价 , 并 讨论 了 原 “ 低 等 金 缕 梅 类 ”(lower Hamamelidae) 间 的 关系 。 基 于 zatK 基因 序 列 分 析 , 汪 小 全 和 和 舒 艳 群 重建 了 红豆 杉 科 (CTaxaceae) 及 三 尖 杉 科 (Cephalotaxaceae ) 的 系统 发 育 。 结 果 表 明 : 红豆 杉 科 与 三 尖 杉 科 均 为 单 系 群 , 二 者 互 为 姐妹 群 , 白 豆 杉 属 与 穗花 杉 属 为 红豆 杉 科 中 的 两 个 很 自然 的 属 , 白 豆 杉 属 为 红豆 杉 属 的 姐妹 群 , 穗 花 杉 属 为 梭 树 属 的 姐妹 群 , 此 外 , 该 研究 不 支持 将 竹 柏 属 CNMageia) 提升 为 科 。 3. 核糖 体 DNA 内 转录 间隔 区 (ITS) 序 列 分 析 由 于 ITS 片段 较 短 , 拷 贝 数 多 , 在 被 子 植物 中 的 长 度 变 异 幅 度 较 罕 , 协 调 进 化 (concerted evolution ) 程度 高 , 在 植物 界 中 具 有 PCR 扩 增 的 通用 引物 , 为 PCR 扩 增 及 直接 测序 提供 了 良好 条 件 。 此 外 , 该 片段 进化 速 率 较 快 , 适 用 于 探讨 种 间 及 近 缘 属 间 的 系统 发 育 关 系 , 加 上 我 国 从 事 专科 、 专 属 的 研究 大 员 较 多 , 基 于 该 片段 序列 分 析 的 分 子 系统 学 工作 在 数量 上 一 直 占 主导 地 位 , 选 例如 下 : 葛 颂 等 探讨 了 沙 参 属 (4denopjpora) 的 种 间 关 系 , 揭 示 了 濒危 植物 裂 叶 沙 参 〈4, logopjylia) 的 系统 位 置 , 支 持 将 该 物种 从 泡 沙 参 〈4. potanzziz) 复合 体 中 移出 , 甚 至 应 移出 有 齿 亚 组 。 此 外 , 该 研究 发 现 ITS 序列 在 沙 参 属 种 间 的 分 化 程度 很 低 , 推 测 可 能 与 沙 参 属 起 源 较 晚 、 遗 传 分 化 较 小 有 关 。 在 升 麻 族 〈Cimicifugeae) 的 研究 中 , 汪 小 全 等 发 现 铁 破 锣 属 (Beesia) (东亚 特有 属 ) 为 升 及 族 的 自然 成 员 , 类 叶 升 及 属 (4ctaea) 与 升 及 属 〈Czozzczjrssga) 中 的 一 个 北美 特有 的 组 (Sect. Meaczotry) 有 很 近 的 亲 缘 关 系 , 并 很 可 能 起 源 于 该 组 内 。 施 苏 华 等 探讨 了 金 缕 梅 亚 科 (Hamamelidoideae) 的 系统 发 育 问 题 , 发 现 亚 科 内 及 其 中 的 金 缕 梅 族 (Hamamelideae) 内 部 呈 复 系 演 化 (polyphletic) 的 特征 。 张 文 驹 等 重建 了 小 麦 B 基因 组 的 可 能 供 体 山 羊 草 属 拟 斯 卑 尔 脱 组 〈4egziops sect. sitobsis) 5 个 种 的 系统 发 育 关系 , 发 现 长 柱 山 羊 草 (4e., /Longissimia) 与 沙 融 山羊 草 〈4e. shazozez5is) 的 关系 最 近 , 斯 插 尔 脱 山羊 草 (4e. speltoides) 与 其 他 4 个 种 的 关系 较 远 。 王 超 等 在 山羊 草 属 异 源 多 倍 体 物 种 核 rDNA ITS 区 的 进化 研究 中 , 发 现 多 倍 体 种 均 与 各 自 的 某 一 祖先 种 构成 稳定 分 支 , 说 明 在 杂交 一 多 倍 化 后 , 多 倍 体 物种 的 ITS 序列 向 某 一 祖先 种 的 ITS 序列 发 生 协 调 进化 。 刘 - 忠 等 重建 了 :五味 子 科 CSchisandraceae ) 的 系统 发 育 , 发 现 原 五 味 子 属 北 美 五 味 子 组 〔〈(Schnzsarzadra sect. Scjhisazdja) 的 瘤 枝 五 味 子 (S.,pzcolor var, izpbercxlata) 聚 在 南 五 味 子 属 (Kadszxra) 内 , 因而 五 味 子 属 和 南 五 味 子 属 均 不 是 单 系 群 , 根据 基因 树 可 推测 长 果 托 和 落叶 习性 在 五 味 子 科 中 均 不 是 单元 发 生 的 。 孔 宏 智和 陈 之 端 构建 了 金 栗 兰 属 (Chloranthas) 的 系统 树 , 发 现 传统 上 根据 习 性 将 该 属 分 为 两 支 是 不 自然 的 , 支 持 依 据 雄 划 的 特征 将 该 属 分 为 两 支 。 刘 建 全 等 探讨 了 青藏 高 原 特 有 植物 华 福 花 属 (Sinadoza) 的 系统 位 置 , 结 果 表 明 该 属 与 五 福 花 属 (4dzoza) 近 缘 , 不 支持 它 可 能 与 五 加 目 或 败 桨 科 有 杂 缘 关系 的 假说 。 41 张 道 远 等 探讨 了 树 柳 科 3 属 10 种 植物 的 系统 发 育 关 系 ,发现 秀 丽水 柏 枝 (CTazzazzcazia elegazs) 是 源 于 树 柳 属 (Taxzaziz) 与 水 柏 枝 属 (Myricarze) 两 属 的 杂交 后 代 。 类 似 的 研究 还 有 很 多 , 如 苦 曹 昔 亚 科 (Cyrtandroideae ) 的 族 间 关系 研究 、 金 缕 梅 科 (Hamamelidaceae) 的 系统 发 育 研 究 、 苋 属 (4mzaraztjhaxs) 的 属 下 划分 问题 等 。 4. 多 基因 序列 的 综合 分 析 稻 属 基因 组 的 进化 研究 ” 葛 颂 等 通过 叶 绿 体 基因 组 的 成 熟 酶 基因 (matK) 和 核 基因 组 的 乙醇 脱氧 酶 基因 (4, 而 Whittaker 的 复 系 “真菌 界 ” 中 的 “fungi” 首 位 字母 “人 小 写 , 即 “Kingdom fungi”, 相 应 的 中 文 名 称 为 “ 菌 物 界 ” 或 “ 广 义 真菌 界 ”, 以 资 区 别 。 管 毛 生物 界 包 括 广 义 真菌 界 中 的 卵 菌 门 不 同 施 入 CO 全 区 明天 丝 壶 菌 门 网 粘 菌 门 (Labyrinthulomycoyta), 以 及 广义 真菌 界 以 外 的 褐藻 及 硅 藻 等 。 经 研究 得 知 , 凡 属于 管 毛 生 物 界 生物 的 细胞 壁 均 以 纤维 素 为 主 , 而 且 其 游 动 列 子 鞭毛 密生 纤细 昔 毛 。 至 于 裸 菌 类 的 粘 菌 门 (Myxomycota)、 根 肿 菌 门 网 柱 菌 门 (Dictyosteliomycota ) 及 集 胞 菌 门 (Acrasiomycota), 则 作为 四 个 彼此 异 源 的 门 类 暂 被 归 人 复 系 的 原生 生物 界 。 它 们 之 间 的 惟一 共性 在 于 缺乏 细胞 壁 。 而 且 , 除 根 肿 菌 门 外 , 其 他 三 个 不 同门 类 的 裸 菌 生物 的 营养 方式 均 为 吞食 型 , 可 移动 , 因 而 接近 于 动物 界 。 单 系 真 菌 界 则 只 包括 过 戎 门 本 在 人 乞 , 商 4 寺 辣 (Zygomycota) 、 子 囊 菌 门 (Ascomycota) 及 担子 菌 门 Basidiomycota) 。 曾 被 作为 半 知 菌 亚 门 (Deuteromycotina) 的 无 性 阶段 真菌 则 按 其 全 型 性 概念 而 被 归 y 人 相应 门类 , 主 要 是 子 菌 门 。 中 国 的 真菌 学 简 史 可 分 为 三 个 时 期 , 即 18 世纪 以 前 的 古代 真菌 学 时 期 ; 18 世纪 以 后 至 20 世纪 上 半 叶 ,以 外 国人 研究 中 国 真菌 为 主 的 近代 真菌 学 时 期 ;20 世纪 以 来 , 以 中 国人 研究 中 国 真 菌 为 主 的 现代 真菌 学 时 期 。 古代 真菌 学 时 期 酒 是 真菌 的 代谢 产 物 , 中 国 的 酒 文化 博大 精 次 , 源 远 流 长 , 从 出 土 陶 质 酒 器 证 明 ,迄今 约 有 七 千年 的 历史 , 46 〈( Hyphochytriomycota )、 (CPlasmodiophoromycota )、 ( Chytridiomycota )、 比 西方 早 约 一 千年 。 距 今 六 千 多 年 前 的 仰韶 文化 时 期 (公元 前 5000 一 公元 前 3000 年 ), 中 国 先 民 便 已 大 量 采 食 区 类 , 比 西方 早 2 500 年 .中 国 历代 古书 中 多 有 食用 草 菌 的 记载 ,如 宋代 陈 仁 玉 在 其 菌 谱 中 记述 了 浙江 台州 产 笛 膏 菌 、 松 曹 、 忽 膏 曹 等 11 种 , 对 其 形态 、 生 态 . 品 级 和 食用 方法 等 进行 了 论述 和 分 类 。 林 一 著作 堪 称 为 中 国 第 一 部 食用 菌 地 方志 , 上 西方 同类 著作 《真菌 》(Steerbeck,1675) 4 400 多 年 。 中 国 最 早 的 本 草药 书 《神农 本 草 经 》( 秦 汉 时 期 ) 所 记载 的 265 种 药物 中 ,, 详 细 描 述 了 “六 芝 和 从“ 获 共 区 匡 雷 大约 天 芝 耳 ” 等 10 多 种 药 用 曹 菌 的 形态 、 色 泽 、 人 性 味 和 功效 等 。 明 代 李 时 珍 在 其 巨著 《本 草 纲 目 关 (15787 中 对 站 宕 商 司 他 独 划 攻关 油 基 由 “七 耳 ” 以 及 “ 羊 肚 菜 ” “人 竹 芒 稚 “ 配 黄 亿 “ 鸡 枞 ”和 “ 雪 和 看 ”等 30 多 种 真菌 药物 进行 了 详细 的 论述 。 与 同时 代 欧 洲 人 如 C. Clusius,, 1529~1609) 的 真菌 学 水 平 相 比 , 训 不 逊色 。 近代 真菌 学 时 期 从 18 世纪 中 叶 到 20 世纪 40 年 代 , 一 些 外 国 传 教士 、 旅 行家 、 外 交 官 、 科 学 家 等 先后 来 我 国 考察 资源 , 采 集 标本 。 法 国 传教 士 C. M. Cibot 早 在 1759 年 就 来 华 采 集 了 约 25 年 , 发 表 过 不 少 有 关中 国 植物 和 真菌 的 文章 . 其 中 1775 年 发 表 的 关于 五 棱 散 尾 菌 (ZLysxrzxs mo&zszz) 的 文章 是 以 近 代 科 学 方法 研究 为 基础 的 第 一 篇 有 关中 国 真 菌 的 论文 。 俄 国 的 G. N. Potanin 曾 四 次 (分 别 于 1876,1879 一 1880,1884,1891 ~ 1894) 来 华 采 集 标本 。 后 来 又 有 瑞典 、 意 大 利 、 奥 地 利和 美国 等 27 人 次 来 华 采 集 标 本 。 研究 发 表 我 国 真菌 论文 的 作者 60 余人 , 发 表 论著 114 篇 册 , 报道 中 国 真菌 2 040 种 ,其 中 新 属 10 个 ,新 种 361 个 。 自 1894 年 以 来 , 特 别 是 1937 年 日 本 侵 华 以 后 , 大 批 日 本 人 涌 入 我 国 , 对 于 我 国 真菌 资源 和 植物 病害 进行 调 查 研究 和 标本 采集 , 发 表 论 文 172 篇 , 报道 我 国 真菌 6 000 余 种 , 其 中 新 属 17 个 ,新 种 1 130 E 现代 真菌 学 时 期 ”我国 科学 家 从 事 中 国 真菌 研究 则 始 于 20 世纪 初 . 他 们 多 是 结合 物 病害 和 工业 发 酵 进行 的 。 关 于 “滋补 白木 耳 之 研究 ”是 由 吴 冰 心 于 1914 年 撰写 的 。 胡 先 台 则 著 有 《 菌 类 鉴定 法 》, 邹 秉 文 则 著 有 《种 草 新 法 》 等 。 在 结合 植物 病理 进行 真菌 研 究 的 有 章 祖 纯 、 钱 笠 初 、 戴 芳 调 、 朱 凤 美 、 俞 大 统 、 魏 景 超 、 林 传 光 、 林 亮 东 以 及 凌 立 等 。 在 结合 发 酵 工 业 的 真菌 研究 中 有 张 美 洽 、 魏 寿 、 方 心 芳 、 金 培 松 、 施 有 光 、 沈 学 源 以 及 页 和 鹤 鸣 等 。 专 门 进 行 真 菌 学 调查 研究 的 胡 先 驻 在 “浙江 菌 类 采集 杂记 ”(1921) 中 报道 了 真菌 39 种 , 在 “江西 菌 类 采集 杂记 ”(1923) 中 报道 了 真菌 21 种 . 这 两 篇 论文 是 我 国 科 学 家 专门 研究 我 国 真 菌 的 最 早 著 作 。 此 后 , 戴 芳 澜 、 陈 鸿 康 、 邓 叔 群 、 凌 立 、 净 玫 玉 、 周 宗 瑛 、 欧 世 瑛 、 林 亮 东 、 王 云 章 、 方 心 芳 、 魏 景 超 以 及 硝 维 蕃 等 先后 发 表 了 不 少 真 菌 学 研 究 论著 。 专 门 进行 我 国 真菌 学 研究 并 对 我 国 真菌 学 起 到 葛 基 和 推动 作用 的 当 推 戴 芳 澜 和 邓 叔 群 等 。 戴 芳 澜 〈1893 一 1973) 于 1927 年 发 表 了 第 一 篇 专门 真菌 学 论文 “江苏 真菌 名 录 ”; 随后 在 1930 年 又 发 表 了 “三 角 枫 上 白粉 菌 一 新 种 ”, 是 我 国 真 菌 学 家 所 发 表 的 第 一 个 中 国 真 菌 新 种 。 此 外 , 他 还 发 表 了 “中 国 真 菌 杂 录 ” (1932 一 1946) 和 《中 国 真菌 总 汇 》 (1979), 分 别 记 载 了 我 国 真 菌 2 600 种 和 7 000 种 . 邓 叔 群 (1902 一 1970) 从 1932 年 起 连续 发 表 有 关 南 京 、 浙 江 、 广 东 、 福 建 、 北 京 以 及 西南 地 区 的 菌 物 学 论文 20 篇 ; 于 1939 年 以 多 年 研究 的 成 果 为 基础 著 有 英文 版 《中 国 高 等 真菌 》, 含 2 400 种 真菌 的 描述 。 邓 叔 群 在 多 年 研究 和 修订 的 基础 上 于 1964 年 以 中 文 出 版 了 《中 国 的 真菌 》 专 著 。 王 云 章 (1906~ ,) 著 有 《中 国 的 黑 粉 菌 》 和 《中 国 禾 本 科 植 物 锈 菌 分 类 研究 》(1983) 等 专著 。 此 外 , 魏 景 超 (1908 一 1976) 著 有 《真菌 鉴 定 手 册 》(1979) 。 1949 年 以 后 , 随 着 中 国 科学 院 的 成 立 , 在 中 国 科 学 院 植物 研究 所 真菌 植 病 研 究 室 的 基础 上 建立 了 应 用 真菌 学 研究 所 。 在 中 国 科 学 院 的 主持 下 ,于 70 年 代 初 成 立 了 包括 《中 国 真菌 志 》 在 内 的 中 国 孢 子 植 物 志 编辑 委员 会 , 以 组 织 全 国 真 菌 学 家 进行 《中 国 真 菌 志 》 的 编写 。 自 20 世纪 ?70 年 代 末 以 来 , 即 改 革 开 放 以 来 ,我 国 真菌 学 有 了 更 大 的 发 展 , 如 各 级 学 术 刊 物 的 创办 , 中 国 科 学 院 真 菌 地 衣 系统 学 开放 研究 室 的 创建 , 国 家 级 学 会 和 协 会 的 成 立 , 国 内 两 岸 定 期 学 术 交 流 和 中 韩 定 期 学 术 交 流 的 开展 , 以 及 与 欧 、 美 同行 科学 家 之 间 的 合作 与 交流 , 大 量 研究 成 果 的 涌现 与 志 、 书 的 出 版 , 食 用 、 药 用 真菌 资源 的 开 发 利用 , 都 对 促进 我 国 经 济 发 展 和 真菌 科学 繁荣 起 到 了 积极 作用 。 分 别 由 全 国 真 菌 学 家 编写 的 《中 国 真 菌 志 》 自 1973 年 启动 以 来 已 经 出 版 了 约 20 卷 ( 册 ) 。 由 硝 维 著 主 编 的 《 菌 物 学 大 全 》 在 1998 年 出 版 。 , 自 20 世纪 90 年 代 以 来 ,我 国 真菌 学 的 各 个 领域 已 经 进入 了 分 子 生 物 学 时 代 。 在 真菌 多 样 性 及 其 系统 性 研究 领域 , 通 过 对 真菌 DNA 的 RAPD 分 析 进 行 的 种 内 群体 间 和 和 群 体内 的 变异 及 其 亲缘 关系 的 研究 , 以 及 通过 RFLP 分 析 与 IDNA 不 同 片 段 碱 基 序 列 比 较 分 析 进 行 的 种 以 上 各 阶 元 亲缘 关系 的 研究 已 基本 展开 , 论 文 不 断 涌现 。 由 于 真菌 染色 体 极 小 , 在 光学 显微镜 下 难以 进行 核 型 分 析 , 因 而 这 一 技术 长 期 未 能 在 真菌 系统 学 中 发 挥 作用 。 近 年 来 , 随 着 脉 冲 电 泳 仪 的 出 现 , 进行 真菌 完整 染色 体 DNA 的 分 子 核 型 分 析 有 了 可 能 。 围 绕 酵母 菌 和 某 47 些 植物 病原 真菌 的 分 子 核 型 分 析 已 有 不 少 文 章 发 表 。 毕 银 丽 等 利用 双重 培养 技术 使 丛 枝 菌 根 真菌 〈Gzgaspora ma7garztd) 侵 染 转移 Ri T 一 DNA 胡 葛 卜 根 器 官 ,从 而 建立 共生 联合 。 对 于 共生 联合 中 菌 丝 对 根 器 官 的 人 侵 , 菌 丝 在 根 内 的 分 布 ,原生 质 在 菌 丝 内 的 双向 流动 , 根 外 辅助 细胞 的 形成 , 菌 丝 的 愈 伤 现 象 以 及 孢子 的 产生 、 发 育 和 再 发 芽 的 形态 特征 进行 了 比较 系统 的 研究 。 研 究 表明 , 真 菌 在 共生 联合 中 所 形成 的 形态 构造 对 植物 的 养分 吸收 和 运输 具有 重要 意义 。 在 真菌 资源 开发 方面 可 分 为 粗放 的 第 一 次 开发 、 纯 化 有 效 成 分 的 第 二 次 开发 以 及 通 过 转基因 工程 的 第 三 次 开发 三 个 层次 。 第 一 次 开发 : 在 20 世纪 60 年 代 至 70 年 代 初 , 中 国 科学 院 微生物 研究 所 真菌 研究 组 以 刘 锡 进 为 主 的 科学 家 们 首先 实现 了 有 灵芝 (Ganzodermaa xucidz2) 的 人 工 栽 培 。 随 后 将 这 一 栽培 技术 向 全 国 推广 , 从 而 掀起 了 灵芝 开发 与 应 用 的 热潮 。 随 着 我 国 改革 开放 后 经 济 的 飞速 发 展 , 灵 芝 的 开发 与 应 用 从 大 陆 迅 速 传播 至 我 国 港 、 澳 、 台 地 区 。 近 年 来 , 灵 芝 孢 子 作为 保健 品 也 日 益 受 到 重视 。 在 食用 真菌 的 人 工 栽 培 研究 、 生 产 及 销售 量 方面 日 本 曾 位 居 世 界 第 一 。 自 《 毒 蘑菇 》(1975) 和 《食用 蘑菇 》(1982) 由 中 国 科 学 院 微生物 所 的 真菌 学 家 编写 出 版 以 后 , 尤 其 是 改革 开放 以 来 , 我 国 在 食用 真菌 的 人 工 栽培 研究 、 生 产 及 销售 量 方面 很 快 便 赶 上 并 超过 日 本 , 在 全 世界 名 列 前 茂 。 用 于 保健 品 的 真菌 资源 开 发 虽然 拥有 巨大 的 市 场 效 益 , 然 而 其 产品 科 学 含量 不 高 的 现状 或 竺 改变。 第 二 次 开发 : 野生 的 珍稀 食用 、 药 用 真 菌 金 耳 (T7exmzella azxzantialpa) ,又 称 黄 木耳 , 是 重要 的 保健 食品 。 它 的 营养 保健 作用 与 其 富 含 的 多 糖 成 分 有 密切 关系 。 金 耳 多 糖 的 分 48 离 、 纯 化 及 其 理化 性 质 的 分 析 研 究 已 在 国内 日 益 展 开 。 这 一 层次 的 开发 性 研究 工作 正在 日 益 扩 大 。 第 三 次 开发 : 深 黄 被 孢 霉 (Moxrtierella isabpellzza) 是 用 于 发 酵 生产 7- 亚 麻 酸 的 主要 菌 种 。7- 亚 麻 酸 为 人 体 不 可 缺少 的 不 饱和 脂 肪 酸 , 对 人 体 的 激素 调节 及 脂肪 酸 代 谢 发 挥 着 重要 的 生理 作用 , 尤 其 在 心血 管 疾病 、 糖 尿 病 以 及 癌症 方面 的 医疗 价值 而 成 为 学 术 界 研究 的 热点 。 为 了 解决 发 酵 产 率 过 低 等 诸多 问题 , 通 过 基因 工程 改造 生产 菌株 便 成 为 最 佳 选择 .。 在 脂肪 酸 代谢 途径 中 , A*- 脂 肪 酸 脱 氨 酶 是 以 亚 油 酸 为 底 物 , 在 C* 位 脱 氢 形成 7- 亚 采 酸 .因此 , 我 国 科 学 家 们 已 从 深 黄 被 抱 霉 Me_> 菌 株 中 克隆 到 该 酶 的 基因 , 从 而 为 构 建 高 效 表达 的 工程 菌株 打下 良好 基础 此外, 国内 对 于 真菌 久 内 酰胺 次 级 代谢 调控 的 分 子 机 制 也 进行 了 研究 。 随 着 对 其 结构 基因 功能 的 进一步 认识 , 利 用 代谢 途径 的 遗传 重组 技 术 , 为 产生 新 抗生素 提供 了 可 能 。 由 于 这 一 层次 的 真菌 资源 开发 产品 都 是 化 学 结构 清楚 的 化 合 物 , 而 且 是 在 人 工控 制 的 工业 化 条 件 下 进行 生产 的 , 因 而 可 以 排除 人 们 对 于 生物 安全 性 方面 的 担忧 近年 来 , 国 内 在 虫 生 真菌 与 食 线 虫 真 菌 研究 方面 也 有 长 足 进 展 。 全 世界 迄今 已 知 的 真菌 约 7 万 种 , 中 国 还 不 到 1 万 种 .根据 专家 的 保守 估计 , 全 世界 实际 存在 的 真菌 不 少 于 150 万 种 。 若 以 世界 与 中 国 的 已 知 种 数 之 比 约 为 7 估计 , 中 国 实 际 存在 的 真菌 应 不 少 于 21 万 种 。 何况 中 国 在 生物 多 样 性 方面 是 地 球 上 12 个 “巨大 多 样 性 国家 ”之 一 , 也 是 北半球 温带 地 区 生物 多 样 性 最 丰富 的 国家 。 因 此 , 中 国 实际 存在 的 真 菌 种 数 将 远 远 超过 上 述 估 计 的 种 数 。 一 个 物种 便 是 一 个 独特 的 基因 库 。20 多 万 个 独特 的 基因 库 是 我 国宝 贵 的 可 再 生 资 源 财富 。 展 望 21 世纪 , 真菌 多 样 性 及 其 系统 与 进化 生物 学 的 研究 , 与 真菌 物种 资源 与 基因 资源 开发 与 持续 利用 的 研究 之 间 的 紧密 结 合 , 有 可 能 使 真菌 学 在 我 国 可 再 生 资 源 开 发 与 持续 利用 中 取得 突破 性 进展 。 参考 文献 戴 芳 调 :《 中 国 真 菌 总 汇 》, 北 京 : 科学 出 版 社 , 1979。 余 永 年 : 真菌 学 二 百 五 十 年 , 《真菌 学 报 》 1 人 Di485l9825 王 云 章 : 真菌 学 在 中 国 的 发 展 概况 (英文 ),《 真 菌 学 报 》 4 (3): 133,1985。 ( 魏 江 春 ) (Lichenology) 地 衣 学 是 研究 地 衣 多 样 性 、 结 构 、 功 能 及 其 生命 现象 与 人 类 活动 关系 的 科学 。 地 衣 是 自然 界 中 的 一 种 独特 而 奇妙 的 生命 形式 。 它 是 自然 界 一 群 专 化 的 地 衣 型 真菌 与 特定 的 地 衣 型 藻类 及 蓝 细菌 处 于 稳定 共生 状态 下 的 生命 形式 。 由 于 菌 、 苇 之 间 的 稳定 共生 而 导 致 地 衣 在 形态 、 结 构 、 化 学 等 方面 具有 不 同 于 普通 真菌 和 普通 藻类 的 独特 性 状 , 因 而 ,长 期 以 来 , 地 衣 一 直 被 作为 独特 的 绿色 植物 门 被 专门 研究 , 从 而 形成 独立 的 专门 学 科 一 一 地 衣 学 。 然 而 , 地 衣 的 科学 名 称 及 其 系统 分 类 地 位 仍 被 归 y 人 真菌 界 。 而 其 中 的 共生 藻 则 被 归 人 相应 的 藻类 系统 。 中 国 地 衣 的 研究 史 大 体 可 分 为 三 个 时 期 , 即 本 草 时 期 、 传 统 地 衣 学 时 期 以 及 现代 地 衣 学 时 期 .本 草 时 期 相当 于 林 奈 前 时 期 ,从 公元 前 500 年 至 18 世纪 中 叶 。 早 在 公元 前 500 年 以 前 , 在 中 国 古 代 文 献 《 诗 经 》 中 就 有 关 于 “ 女 葛 ”( 即 松 葛 ) 的 记载 。 在 唐 代 , 即 公 元 618 一 907 年 , 甄 泉 在 《药性 本 草 》 中 便 有 “ 松 葛 ”"“ 石 蕊 ”的 记载 。 著 名 的 中 国 本 草 植 物 学 巨匠 李时珍 190 万 字 的 巨著 《本 草 纲目 》 于 1578 年 开始 分 50 卷 问世 。 全 书 含 本 草 及 其 他 药物 计 1 892 种 , 其 中 374 种 为 李时珍 本 人 所 发 现 。 有 关 地 衣 的 记载 为 四 种 , 即 “ 石 蕊 (21 卷 19 页 )”“ 地 衣 草 (21 卷 20 页 )”“ 石 耳 (28 卷 31 页 )” 及 “ 松 葛 〈37 卷 12 页 )”。 根据 李时珍 的 描述 , “ 蒙 顶 茶 ” 可 能 是 “ 石 划 ”的 别名 。“ 地 衣 草 ”的 别名 “仰天 皮 ” 可 能 是 指 地 衣 中 的 “地 卷 ” 或 “ 肺 衣 ”, 也 可 能 是 苦 类 的 “地 钱 ”。 而 本 草 中 的 “ 石 耳 ” 可 能 是 民间 作为 山 珍 的 “庐山 石 耳 ”或 称 “ 美 味 石 耳 ”。 至 于 《本 草 纲 目 》 中 的 “ 垣 衣 ” 和 “ 屋 游 ” 则 更 可 能 是 指 人 类 植物 。 在 清 代 , 由 赵 学 敏 所 著 的 《本 草 纲目 拾 遗 六 于 765 年 问世 : 在 此 和 妊 作 者 关于 尘 雪 茶 ” 的 描述 是 我 国 古代 文献 中 有 关 地 衣 描 述 的 最 佳 典范 :“ 雪 茶 。 出 滇 南 。 色 和 白 。 入 则 微 黄 .”“ 出 云南 永 善 县 。 其 地 山高 积 雪 。 和 人 夏 不 消 。 雪 中 生 此 。 本 非 茶 类 。 乃 天 生 一 种 草 芽 。 土 人 采 得 炒 、 焙 。 以 其 似 茶 。 故 名 。 其 色白 。 故 目 雪 茶 .” 而 “色白 。 久 则 微 黄 .” 一 语 , 确 切 地 显示 出 作者 所 指 者 实 为 地 茶 (Tazz7zolia ver7a2zczlazis), 而 非 雪 茶 〈T7. sz&pb2ULz1ozrzzazs) 。 但 是 , 这 两 种 地 衣 经 常 混 生 在 一 起 。 在 我 国 古代 文献 中 关于 其 他 地 衣 的 描 述 虽 不 如 关于 “ 雪 茶 ”那样 精辟 , 难 以 辩 其 为 何 种 , 但 可 识 其 大 类 。 总 之 , 我 们 的 祖先 早 在 古代 就 已 将 地 衣 作 为 草药 而 对 人 民 健 康 做 出 过 贡献 。 传统 地 衣 学 时 期 相当 于 林 奈 后 时 期 , 从 18 世纪 中 叶 至 20 世纪 下 叶 。 在 这 一 时 期 的 前 半 段 , 关 于 中 国 地 衣 的 采集 和 研究 , 主 要 是 由 外 国人 进行 的 。 第 一 个 来 中 国 进行 地 衣 采 集 的 外 国人 为 瑞典 的 奥 斯 别 克 (P. Osbeck ) 。 林 奈 在 他 的 第 一 版 《植物 种 志 》(1753) 中 描述 的 “37” 种 植物 是 1752 年 由 奥 斯 别 克 49 提供 的 中 国标 本 。 但 是 , 其 中 没有 地 衣 。 后 来 , 奥 斯 别克 将 采 自 中 国 的 一 种 地 衣 命 名 为 “7zcpnen cpzzezszs2”, 即 现在 的 中 华 大 叶 梅 [L Pearmzotrexza cjpzzaezzse (Osbeck ) Hale 了 & Ahti ]。 此 后 经 过 了 约 80 年 , 自 19 世纪 30 年 代 (1830) 至 20 世纪 50 年 代 (1950) 有 30 多 位 欧洲 人 和 日 本 人 采集 过 中 国 地 衣 标 本 。 在 19 世纪末, 意大利 的 吉 拉 底 〈G, Giraldi ) 在 陕西 秦岭 进行 过 植物 标本 采集 。 其 中 19 种 地 衣 由 巴 罗 尼 (上 E. Baroni) 于 1894 年 发 表 。199 种 地 衣 包 括 11 个 新 种 由 亚 塔 Gatta) 于 1902 年 研究 发 表 。 法 国人 戴 拉 维 (Abbe Delavay) 于 1882 至 1892 年 采 自 演 西 北 的 地 衣 标 本 , 由 薛 (Hue) 于 1885 年 定名 为 51 种 ,包括 新 种 8 个 , 于 1887 年 以 “云南 地 衣 ” 为 题 发 表 。 薛 于 1889 年 又 以 同一 题名 发 表 了 戴 拉 维 于 1886 一 1887 年 期 间 所 采 的 88 种 中 国 地 衣 , 含 5 个 新 种 。 戴 拉 维 于 1888 一 1892 年 所 采集 的 其 余 中 国 地 衣 标 本 由 薛 分 别 于 1898、1899、1900 及 1901 年 以 “欧洲 以 外 的 地 衣 ” 为 题 所 发 表 。 这 些 地 衣 标 本 被 保 存 于 巴黎 自然 历史 博物 馆 抱 子 植物 实验 室 (PC), 部 分 标本 保存 于 芬兰 土 尔 库 大 学 标本 馆 (CTUR )。 20 世纪 初 , 奥地利 维也纳 大 学 的 植物 学 家 罕 德尔 - 马 泽 梯 〈Handel-Mazzetti) 作为 奥地利 科学 院 来 华 考察 队 成 员 从 云南 、 四 川 和 其 他 省 区 采集 了 约 850 份 地 衣 标 本 。 这 些 标本 由 扎 尔 布鲁克 奈 尔 (Zahlburckner) 定名 为 430 种 ,包括 4 个 新 属 和 219 个 新 种 , 于 1930 年 在 罕 德尔 - 马 泽 梯 主编 的 《中 国 植 物 志 要 》 第 三 卷 以 “地 衣 ” 为 题 发 表 。 文 中 所 引用 的 标本 除了 主要 由 罕 德尔 - 马 泽 梯 所 采集 以 外 , 还 有 钟 心 迷 于 1929 年 采 自 福建 的 129 份 地 衣 标 本 , 由 洛克 (Rock) 采 自 云南 , 史密斯 (Smith) 采 自 四 川 、 云 南 的 部 分 标本 , 以 及 部 分 引 自 当时 文献 记载 的 中 国 地 衣 种 50 类 , 计 有 717 种 ,分 属于 117 属 。 此 外 ,由 福 勒 (Faurie ) 及 其 他 人 采 自 我 国 台湾 省 的 地 衣 标 本 由 扎 尔 布鲁克 奈 尔 定名 为 268 种 , 内 含 112 个 新 的 分 类 群 , 于 1933 年 发 表 。 以 瑞 典 海 登 〈(Hedin) 为 首 的 “中 亚 科 学 考察 队 ” 于 1927 一 1935 年 在 中 国 西 北 地 区 进行 了 考 察 。 其 中 的 地 衣 标 本 主要 是 由 包 林 (Bohlin) 于 1930 一 1932 年 在 青海 和 甘肃 , 以 及 休 梅 (Hummel) 于 1928 一 1930 年 在 新 疆 及 甘肃 所 采集 的 。 此 外 , 由 诺 莱 (Norin) 所 采集 的 生 长 有 地 衣 的 部 分 地 质 岩 石 标 本 也 作为 地 衣 标 本 保存 在 瑞典 斯 德 哥 尔 摩 自 然 历史 博物 馆 。 所 有 这 些 地 衣 标 本 均 由 马 格 努 松 (Magnusson) 定名 后 作为 考察 队 出 版 物 植物 学 组 成 部 分 以 《中 亚 的 地 衣 》 了 予以 发 表 , 共 记载 地 衣 245 种 , 其 中 新 种 142 个 。 中 国 植物 学 家 采集 并 研究 中 国 地 衣 主 要 是 从 20 世纪 20 年 代 末 至 30 年 代 初 开始 。 钟 心 烛 在 福建 , 刘 慎 刘 在 香港 、 山 东 等 地 采集 的 地 衣 标 本 是 中 国人 采集 中 国 地 衣 标 本 最 早 的 记录 。 随 后 , 于 1932 年 , 钱 崇 潮 发 表 了 “南京 钟 山 岩石 植被 "一文 , 内 含 15 个 地 衣 分 类 群 。 这 些 地 衣 标 本 是 由 美国 地 衣 学 家 普 利 特 (Plitt) 所 定名 。 这 是 中 国 植物 学 家 所 发 表 的 第 一 篇 关于 中 国 地 衣 研 究 的 论文 。1935 年 , 朱 彦 承 以 他 自己 定名 的 标本 为 基础 发 表 了 “中 国 地 衣 初 步 研究 ”一 文 。 文 中 报道 了 39 个 种 , 13 个 变种 . 时 隔 23 年 之 后 , 陆 定 安 发 表 了 “中 国 地 衣 札 记 1, 地 卷 属 ” 和 “中 国 地 衣 札 记 2, 石 耳 科 ” 等 论文 。 随后 , 赵 继 易 、 魏 江 春 、 王 杨 贞 容 、 吴 继 农 、 赖 明 洲 、 陈 锡 龄 、 吴 金陵 、 罗 光裕 、 王 先 业 、 陈 健 斌 、 高 向 群 , 姜 玉 梅 、 郭 守 玉 、 草 瑞 : 钱 之 三. 王立 杖 : 阿布 都 拉 等 , 陆 续 发 表 了 大 量 关 于 中 国 地 衣 研究 的 论文 , 从 而 开始 了 中 国人 研究 中 国 地 衣 的 新 时 期 .现代 地 衣 学 时 期 是 以 形态 学 、 地 理学 、 化 学 相 结合 的 中 国 地 衣 分 类 研究 为 特 点 。 在 传统 分 类 学 时 期 虽然 也 使 用 显 色 反应 进行 地 衣 化 学 测定 , 但 是 比较 精确 的 显 微 重 结晶 检验 法 C(MCT) 和 灵敏 度 较 高 的 薄 层 色 谱 法 〈TCL) 在 中 国 地 衣 分 类 研究 中 的 使 用 及 推广 则 开始 于 20 世纪 80 年 代 初 .关于 西藏 地 衣 的 研究 是 这 一 时 期 开始 的 标志 .此 外 , 关 于 湖北 神农 架 及 台湾 的 地 衣 研 究 成 果 亦 陆续 问世。 自 中国 科 学 院 中 国 孢 子 植物 志 编 辑 委员 会 于 1973 年 成 立 以 来 ,《 中 国 地 衣 志 》 的 全 国 性 编 前 研究 便 陆 续 启 动 。 马 颈 于 1981 一 1985 年 分 十 次 连续 发 表 了 第 一 部 由 中 国人 编写 的 《中 国 地 衣 名 录 》。 该 名 录 是 关于 中 国 地 衣 研 究 历史 文献 的 汇总 。 由 于 其 中 的 拉丁 学 名 和 地 名 缺乏 必要 的 订正 , 因 而 , 无 法 进行 种 属 的 统计 。 为 了 配合 《中 国 地 衣 志 》 的 编写 及 编 前 研究 , 魏 江 春 于 1973 年 着 手 《 中 国 地 衣 综 览 》 的 编著 工作 。 在 对 种 、 属 学 名 及 地 名 进行 必要 订正 的 基础 上 于 1991 年 问世 . 《中 国 地 衣 综 览 》 内 含 地 衣 1 766 种 , 分 隶 于 232 属 , 是 迄今 收录 种 类 最 多 、 文 献 资料 最 齐全 的 中 国 地 衣 总 汇 , 是 《中 国 地 衣 志 》 编 写 工 作 的 重要 参考 资料 。 如 果 说 20 世纪 30 年 代 是 中 国人 研究 中 国 地 衣 的 开端 , 那 么 《中 国 地 衣 志 》 的 编写 及 出 版 是 中 国 地 衣 学 从 无 到 有 , 并 进入 现代 水 平 的 第 一 个 里 程 碑 。 20 世纪 90 年 代 初 , 在 分 子 生物 学 的 “ 聚 合 酶 链 式 反应 ”(PCR ) 技术 渗透 于 系统 与 演 化 生物 学 领域 之 后 ,地 衣 分 子 系统 学 研究 在 我 国 展开 ,为 实验 地 衣 学 的 兴起 和 快速 发 展 , 为 地 衣 基 因 资 源 的 开发 提供 了 有 利 条 件 。 近 年 来 国内 在 地 衣 保育 生物 学 的 研究 中 也 有 明 显 进展 。 展 望 21 世纪 ,地 衣 多 样 性 的 研究 与 保育 , 实 验 地 衣 学 的 兴起 和 发 展 , 通 过 转 基 因 技 术 进 行 地 衣 基 因 资 源 的 开发 与 持续 利 用 , 可 能 是 新 世纪 我 国 地 衣 学 发 展 的 特点 过半 参考 文献 佐藤 正 已 (Sato,M. M. ): 关于 中 国 地 衣 的 文 献 〈 目 文 ),Res,Bzx1. Saito 五 o 一 om 天 az Musexmz, 雪上 芭 98 难 马戏: 中 国 地 衣 研 究 史 ,《 北 京 林学 院 学 报 》 2 bigg8le 魏 江 春 :《 中 国 地 衣 综 览 》 (英文 ), 北 京 : 万 国 学 术 出 版 社 ,1991 。 ( 魏 江 春 ) 若 吉 植物 学 (Bryology) 苔 玖 植物 学 为 以 植物 界 苦 从 植物 门 为 研 究 对 象 、 宏 观 与 微观 相 结合 的 综合 性 多 学 科 科学 。 苔 从 植物 学 成 为 一 门 包含 各 分 支 学 科 的 科学 经 历 了 多 个 世纪 的 历程 。 中 国 在 唐 代 的 诗词 和 本 草 类 书籍 中 开始 有 关于 音 作 类 植物 的 记述 。 国 外 在 古 希 腊 亚 里 士 多 德 时 期 也 已 对 昔 克 植物 有 初步 认识 , 苦 克 植 物 的 拉丁 文 Bryophyta 即 源 自 希腊 文 Bryum。1864 年 , 当 Braun 提出 此 词 时 是 把 藻 、 菌 、 地 衣 类 等 包含 在 该 词 的 术语 范畴 内 。 直 至 1879 年 , Schimper 把 Bryophyta 一 词 专门 用 以 指 苦 奏 植物 . 1881 年 , Eichler 则 进一步 以 系统 学 观 点 把 苦 父 植物 置 于 藻 菌 类 和 蕨 类 之 间 , 从 而 确立 了 苔 从 植物 在 整个 植物 界 的 系统 位 置 。 世上 第 一 本 蔡伦 植物 学 专著 应 回溯 至 1932 年 , Fr. Verdoorn 组 织 了 当时 世界 昔 余 植物 学 权威 学 者 撰写 了 名 为 《 昔 玖 植物 学 手 册 》(Manzal of Bryology) 的 专著 , 内 容 涉 及 分 类 、 形态、 生理 、 生 态 和 化 石 等 8 个 分 支 学 科 , 全 面 推动 了 该 门 科 学 的 研究 。1983 一 1984 年 由 Rudolf Schustet 任 主编 的 包括 11 个 分 支 学 科 的 《新 音 志 植物 学 手册 》 (Verw 51 M2CNUCL oF Bzyology) 的 出 版 , 成 为 苦 从 植物 学 在 20 世纪 发 展 所 获得 的 成 就 的 全 面 总 结 。 从 学 科 发 展 阶段 而 言 , 苔 殉 植 物 学 的 形 成 大 致 分 为 三 个 时 期 , 1, 启蒙 期 ” 始 于 腊 胱 和 非 科 学 的 认识 , 经 历 了 数 百 年 之 入。 人 们 是 由 昔 殉 植物 的 生 态 习 性 和 本 草 利 用 来 认识 的 , 在 《格物 总 论 》 中 的 “ 昔 生 于 地 之 阴 湿 处 ” 系 对 苦 玫 植 物 最 为 生动 的 描述 。 在 国外 , 最 初 对 苦 克 植 物 的 认识 也 是 极其 粗浅 而 非 系 统 性 的 , 仅 用 于 治疗 肝病 、 作 盖 房 的 填充 物 以 及 造船 用 的 绳索 等 。 2. 经 典 分 类 学 期 ” 随 着 人 们 对 昔 克 植 物 的 逐步 利用 和 认识 , 系 统 的 、 科 学 的 和 纯 分 类 的 学 术 研究 始 于 欧美 后 在 全 球 范围 内 兴 起 , 对 苔 人 玖 植物 在 全 球 的 种 类 、 数 量 和 分 布 状况 有 了 初步 认识 。 这 一 时 期 大 致 自 19 世纪 中 叶 至 20 世纪 30 一 40 年 代 .。 主 要 经 典 苦 夷 分 类 著作 和 一 些 地 区 敬 克 志 均 出 版 于 这 一 时 期 。 3. 多 学 科 发 展 阶段 ”从 20 世纪 中 期 起 , 对 昔 从 植物 的 研究 进入 了 一 个 形态 、 细 胞 、 生理 、 生 态 以 及 植物 化 学 、 大 小 化 石 等 多 学 科 发 展 阶段 。 这 一 阶段 的 特点 是 研究 趋向 综 合 性 和 系统 性 , 宏 观 研究 与 微观 研究 相互 结 合 。 经 历 了 一 个 世纪 的 长 足 发 展 , 尤 其 是 最 近 半 个 世纪 的 深入 发 展 , 昔 克 植 物 学 已 形成 了 15 个 分 支 学 科 。 从 内 在 遗传 特点 、 生 理 机 制 、 化 学 内 含 物 及 分 类 、 形 态 、 生 态 习 性 , 由 孢子 至 古 化 石和 地 理 分 布 类 型 等 , 基 本 上 揭 示 了 昔 克 植物 作为 一 大 类 和 群 各 方面 的 生物 学 性 状 和 机 制 。 分 类 学 〈Taxonomy) 为 苦 玖 植物 学 最 基本 和 最 早产 生 的 一 个 分 支 学 科 。1753 年 , 在 林 奈 发 表 的 《植物 种 志 》 (9zpeczes Planztarzzz) 中 记载 了 苦 类 的 6 属 和 39 种 以 及 从 类 的 8 属 和 103 种 , 系 采用 双 命 名 法 后 对 2 昔 玫 植物 首次 系统 报道 。 但 学 者 们 一 致 认可 的 1801 年 由 Hedwig 撰写 的 《 苔 雁 植 物种 志 》(CSzapecies Mascorw7z F7zrozacdosorz7) 和 1844 一 1847 年 Gottsche、Lindenberg 和 Nees 的 《 苔 类 大 纲 》(Syzozsis 五 epaticarz7) 分 别 为 人 区 类 和 苦 类 植物 分 类 的 基础 起 点 。 现 苔 玖 植 物 共 包 括 : 苷 纲 Hepaticae、 角 苔 纲 Anthocerotae 和 伺 纲 Musci 三 大 类 , 全 世界 已 知 有 23 000 种 。 在 过 去 一 个 半 世 纪 历 程 中 , 昔 类 植物 的 系统 主要 包括 Schiffner 系统 (1893 一 1895)、 Verdoorn 系统 (1932)、Evans 系统 (1939)、 Mueller 系统 (1951 一 1954)、Reimers 系统 (1954)、Schuster 系统 (1958 一 1963) 和 Hattori 系统 (1970) 等 , 它 们 之 间 的 差别 在 于 亚 纲 和 目的 变更 , 而 最 关键 的 是 Schuster 后 来 在 《北美 苦 类 和 角 蔡 类 志 》I 一 VI (1966 1992) 巨著 中 把 角 昔 类 提升 至 与 昔 纲 Hepaticae 相 并 列 的 角 昔 纲 Anthocerotae , 从 而 使 若 克 植 物 包 含有 三 大 类 。 人 玫 类 植物 的 研究 起 步 早 , 但 直至 19 世纪 末期 的 Limpricht 系统 (1885 一 1903) 中 才 划 分 为 泥 痰 玫 目 Sphagnales、 黑 父 目 Andreaeales、 无 轴 伦 目 Archidialess 和 真 仲 目 Bryales 。 迄 今 , 最 普遍 为 学 者 们 接受 的 玲 类 系统 为 Bropherus 在 《植物 自然 科 属 系统 》 中 提出 的 , 即 在 雁 纲 下 再 划分 为 泥 痰 玖 亚 纲 、 黑 人 玖 亚 纲 和 真 砍 亚 纲 , 而 在 真 琶 亚 纲 内 保留 顶 藉 玲 类 Acrocarpae、 侧 藉 玫 类 Pleurocarpae 两 大 类 .此 系统 被 广 为 使 用 长 达 半 个 多 世纪 。 由 国人 提出 的 惟一 的 玖 类 系统 见于 陈 邦 杰 主 编 的 《中 国人 玫 类 植物 属 志 》 上 、 下 册 1963, 1978) 中 。 日 本 著名 蔡伦 植 物 学 家 服部 新 佐 曾 给 予 很 高 的 评价 , 认 为 此 系统 是 一 个 富 含 新 观点 的 系统 。1980 年 ,Crosby 在 “人 玖 类 植 物 的 多 样 性 与 亲缘 关系 ”一 文中 提出 一 个 明 显 反 传统 观念 和 具有 标 新 的 观点 (系统 ), 他 认为 黑 雁 亚 纲 Andreaeidae 系 克 类 中 最 原始 的 类 群 。 然 而 ,Vitt 在 “ 侮 纲 植物 分 类 ”一 文中 把 单 层 藉 齿 的 从 类 作为 最 进化 的 类 型 , 并 描绘 出 一 个 系统 演化 图 , 为 深入 研究 从 类 植物 黄 定 了 重要 的 基础 。 形态 学 : 苷 玫 植 物 配子 体 的 茎 、 分 梳 形 式 、 叶 及 组 成 叶片 不 同 部 位 的 细胞 是 认识 和 区 分 苦 克 植物 各 大 类 及 种 的 基础 。 孢 子 体 的 性 状 , 包 括 雌 雄 苞 着 生 、 包 藉 开 裂 形式 、 藉 壁 构造 及 其 内 在 和 外 部 细微 特征 亦 是 苦 玖 植 物 形 态 学 基础 的 两 大 组 成 部 分 之 一 。 最 近 20 年 来 , 对 一 些 细微 的 性 状 观察 的 深化 , 推 动 了 对 昔 克 植物 的 进一步 认识 , 其 中 荃 的 中 轴 组 织 、 葵 结 节 中 肋 厚 壁 组 织 和 假 根 等 已 被 认 为 是 形态 学 上 的 重要 特征 。 孢 子 形态 学 (Spore morphology) 随 着 孢子 形态 和 类 别 在 昔 玖 植物 中 的 划分 , 以 及 萌发 孔 、 饰 纹 及 孢 壁 观察 的 深化 , 苞 子 形态 学 已 成 为 一 门 独立 的 学 科 。 甚 至 , 对 一 些 属 内 种 的 识别 如 小 叶 苔 属 Fosszzpzrozaza 和 小 立 碗 玲 属 Pjyscomitriella 等 的 主要 依据 是 孢子 形态 。 在 蔡 类 植物 中 ,分 类 依据 除了 孢子 形态 以 外 , 还 有 弹 丝 (elater) 形态 。 细 胞 学 : 1917 年 , 植物 的 性 染色 体 首次 由 Allen 在 苦 类 的 杜氏 宫 果 昔 , Szjpaerocazpos Coxzzel02z 中 发 现 , 迄今 已 研究 了 约 1 800 种 苦 克 植物 ( 占 全 世界 种 数 约 15%) 的 染色 体 。 总 的 规律 是 昔 纲 Hepaticae 植物 的 配子 体 n 三 8 一 10, 角 苔 纲 Anthocerotae mn 一 6, 而 克 纲 Musci 植物 染色 体 基 数 ma=5,6,7 及 其 倍数 。 迄 今 , 苦 克 植 物 最 低 的 染色 体 数 目 为 藻 若 Takakia Leziaozioides,,n 一 4,, 最 高 数 为 世界 广 布 的 泛 生 墙 殊 Torzxia xxzrals,n 王 52。 从 核 变化 而 论 , 蔡 类 染色 体 基 数 主要 在 目 和 科 的 分 化 ,而 砍 类 则 反映 在 属 和 种 的 水 平 . 生 理 生 化 学 :为 并 克 植 物 学 中 较 菏 弱 的 分 支 学 科 。 从 若 克 植 物 的 基本 代谢 途径 是 由 Cs 光合 碳 还 原 循环 和 Cs 氧化 循环 构成 可 表明 苦 砍 植物 属于 Cs 植物 。 分 子 生 物 学 : 植物 中 叶绿体 基因 组 全 部 基因 核 苷 酸 序列 首先 是 在 全 世界 广 布 的 地 钱 WMazcpnazatza polymazozrpja 中 发 现 , 已 有 128 个 基因 被 测 得 , 并 可 排列 出 rRNA 基因 、 tRNA 基因 、RAN 多 聚 酶 基因 、 核 糖 体 蛋 白 基因 、 光 合作 用 基因 和 根据 氨基酸 序列 预测 的 基因 等 。 生 理 生 态 学 : 与 其 他 植物 类 群 相 同 , 光 、 温 度 和 湿度 是 影响 苦 玖 植物 生长 的 主要 因素 。 在 荫蔽 条 件 下 昔 克 植物 可 表现 出 与 维 管束 植物 相反 的 特征 , 光 合 色素 包 括 叶 绿 素 、 胡 葛 卜 素 和 叶 黄 素 都 可 以 合成 。 与 维 管束 植物 相似 , 蔡 殉 植 物 依 其 对 日 照 长 短 的 反应 而 分 为 长 日 照 植物 及 短 日 照 植 物 。 一 般 在 极地 和 温带 地 区 苦 殉 光合 最 适 温度 为 5 C ~20C。 湿 润 状 态 下 苷 克 一 般 可 在 50 C 以 下 温度 范围 内 生长 , 而 在 干燥 状态 下 具 更 强 适应 极端 温度 的 能 力 。 植 物化 学 : 凡 被 子 植 物 中 所 含 的 次 生物 质 在 苔 克 植 物 中 均 已 有 所 发 现 , 其 中 包括 生物 碱 、 黄 酮 、 莅 类、 糖 类 、 脂 类 和 酚 类 化 合 物 等 。 苔 类 和 从 类 在 含有 黄 酮 类 化 合 物 方 面 有 明显 差别 , 玫 类 以 游离 了 臣 元 和 O- 武 占 优势 , 而 苦 类 中 以 O- 葡 糖 醛 酸 承 等 为 主要 成 分 。 苦 类 中 多 存在 油 体 , 而 玖 类 和 角 苦 类 完全 缺乏 油 体 。 除 少数 属 外 , 蔡 类 几乎 不 存在 生物 碱 。 然 而 , 苔 类 中 的 单 共 类 化 合 物 与 其 他 高 等 植物 中 发 现 的 倍 半 昔 类 化 合 物 相 似 。 繁 殖 生物 学 : 繁殖 方式 在 苔 殉 植 物 中 包括 无 性 生殖 和 有 性 生殖 。 有 性 生殖 通 过 受精 产生 孢子 是 营 玫 植物 进行 繁衍 的 重要 手段 .无 性 繁殖 在 苔 殉 植 物 中 却 甚 为 广泛 , 除 原 丝 体 产生 新 植株 外 , 芽 胞 、 配 子 体 碎 片 和 假 根 等 均 可 形成 新 一 代 植 株 。 它 们 的 雌雄 同 株 或 异 株 及 与 环境 间 关 系 存在 极其 复杂 的 因 素 , 有 竺 长 期 观察 研究 。 组 织 培养 : 探索 苦 从 植物 的 生长 、 发 育 以 及 繁衍 与 环境 条 件 间 的 关系 长 期 以 来 是 通过 组 织 培养 方式 进行 研 53 究 。 最 常用 的 培养 液 Beneeke 溶液 和 Knop 溶 液 分 别 用 于 昔 类 和 人 玖 类 。 植 物 群 落 学 : 在 林 区 尤其 是 温带 森林 内 , 常 存在 大 片 单 一 苦 王 种 类 的 群落 , 并 往往 与 上 层 主要 树种 组 成 以 苦 玫 植物 命名 的 群落 。 和 群落 的 组 成 涉及 对 环 境 适应 能 力 的 竞争 、 养 分 循环 、 分 类 和 排序 , 最 终 反 映 其 演 蔡 趋向 。 环 境 科 学 : 苦 克 植物 对 不 同 生境 基质 的 内 含 物 和 pH 的 差异 的 反 应 灵敏 , 以 至 成 为 指示 植物 。 由 于 若 玫 植物 本 身 构造 特点 , 不 仅 对 重金 属 含量 可 清晰 反 上 映 , 亦 可 显示 大 气 中 SO,、HF 等 污染 的 程度 , 已 被 用 于 绘制 城市 污染 分 布 图 , 是 被 推荐 作 指示 植物 中 仅 次 于 地 衣 的 最 敏感 类 型 , 这 种 特殊 的 敏感 性 远 远 超 过 绝 大 多 数 高 等 植物 。 化 石 学 : 包括 大 、 小 化 石 两 大 类 , 就 昔 玖 化 石 的 研究 已 成 为 判断 各 大 类 起 源 不 同时 期 的 重要 依据 。1925 年 被 认为 是 音信 植物 研究 新 纪元 的 开始 , 石 痰 纪 苷 玫 首 次 被 发 现 。1961 年 , Hueber 从 上 泥 盆 统 地 层 中 发 现 迄 今 所 知 最 早 叶 状 体 苦 类 瓦 epazicites devonzczxs 。 后 来 , 在 石 痰 纪 地 层 中 发 现 了 类 似 于 钱 苔 属 Ricci&、 爪 哇 若 属 Tyexpia 和 义 苦 属 Metzgeric 等 化 石 。 最 早 雁 类 化 石 , 出 现 于 石炭 纪 的 Maziscites zolytrichacexs 无 疑 是 金发 从 类 。 1958 年 , Neuburg 在 原 苏联 境内 发 现 保存 良 好 的 原始 泥 痰 殉 目 Protosphagnales 和 古 现 爸 Vorcztazzzzlaria pzcata。70 年 代 , 在 挪威 和 中 国 云南 分 别 发 现 了 古 孢 子 体 Sporogonites 植物 。 目前, 苦 父 植物 各 大 类 植 物 均 已 有 所 发 现 , 最 早 可 漳 及 古生代 , 为 苦 玫 植 物 起 源 提 供 了 最 有 力 的 依据 。 区 系 与 植 物 地 理学 : 随 着 地 区 、 地 理 位 置 、 海 拔高 度 和 生态 环境 的 差异 , 蔡 玫 植 物 在 各 地 区 形成 了 相应 的 区 系 成 分 。 以 世界 各 大 区 而 言 , 欧 亚 大 陆 的 苷 玫 区 系 具 相同 的 温带 成 分 , 亚 洲 地 区 的 东部 受 喜 马 拉 雅 山系 影响 , 形 成 不 少 特有 属 和 种 .在 亚洲 南部 则 以 热带 成 分 为 主 。 54 南极 为 独特 的 区 系 类 型 , 目 前 至 少 已 发 现 70 种 以 上 的 苦 玫 植物, 冰雪 及 强风 长 期 影响 使 并 父 植物 在 外 部 形态 及 构造 上 产生 趋同 性 , 但 泛 北 极 成 分 由 于 在 北半球 广泛 分 布 而 在 形 态 上 产生 差异 。 蔡 人均 植物 在 世界 各 地 的 分 布 形成 了 相应 的 地 理 分 布 类 型 。 这 种 分 布 格局 目前 被 认为 与 大 陆 板 块 学 说 的 阐述 相 一 致 。 中 国 的 若 苏 植物 学 “从 严格 的 时 间 限 度 衡量 , 中 国 是 全 球 范 围 内 较 早 开始 认识 和 接 触 若 克 植物 的 地 区 , 然 而 系统 地 开展 中 国 若 殖 植 物 研 究 起 始 于 20 世纪 的 40 年 代 。1955 年 是 中 国 苔 从 植物 学 进入 现代 行列 的 分 界 线 , 陈 邦 杰 作为 中 国 苦 克 植 物 学 的 葛 基 人 在 南京 受 中 国 科 学 院 植物 研究 所 和 南京 师范 学 院 生 物 学 系 联合 支持 , 开 办 了 中 国共 从 植物 训练 班 , 首 批 科研 院 所 和 高 校 10 名 年 轻 学 者 接受 了 专业 训练 , 成 为 积极 推动 蔡伦 植 物 学 在 中 国 开 展 的 骨干 《中 国父 类 植物 属 志 》 上 、 下 册 “〔〈 陈 邦 杰 主编 ,1963,1978) 和 《中 国 高 等 植物 图 鉴 》 第 一 册 《 苔 殉 植 物 门 》( 中 国 科学 院 植物 研究 所 主编 ,1972) 的 出 版 推动 中 国 苔 克 植 物 研究 进入 一 个 极为 活跃 的 时 期 。 一 些 地 区 的 昔 克 志 , 如 《东北 玖 类 植物 志 》《 秦 岭 植物 志 》 第 三 卷 《 苔 从 植物 门 》 和 《东北 昔 类 植物 志 》 随 之 出 版 .进入 20 世纪 80 年 代 , 中 国 科 学 院 大 规模 组 织 西藏 和 横断 山 区 综合 考察 工作 , 在 长 达 7 年 考察 期 间 , 共 采 得 苔 从 标本 8 万 号 以 上 。 中 国 科 学 院 屁 明 植 物 研 究 所 和 中 国 科 学 院 植物 研究 所 分 别 组 织 全 国 大 协作 , 出 版 了 《西藏 苦 众 志 》(1985) 和 《横断 山区 苦 克 志 》(1999), 揭 示 了 “ 世 界 屋 状 ” 及 由 于 喜马拉雅 山系 抬升 形成 的 独 特 的 横断 山区 苔 殉 植 物 的 奥秘 。 在 此 期 间 , 1973 年 中 国 孢 子 植物 志 编 辑 委员 会 成 立 , 随 后 中 国 科 学 院 国家 自然 科学 基金 会 及 国家 科 技 部 资助 中 国 动物 志 、 中 国 植物 志和 中 国 苑 子 植 物 志 的 研究 ,《 中 国 苦 克 志 》 作 为 《中 国 孢子 植物 志 》 组 成 之 一 获得 极 大 进展 , 半 数 中 国 克 类 志 已 完成 出 版 或 即将 出 版 。 1980 年 ,中国 的 苔 玫 植 物 学 “大 门 ” 向 国 外 开放 , 首 位 国际 著名 苔 雁 植 物 学 家 和 A. Touw 博士 访问 中 国 北京 等 地 , 促 使 中 国 苦 从 植物 学 研究 与 国际 化 接轨 。1991 年 , 中 国 植物 学 会 批准 成 立 苦 玖 植物 专业 委员 会 , 1992 年 夏 于 北京 召开 中 国 第 一 届 苔 从 植 物 学 会 议 , 并 在 1993 年 8 月 以 中 国 苦 玖 植物 学 芮 基 人 陈 邦 杰 为 名 的 C 瓦 ENT4 (中 文 名 《 隐 花 植 物 生 物 学 》) 发 刊 ,“ 有 助 于 中 国 孢 子 植 物 学 研究 水 平 的 提升 , 并 引导 中 国 苦 玫 植物 学 在 开创 半 个 世纪 后 进入 一 个 更 高 研究 水 平 的 新 时 期 ”。1997 年 8 月 , 在 北京 首次 召开 由 中 国 苔 从 植物 学 家 主办 的 4 年 一 度 的 苦 玖 植 物 学 国际 讨论 会 , 赴 会 中 外 代表 达 百 余 位 。 1998 年 , 包 括 17 章 涉及 15 个 分 支 学 科 的 《 苦 玖 植物 生物 学 》 问 世 , 标志 着 中 国 苔 从 植 物 学 研究 工作 进入 第 三 个 发 展 阶 段 , 这 一 时 期 将 是 《中 国 苦 玫 志 》 包 括 中 、 英 文 两 个 版 本 编 押 全 面 开 展 和 完成 时 期 , 也 将 是 由 分 类 学 至 分 子 生 物 学 、 从 古 化 石 至 植物 地 理学 分 别 深入 发 展 并 相互 联系 的 综合 性 研究 时 期 。 中 国 苦 任 植物 学 在 落后 于 国际 近 一 个 世纪 之 后 , 经 半 个 世纪 的 努力 已 走向 成 熟 。21 世纪 将 是 中 国 依 玖 学 家 努力 使 中 国 苦 殉 植物 学 研 究 赶 上 国际 水 平 , 并 更 积极 显示 中 国 苦 玖 植 物 “ 特 色 ” 的 新 纪元 。 参考 文献 陈 邦 杰 等 《中国 克 类 植物 属 志 》( 上 、 下 册 ), 北 京 : 科学 出 版 社 ,1963、1978。 胡 人 亮 ;( 苔 殉 植 物 学 》, 北 京 : 人 民 教 育 出 版 社 , 1986。 吴鹏 程 : 中 国 苦 玫 植物 研究 的 回顾 与 展望 , 必 N7AYT,T 6 993。 0 Joxrji attori Bot, Lap,56: 29 一 38,1984。 Fifty years of Chinese bryology. 吴鹏 程 :( 昔 玫 植 物 生 物 学 》, 北 京 : 科 学 出 版 社 , 起 88。 《吴鹏 程 ) 蕨 类 植物 系统 学 (Systematics of Pteridophyte) 茧 类 植物 系统 学 是 研究 蕨 类 植物 各 类 群 的 历史 起 源 和 相互 间 的 亲缘 关系 及 其 进化 程 序 , 从 而 为 人 类 管理 、 开 发 、 利 用 其 资源 提 供 依据 的 一 门 学 科 。 现 代 蕨 类 植物 是 介 于 苦 人 玖 植 物 和 种 子 植物 之 间 的 一 类 具有 根 、 葵 . 叶 及 维 管 组 织 分 化 以 及 具有 能 各 自 独立 生活 的 孢子 体 和 配子 体 两 种 世代 交替 的 植物 。 它 是 一 类 历史 古老 、 庞 大 而 关系 错综复杂 的 植物 群 。 自 1940 年 秦 仁 昌 发 表 “ 水 龙骨 科 的 自然 分 类 ”一 文 以 来 , 世 界 蕨 类 学 界 对 其 的 系统 研究 有 如 雨 后 春 筹 般 活 跃 , 发 表 了 不 少 大 大 小 小 的 系统 ,如 E. B. 科 勃 兰 特 (Copeland) 1947 震 349 旺 民 MGRGhi 人 区 5 列 上 本 驹 R E. 霍 尔 通 (Holttum) 1956,1971,1990; M. Tagawa 1959; R. E. G. 匹 契 塞 莫 里 (Pichi Sermolli) 1958,1977; B. K. 纳 雅 (Nayar) 1970; J. A. 克 雷 布 (Crabbe) ,A. C. 杰 米 (Jermy) , 本 工 , 米 歇 尔 〈Mickel) 1975 等 等 .80 年 代 开 始 , 荷兰 乌 特 勒 支 大 学 组 成 了 以 下 赫 利 普 曼 (Hennipman) 为 首 的 水 龙骨 科 系 统 研究 课题 组 。 到 90 年 代 , 先后 出 版 了 鹿角 蕨 Petycerizz (Hennipman 了 & M. C. Roos ,1982)、 榭 蕨 亚 科 Drynarioideae (M. C. Roos,1985)、 石 韦 属 Pyrroszia (了 . Hovenkamp ,1986)、 棱 脉 蕨 属 CozzopjLepizzz (G., Goedl-Linder,1990) 和 星 蕨 属 Miczrosozrz7i (MBosman,1991) 的 5 本 专 著 。 但 由 于 世界 经 济 的 不 景气 ,这 一 基础 学 科 课 题 因 得 不 到 资助 而 中 断 。 随 着 各 分 支 学 科 的 发 展 , 秦 仁 昌 发 表 的 一 些 新 科 陆 续 得 到 承认 , 不 同 程度 地 反映 在 一 些 国家 的 植物 志 399 中 。 如 B. S,、Parris 在 其 重 编 Hooker 的 Tconmes _Plaztaraza 第 40 卷 , 第 4 册 《 有 关东 亚 禾 叶 蕨 科 的 一 些 种 ?一 书 的 前 言 中 指出 : 禾 叶 蕨 科 被 秦 仁 昌 从 水 龙骨 科 分 立 出 来 近 50 , 今 天 除了 极 少 作者 如 Tryon 和 了 Proctor 外 , 已 一 致 承 认 这 是 一 个 独立 的 科 。 但 这 并 不 意味 着 蕨 类 学 界 对 蕨 类 系统 已 经 有 了 大 致 的 共识 , 在 一 些 科 的 排列 和 科 以 下 的 分 类 , 甚至 在 纲 的 排列 上 仍然 存在 着 不 同 的 意见 。 如 前 面 所 提 到 的 棱 脉 蕨 属 和 星 蕨 属 两 本 专 著 , 前 者 将 秦 氏 系统 中 的 Schnezorepis J. Sm. 、 Ching、 已 olLypoCzast7rz772 Ching、 Metapolypodziz Ching 合并 为 Gonmiopjhlepbiz2 , 以 和 分 离 脉 的 Pozypodizzr 相 区 别 ;而 后 者 则 是 将 线 蕨 属 Colyszs、 薄 展 蕨 属 ZezptocAzlz5、 扇 蕨 属 Neocheiropteris 和 瘤 蕨 属 Phymaatosorxs 〈 即 PPymatodes 和 忆 jymazatopsis) 以 及 Dipleza 、Denadzrocozche 两 个 产 于 菲律宾 的 小 岛 上 的 小 属 并 在 一 起 。 1990 年 ,K. Kubitzki 主编 的 《 维 管 植物 科 属 志 》 第 一 卷 的 《 茧 类 植物 门 》 由 瑞士 K. U. Kramer 编撰 , 其 中 一 些 科 分 别 由 欧 、 美 、 日 各 有 关 学 者 执笔 。 它 代表 了 近 20 年 来 世界 蕨 类 学 界 各 种 分 类 观点 的 综 览 。 该 书 将 蕨 类 植物 分 为 裸 蕨 、 石 松 、 枫 叶 蕨 和 真 茧 4 纲 , 将 传统 的 水 韭 岗 和 石松 、 卷 柏 并 列 为 石松 纲 下 的 科 。 在 裸 蕨 纲 下 的 松 叶 蕨 科 亲 缘 关 系 的 讨论 中 提 到 , 长 期 以 来 松 叶 基 被 认为 是 拟 蕨 类 的 原始 类 型 , 而 近年 来 一 些 研究 结果 表明 其 有 些 特征 和 真 蕨 相近 。 如 叶 子 早 期 的 个 体 发 育 情 况 、 配 子 体 、 多 鞭毛 精 子 、 假 根 和 钨 子 宫 的 特征 以 及 松 叶 蕨 孢子 结 构 和 壁 的 形成 都 和 真 蕨 相似 。 因 此 Tryon 认 为 可 将 之 放 在 真 蕨 岗 下 作为 亚 纲 。 而 双 . HH. Wagner 认为 , 松 叶 蕨 毕竟 与 真 蕨 分歧 太 远 , 应 该 以 其 本 身 的 特征 作为 一 个 纲 。 秦 仁 昌 1978 年 把 裸 茧 亚 门 放 在 拟 蕨 类 的 末尾 , 靠近 56 已 olyzpodzozaes 真 茧 亚 门 , 意 图 即 在 此 。 Kramer 在 真 蕨 纲 下 列 有 33 个 科 , 其 中 除 产 于 中 南美 洲 的 3 个 科 Lophosoriaceae、 Loxomataceae、Metaxyaceae 外 , 和 秦 氏 系统 比较 有 以 下 不 同 : 将 石 杉 科 Huperziaceae 归 人 石松 科 Lycopodiaceae, 七 指 蕨 和 阴 地 了 蕨 归 人 瓶 J 儿 5 小 . 章 Ophioglossaceae, 观 音 座 堆 Angiopteridaceae 和 天 星 芯 归 和 人 人 合 赛 茂 Marratiaceae, 海 金沙 科 Lygodiaceae 以 及 主 产 于 美洲 的 4mzexzzaceae Zi 和 非洲 的 Reed 并 人 藻 草 蕨 科 Schizaeaceae, 硕 蕨 科 Dennstaedtiaceae 包括 蕨 科 Pteridiaceae 、 鲜 始 蕨 科 Lindseaceae 和 姬 蕨 科 Hypolepidaceae, 光 叶 藤 蕨 科 并 队 人 雹 并 笑 庚 蕨 将 科 Blechnaceae, 车 前 蕨 科 Antrophyaceae 并 人 书 带 蕨 科 Vittariaceae, 雨 蕨 科 Gymnogrammitidaceae 并 人骨 碎 补 科 Davalliaceae , 实 蕨 科 Bolbitiaceae 和 舌 蕨 科 入 蕨 蕨 科 而 剑 蕨 科 Loxogrammaceae、 鹿角 莽 科 Platyceriaceae 和 榭 蕨 科 Drynariaceae 则 并 人 水 龙骨 科 Polypodiaceae 。 其 他 , 如 凤 尾 蕨 科 Pteridaceae 下 设 6 个 亚 科 : Platyzomatoideae 〈 产 于 澳大利亚 ), Taenitidoieae , Helminthostachyaceae Botrychiaceae Christenseniaceae Ad1opzzaceae Stenochlaenaceae Elaphoglossaceae ,” 归 Lomariopsldaceae, Ceratopterlioldeae, Cheilanthoideae, Andiantoideae, Pteridoideae。 它 包括 秦 氏 系统 的 水 蕨 科 Parkeriaceae、 中 国 蕨 科 Sinopteridaceae、 疯 蕨 科 Acrostichaceae、 铁 线 蕨 科 Adiantaceae、 裸 子 蕨 科 Hemionitidaceae 和 Pichi Sermoli 系统 的 Negtripteridaceae、 Actiniopteridaceae、 以 及 Platyzomataceae、 Taenitidaceae、 Cryptogrammaceae Nayar 系统 的 Cheilanthaceae 。 鳞 毛 蕨 科 Dryopteridaceae 下 分 两 个 亚 科 。 将 叶柄 具 3 个 以 上 维 管束 、 排 列 成 圆 形 、 孢子 无 叶绿素 的 包括 在 鲜 毛 蕨 亚 科 下 分 Rumohraeae、 Dryopterideae 、Tectarieae 3 个 族 .。 其 成 员 包 括 了 鳞 毛 蕨 科 Dryopteridaceae、 球 盖 蕨 科 Peranemataceae 和 三 又 蕨 科 Tectariaceae ( 即 秦 氏 系 统 的 Aspidiaceae) 。 而 将 叶柄 具 2 个 带 状 维 管束 、 向 上 汇合 成 模 形 、 孢 子 有 或 无 叶绿素 的 归 人 蹄 盖 蕨 亚 科 Athyrioideae, 下 分 Physematieae 和 Onocleeae 2 个 族 , 包 括 了 秦 氏 系统 的 蹄 盖 蕨 科 Athyriaceae、 肿 足 茧 科 Hypodematiaceae 、 球 子 蕨 科 Onocleaceae 和 岩 蕨 科 Woodsiaceae。 金星 蕨 科 Thelypteridaceae 自 秦 仁 昌 的 亚洲 大 陆 金星 蕨 科 新 分 类 系统 (1963) 和 尺 . E. 霍 尔 通 的 东 半 球 的 金星 蕨 科 系 统 〈1971, 1982) 发 表 之 后 ,A. R. 史密斯 也 发 表 了 不 少 有 关 该 科 的 文章 .在 ( 维 管 植物 科 属 志 》 中 , 一 反 秦 氏 和 霍 氏 , 特 别 是 霍 氏 分 属 过 于 细小 的 观点 , 将 金星 蕨 科 分 为 5 个 属 . 除了 卵 果 茧 属 Phesgopterzs、 针 毛 茧 属 Macrothelyzpterzs 和 紫 柄 蕨 属 Psexdopjpnegopteris 外 , 将 具 分 离 叶脉 、 有 网 状 纹饰 钨 子 的 归 和 沼泽 蕨 属 Thpelypters, 沼 泽 蕨 属 下 分 6 个 亚 属 : 沼泽 蕨 属 Tjpelypteris, 金 星 蕨 属 Parctphelyzpterzs, 假 鳞 毛 蕨 属 Zaostrea, 凸 轴 蕨 属 etatpelypterzs, 区 ,L472zc7opelta 。 而 将 叶脉 多 数 , 侧 脉 在 弯曲 处 相遇 或 在 缺 刻 下 联结 成 一 至 多 对 网 眼 , 苞 子 具 翅 状 、 瘤 状 和 刺 状 纹饰 的 种 类 归 人 毛 蕨 属 Cyclosorzs。 毛 蕨 属 下 分 20 个 亚 属 ,Cyclosorzs, lesopAnLepzo71, Dryopteridoldeae, jzzelopte7z3, tez7Ozpte773, Cozzobpte7zs, Mezzzsczz772, ezzzso7z770, 申 征 许多 Dzzzoz 记 jobptezzs,Wezizsczopszs,O7yzpotp7z 寺 个 组 。 其 中 4pacopteris 包括 Promepjpziz72 和 玖 aplocdzctyz72 ), gz 力 jae7oste 思 7]a7205, (包括 秦 氏 系统 的 ZeptiogS7Q712720 和 Q4pacopte7z5 4pacozpteza3 , teg7208g7CQ7I21IUCQ Dizictyoclzzie ), 已 ec/Czo7zzez7071, CAzzsteLLa ), CULazpAytozpterz3, Cyclosoriopteris (〈( 异 名 47j7z 力 凡 z72ez7072, Cyclog7Q7]27Q, 已 7zezx712Qtozpte728, 已 sexaocyclLoso7z3, T7igoxzospora,Chizagia,Plesiomext7zoa 。 这 一 分 类 在 某 种 程度 上 是 秦 氏 和 霍 氏 两 系统 的 变种 。 铁 角 蕨 科 , 至 少 有 10 个 左右 、 过 去 被 多 数 人 承认 的 属 被 并 人 惟一 的 铁 角 蕨 属 4splenzzxzz 中 ,使 这 个 科 成 为 有 700 多 个 种 的 单 属 科 。 鲜 毛 蕨 亚 科 中 的 耳 蕨 属 Polystzchzz 包 朱 森 Cy7ztiogo7zzeLLz7]0、 Cy7toz2zz712 、 书 几 azezrozpmLepza、 Cy7ztoz72zCzctyz772、 Plecosorxus、Papzxapteris、4cropelta , 当 然 也 包括 秦 氏 系统 的 Phnanerobppnebiopsis 和 Soxrolezpidizmzi。 尽管 产 于 西半球 的 Phanzeropjhlepbia 属 , 其 中 个 别 种 的 叶脉 具有 少数 网 眼 , 可 以 和 东 半 球 的 Cyrtomzzzz 合并 为 Cyrtoxzz7z, 但 它 在 叶 形 、 叶 脉 和 孢子 赛 群 排列 上 显然 不 同 于 耳 蕨 属 。Kramer 认为 这 两 属 分 别 自己 olystzcPzezza 衍化 而 来 .他 还 认为 耳 蕨 属 和 鲜 毛 蕨 属 非常 相似 , 只 是 因为 有 杂 种 出 现 以 及 孢子 周 壁 结构 支持 将 两 属 分 开 。 在 蹄 盖 蕨 亚 科 中 , 将 Zznathyrzzmz Koid., (1932 )、 Dryoatpyxrzz72 Ching 〈1941 )、 4ijhyriopsis Ching (1964) 和 Pa7ratyriz77a Holttum (1959) 归并 到 繁殖 器 官位 置 不 稳定 的 Depaziza Hook. et Bak. (1829) 。 仅 产 于 夏 威 夷 的 Depaxia 属 ,Copeland 在 1947 年 就 指 出 它 不 具有 一 个 属 的 合适 标准 。 因 为 它 的 苑 5 多 0 子 面 群 在 同一 叶片 上 存在 多 种 着 生 形 式 , 或 生 于 侧 脉 顶 端 而 突出 叶 缘 之 外 呈 碗 状 〈 属 就 是 根据 这 一 特征 建立 的 ) ,或 生 于 叶 缘 内 的 侧 脉 下 部 而 具 长 圆 形 的 盖 . 连 M, Kato 自己 也 认为 它 是 Dryoa 夸 wyrizzz 和 Zaxzatpyriz7z 两 属 的 假定 杂交 产物 。 如 果 是 因为 命名 法 的 优先 权 问 题 , 那 也 只 能 采用 S. Kurata 1961 年 的 意见 , 以 Daira 态 yriza 来 包含 其 他 属 , 而 将 Depazia 合并 到 4 如 yrizx , 或 像 秦 仁 昌 一 样 将 之 列 人 蹄 盖 蕨 科 作为 一 个 属 。 总 之 , 近 十 多 年 来 的 蕨 类 植物 系统 研究 , 除了 一 些 公 认 的 类 群 外 , 趋 向 于 重新 探讨 各 类 和 群 间 的 内 在 共性 , 避 免 人 为 的 分 割 。 这 对 寻求 一 个 更 自然 的 系统 是 有 益 的 。 参考 文献 Chiimng 方 RC.s 4cia PROz jiSz22. 凡 6W(30 : 册 Ge19: 16 4) uu6eGs30978a Copeland, 匡 .B. ,Cenrera Fazlzczxzz ,Chronica Botanica Co. ,1947 。 Kato ,M. : Jorxzr7z. Fac.、 cz U7z。 ToRyo,13: 375 一 425,1984。 Kramer,K. U. : In :Kubitzki, 开 . (eds. ) : 7T7e 下 azzazlzes az Gezera oj Tascxlar 忆 Lazts ,Springer- Verlag ,Berlin Heidelberg Lugarden ,B. Grana,8 : 45 一 165, 林 990。 〈 邢 公使 ) 中 国 蕨 类 植物 的 科 属 系统 和 历史 来 源 CThe Chinese Fern Families and Genera Systematic Arrangement and Historical Origin ) 秦 仁 昌 于 1978 年 在 《植物 分 类 学 报 》16 卷 3、4 期 发 表 了 一 篇 茧 类 植物 系统 学 专 论 。 现 有 的 化 石 资料 表明 裸 蕨 类 植物 在 志 留 纪 一 泥 盆 纪 初 期 已 成 为 第 一 个 陆 生 植物 群 , 经 过 漫长 岁月 的 适应 、 分 化 和 发 展 , 到 晚 泥 从 世 才 出 现 其 他 蕨 类 植物 , 其 中 一 些 如 石松 类 的 58 鲜 木 目 和 枫叶 类 的 古 芦 木 属 等 ,不 但 有 了 根 、 荃 、 叶 的 分 化 , 维 管 组 织 中 还 出 现 了 形成 层 , 成 为 当时 最 早 的 高 大 乔木 . 随 着 地 壳 的 变迁 , 一 些 高 大 的 乔木 被 埋 在 地 层 深 处 , 成 为 今天 人 类 利用 的 煤炭 ;一 些 难以 适应 当时 环境 的 植物 被 淘汰 , 留 下 来 的 则 是 今天 众多 的 绝 大 多 数 草本 的 蕨 类 植物 类 群 。 一 般 将 它 分 为 拟 蕨 和 真 蕨 两 大 类 。 前 者 为 小 叶 型 蕨 类 , 叶 通 常 不 发 过, 单一、 不 分 裂 , 有 的 退化 成 鳞片 或 膜 质 状 , 无 复杂 的 叶脉 系统 , 孢 子宫 通常 生 于 孢子 叶 的 叶腋 内 ;后 者 多 为 大 叶 型 蕨 类 , 叶 大 都 分 裂 , 有 复杂 的 叶 肪 系统, 孢子 吉 通 常 成 群生 于 叶 背 的 叶脉 的 于 托 上 。 面 对 这 一 群 历史 古老 的 植物 , 研 究 其 错综复杂 的 亲缘 关系 , 建 立 一 个 比较 自然 的 系统 , 对 大 们 开 发 和 利用 是 一 个 重要 的 环节 。 最 早出 现 的 是 1836 年 'C. 普 莱 氏 (Presl) 系统 , 他 将 真 蕨 共 分 为 13 科 , 16 族 , 1845 年 增加 6 个 科 ,9 个 族 。 这 是 19 世纪 一 个 较 清 晰 的 系统 .但 1844 一 1864 年 虎 克 〈〔W. J. Hooker) 将 真 茧 类 植物 分 为 11 科 , 其 中 水 龙骨 科 分 为 2 亚 科 。1865 一 1868 年 虎 克 和 贝 克 (W. J. Hooker 扑 J. G. Baker) 将 真 蕨 分 为 6 科 , 其 中 水 龙骨 科 按 孢子 宫 群 有 盖 与 否 分 为 2 个 亚 科 , 下 分 13 个 族 , 这 个 科 几 乎 包 括 了 85%% 的 真 蕨 种类。 其 后 的 其 他 系统 很 大 程度 上 和 虎 克 的 多 少 近 似 。1938 年 C, 克 利 斯 滕 森 (Christensen) 在 Tradezr Faizczza 一 书 中 , 将 真 茧 分 为 厚 囊 蕨 和 薄 宫 蕨 两 个 纲 , 前 者 包含 瓶 儿 小 草 和 观音 座 莲 两 个 目 , 后 者 包 含 真 蕨 和 枫叶 苹 两 个 目 。 真 蕨 目下 分 15 个 科 ,, 其 中 水 龙骨 科 下 分 15 个 亚 科 , 有 些 亚 科 下 再 分 族 。 虽 然 这 一 系统 已 有 很 大 的 进步 ,但 对 真 茧 目 而 言 , 还 很 难说 是 自然 的 。 秦 仁 昌 在 1940 年 将 传统 的 水 龙骨 科 分 为 33 科 ,1954 年 发 表 了 第 一 个 中 国 蕨 类 植物 系统 之 后 , 又 于 1978 年 将 他 数 十 年 的 研究 心得 汇集 成 文 。 和 1954 年 的 系统 相 比 , 不 是 将 蕨 类 植物 门 分 成 裸 蕨 、 石 松 、 水 韭 、 木 贼 和 真 茧 5 个 纲 , 而 是 分 别 将 之 提升 为 5 个 亚 门 , 并 将 松 叶 蕨 亚 门 〈 即 裸 蕨 亚 门 ) 放 在 木 贼 亚 门 和 真 蕨 亚 门 之 间 , 其 主要 论点 是 蕨 类 植物 在 进化 上 , 并 非 像 过 去 一 些 系统 所 表示 的 , 好 像 真 蕨 类 是 由 拟 蕨 类 发 展 而 来 的 。 从 拟 茧 类 的 多 种 形态 发 育 模式 来 看 , 它 们 在 历史 上 是 各 有 其 发 展 路 线 的 , 因 而 它们 应 该 以 亚 门 的 地 位 和 真 茧 并 列 在 蕨 类 植物 门 中 。 近 年 来 解剖 学 和 繁殖 生物 学 的 研究 表明 , 现 存 的 古老 裸 蕨 类 松 叶 茧 的 许多 特征 , 如 叶子 早期 个 体 发 育 、 地 下 生 的 圆柱 形 配 子 体 、 多 凌 毛 的 精子 、 假 根 和 孢子 囊 等 也 分 别 在 真 蕨 中 发 生 ;, 其 孢子 结构 和 壁 的 形成 也 和 真 蕨 相似 。1990 年 ,Tryon 认为 可 以 将 之 放 在 真 蕨 岗 下 作为 一 个 亚 纲 。 W. H., Wagner 认为 , 松 叶 蕨 毕竟 与 真 蕨 分 歧 太 远 , 应 该 以 其 本 身 的 特征 作为 一 个 独立 的 纲 . 秦 仁 昌 的 这 一 系统 因 集 毕 生 研 究 心 得 , 并 吸收 国际 有 关 学科 的 研究 成 果 而 为 全 国 植 物 标 本 馆 所 采用 , 并 于 1989 年 获 中 国 科学 院 自然 科学 一 等 奖 , 1993 年 获 国 家 自然 科学 一 等 奖 ; (和 邢 公 使 ) 植物 资源 学 (Plant Resources ) 二 、 植 物资 源 与 人 类 人 类 离 不 开 自 然 环 境 , 自 然 环 境 孕 育 着 大 类 , 这 是 众所周知 的 事实 。 其 中 , 植 物资 源 是 组 成 人 类 生存 的 重要 物质 基础 之 一 , 人 类 的 衣 、 食 、 住 、 行 几乎 都 与 植物 资源 有 着 密切 的 关联 。 但 是 人 类 对 植物 资源 的 认识 是 随 着 生活 的 进程 而 渐进 的 , 因 此 , 各 历史 阶 段 , 由 于 人 们 认识 和 利用 程度 的 不 同 , 植 物 资源 中 可 资 人 类 利用 的 植物 种 类 也 不 同 。 资 源 植 物 是 一 种 相对 的 概念 , 现 阶段 已 被 人 们 认识 到 其 用 途 的 统称 之 为 资源 植物 。 但 实际 上 植物 界 蕴 藏 着 很 多 目前 人 类 尚未 认识 、 尚 未 开发 利用 的 植物 资源 。 通 过 技术 手段 的 发 展 , 以 及 人 类 生活 的 丰富 , 发 挥 植物 中 为 人 类 可 利用 的 潜力 , 这 就 是 我 们 对 植物 资源 学 所 赋予 的 含义 。 三 、 植 物资 源 学 的 定义 、 对 象 与 任务 植物 资源 学 是 研究 从 自然 界 发 掘 更 多 的 资源 植物 的 一 门 学 科 。 它 以 植物 分 类 学 为 基 础 , 充 分 了 解 民 间 利 用 的 各 方面 , 加 以 总 结 或 提高 ,并 根据 植物 分 类 学 与 系统 学 的 知识 , 从 其 亲缘 关系 相关 的 种 类 中 去 发 气 更 多 可 发 挥 其 潜力 的 资源 植物 . 在 此 基础 上 , 定性 、 定 量 地 研究 植物 中 有 用 物质 各 项 参数 , 查 清 植 物 生态 环境 及 其 与 环境 的 相互 影响 、 分 布 及 列 藏 量 、 可 利用 部 位 的 生物 量 , 并 提出 其 可 持续 利用 的 策略 , 使 该 种 植物 资源 既 能 开发 利用 又 能 得 到 充分 保护 。 植物 资源 学 是 这 样 的 一 门 学 科 , 它 的 对 象 是 地 球 上 所 有 存在 的 植物 种 类 , 包 括 已 被 人 们 开发 利用 的 和 尚未 被 人 们 开发 利用 的 各 种 植物 。 它 的 研究 内 容 十 分 广博 , 但 其 中 心 内 容 包括 三 方面 : 1, 研 究 资源 植物 的 类 型 和 分 布 ; 2, 资 源 植物 的 理化 成 分 和 经 济 价值 ; 3, 植物 资源 的 开发 、 利 用 和 保护 。 植物 资源 学 的 研究 内 容 决 定 了 它 实 际 上 是 一 门 综合 性 的 应 用 植物 学 , 它 的 研究 方法 是 借鉴 于 植物 学 各 学 科 的 研究 方法 整合 而 成 , 随 各 分 支 学 科 的 研究 技术 的 推进 而 发 展 。 三 、 植 物资 源 学 与 植物 学 其 他 学 科 的 关系 植物 资源 学 的 对 象 与 任务 决定 了 它 与 其 他 分 支 学 科 有 着 密切 的 关联 , 不 仅 如 此 , 它 与 其 他 相应 学 科 也 有 着 因果 和 内 在 与 表征 的 关系 。 例 如 , 药 用 植物 的 研究 , 必 然 涉 及 医 59 2 学 、 药 学 和 药理 学 等 ;食用 植物 的 研究 必然 与 营养 学 和 食品 加 工 及 制造 学 相关 联 ; 工业 用 品 的 开发 就 要 有 关于 各 门类 的 工业 如 轻 工 业 、 日 化 工业 等 的 知识 ;要 开发 新 的 园林 植 物 或 环保 树种 就 要 涉及 园艺 、 农 林 、 景 观 等 方面 。 因 此 , 它 离 不 开 人 类 所 涉及 的 方 方 面 面 。 但 就 理论 上 来 说 , 它 与 植物 学 的 各 分 支 学 科 更 是 息息相关 。 因此 ,植物 资源 学 的 具体 对 象 是 植物 ,所 以 对 植物 的 认定 以 及 它们 的 亲缘 关系 的 探索 是 必 不 可 少 的 ; 由 于 它 研究 的 是 植物 内 某 一 部 分 或 某 一 器 官 可 和 否 为 人 类 所 利用 ,这 样 , 其 化 学 成 分 、 生 理 特性 、 组 织 、 细 胞 等 的 形态 与 品质 等 的 研究 也 属 必 要 。 植 物 的 生长 并 非 孤立 的 , 它 与 其 他 植物 种 群 及 自然 地 理 环境 之 间 相 互 关 系 的 认识 , 以 及 它 在 我 们 所 涉及 的 范围 内 的 蕴藏 量 也 是 需要 知道 的 前 提 。 它 与 植物 分 类 及 系统 学 .植物 生态 与 地 植物 学 、 植物 生理 学 、 植 物 细 胞 学 、 植 物 形 态 与 解剖 学 、 植 物化 学 以 及 植物 栽培 学 等 都 有 着 因果 渊源 和 互 为 手段 不 可 分 的 关系 。 植物 可 被 人 类 利用 的 各 种 特性 都 是 由 植 物 内 在 的 种 质 决定 的 。 目 前 人 类 所 拥有 的 作 物 , 包 括 粮食 作物 和 经 济 作物 , 都 是 长 期 以 来 由 原始 存在 的 各 种 野生 状态 的 种 质 选 育 而 来 。 为 了 选 育 、 改 良 植物 的 特性 , 必 然 要 研 究 植物 的 种 质 资源 ,这 将 是 一 门 轩 新 的 学 科 。 四 、 我 国 植物 资源 的 历史 1. 十 代 描 述 及 发 据 阶 段 由 于 植物 资源 一 直 是 人 类 赖 以 生存 的 物 质 基 础 , 因 此 , 人 类 为 了 了 解 可 用 的 植物 资 源 , 不 断 地 对 它们 进行 研究 , 各 种 各 样 的 著 作 流传 后 世 。 我 国 古代 也 不 例外 , 出 现 了 很 多 直至 现在 还 很 有 价值 的 文献 。 集 周 朝 至 春 秋 时 期 民间 诗歌 于 大 成 的 《诗经 》 里 已 记载 了 一 百 多 种 植物 的 采集 和 利用 ;东汉 末 年 《神农 本 草 经 》 中 记载 了 药 用 植物 252 种 , 这 60 表明 中 华 民族 特有 的 古本 草 学 已 粗 具 规模 ; 至 公元 5 世纪 前 后 的 《 齐 民 要 术 》 更 是 当时 集 经 济 植物 之 大 全 , 它 不 仅 指 出 了 有 用途, 而且 还 包括 提取 的 工艺 , 如 制 糖 工艺 和 提取 原料 的 工艺 ; 至 唐 宋 之 间 成 书 的 《新 修 本 草 》 可 谓 我 国 历史 上 第 一 部 国家 药典 。 其 他 历代 关 于 植物 资源 方面 或 涉及 植物 资源 方面 的 书 更 是 不 胜 枚 举 。 据 不 完全 统计 , 以 《 农 政 全 书 》《 齐 民 要 术 》 等 书 为 代表 的 关于 农业 、 果 蔬 及 经 济 作物 方面 的 著作 有 24 部 , 以 《本 草 纲目 》 为 代表 的 各 种 本 草 著作 有 43 部 , 有 关 花卉 园艺 方面 的 著作 约 有 24 部 。 这 些 著作 均 对 我 国 利用 植物 资源 的 历史 做 出 了 详细 的 记 载 和 不 朽 的 贡献 。 2. 近代 的 发 展 和 大 规模 的 植物 资源 调 查 阶段 在 50 年 代 之 前 ,没有 形成 “植物 资源 ”这 一 概念 , 有 关 此 类 研究 也 极为 分 散 , 如 1903 年 谨 页 祖 发 表 了 “有 用 植物 和 有 毒 植物 述 略 ” 一 文 。1915 一 1921 年 间 , 吴 云 间 、 陈 袖 和 杜 嘉 瑜 等 发 表 了 若干 有 关 植 物 有 用 成 分 及 有 毒 成 分 研究 的 文章 。 此 外 , 各 地 商检 局 等 单位 对 植物 挥发 油 、 油 脂 、 茶 叶 、 酒 类 和 单 宁 等 都 有 分 析 。 总 的 来 说 , 当 时 , 男 于 时 局 以 及 科学 技术 的 发 展 水 平 , 发 展 极为 缓慢 。 中 华人 民 共 和 国 的 成 立 , 标 志 着 我 国 科 学 事业 的 新 起 点 。 建 国 初 期 , 国 民 经 济 迅速 恢复 和 社会 主义 建设 的 发 展 , 迫 切 需要 开展 植物 资源 的 普查 和 应 用 研究 , 教 学 部 门 也 为 有 关 队 伍 的 建设 开展 了 培训 工作 。 1954 年 北 京 大 学 生物 学 系 沈 需 如 根据 当时 苏联 的 一 些 文献 首先 开设 了 植物 资源 学 课程 。 后 来 , 云 南大 学 生物 学 系 也 设立 了 植物 资源 专业 。 1958 年 4 月 , 国 务 院 发 出 《关于 利用 和 收集 我 国 野生 植物 原料 的 指示 》, 开 始 了 大 规 模 的 植物 资源 的 普查 和 有 用 成 分 分 析 , 全 国 以 各 地 区 植物 研究 单位 和 商业 部 为 主 , 组 织 大 专 院 校 和 轻工业 部 门 约 三 万 余人 初步 摸 清 了 我 国 野生 植物 资源 分 布 情况 和 蕴藏 量 , 提 出 了 一 大 批 有 经 济 价值 的 化 工 原料 和 进口 代 用 品 ,, 并 由 52 个 单位 协作 编写 《中 国 经 济 植 志 》 上 、 下 册 , 内 容 包括 有 经 济 价值 或 发 展 前 途 的 原料 植物 2 411 种 ,其 中 纤维 类 468 种 ,淀粉 及 糖 类 278 种 , 油脂 类 430 种 , 樟 料 类 301 种 , 芳香 油 类 320 种 , 树脂 及 树胶 类 25 种 , 药 用 类 466 种 , 土 农药 类 50 种 , 其 他 43 种 。 后 来 , 较 大 规模 的 调查 是 在 1966 年 开始 的 关于 中 草药 群众 运动 , 编 写 了 《全 国 中 草 药 汇 编 》 大 大 发 扬 了 我 国 传统 医药 , 也 发 掘 了 为 数 众 多 的 民间 草药 , 并 把 它们 提高 到 现 代 技 术 水 平 上 加 以 研究 。 在 政府 重视 、 各 方 面团 结 协作 下 , 各 种 地 方 经 济 植物 志 、 中 药 志 、 药 用 植物 志 、 油 料 植物 、 造 纸 植物 和 有 毒 植物 等 各 类 有 关 植 物资 源 方面 的 书籍 如 雨 后 春 筹 般 地 出 版 , 大 大 地 推动 了 我 国 植物 资 源 学 的 发 展 。 3. 发 现 和 发 明 阶 段 通过 大 规模 的 植物 资源 调查 , 我 国 科学 工作 者 发 现 了 不 少 有 利用 价值 的 植物 , 其 中 有 较 突 出 应 用 价值 和 有 显著 经 济 效益 的 发 现 有 : (1) 芳香 植物 山 巷子 的 发 现 , 不 仅 解决 了 我 国 对 柠檬 醛 的 需要 , 还 可 大 量 出 口 。 (2) 在 海南 岛 和 云南 , 橡 胶 的 引种 和 栽培 。 (3) 葛 芙 木 的 发 现 解决 了 降 血 压 药物 利 血 平 的 来 源 , 打 破 了 国外 对 利 血 平 的 垄断 。 (4) 暮 某 资 源 的 发 现 , 挖 掘 出 可 利用 于 合成 可 得 松 和 避孕 药 的 原料 。 (5) 利用 橡 碗 、 化 香 、 红 根 、 地 榆 和 靶 奖 等 资源 提取 档 胶 , 解 决 了 原料 来 源 。 (6) 田 菁 胶 的 发 现 很 大 一 部 分 代替 了 进 口 的 瓜 尔 胶 , 可 作为 石油 工业 上 基 压 裂 液 的 原料 , 大 大 提高 了 石油 的 产量 。 此 外 , 还 有 很 多 药物 如 美 登 木 、 喜 树 碱 、 三 尖 杉 酯 碱 、 赔 皮 激 素 以 及 工业 试剂 桑 色 素 等 在 我 国 植物 资源 中 的 发 现 , 均 创造 了 巨大 的 经 济 效益 和 社会 效益 。 其 中 值得 特别 指出 的 是 : G1) 野生 稻 雄 性 不 育 株 的 发 现 1970 年 袁隆平 的 研究 小 组 在 海南 岛 岩 县 找到 了 野生 稻 的 雄性 不 育 株 , 为 我 国 培育 杂交 水 稻 打 开 了 突破 口 。1973 年 实现 了 三 系 配套 ,1974 年 选 配 出 强 优势 杂交 水 称 组 合 , 并 试 种 成 功 , 1975 年 攻克 制 种 技术 , 1976 年 开始 大 面积 推广 , 这 是 我 国 的 一 大 发 明 , 超 过 了 国际 上 虽 有 研究 而 从 未 应 用 于 生产 的 酚 村; (2) 抗 疙 药 青 萝 素 的 发 明 1977 年 层 哟 哆 等 在 我 国 野生 植物 黄花 苦 〈4zrtemzsia azzza) 中 发 现 青 苇 素 (Arteannuin 或 Artemisinin ,Qinghaosu) ,并 制 成 一 种 高 效 、 速 效 的 抗 旗 药 , 对 间 日 疙 特 别 是 对 脑 型 半 有 良 效 , 挽救 了 很 多 垂危 病人 , 后 来 研制 出 的 区 甲 醚 ,为 我 国 独创 的 高 效 、 速 效 、 低 毒 的 抗 准 药 , 这 是 我 国 对 世界 医药 学 做 出 的 重要 贡献 。 在 此 阶段 , 我 国 还 开发 出 很 多 野生 植物 资源 用 于 果品 饮料 、 蔬 菜 、 观 赏 和 药物 等 方 面 , 如 沙棘 、 文 冠 果 、 紫 莫 〈 殴 菜 干 )、 金 花 茶 、 绞 股 兰 等 。 五 、 植 物资 源 的 合理 利用 与 保护 植物 资源 是 人 类 生存 与 发 展 必 不 可 少 的 物质 基础 , 但 是 , 随 着 人 口 的 快速 增长 和 工 业 革 命 的 加 速 , 社 会 生产 力 不 断 提高 , 人 类 对 植物 资源 的 开发 利用 进入 了 一 个 新 阶段 , 使 人 类 将 自身 置 于 大 自然 的 对 立 面 , 对 自然 界 的 开发 改造 的 同时 忽略 了 保护 , 因 此 , 使 地 球 上 的 森林 减少 了 , 草 地 遭 到 了 破坏 , 物 种 遭 到 了 灭绝 。 据 国际 自然 与 自然 资源 保护 组 织 数据 库 1986 年 的 材料 , 全 世界 已 有 61 多 16 100 种 植物 被 列 为 濒危 种 , 而 且 , 每 年 都 有 增加 。 为 此 , 国 际 自然 与 自然 资源 保护 联盟 于 1980 年 发 表 了 《世界 自然 资源 保护 大 纲 》 提出 保护 基本 生态 过 程 和 生命 维持 系统 , 保 证 生态 系统 和 生物 物种 的 持续 利用 , 保 存 遗 传 多 样 性 。 我 国 也 参加 了 这 一 活动 , 并 积极 地 制定 了 各 项 措施 , 在 各 地 建立 了 各 种 类 型 的 自然 保护 区 , 发 表 了 《国家 重点 保护 植物 的 红皮书 》。 但 是 , 植物 资源 的 合理 利用 与 保 护 问题 在 我 国 远 未 解决 。 虽 然 我 国 森 林 履 闭 率 急剧 下 降 的 趋势 正在 被 扼 止 , 但 是 , 大 型 工程 所 造成 的 生态 系统 的 破坏 仍 在 继续 , 物 种 的 灭绝 或 濒临 灭绝 还 将 持续 , 为 此 , 在 今 后 如 何 处 理 好 植物 的 开发 利用 与 保护 的 关系 仍 是 重大 的 课题 。 正如 《世界 自然 资源 保护 大 纲 》 指 出 的 “人 类 在 谋求 经 济 发 展 和 享用 自然 财富 的 过 程 中 , 必 须 认 识 到 资源 是 有 限 的 这 一 实际 情 况 和 生态 系统 的 支持 能 力 , 而 且 , 还 必须 考 虑 到 子孙 后 代 的 需求 , 这 是 自然 资源 保护 的 宗旨 ”, 我 们 反对 绝对 保护 ,也 反对 盲目 开发 , 为 此 , 我 们 必须 : 1, 在 不 断 发 掘 新 的 资源 植物 种 类 的 同 时 , 要 注意 服从 生态 学 规律 , 充 分 发 挥 植物 资源 的 再 生 能 力 , 以 期 永 续 利 用 。 2. 提高 植物 资源 的 利用 效率 , 使 资源 的 利用 更 具 合 理性 。 3. 对 已 开发 出 的 资源 植物 进行 引种 驯 化 , 规 模 栽 培 , 力 求 不 破坏 自然 生态 系统 而 造福 人 类 。 参考 文献 中 华人 民 共 和 国 商业 部 土产 废品 局 , 中 国 科学 院 植 物 研 究 所 主编 :《 中 国 经 济 植物 志 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1961。 刘 胜 祥 主 编 《 植 物资 源 学 》, 武汉 :武汉 出 版 社 , 1992。 62 何 明 勋 主 编 :《 资 源 植物 学 》, 上 海 : 华东 师范 大 学 出 版 社 ,1996 。 ( 胡 昌 序 ) 青 菏 素 研究 〈Studies on Qinghaosu) 1. 青 壮 素 的 由 来 青 苇 素 得 自 中 药 青 葡 〈47temmzsia azzza L. ), 是 以 我 国 科学 家 中 国 中 医 研 究 院 中 药 研究 所 研究 员 属 哆 哟 为 首 的 科研 组 于 1972 年 发 现 的 原始 创新 药物 , 被 公认 为 “ 抗 疙 药 研究 史上 新 的 突破 ”! 不 仅 解决 了 国际 上 棘手 的 抗 氯 唑 恶性 半 治 疗 问题 , 而 且 为 研制 新 药 开辟 了 一 条 新 的 途径 。1979 年 获 国 家 发 明 奖 。1986 年 中 国 中 医 研究 院 中 药 研 究 所 获 第 一 个 一 类 新 药 的 《新 药 证 书 》[ (1986) 第 叉 一 01 号 ]。 是 当前 中 国 被 国际 承认 的 惟一 创 新 药物 。 在 建国 “五 十 周年 成 就 展 ”的 科技 馆 及 社会 事业 馆 中 展 出 , 并 称 之 为 “从 传统 中 药 开发 新 药 的 典范 ”。 C H SS \S 再; | CH 2, 青 贰 素 的 研究 发 明 过 程 准 疾 是 世界 性 的 、 和 危害 严重 的 一 大 流行 病 , 据 世界 卫生 组 织 统计 , 世 界 上 有 一 自 多 个 国家 的 20 余 亿 人 生活 在 猎 区 ,年 发 病 5 亿 , 死亡 200 万 一 300 万 。17 世纪 欧洲 使 用 金鸡 纳 树 皮 治 闪 疾 ,1820 年 , 从 中 分 离 出 有 效 生 CH 物 碱 奎 宁 。19 世纪 初 搞 清 其 化 学 结构 后 , 围 绕 这 一 结构 又 进行 了 大 量 的 改造 工作 , 相 继 有 朴 痊 母 星 、 阿 的 平 、 氯 唆 、 伯 时 等 药 问世 , 其 中 , 尤 以 氯 唑 为 优选 药物 .20 世纪 60 年 代 初 , 由 于 疙 原虫 对 氯 唆 等 主要 抗 首 药 产 生 抗 药性 , 从 而 使 氯 唑 失去 原 有 的 疗效 。 为 此 , 国 际 上 迫切 需要 寻找 新 的 抗 诈 药 。 此 后 , 美 国 在 寻找 新 的 抗 旗 药 上 投入 了 大 量 的 人 力 物 力 , 筛 选 化 合 物 达 30 万 ,同时 其 他 国家 也 开 展 了 研究 工作 , 但 都 未 找到 满意 的 药物 。 我 国 也 就 在 这 种 国际 背景 下 开展 抗 闪 药 研究 。 ”在 我 国 对 兰 疾 的 发 生 以 及 治疗 早 有 记 载 , 如 公元 前 12 世纪 ,《 周 礼 》 中 记载 有 “ 秋 有 准 寒 疾 ……”,《 礼 记 》 中 记 有 “和 孟 夏 三 月 , 寒热 不 节 , 民 多 闪 疾 ……”, 唐 白 居 易 曾 有 诗 云 :“ 闻 道 云南 有 泸 水 , 椒 花 落 时 阅 烟 起 ,大 盏 涉 步 水 如 疡 , 未 过 十 人 二 三 死 ”, 此 处 所 谓 “ 阅 烟 ” 即 恶性 疙 疾 。 对 兰 疾 既 有 了 解 , 对 治 疗 疙 疾 的 药物 也 就 会 有 所 认识 。 早 在 公元 前 402 一 222 年 战国 时 期 的 《山海 经 》 中 就 已 提 到 用 中 药 常山 治 准 疾 , 疗 效 显 著 , 但 毒 副 作 用 较 大 。 近 代 我 国 对 闪 疾 的 研究 始 于 1964 年 , 因 战备 任务 先 在 军 内 开展 。 其 后 1967 年 起 又 在 全 国 七 大 省 市 全 面 组 织 中 草药 抗 旗 研 究 , 筛选 中 草药 3 230 余 种 (其 中 包括 青 项 ), 也 未 获 满意 的 结果 。 1969 年 1 月 ,中 医 研 究 院 接受 任务 , 任 命 层 喝 哟 为 组 长 负责 抗 首 新 药 研 究 项 目 。 她 首先 从 收集 、 整 理 历 代 医 书 、 本 草 、 地 方药 志 的 单方 、 验 方 人 手 , 还 走访 老 中 医 , 从 2 000 余 个 方药 中 整理 出 以 640 种 药物 为 主 的 “ 抗 着 方药 集 ”, 并 归纳 整理 了 200 多 个 方药 进行 躲 选 , 历 经 380 多 次 的 实验 , 结 果 最 多 只 有 30%% 一 40 闻 抑制 率 , 甚 至 无 效 。 这 里 也 包括 对 青 葡 的 试验 。 虽 然 失 望 , 但 这 些 实验 结果 并 没有 使 屠 哟 网 气 包 , 她 从 中 药 成 分 复杂 、 杂 质 较 多 方面 考虑 提取 的 方法 , 以 及 根据 量 效 关系 , 认 为 , 本 来 可 能 有 效 的 药物 , 由 于 不 适当 的 提取 方法 以 致 有 效 成 分 不 能 最 大 限度 集中 , 可 能 显示 不 出 应 有 的 药 效 。 在 这 种 考 虑 下 ,她 又 重新 对 文献 资料 进行 认真 研究 ,并 选 定 了 文献 中 基础 比较 好 的 中 药 青 葡 反复 研 究 。 就 文献 记载 , 青 将 之 用 于 抗 准 始 于 公元 340 年 间 东 晋 葛 洪 的 《 肘 后 备 急 方 》, 后 来 , 历 代 医 书本 草 也 有 记载 , 如 宋 时 的 《 圣 济 总 录 》 有 “ 青 蒿 汤 ”, 元 时 《和 丹 溪 心 法 》 中 有 “ 截 闪 青 将 丸 ”", 明 代 《 普 济 方 》 有 “ 青 淆 散 ”“ 祛 首 神 应 丸 ”", 李 时 珍 《 本 草 纲 目 》 中 也 有 治 准 疾 寒热 一 说 , 清 朝 《 本 草 备 要 》 载 有 以 青 芒 治 “ 久 半 ”, 《 温 病 条 辨 )》 中 用 青 菏 治 “ 少 阳 准 ”。 纵 观 历代 记载 都 肯定 了 青 项 治 闪 疾 的 疗效 , 但 是 , 经 多 次 试验 结果 却 不 理 想 , 这 使 她 反复 揣摩 , 细 细 考究 提取 方法 。 在 东晋 葛 洪 的 《 肘 后 备 急 方 》 中 记载 用 “青草 一 握 , 水 一 升 涡 , 绞 取 汁 尽 服 之 ”可 治 寒热 诸 猎 , 这 里 提 到 用 “ 绞 ” 取 汁 , 而 未 用 常用 的 水 齐 。 后 经 过 科学 实践 证 明 水 前 是 无 效 的 , 进而 考虑 到 可 能 是 由 于 高 温 加 热 促使 青 臣 本 身 所 含 成 分 互相 影响 , 破 坏 了 青 项 的 有 效 成 分 。 根 据 这 一 思路 , 改 进 了 提取 方法 , 用 低 沸点 溶剂 除去 酸性 物质 , 从 而 使 中 性 提取 物 的 有 效 部 分 更 为 集中 , 表 现 出 对 鼠 痉 原 虫 具 100%% 的 抑制 率 , 重复 试验 结果 完全 一 致 。 在 63 用 于 猴 闪 的 试验 中 也 得 到 了 显著 的 抗 首 作 用 .1972 年 ,在 完成 了 一 系列 毒性 试验 后 , 又 在 海南 昌江 地 区 , 用 于 包括 本 地 人 口 和 外 来 人 口 在 内 的 间 日 痉 和 亚 性 并 , 取得 了 30 例 临 床 首 次 试验 的 成 功 。 这 就 肯定 了 青 葡 中 含有 抗 首 的 有 效 成 分 。 经 进一步 分 离 纯 化 , 得 到 的 单一 的 抗 宅 有效 成 分 ,此 成 分 为 新 化 合 物 , 命名 为 青 项 素 (Qinghaosu) 。1973 年 , 又 在 同一 地 区 试用 提纯 的 青 芍 素 单 体 , 肯 定 其 搞 疙 疗效 胜 于 氯 唑 。 进 而 在 全 国 各 地 大 力 协作 下 进一步 扩大 临床 试验 , 至 1978 年 共 治 疗 2 099 例 其 中 中 医 研究 院 累 计 529 例 ), 全 部 获得 临床 治愈 。 在 青 蒿 素 的 研究 中 , 履 哟 哟 等 人 经 过 了 实践 、 失 败 、 再 认识 、 再 实践 , 这 样 一 个 反 复 认 识 和 反复 实践 的 艰苦 认 知 过 程 , 最 终 在 逐步 掌握 药物 内 在 规律 的 基础 上 , 取 得 了 成 功 , 并 积累 了 可 为 今后 在 掌握 我 们 祖先 医药 遗产 和 开发 中 草药 的 实践 中 引 以 为 鉴 的 宝贵 经 验 。 这 几 点 经 验 是 层 哟 哟 等 人 用 大 量 时 间 和 精力 堆砌 出 来 的 宝贵 财富 。 《1) 品种 考证 .《 中 华人 民 共 和 国药 典 》 曾 把 中 药 青 项 的 植物 来 源 定 为 植物 黄花 兆 (47ztexazszia az 工 . ) 和 植物 青 项 (47texazsza azpiacea Hance) 2 种 , 且 尚 有 同 科 属 的 芮 陈 项 、 北 英 陈 、 牡 项 、 南 牡 项 等 按 地 区 习惯 混 乱 使 用 的 情况 ,因而 有 必要 进行 品种 考证 。 经 屠 哟 哆 综合 古文 献 、 原 植物 、 商 品 资源 、 化 学 成 分 比较 研究 及 有 无 抗 闪 作 用 等 全 面 研 究 , 确 证 中 药 青 项 的 正品 应 为 菊 科 植物 (4ztemazsia az72U& 工 . ) 一 种 .只 有 这 一 种 具 抗 猎 作用 也 与 古文 献 传 统 效 用 相 吻 合 。 而 在 中 药 青 蒿 名 下 冠 以 植物 黄花 葡 与 植物 青 欧 名称 的 错误 由 来 , 则 出 于 日 本 学 者 的 《 头 注 国 译 本 草 》。 中 药 青 项 下 只 应 确认 为 菊 科 植物 L7zte712732Q CQ7272UQG 工 . 。 《2) 药 用 部 位 。 在 一 般 药 书 中 无 论 青 64 或 黄花 葡 均 记载 为 全 草 人 药 , 而 且 市 售 青 芒 也 以 荃 秆 的 比重 居多 , 叶 子 很 少 , 而 经 研究 在 中 药 青 贰 中 具 抗 旗 作 用 的 青 茧 素 却 就 在 青 欧 叶 部 。 (3) 采 收 季节 。 经 对 青 项 进行 系统 化 学 成 分 的 研究 , 认 识 到 早期 采 收 的 青 著 大 部 分 含 酸性 成 分 (如 青 薄 酸 ), 不 含 具 抗 疙 作用 的 中 性 成 分 青 项 素 , 所 以 , 合 理 的 采 收 季节 也 是 一 个 重要 的 问题 。 (4) 提取 方法 。 这 是 一 个 关键 环节 , 由 于 青 葡 素 结构 中 抗 汪 有 效 基 团 为 过 氧 基 团 , 如 果 , 该 基 团 被 破坏 , 抗 闪 疗 效 随 之 消失 , 而 生 药 青 项 就 含有 破坏 这 一 过 氧 基 团 的 还 原 性 物质 , 因 此 要 考虑 提取 温度 和 会 不 会 酶 解 等 问题 。 在 最 终 取得 青 葛 素 的 提取 过 程 中 先 用 低 沸 点 的 溶剂 除去 毒性 较 强 的 酸性 部 分 , 得 到 抗 任 活性 集中 且 剂 量 小 的 中 性 部 分 进行 分 离 纯化 〈 青 芍 素 本 身 很 稳定 , 水 煮 及 与 乙醇 共 热 均 不 失 抗 旗 活性 ) 。 这 几 点 经 验 应 是 发 掘 中 草药 有 效 成 分 要 随时 铭记 的 教 益 。 3. 青 贰 素 发 现 的 意义 青 藉 素 的 发 现 为 人 类 带 来 了 一 种 新 结构 类 型 抗 并 药 , 解 决 了 长 期 困扰 医学 界 关 于 对 奎 宁 类 药物 产生 耐 药 性 的 疙 疾 治疗 问题 , 及 时 挽救 了 抗 氯 唑 恶性 闪 患 者 的 生命 , 是 我 国 对 世界 医学 事业 所 做 的 一 大 贡献 .不 仅 如 此 , 它 的 发 现 也 为 抗 准 理 论 以 及 开发 新 药 开 拓 了 一 条 新 路 。 青 苇 素 的 化 学 结构 经 确定 是 一 个 带 有 过 氧 基 团 的 新 倍 半 熙 内 酯 , 与 过 去 抗 疙 药 基本 上 都 是 从 奎 宁 结 构 衍 生出 来 的 含 氮 杂 环 化 合 物 不 同 , 它 不 含 氮 , 是 只 有 碳 、 氨 、 氧 三 种 元 素 的 完全 不 同 的 新 结构 类 型 的 抗 旗 药 。 它 的 出 现 突破 了 认为 “ 抗 闪 药 种 必须 具 氮 杂 环 ” 的 断言 。 也 正如 1981 年 在 北京 召开 的 青 著 素 国际 会 议 上 专家 所 言 , 这 一 新 发 现 更 重 要 的 意义 在 于 发 现 了 这 种 化 合 物 独特 的 化 学 结构 , 它 将 为 进一步 设计 合成 新 的 药物 指出 方向 ”。 青 项 素 的 发 现 对 我 国学 者 的 启示 在 于 : 当 继承 与 发 扬 祖 国医 药学 遗产 的 时 候 一 定 要 仔细 地 工作 , 将 前 人 的 经 验 认真 反 复 地 加 以 领会 , 切 不 可 轻易 地 下 结论 , 从 而 否定 我 们 祖先 留 给 我 们 的 可 贵 财富 。 我 国有 蕴藏 量 极 为 丰富 的 中 草药 , 又 有 前 人 经 几 千 年 积累 下 来 的 翔实 的 实践 经 验 ,这 是 一 个 取 之 不 尽 、 用 之 不 竟 的 大 宝库 , 有 待 我 们 去 深入 发 掘 其 精华 。 4. 青 鞠 素 研究 的 发 展 G1) 双 氢 青 世 素 的 创制 和 开发 ” 双 氢 青 划 素 是 1973 年 层 哟 哟 为 鉴定 青 基 素 化 学 结 构 中 具有 闻 基 而 创制 的 第 一 个 青 蒿 素 还 原 衍 生物 。 其 重要 意义 不 仅 在 于 由 此 确证 了 揪 基 的 存在 ;而 且 通 过 双 氧 青 蒿 素 的 创制 成 功 ,而 在 青 项 素 结构 中 引进 了 羟基 。 用 近 7 年 时 间 把 双 氢 青 蒿 素 及 其 片 剂 再 开发 成 为 2 个 新 一 代 拥 有 自主 产权 的 “一 类 新 药 ”, 其 药 效 高 于 青 项 素 10 倍 , 具有 更 突出 的 “高 效 、 速 效 、 安 全 、 剂 量 小 、 研 制 简便 , 特别 是 毒性 极 低 ” 等 优点 , 成 为 当前 青 蒿 素 类 药物 之 优选 药 , 获 1992 年 度 全 国 十 大 科技 成 就 奖 。 (2) 双 氢 青 萝 素 构 效 关 系 研究 ”通过 青 蒿 素 及 其 相关 衍生 物 的 制备 并 结合 鼠 疙 药 效 , 中 医 研 究 院 中 药 研 究 所 属 哟 哆 的 科研 组 率先 开展 构 效 关系 研究 并 掌握 了 其 规律 , 发 现在 青 项 素 化 学 结构 中 过 氧 基 团 是 抗 放 的 主 要 活性 基 团 。 过 氧 基 团 被 破坏 , 抗 准 活 性 即 消失 。 而 在 保留 过 氧 基 团 的 前 提 下 , 内 了 酯 环 的 痰 基 还 原 成 羟基 〈 即 双 氢 青 项 素 ) 可 以 增 效 ; 而 在 羟基 上 引进 乙酰 基 , 抗 闪 活 性 则 可 以 进一步 提高 。 提 示 在 保留 过 氧 基 团 的 情况 下 , 修 饰 部 分 结构 可 以 改变 其 理化 性 质 并 提 高 生物 活性 。 因 此 双 氢 青 芒 素 的 创制 和 构 歼 关系 规律 的 发 现 , 为 创制 新 药 提供 了 新 的 思 路 , 为 国内 、 外 全 面 开 展 青 芒 素 衍生 物 研究 打开 了 新 的 局 面 。 (3) 青 菌 素 衍 生物 研究 的 广阔 前 景 1975 年 自 中 医 研究 院 中 药 研究 所 把 以 上 两 方面 工作 在 当时 的 抗 闪 研 究 会 议 上 公开 报告 后 , 国 内 遂 在 双 氧 青 贰 素 基 础 上 展开 青 葡 素 的 衡 生物 研究 。 中 国 科 学 院 药物 所 和 广西 桂 林 药 厂 分 别 研 制 了 油 肌 注 的 贰 甲 醚 和 水 静 注 的 蔷 酯 钠 。 有 的 单位 则 利用 青 芍 素 类 药物 速 效 、 低 毒 的 优势 组 织 复方 制剂 。1981 年 应 WHO 要 求 在 北京 召开 青 项 素 首次 国际 会 议 , 带 动 了 国际 抗 疙 领域 工作 的 新 进展 。 其 后 美国 又 开发 项 乙醚 及 Artelinic acid 等 。 目 前 国内 、 外 有 关 研 究 仍 趋 高 潮 , 并 不 断 扩 展 其 疗效 , 如 针对 血吸虫 病 、 肺 吸虫 、 马 形 虫 、 红斑 狼疮 等 。 青 芍 素 是 一 个 通过 中 医药 继承 发 扬 而 发 掘 成 功 的 国际 原始 性 创新 药物 , 这 充分 说 明 有 几 千 年 传统 的 中 医药 确 有 精华 , 可 以 为 丰富 、 填 补 世界 医学 空白 做 出 重要 贡 献 , 实 在 是 应 该 大 力 提倡 的 ! 参考 文献 屠 哟 哆 ; 抗 疙 新 药 一 一 青 世 素 ,《 世 界 发 明 》 1 , 6,1981。 屠 哟 哟 : 继承 发 扬 祖 国医 药学 , 为 国 争光 ,《 中 西医 结合 杂志 》, 创刊 五 周年 特刊 ,174 一 177, 1986。 履 哟 哟 : 青 项 、 青 蒿 素 及 双 氢 青 苇 素 等 研究 的 回 顾 与 瞻 望 , 见 : 中 国 中 西医 结合 学 会 主编 :《 我 与 中 西医 结合 事业 》,45 一 50,1998。 中 国 科学 技术 协会 :中国 科学 技术 专家 传略 》, 药学 卷 1,566 一 570,1996。 中 华人 民 共 和 国 卫 生 部 ;中国 卫生 科技 成 果 葵 荃 》,65 一 66,1997。 屠 哟 哟 : 中 药 青 项 的 正品 研究 《中 药 通报 》, 4: 194 一 197,1997。 ( 属 哆 哆 ) 695 植物 地 理学 (Plant Geography) 植物 地 理学 是 以 植物 分 类 学 . 古 植 物 学 、 植物 生态 学 、 地 理学 和 地 史学 等 为 基础 , 研 究 生 物 圈 中 各 结构 单元 植物 分 类 群 组 成 和 植 被 类 型 的 空间 格局 、 运 动 规律 及 其 机 制 的 科 学 。 广 义 的 植物 地 理学 包括 植物 区 系 地 理学 和 植被 地 理学 〈 或 称 植物 生态 地 理学 ) 两 大 方面 , 而 狭义 的 植物 地 理学 则 局 限 在 植物 区 系 地 理学 的 范围 。 植 物 区 系 地 理学 是 研究 世 界 或 某 一 地 区 所 有 植物 种 类 的 组 成 、 分 布 规 律 及 其 成 因 的 分 支 学 科 , 研 究 内 容 又 包括 植 物 区 系 学 〈 又 称 植物 种 属地 理学 )、 植 物 分 布 学 和 历史 植物 地 理学 三 个 部 分 。 植 被 地 理学 侧重 于 研究 世界 或 某 一 地 区 植被 的 空间 结 构 、 动 态 和 分 布 规律 , 特 别 注重 这 些 因素 与 自然 环境 之 间 的 相互 关系 。 近代 植物 地 理学 由 德国 学 者 洪 堡 〈A, von Humbolt) 于 1807 年 创立 。1859 年 , 达 尔 文 (C. R. Darwin) 出 版 《物种 起 源 》 后 , 进化 论 进 入 生物 学 各 个 领域 , 使 植物 地 理学 研究 思想 发 生 深刻 的 变革 .19 至 20 世纪 交 蔡 时 期 产生 的 生态 学 和 遗传 学 促进 了 植物 地 理 学 的 发 展 。1912 年 , 魏 格 纳 〈A,LL. Wegener) 提出 大 陆 漂 移 说 ,10 年 后 , 才 有 少数 植物 地 理学 者 采用 , 直到 60 年 代 海 底 扩 张 板 块 构造 说 兴起 后 , 才 被 多 数 人 所 接受 。 中 国 植物 地 理学 研究 始 于 19 世纪 50 年 代 , 早 期 的 研究 工作 被 欧美 学 者 所 垄断 。20 世纪 20 年 代 , 中 国 的 植物 分 类 学 家 开始 涉及 植物 地 理学 研究 领域 , 胡 先 台 、 刘 人 慎 衣 和 李 惠 林 为 早期 的 代表 人 物 。 建 国 后 , 中 国 科技 工作 者 在 全 国 范围 内 进行 多 项 植物 资源 调查 和 综合 科学 考察 , 积 累 了 丰富 的 科学 资料 。 1956 年 后 , 国内 开始 大 量 发 表 中 国 植物 地 理 学 研究 论著 , 除 了 植物 区 系 学 〈 见 中 国 植物 66 区 系 研 究 ) 内 容 外 , 还 有 钱 崇 潮 等 《中 国 植 被 区 划 草 案 》(1956)、 陈 嵘 的 《中 国 森 林 植 物 地 理 》 (1962)、 吴 征 镁 主编 的 《中 国 植 被 》(1980)、 吴 征 镁 和 王 荷 生 的 《中 国 自 然 地 理 : 植物 地 理 》 (1983) 等 等 。 吴征 镁 在 “ 论 中 国 植物 区 系 的 分 区 问题 ”(1979) 一 文 中 , 按 植物 区 系 成 分 , 结 合 植被 分 区 , 将 中 国 分 为 泛 北 极 植物 区 和 十 热带 植物 区 、7 个 亚 区 和 22 个 地 区 , 构建 了 中 国 现代 植物 区 系 划分 的 基本 框架 。 张 宕 达 在 “华夏 植物 区 系 的 起 源 与 发 展 ”(1980)、“ 大 陆 漂 移 与 有 花 植 物 区 系 的 发 展 ”(1986) 和 “再 论 华夏 植物 区 系 的 起 源 ”(1994) 三 篇 论文 中 ,根据 华夏 古 陆 具 有 最 古老 的 有 花 植 物 , 它 的 区 系 与 大 洋 洲 的 最 密切 , 与 印度 、 热 带 亚洲 、 北 美 、 南 美 及 非洲 古 陆 上 的 区 系 都 有 共有 的 属 , 从 而 推论 前 被 子 植物 于 三 和 至 纪 出 现在 “联合 古 陆 ”(Pangaea), 于 侏 罗 纪 晚期 演化 为 真正 的 被 子 植 物 , 华 夏 古 陆 较 稳 定 , 可 能 是 原始 的 种 子 植物 及 有 花 植物 起 源 的 摇篮 , 提 出 了 华 夏 植 物 区 系 可 能 是 被 子 植物 发 源 地 的 新 理论 。 1963 年 至 70 年 代 初 , 简 灶 坡 和 他 领导 的 植物 地 理学 研究 组 , 以 植物 地 理 分 布 现 状 是 植物 物种 与 群落 演化 、 生 态 环境 等 诸 因子 之 间 长 期 相互 影响 和 演变 的 结果 为 指导 思想 , 尝试 将 现代 层面 植物 区 系 地 理 、 植 被 地 理 与 历史 植物 地 理 结合 起 来 进行 综合 性 研究 。 为 了 研究 中 国 植物 地 理 分 布 规律 , 选 择 东 经 110* 左 右 地 区 ( 即 北 起 阴山 山脉 , 经 秦岭 、 神 农 架 、 金 佛山 、 焚 净 山 、 雷 公 山 向 南 至 海南 岛 ) 为 主线 , 结 合 华东 与 西南 两 条 线 进 行 研 究 。 在 焚 净 山 与 雷公 山 、 金 佛山 、 神 农 架 、 太 白山 以 及 武夷 山 的 植物 地 理学 研究 中 , 和 采用 了 植物 区 系 与 植物 群落 研究 相 结合 , 现 存 植 物 与 历史 植物 地 理 〈 土 壤 孢 粉 分 析 ) 研究 相 结合 的 方法 , 其 代表 作 有 简 烤 坡 等 “贵州 楚 净 山 水 青冈 林 在 地 理 分 布 上 的 意义 ”(1975) 。 1976 年 后 , 应 俊生 领导 的 小 组 继承 了 简 灶 坡 的 学 术 思 想 , 继 续 在 神农 架 开 展 植 物 地 理学 工作 , 同 时 加 强 了 对 中 国 特有 属 的 研究 , 其 代表 作 有 应 俊生 和 张 志 松 的 “中 国 植物 区 系 中 的 特有 现象 一 一 特有 属 的 研究 ”(1984)、 应 俊生 和 张 玉 龙 的 《中 国 种 子 植物 特有 属 》 (1994) 。 细胞 分 类 学 工作 的 开展 , 带 动 了 细胞 地 理学 的 发 展 。 细 胞 地 理学 资料 , 不 仅 为 研究 植物 变异 与 进化 提供 重要 证 据 , 而 且 是 认识 植物 迁移 路 线 、 分 布 规律 、 特 有 现象 和 替代 分 布 的 重要 依据 。 我 国 从 70 年 代 才 开始 植物 细胞 地 理学 的 研究 , 比 国外 晚 约 20 年 ,到 目 前 为 止 已 发 表 30 余 篇 有 关 论 文 , 如 秦 慧 贞 等 的 “中 国 暮 蔬 属 细 胞 分 类 的 研究 一 一 染色 体 数 与 该 属 起 源 和 演化 ”(1985)、 汤 彦 承 等 的 “中 国 旋 节 花 科 的 系统 研究 ”(1986)、 李 林 初 的 “ 夏 蜡 梅 属 的 细胞 地 理学 研究 ”(1989) 等 等 。 李 恒 等 在 “ 重 楼 属 植物 的 细胞 地 理学 研 究 ” (1988) 一 文中 , 对 全 世界 的 重 楼 属 CPazxis) 19 种 植物 的 染色 体 做 了 研究 , 发 现 存在 两 种 基本 核 型 : 热带 核 型 Kx 一 2x 一 10 一 6m 寸 上 tt, 有 13 种 , 分 布 于 亚洲 大 陆 的 热带 和 亚热带 地 区 ;温带 核 型 Kx 一 2x 王 10 王 6m 十 2st 十 2t, 有 6 种 , 产 于 欧 亚 大 陆 的 温带 地 区 。 重 楼 属 的 多 倍 体 种 出 现在 温带 地 区 , 而 热带 类 型 的 种 都 是 二 倍 体 , 从 而 得 出 结论 : 亚洲 大 陆 北纬 18" 至 北 回归 线 的 热带 地 域 是 该 属 的 起 源 地 , 而 云贵 高 原 至 了 峡 山 地 区 是 该 属 的 现代 分 布 中 心 。 该 项 细胞 地 理学 研究 为 吴 征 镑 的 “中 国 植物 区 系 的 热带 亲缘 ”观点 提 供 了 一 个 重要 证 据 。 另 外 , 染 色 体 的 研究 结 有 果 亦 可 用 于 探讨 植物 群落 的 演化 历史 。 在 植 物 地 理学 领域 中 , 岛 屿 植物 区 系 占 有 特殊 的 地 位 , 因 为 岛屿 在 与 大 陆 隔 离 的 条 件 下 , 形 成 独立 的 地 理 单元 或 生态 系统 。 岛 屿 包括 陆 源 岛 , 即 大 陆 分 裂 后 漂移 的 碎 块 或 局 部 沉没 后 露出 的 山头 , 还 包括 在 海洋 板块 运动 中 从 海底 升 至 水 面 的 部 分 (如 人 台湾 岛 ), 以 及 众多 的 火山 岛 〈 如 兰 屿 ) 和 珊瑚 岛 〈 如 西沙 群 岛 )。 岛 屿 是 研究 植物 分 布 、 适 应 辐射 的 理想 场所 , 岛 屿 特有 现象 与 岛屿 的 年 龄 有 关 。 岛 屿 中 可 能 存留 有 相 邻 大 陆 上 已 经 绝 灭 的 物 种 , 另 一 方面 也 可 在 隔离 条 件 下 产生 新 种 属 。 新 形成 的 岛屿 则 无 新 种 。 陆 地 上 的 山地 和 比 较 孤 立 的 自然 地 理 单元 在 很 多 方面 近似 于 岛 屿 , 也 有 人 利用 岛屿 生物 学 的 理论 〈 如 平衡 理论 和 种 类 循环 说 ) 和 方法 , 研 究 这 些 地 方 的 植物 地 理 。 现代 植物 分 布 区 类 型 可 概括 为 连续 分 布 和 间断 分 布 两 种 形式 。 对 植物 间断 分 布 的 成 因 有 两 种 不 同 的 解释 : 〈1) 扩散 理论 (Cdispersal theory) , 将 植物 的 间断 分 布 解释 为 植物 克服 先天 障碍 而 扩散 ;, (2) 隔离 分 化 理论 认为 新 障碍 的 出 现 使 过 去 相同 的 植物 产 生 隔 离 和 分 化 。 长 期 以 来 , 植 物 地 理学 研究 受到 华 莱 士 (A, Wallace) 的 扩散 假说 的 影 响 , 人 们 曾 相 信 大 陆 和 海盆 都 是 固定 不 变 的 。 关于 世界 植物 分 布 格局 的 形成 主要 有 几 种 学 说 。 瑞 士 古 植 物 学 家 赫 尔 〈O.,von Heer) 于 1968 年 提出 北极 起 源 的 假说 。 这 一 假说 认为 , 北 极地 区 是 各 植物 区 系 起 源 的 单 一 的 始 生 中 心 , 自 白垩 纪 末 或 第 三 纪 初 气候 带 分 化 后 , 区 系 以 三 条 路 线 向 南 迁 移 。 后 来 由 于 南极 大 陆 也 发 现 化 石 , 北 极 起 源 说 为 两 极 陆地 起 源 说 所 代替 。 陆 桥 说 由 美国 学 者 舒 切 特 (CSchuchert) 于 1932 年 首先 提出 , 他 假设 现代 许多 被 海洋 隔离 的 间断 分 布 , 是 由 于 大 陆 之 间 曾 有 陆地 或 岛屿 阶 石 连接 , 而 后 连接 部 分 沉没 的 缘故 。 大 陆 漂移 说 是 奥地利 学 者 魏 格 纳 (A. L, Wegener) 于 1912 年 提 出 的 ,1915 年 在 《海陆 的 起 源 》 一 书 中 做 了 详细 的 介绍 。 该 学 说 认为 地 球 在 古生代 石炭 67 纪 以 来 存在 连续 泛 大 陆 , 泛 大 陆 约 于 三 又 纪 开始 破裂 , 于 侏 罗 纪 、 白 垩 纪 时 相继 分 裂 为 几 块 , 并 离 极 漂 移 , 至 第 四 纪 前 形成 当今 的 陆地 轮廓 。 由 于 新 技术 的 发 展 应 用 , 根 据 地 球 热力 学 和 古 地 磁 学 的 原理 及 新 证 据 ,60 年 代 兴 起 海底 扩张 板块 构造 说 , 其 代表 作 有 威 尔 逊 (J. T. Wilson) 的 《地 球 科 学 的 革命 》 (1967) , 该 学 说 既 继承 了 魏 格 纳 的 曾 存 在 泛 大 陆 和 大 陆 漂移 的 观点 , 又 解决 了 分 裂 和 漂 移 的 动力 机 制 和 速度 问题 , 证 明 地 壳 岩 石 圈 是 由 若干 运动 的 大 洋 板 块 和 大 陆 板块 组 成 , 随 着 大 陆 分 裂 和 海底 扩张 , 大 陆 不 断 缓慢 地 漂移 。 大 陆 漂移 说 和 海底 扩张 板块 构造 说 对 于 解释 世界 植物 区 系 起 源 和 演化 , 了 解 植 物 分 布 区 形成 的 历史 和 痔 明 植 物 分 布 格局 及 其 管理 都 有 着 非常 重要 的 意义 。 20 世纪 60 年 代 以 来 ,大 陆 漂移 说 和 海底 扩张 板块 构造 说 的 引入 , 推 动 了 植物 地 理学 的 发 展 , 而 多 学 科 的 综合 研究 , 使 现代 植物 地 理学 成 为 充满 希望 的 和 最 富有 挑战 性 的 科学 。 参考 文献 陈 家 瑞 : 中 国 植物 分 类 学 史 , 见 : 中 国 植物 学 会 编 :《 中 国 植物 学 史 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1994。 王 荷 生 :《 植 物 区 系 地 理 》, 北京 : 科学 出 版 社 , 1992 。 武吉 华 , 张 绅 :《 植 物 地 理学 》, 北京 : 人 民 教 育 出 版 社 ,1979 。 应 俊生 : 植物 地 理学 的 研究 内 容 及 趋势 ,《 植 物 学 通报 》,14 (增刊 ),1997。 ( 李 振 宇 ) 动物 学 (Zoology) 动物 学 是 研究 动物 的 生活 、 形 态 结构 、 类 群 的 分 类 及 相关 的 生命 活动 规律 的 学 科 , 涉 68 及 形态 组 织 、 细 胞 、 生 物 大 分 子 、 生 理 、 生 态 、 发 育 、 生 化 、 分 类 分 布 、 遗 传 进化 等 方面 。 20 世纪 是 中 国 动物 学 重新 建立 基础 的 世纪 。1902 年 京师 大 学 堂 设 立 博 物 学, 课程 中 有 动物 学 , 国 外 学 者 在 中 国 采集 、 开 展 调 查 研究 或 设立 学 校 ,为 中 国学 生 教学 授课 , 推 动 了 中 国 动物 学 发 展 。 20 年 代 前 后 , 丁 文江 、 秉 志 、 薛 德育 、 邹 树 文 等 分 别 从 英 、 美 、 日 归 国 , 开 设 动物 学 系 和 动物 学 , 编 写 大 学 动 物 学 教科 书 , 开 展 动 物 学 、 昆 虫 学 研究 。 中 国 动物 学 开始 建 基 。 1926 年 中 国生 理学 会 成 立 , 会 员 20 余人 ;1934 年 中 国 动物 学 会 成 立 , 当时 会 员 30 余人 。 至 2000 年 中 国 动物 学 会 、 昆虫 学 会 .生理 学 会 等 正式 会 员 几 达 万 人 。 发 行 杂 志 由 《中 国生 理 杂 志 》、《 中 国 动物 杂 志 》 开 始 , 至 各 个 动物 学 专门 学 报 已 达 50 种 以 上 。 由 一 两 个 动物 学 系 已 发 展 到 100 个 大 专 以 上 动物 学 、 昆 虫 学 、 水 产 学 、 冀 牧 、 条 学 、 养 蜂 学 、 农 医 有 关 学 系 。 动 物 学 研究 机 构 省 级 以 上 的 达 50 个 以 上 。 动物 园 、 博 物 馆 等 达 100 个 以 上 .。 中 国 自 然 保 护 区 有 几 百 个 , 均 是 保护 动物 的 生活 区 。《 中 国 濒危 动物 红 皮 书 。 兽 类 》 已 列 出 需 保 护 的 种 类 133 种 , 而 鸟 、 两 栖 、 爬 行 、 鱼 、 虫 、 甲 壳 类 等 需 保 护 的 物种 数量 当 超过 此 数 , 不 能 不 引起 人 们 的 忧虑 。 从 自然 发 展 的 历史 来 看 , 现 代 人 类 的 过 分 扩张 引起 生态 灾难 往往 是 动物 绝 灭 的 根 源 之 一 。 要 保护 中 国 动物 稀有 的 种 类 ! 20 世纪 是 中 国 动物 学 重新 发 展 的 世纪 , 动物 学 各 个 分 支 学 科 基 本 建立 , 现 按照 中 国 动物 学 各 主要 领域 简 述 它们 的 发 展 和 成 就 如 下 : 古 动物 学 ”古生物 学 、 古 动物 学 、 古 人 类 学 在 中 国 的 建立 和 发 展 是 相辅相成 的 。 古 鱼 类 学 中 无 颌 鱼 、 甲 骨 鱼 和 有 颌 鱼 、 盾 皮 鱼 化 石 在 南方 泥 盆 纪 地 层 的 发 现 , 对 兰 椎 动物 进化 史 有 更 深刻 的 含义 。 古 爬行 类 的 发 现 和 研究 是 中 国 古 肴 椎 动物 的 强项 , 四 川 自 贡 埋 藏 有 数 十 具 和 名 龙 化 石 , 十 余 省 均 发 现 恐 龙 蛋 化 石 。 中 国 危 浆 类 化 石 已 有 系统 总 结 。 古 鸟 类 化 石 如 乱 子 鸟 、 中 华龙 鸟 等 在 山东 、 辽 宁 等 地 出 现 , 使 得 人 们 又 关注 鸟 类 的 起 源 。 古 哺乳 类 动物 , 猛 独 象 化 石 在 长 江 以 北 至 黑龙 江 地 区 出 现 , 促 使 人 们 探索 中 国 北 方 原本 适 合 大 型 哺乳 动物 生活 的 环境 。 古 兰 椎 动物 手 册 》(1961,1979) 总 结 了 中 国 现 有 的 化 石 种 类 。1995 年 以 来 山西 江苏 发 现 4 000 万 年 前 的 曙 狼 化 石 , 可 以 论证 高 级 灵 长 类 起 源 于 亚 洲 的 问题 。 状 索 动 物化 石 、 无 兰 椎 动物 化 石 , 如 珊瑚 虫 、 双 壳 类 化 石 、 有 和 孔 虫 化 石 、 腕 足 类 化 石 、 笔 石化 石 、 昆 虫 化 石 、 蜘 蛛 类 化 石 、 软体 动物 化 石 、 头 足 类 化 石 等 均 有 系统 的 研 究 和 综述 。 中 国 地 质 学 权威 和 开创 学 者 李 四 光 有 关 电 一 一 海 生 单 细胞 动物 的 研究 报告 实 际 是 中 国 古 动物 学 的 先河 。 中 国 古 人 类 学 家 裴 文中 、 贾 兰 坡 、 吴 汝 康 等 , 古 动物 学 家 杨 钟 健 、 周 明 镇 、 刘 宪 庭 、 陈 均 远 、 叶 祥 奎 、 李 家 邓 、 张 俊 峰 、 刘 后 一 、 张 弥 曼 、 潘 江 、 修 连 海 、 称 轧 之 、 甄 朔 南 、 尤 太 忠 等 对 中 国 古 动物 学 的 发 展 贡献 较 多 。 普通 动物 学 ”中 国 开展 动物 学 课程 的 教 育 , 学 者 们 既 编 写 全 面 动物 学 教材 , 又 对 动 物 学 中 许多 门类 和 一 些 问题 进行 深入 的 研 究 , 以 推动 动物 学 的 前 进 , 可 以 说 这 些 学 者 是 申 国 动物 学 〈 包 括 中 国 昆 虫 学 、 中 国 无 关 椎 动物 学 、 生 理 生化 学 ) 的 黄 基 人 , 其 中 如 秉 志 、 邹 树 文 、 张 景 钱 、 陈 桢 、 崔 之 兰 、 张 巨 伯 、 李 汝 祺 、 薛 德育 、 王 家 杜 、 张 景 欧 、 贝 时 璋 、 陈 世 又 、 刘 崇 乐 、 获 邦 华 、 胡 经 十 、 获 翘 、 林 可 胜 、 尤 其 伟 、 周 尧 、 卢 于 道 、 吴 完 、 陈 新 国 、 武 兆 发 、 童 第 周 、 吴 圳 、 黎 国 昌 、 郑 作 新 、 欧 阳 需 、 张 作 人 、 伍 献 文 、 陆 星 垣 、 冯 德 培 、 张 香 桐 、 张 条 、 陈 义 、 张 备 闻 、 纪 端 中 司 科 景 让 、“ 朱 洗 , 陆 近 仁 、 张 锡 钧 、 汪 区 仁 、 张 宗 炳 、 蒲 所 龙 、 赵 善 欢 、 吴 福 桢 、 陈 阅 增 、 王 应 睐 、 汪 认 、 萨 本 铁 、 沈 同 、 邹 钟 琳 、 周 明 、 萧 采 瑜 、 叶 曙 等 , 他 们 是 中 国 动 物 学 界 的 元 老 , 某 一 领域 一 代 权 威 。 中 国 动 物 学 迅速 发 展 而 成 为 重要 学 科 , 同 他 们 辛勤 努力 教学 , 努 力 科 学 研究 , 取 得 突出 成 就 分 不 开 , 他 们 是 现代 中 国 动物 学 的 芮 基 人 。 朱 洗 、 张 作 人 《动物 学 》, 陈 义 《 动 物 学 》, 武 汉 大 学 《普通 动物 学 》 (1978) , 管 致 和 、 周 尧 《 昆 虫 学 通论 》 等 是 较 优秀 的 动物 学 、 屁 虫 学 教科 书 。 郑 作 新 《生物 学 实验 》, 郭 阳 、 忻 介 六 《昆虫 学 实验 技术 》(1988) 等 是 动物 技术 学 课本 。 尹 文英 等 的 《土壤 动物 学 》 (1992) 则 是 区 域 动物 学 的 另 一 形式 。 贝 时 璋 主编 的 《中 国 大 百科 全 书 。 生物 卷 》 收 罗 了 动物 学 知识 ,《 中 国 农 业 大 百科 昆虫 卷 》《 短 学 卷 》《 蜜 蜂 卷 》 收 集 了 昆虫 和 熏 、 蜂 知识 ,《 医 学 大 百科 全 书 》 收 入 了 有 关 人 和 动物 的 知识 。 译 德 培 等 的 《简明 生物 学 辞典 》(1983) 是 动物 学 必 备 的 书籍 。 动物 分 类 学 、 昆 虫 分 类 学 ”20 世纪 中 国 学 者 建立 的 动物 分 类 系统 且 有 广泛 影响 的 , 可 推 陈 义 的 《动物 学 》 动 物 分 类 、 郑 作 新 的 《 兰 椎 动物 分 类 学 》、 蔡 邦 华 的 《昆虫 分 类 学 》、 周 尧 的 《农业 昆虫 学 通论 》 昆 虫 分 类 , 以 动物 的 生活 习性 、 内 外 结构 等 为 基础 , 将 动物 分 成 若干 门 、 岗 、 目 、 科 , 适 当 述 及 重 要 种 类 。 这 是 中 国学 者 深入 学 习 国 外 的 科学 成 果 后 ,建立 了 有 中 国 特色 的 分 类 学 基础 后 来 各 大 学 编 的 教科 书 , 如 南京 大 学 、 武 汉 大 学 《动物 学 》, 南 开 大 学 《生物 学 》 《动物 学 》 《昆虫 学 》, 北 京 大 学 《 兰 椎 动物 学 入 《无 脊椎 动物 学 》 等 均 有 各 自 的 优点 。 适 合 中 国 的 国情 而 编 成 的 教科 书 , 是 中 国 青 年 动物 学 者 必 读 的 教科 书 。 中 国生 物 进 化 学 家 陈 世 驻 和 陈 受 宜 于 1979 年 提出 整个 生物 界 可 分 为 6 界 系统 , 这 69 个 系统 由 非 细 胞 总 界 、 原 核 总 界 和 真 核 总 界 3 个 总 界 组 成 , 代表 生物 进化 的 3 个 阶段 。 非 细胞 总 界 只 有 一 界 , 即 病毒 界 。 原 核 总 界 分 为 细菌 界 和 蓝 菌 界 。 真 核 总 界 包括 真菌 界 、 植 物 界 和 动物 界 , 它 们 代表 真 核 生物 进化 的 3 条 主要 路 线 。 这 个 6 界 系统 生物 体系 的 分 类 法 , 反 映 了 生物 遗传 物质 一 一 核酸 的 进化 途 径 。 可 认为 是 中 国学 者 论述 地 球 上 生命 系统 的 进化 阶段 的 贡献 。 动物 形态 解剖 组 织 学 ”动物 形态 学 是 普 通 动物 学 的 基础 。 中 国学 者 建立 动物 显微镜 技术 以 便 观 察 动物 内 部 组 织 结构 的 , 首 推 各 大 学 如 东 吴 大 学 、 协 和 大 学 等 的 生物 材料 供 应 处 , 供 应 各 个 学 校 的 组 织 切 片 。 中 国学 者 在 组 织 学 技术 有 成 就 的 首 数 北 师 大 武 兆 发 。 对 动物 进行 系统 解剖 组 织 研究 的 是 秉 志 的 鲤 鱼 的 组 织 解剖 , 徐 凤 早 的 昆虫 听 器 、 化 学 感 受 器 研究 , 郑 国 章 的 动物 水 儿 肝 叶 结构 研究 , 王 焕 葆 、 赵 增 输 的 细胞 衰老 的 细胞 组 织 研究 , 刘 玉 素 、 卢 宝 廉 的 飞 蝗 系 统 组 织 研究 。 北 师 大 汪 芝 仁 、 南 京 大 学 朱 洪 文 等 均 是 对 动物 组 织 学 有 贡献 的 学 者 。 结 合 电镜 开展 工作 的 ,如 卢 宝 廉 的 昆虫 消化 系统 电镜 观察 , 钟 香 臣 等 的 昆虫 精子 细胞 的 超 微 结构 等 。 农 医学 院 校 和 科研 机 构 结 合 人 体 疾病 而 以 动物 为 媒介 或 以 大 动物 为 对 象 , 进 行 组 织 细胞 研究 , 取 得 了 较 多 成 果 。 北 大 《 辩 椎 动物 比较 解剖 实验 指导 》(2000)《 组 织 学 实验 指导 》(2000) 是 最 新 的 教材 。 动物 胚胎 学 “中国 实 验 胚 胎 学 较 有 成 就 的 当 推 实验 生物 所 庄 孝 优 , 他 对 胚胎 诱导 和 分 化 有 突出 的 成 就 。 动 物 所 钦 俊 德 对 飞 蝗 胚 胎 发 育 以 及 卵 膜 保护 机 理 有 独到 的 成 果 。 中 山大 学 利 滩 英 对 芪 麻 乔 胚 胎 发 育 进行 了 系统 的 研究 。 大 动物 和 人 的 胚胎 发 育 常常 为 畜牧 学 家 和 医学 家 研究 的 对 象 。 性 别 决定 、 受 精 和 着 70 床 、 怀 孕 和 胚胎 发 育 等 已 是 中 国人 口 问 题 专 家 所 认真 研究 的 范围 . 胚胎 移植 、 借 腹 怀 胎 、 冷冻 胚胎 及 其 重新 发 育 已 是 畜牧 院 所 、 医 研 院 所 的 最 新 成 果 , 这 是 实验 胚胎 学 在 20 世纪 的 成 就 , 在 21 世纪 仍 有 用 武之 地 ,将 来 可 与 克隆 技术 、 基 因 位 点 人 为 调控 技术 等 结合 来 , 可 以 取得 更 多 的 成 果 。 动物 生理 学 、 生 化 学 “中 国 动物 生理 学 首 由 获悉 在 中 央 大 学 开设 生理 学 课程 而 葛 定 基础 , 他 编写 的 《生理 学 》 为 中 国生 理学 最 早 的 教材 , 他 的 研究 成 果 , 如 糖 代谢 与 肝脏 糖 原 异 生机 理 等 商定 了 中 国生 理学 在 世界 生 理学 的 地 位 。 吴 圳 《生理 学 》, 赵 以 炳 的 《 动 物 比较 生理 学 》, 徐 丰 彦 、 朱 壬 葆 的 《生理 学 》 对 中 国 动物 生理 学 影响 较 大 。 同 时 , 殖 竹 又 是 中 国航 天 和 航海 生理 的 推动 人 。 医学 生理 学 首 推 林 可 胜 , 他 在 协和 医学 院 建立 生理 学 系 开 展 生理 学 教育 , 并 从 事 肠 道内 分 泌 生 理 的 研究 , 1926 年 筹建 中 国生 理 学 会 ,1930 年 发 现 肠 抑 胃 素 Centerogastrone ) 。 汉 德 培 开展 神 经 生理 的 研究 , 张 香 桐 开 展 神经 生理 和 脑 生 理学 的 研究 , 取 得 较 多 的 成 就 。 刘 育 民 、 杨 雄 里 、 沈 钵 等 在 对 神经 和 器 官 生 理 研 究 中 分 别 取 得 可 喜 的 成 果 。 王 忠 诚 等 在 神经 医学 病理 学 的 成 就 为 神经 医学 黄 定 了 基础 , 造 福 于 人 民 。 台湾 李 卓 浩 、 北 京 动物 所 张 致 一 开展 比 较 内 分 泌 生 理 的 研究 , 张 致 一 后 来 与 朱 洗 等 协作 开展 鱼 的 生殖 和 内 分 泌 调 控 研 究 , 并 从 事前 列 腺 素 的 研究 。 刘 以 训 、 林 浩 是 比较 内 分 泌 生 理 研 究 的 成 功 后 继 者 , 他 们 开展 了 内 分 刻 与 人 的 生殖 调控 研究 。 北大 《动物 生理 学 》(2000 年 第 2 版 ) 是 较 佳 的 教科 书 之 一 。 昆虫 生理 学 在 中 国 积极 开展 , 南 京 大 学 尤 子平 、 复 旦 大 学 忻 介 六 、 北 京 大 学 陈 德 明 、 中 山大 学 利 滩 英 、 南 开 大 学 陈 振 衡 、 山 西 大 学 刘 瑞 林 、 台 湾 施 河 等 既 教 授 昆 虫 和 无 脊椎 动物 生理 学 , 又 从 事 某 一 领域 的 研究 。 陈 德 明 还 在 动物 所 开展 昆虫 外 激素 的 研究 。 动 物 所 钦 俊 德 开 展 昆虫 生理 学 研究 , 在 蝗虫 、 粘 虫 、 球 虫 生理 学 和 食物 选择 方面 取得 较 多 成 果 灵 他 发 表 了 《昆虫 食性 与 植物 关系 》 4G1987)。 郭 缆 等 在 昆虫 内 分 记 学 方面 开展 一 系列 研究 ,如 蝗虫 的 咽 侧 体 及 其 激素 作用 ,家 鼻 前 胸腺 及 其 激素 作用 , 提 出 昆虫 双 条 激素 链 持 抗 调节 昆虫 的 变态 学 说 , 以 及 飞 蝗 雄 性 生殖 腺 的 间隙 细胞 是 激素 源 等 。 他 们 发 表 了 《昆虫 的 激素 》(1979) 。 钟 香 臣 等 用 虹 皮 激素 类 似 物 打破 天 答 的 卵 滞 育 。 他 们 和 日 本 铃木 善 幸 、 长 泽 宽 道 合作 研究 条 的 促 前 胸腺 激素 的 分 离 和 结构 。 昆虫 生化 学 同 昆 虫 生理 学 相伴 发 展 。 妆 慧 开 展 昆虫 碳水 化 合 物 的 代谢 研究 ; 翟 启 慧 、 比 和 开展 卵黄 蛋白 与 激素 调控 研究 , 夏 邦 矣 开展 核酸 代谢 的 研究 , 他 分 离 家 午 生 殖 细胞 中 的 核 蛋 白 的 DNA 双 螺 旋 结 构 , 达 8 cm 长 。 冯 北 元 开展 比较 生化 学 研究 , 建 立 了 生化 与 生物 进化 系统 树 关 系 。 细胞 学 ”中 国 现代 细胞 学 由 贝 时 璋 、 童 第 周 、 朱 洗 等 建立 基础 。 贝 时 璋 对 鳗 形 线虫 等 的 细胞 常数 、 细 胞 分 类 、 染 色 体 结构 等 进 行 研究 , 后 来 在 鸡 胚 中 对 卵黄 颗粒 等 细胞 器 和 DNA 进行 超 微 大 分 子 结构 等 研究 , 提 出 “细胞 重建 > 学说。 童 第 周 开展 了 细胞 质 和 细 胞 核 关 系 的 研究 ,交换 移植 不 同 品系 鲫鱼 、 金 鱼 的 细胞 核 , 严 绍 颐 、 杜 和 森 等 又 开辟 了 不 同 属 种 间 核 移植 , 为 克隆 等 技术 建立 基础 。 他 们 又 同 牛 满 江 协 作 研 究 核糖 体 等 的 作用 。 朱 洗 开 展 蚕 受 精 的 细胞 机 理 , 提 出 精子 一 胶 质 二 卵子 作用 三 元 论 , 他 同 王 幽 兰 、 张 果 等 用 针 刺 法 刺激 蟾 蟾 产 出 未 受精 卯 , 孵 化 出 “ 没 有 外 祖父 的 蟾 蜂 ”。 姚 真 开展 肿瘤 细胞 和 干 细 胞 的 全 面 研 究 , 建 立 细胞 病理 学 基础 。 施 履 吉 开 展 细胞 器 超 微 结 构 及 其 作用 研究 。 郭 腥 利用 人 工 隔离 法 使 飞 星人 工 孤 肉 生 殖 , 但 多 化 率 较 低 , 只 是 可 能 维持 种 群 世代 ;后 同 复 且 大 学 罗 祖 玉 用 人 工 去 除 雄 蝗 , 保留 峻 蝗 , 可 大 大 提高 铸 化 率 , 但 不 能 改变 性 别 , 证 实 峻 雄 接 触 是 提高 卵细胞 发 育 的 动力 源 之 一 。 后 来 王 宗 琵 等 用 液 面 铺 浮 技术 结合 电镜 观察 , 对 飞 蝗 卵 细胞 等 的 细胞 核 、 核 孔 、 核 膜 、 染 色 体 等 进行 研究 , 提 出 细胞 膜 结 构 模 型 , 以 及 核 孔 复合 体 和 细胞 内 骨架 的 作用 , 特 别 是 染色 质 纤 维 组 成 的 核 小 体 Cnucleosome) 。 他 们 提出 一 个 核 小 体 模型 , 发 表 在 中 国 《 科 学 通报 》(1979) 中 。 郭 茸 后 来 认为 200 A 的 核 小 体 可 能 是 一 个 基因 组 功能 单位 。 施 立 明 等 研究 了 魔 类 核 型 的 同 源 关 系 , 提 出 染色 体 串 联 进化 观点 。 遗传 学 和 分 子 生 物 学 “中国 遗 传 学 由 陈 桢 、 李 汝 袜 、 谈 家 桢 等 建立 基础 , 他 们 均 先 后 与 威尔逊 、 摩 尔 根 从 事 遗 传 学 研究 。 陈 桢 的 金鱼 的 遗传 变异 (1925 一 1928)、 李 汝 福 的 果 蝇 染色 体 结 构 (1926)、 谈 家 桢 的 球 虫 色 斑 型 (1933) 以 及 他 的 球 虫 色 斑 艇 镰 显 性 遗传 学 说 (1980) 均 是 遗传 学 论文 中 的 佼佼 者 。 李 汝 祺 的 《发 生 遗 传 学 》(1981) 是 遗传 学 中 总 结 性 权威 专著 。 北 京 大 学 、 复 旦 大 学 、 中 科 院 遗 传 所 是 中 国 遗传 学 三 大 基地 , 如 刘 祖 洞 、 胡 含 、 陈 受 宜 、 吴 鹤 龄 、 杨 焕 明 、 陈 笠 、 于 军 、 孙 雄 等 均 在 动物 遗传 各 个 领域 中 有 所 建树 。 进化 论 ”严复 翻译 的 英国 学 者 赫 朝 黎 的 《天 演 论 》 于 1898 年 出 版 , 将 达尔 文 进 化 论 介 绍 人 中 国 , 对 中 国学 术 思想 和 社会 思想 影响 巨大 , 其 中 如 竞争 意识 、 生 存 竟 争 、 弱 肉 强 食 、 物 竞 天 择 、 优 胜 劣 汰 等 推动 沉寂 的 中 国 思想 。20 世纪 中 有 两 本 达尔 文 进 化 论 全 译本 ( 陈 世 驻 等 和 周 建 人 等 译 ) 。 朱 洗 的 《生物 的 71 进化 》 和 方 宗 四 进化 论 课程 系统 地 介绍 了 进 化 论 各 方面 知识 。 陈 世 观 对 生物 进化 论 进行 系统 研究 ,提出 适 者 生存 即 适 者 繁殖 等 论点 , 并 用 分 子 生物 学 来 论述 进化 观点 。 各 个 大 学 开设 生物 进化 论 课程 , 北 大 张 罗 《生物 进 化 》(1998) 是 较 好 的 教科 书 之 一 。 动 物 所 设 立 了 进化 与 系统 发 生 研究 室 。 生态 学 ”中 国生 态 学 教科 书 首 推 纪 端 生 《 (动物 ) 生理 生态 学 》(1968) 。 生 态 学 专著 有 马 世 骏 《 昆 虫 动态 与 气候 》(1957)、《 东 亚 飞 蝗 蝗 区 的 研究 》(1965)、《 中 国 的 农业 生态 工程 》 (1987), 林 昌 善 、 吴 明 《 环 境 生物 学 》 (1986), 丁 岩 钦 《昆虫 种 群 数 学 生态 学 》 (1980), 殖 晓 明 、 商 玉昌 《普通 生态 学 》 (1995), 孙 颂 泳 《动物 生态 学 原理 》 (1992), 卞 有 生 《 留 民营 生态 农业 系统 》, 北 京 大 学 《行为 生态 学 》(2000) 等 。 马 世 骏 等 的 东亚 飞 蝗 生 态 生 理学 及 其 在 根治 蝗灾 中 的 作用 研究 ,提出 了 稳定 水 位 、 开 垦荒 地 、 旱 作 水 田 改 制 、 种 植 蝗虫 不 食 作 物 等 长 期 治理 措施 ;短期 治理 则 是 独 狐 发 生 时 化 学 防治 、 人 工 防 治 , 平时 实行 生物 防治 、 预 测 预 报 等 常规 方法 , 这 是 后 来 综合 防治 害虫 理论 和 实践 的 基础 。 本 项 规划 在 江苏 、 安 徽 洪 泽 湖 蝗 区 实践 成 功 , 解 决 了 中 国 三 千 多 年 的 蝗灾 , 获 得 国家 自然 科学 二 等 奖 。 林 昌 善 的 粘 虫 迁 飞 研究 , 陈 永 林 的 蝗虫 生态 地 理 , 尤 其 做 的 蝗虫 季节 生态 研究 , 张 孝 义 的 稳 飞 乱 迁 飞 研究 , 丁 岩 钦 、 乌 祥 光 、 李 典 并 、 兰 仲 雄 等 的 害虫 种 群 分 析 , 王 如 松 的 自然 复合 系统 , 盛 承 发 的 作物 对 虫害 的 补偿 作用 等 都 是 生态 学 中 较 有 成 就 的 领域 。 陈 宁 生 的 动物 昆虫 行为 生态 是 独创 生态 学 的 成 功 典范 。 康 乐 的 草原 昆虫 生态 研究 是 一 新 的 领 域 。 草 原 鼠 类 生态 研究 取得 一 定 成 果 , 这 是 21 世纪 重点 研究 课题 。 动物 地 理学 ”中 国 地 处 动物 地 理 分 布 区 72 的 古 北 区 和 东洋 区 , 古 北 区 和 东洋 区 在 中 国 境内 如 何 划 定 , 郑 作 新 、 马 世 骏 、 张 荣 祖 等 经 多 方 研究 , 确 定 以 川 陕 的 秦岭 及 其 向 东 延 长 线 为 界 , 得 到 中 国 动物 学 界 的 认同 。 张 荣 祖 的 《中 国 自然 地 理 : 动物 地 理 》 (1979)、《 中 国 动物 地 理 》(1999)、 郑 作 新 等 的 《中 国 自 然 地 理 区 划 》(1959)、 马 世 验 的 《中 国 昆 虫 生态 地 理 概述 》(1959) 等 有 较 大 影响 。 张 荣 祖 还 总 结 了 中 国 动物 地 理学 所 有 的 成 果 。 动物 区 系 学 “中国 动 物 区 系 学 是 20 世 纪 成 果 最 丰富 的 一 个 领域 , 它 是 结合 动物 分 类 、 形 态 、 解 痢 、 生 活 习 性 、 生 理 生 态 、 益 害 情况 、 地 理 分 布 等 某 一 科 属 动物 种 类 的 全 部 知识 的 总 结 。1938 年 胡 经 甫 《中 国 社 翅 目 昆虫 志 》 出 版 , 收录 石 蝇 种 类 137 种 .1961 年 王 宜 《中 国 淡水 轮 虫 志 》 出 版 , 这 是 对 水 产 鱼 类 的 食物 和 致 病 寄 生物 的 种 类 系统 的 总 结 。 郑 作 新 等 《 鸟 纲 雁 形 目 入 《人 淮 形 目 》 等 7 卷 (1979~1995), 高 耀 亭 等 《 兽 纲 食肉 目 》 (1987), 李 思 忠 等 《 硬 骨 鱼 纲 蝶 形 目 》 (1995), 沈 嘉 瑞 等 《甲壳 纲 淡水 足 类 》 (1979) , 蒋 仍 治 、 堵 南山 《甲壳 纲 淡水 枝 足 类 》(1979), 柳 支 英 等 《昆虫 纲 重 目 》 (1985), 陈 世 豫 《昆虫 纲 鞘 翅 目 铁甲 科 》 (1985) , 朱 弘 复 、 王 林 瑶 《 鳞 翅 目 圆 钩 蛾 科 钧 蛾 科 》、《 蚕 蛾 科 大 乔 蛾 科 网 蛾 科 》2 卷 (1991 一 1996), 夏 凯 龄 等 《昆虫 纲 蝗 总 科 》 (1994), 范 滋 德 等 《昆虫 纲 丽 蝇 科 》(1997) , 陆 宝 鹿 《昆虫 纲 蚊 科 》(1998) , 杨 漳 《 环 节 动物 门 凤 纲 》(1996), 董 正之 《软体 动物 门 头 足 类 》 (1988) , 陈 心 陶 等 《 扁 形 动物 门 吸 虫 纲 复 殖 目 》(1985) 等 是 动物 区 系 学 中 较 优 秀 的 代表 作品 。 伍 献 文 《中 国 鲤 科 鱼 类 志 》 (1964, 上 册 ;, 1977, 下 册 )、 周 尧 的 《 量 科 》(1995)、 赵 修复 的 《 晴 晓 目 》(1994)、 黄 复生 的 《白蚁 目 》(1995) 等 分 别 出 版 , 也 是 动物 区 系 学 中 重要 组 成 部 分 。 《中 国 经 济 动物 志 》, 如 寿 振 黄 《 兽 类 》 (1962) , 郑 作 新 《 鸟 类 》(1963) , 成 庆 泰 等 《海产 鱼 类 》 (1962) , 伍 献 文 等 《淡水 鱼 类 》 (1963), 匡 溥 人 、 钱 金 会 《淡水 鱼 类 寄生 甲 壳 动 物 》 (1991) , 吴 宝 玲 等 《环节 棘皮 原 索 动物 》(1963) , 张 条 、 齐 钟 彦 《 海 产 软体 动 物 》 (1962), 刘 月 英 等 《淡水 软体 动物 》 (1979), 陈 德 牛 、 高 家 祥 《 陆 地 软体 动物 》 (1987) , 吴 淑 卿 等 《寄生 蠕虫 》 (1960) 是 中 国 区 系 动物 学 中 有 重要 经 济 价 值 的 动物 部 分 。 中 国 经 济 昆虫 志 , 如 陈 世 双 等 《鞘翅 目 天 牛 科 》(1959) , 刘 崇 乐 《 球 虫 科 》(1963), 赵 养 昌 《 拟 步 行 虫 科 》(1963) , 谭 娟 杰 、 眶 佩 玉 《 叶 甲 总 科 》(1980) 等 甲虫 类 11 册 ; 获 邦 华 、 陈 宁 生 《等 翅 目 白蚁 》(1964);, 尤 大 寿 等 《 竖 蟾 目 ) (1995);, 杨 惟 义 《 半 翅 目 晴 科 》(1962) , 章 士 美 等 《 半 翅 目 ) (1985) 等 3 册 ; 葛 钟 刨 《 同 翅 目 叶 蝉 科 》(1966), 王 子 清 《 粉 内 科 》(1982) , 张 广 学 、 钟 铁 生 《 虹 虫 科 》(1983) , 周 尧 《 量 蝉 总 科 》(1985) 等 6 册 ; 朱 弘 复 、 陈 一 心 《 鳞 翅 目 夜 蛾 科 》 41964), 刘 友 樵 、 白 九 维 《 卷 峨 科 》(1977), 王 平 远 《 蜡 蛾 科 》 (1980), 赵 仲 共 《 毒 蛾 科 》(1978) 等 峨 类 11 册 ; 廖 定 嘉 等 《 膜 翅 目 小 蜂 总 科 》(1987) , 唐 觉 等 《 蚁 科 》(1995), 吴燕 如 《蜜蜂 总 科 》(1965), 李 铁 生 《 胡 蜂 总 科 》 1985), 黄 大 卫 《 金 小 蜂 科 》 (1993) 等 6 册 ; 范 滋 德 《 双 翅 目 花 蝇 科 》(1988), 赵 建 铬 《 寄 蝇 科 》 〈1999), 李 铁 生 《 晓 科 》 (1978), 王 遵 明 《 和 科 》(1983) 等 4 册 ;, 邓 国 藩 《 蜂 螨 目 昕 总 科 》(1978) , 王 慧 芙 《 叶 螨 总 科 》(1981), 匡 海 源 《 瘦 螨 总 科 》 (1995) 等 经 济 昆 贝 和 螨 类 共 52 册 ;, 赵 修复 《 姬 蜂 科 》, 侯 陶 谦 《 松 毛虫 科 》, 周 尧 《 中 国 蝶 类 志 》, 李 传 隆 《 中 国 蝶 类 图 谱 》, 宋 大 祥 等 《 蜂 蛛 类 》 等 分 别 出 版 , 也 是 此 类 中 的 佼 佼 者 。 兽 类 学 ”20 世纪 兽 类 学 由 寿 振 黄 (1884 一 1966) 建立 基础 , 后 继 有 高 耀 亭 〈1932 一 1992), 谭 邦 杰 、 刘 咸 、 夏 武平 、 潘 清华 、 罗 泽 列 、 汪 松 、 冯 咱 建 、 马 逸 清 、 胡 锦 意 、 盛 和 林 、 刘 振 河 、 王 应 祥 、 马 勇 、 蒋 志 刚 等 ,, 代 表 作 有 译 咱 建 《 西 藏 的 哺乳 类 》 (1986)、 胡 锦 章 等 《四 川 资源 动物 兽 类 》 (1984)、 马 逸 清 等 《黑龙 江 兽 类 志 》 (1984)、 盛 和 林 《中 国 鹿 类 动物 》(1992)、 王 应 祥 《 中 国 哺 乳 动物 图 鉴 》 (2000)、 马 勇 等 《新 疆 员 齿 类 》 (1987) 等 , 共 探 明 中 国 兽 类 有 534 种 。 对 鼠 疫 媒介 调查 和 控制 、 对 鼠 害 积极 防治 、 设 立 动物 保护 地 区 等 、 对 大 熊猫 繁殖 技术 进行 研 究 、 动 物 保 护 和 鼠 害 〈 包 括 草 原 鼠 害 ) 综合 防治 、 动 物种 类 和 动物 数量 (包括 人 口 数 量 ) 的 综合 动态 平衡 一 一 地 球 上 究竟 能 容纳 多 少 生物 等 , 将 是 21 世纪 的 重大 课题 。 鸟 类 学 ”20 世纪 是 中 国 鸟 类 学 重建 的 世纪 , 寿 振 黄 在 20 世纪 开始 时 参与 建设 , 后 来 郑 作 新 、 钱 敬文 、 常 蚀 定 、 伟 桐生 、 许 维 酌 、 郑 光 美 等 建立 较为 扎实 的 基础 , 确 定 鸟 的 种 类 数目 1 166 种 , 出 版 了 郑 作 新 《中 国 鸟 类 分 布 名 录 》 钱 燕 文 《 中 国 鸟 类 图 鉴 》 (1996)、 颜 重 威 《 野 生 乌 类 图 鉴 》(1997) 以 及 动物 志 。 鸟 类 和 各 地 区 鸟 类 志 、 稚 类 保护 区 以 及 观 鸟 区 的 设立 等 、 鸟 类 保护 和 鸟 类 迁 飞 规律 、 鸟 类 生活 习性 等 仍 是 21 世纪 的 课题 。 两 栖 爬 行 类 “中 国 两 栖 疏 行 类 动物 学 最 早 是 由 国外 学 者 Boring A. B. 及 Pope C. H. 开始 研究 , 此 后 中 国学 者 刘 承 钊 、 张 孟 闻 开 展 此 一 领域 工作 。 刘 承 钊 对 扬子 鳄 的 生活 习 性 和 生态 学 的 研究 是 启动 这 一 领域 和 钱 的 保 护 的 文献 依据 。 胡 淑琴 、 赵 尔 密 《中 国 两 栖 动物 图 谱 》 (1987), 胡 步 青 等 《浙江 蛇 类 73 志 》(1959), 杨 大 同 《云南 两 栖 类 志 》 (1991) 等 是 较 有 特色 的 著作 。 现今 又 引进 馈 类 饲养 。 中国 两 栖 类 约 200 种 , 疏 行 类 约 320 种 , 但 保护 两 栖 类 、 怜 行 类 是 当务之急 。 它 们 是 环境 生物 中 最 敏感 的 生物 ,动物 的 兴衰 、 环境 的 优 劣 常 以 两 栖 疏 行 类 为 指标 。 近 亿 年 间 疏 行 类 届 龙 在 地 球 上 彻底 绝 灭 , 应 引起 对 现存 生物 的 重视 , 两 栖 谎 行 学 的 任务 任 重 而 道 远 。 鱼 类 学 “20 世纪 鱼 类 学 的 发 展 是 由 伍 献 文 、 朱 元 易 、 王 以 康 、 朱 树 屏 、 张 春 霖 、 倪 达 书 、 刘 建 康 、 成 庆 泰 、 陈 兼 善 、 张 孝 威 、 郑 葆 珊 、 李 思 忠 、 陈 宜 瑜 等 建立 基础 , 出 版 了 朱 元 易 《中 国 鱼 类 索引 》(1931), 倪 达 书 、 刘 建 康 《中 国 淡 水 鱼 类 养殖 学 》(1961), 王 以 康 《 鱼 类 分 类 学 》(1958) , 备 庆 闻 《 鱼 类 分 类 学 》 (1995), 陈 宜 瑜 《和 平 鳍 鳅 科 系 统 分 类 》 (1980), 杨 君 兴 的 《 鲤 科 系统 发 育 》 (1994) 等 以 及 各 地 的 鱼 类 志 。 中 国 全 年 水 产 的 产量 已 达 4 000 万 吨 , 已 列 人 世界 大 国之 林 , 但 近海 产 鱼 类 如 大 、 小 黄鱼 等 数量 锐 减 , 急需 保护 , 而 远海 鱼 类 及 大 型 海产 动物 知识 贫乏 , 和 急需 充实 。 海 洋 动 物 和 鱼 类 , 渔 捞 和 养殖 等 研究 将 是 21 世纪 重大 课题 。 无 券 椎 动物 学 “无 兰 椎 动物 学 是 20 世 纪 中 国 从 头 开始 建立 的 学 科 。 王 家 相 、 张 作 人 、 信 达 书 、 陈 阅 增 、 陈 启 这 等 从 事 原生 动 物 研究 。 单 细胞 生物 是 最 简单 也 是 最 复杂 生命 物质 ,是 生命 起 源 又 是 动物 起 源 的 基础 。 人 畜 举 原虫、 每 的 微粒 子 病 等 是 原生 动物 应 用 研究 的 对 象 , 中 国学 者 在 这 些 领 域 取 得 了 一 定 的 成 果 。 陈 义 、 吴 宝 铃 的 环节 动物 类 研究 为 环节 动物 学 建立 基础 , 归 激 酶 的 药 用 开发 则 是 应 用 研究 的 成 果 。 杨 潼 是 类 研究 有 成 就 的 学 者 。 蠕虫 、 线 虫 、 圆 虫 、 扁 虫 是 医学 家 研究 的 对 象 。 千 百年 来 困扰 中 国人 民 寄 生 虫 的 疾 74 病 , 在 20 世纪 , 经 寄生 虫 学 者 , 如 吴 光 、 魏 曦 、 钟 惠 澜 、 姚 永 政 、 汉 兰 洲 、 包 里 成 、 吴 淑 卿 、 徐 锡 藩 、 谭 天 锡 等 人 的 努力 , 既 扫除 中 国人 腹 内 寄生 动物 , 又 建立 起 相应 的 学 科 , 这 是 20 世纪 中 国 较为 突出 的 成 就 之 一 。 今后 要 继续 监控 寄生 虫 病 的 发 生 , 开 展 寄 生 虫 免 疫 等 。 海 产 软 体 动物 方面 , 张 条 是 本 门 学 科 葛 基 人 , 齐 钟 彦 、 董 正之 等 也 取得 较 多 的 成 就 ; 淡水 产 软 体 动物 方面 , 李 赋 京 、 刘 月 英 、 赵 广 等 从 事 科 研 和 教学 。 陆 生 软体 动物 方 面 , 陈 德 牛 是 执 牛 耳 的 学 者 。 中 国 引进 玛瑙 螺 本 意 作 为 食品 , 不 意 其 在 部 分 地 区 成 为 农 业 害 虫 。 甲壳 动物 学 方面 , 中 国学 者 沈 家 瑞 、 喻 兆 琦 等 建立 基础 , 刘 瑞 玉 、 宋 大 祥 、 蒋 煤 治 、 戴 爱 云 、 堵 南山 等 继续 开展 研究 .60 年 代 后 , 对 虾 、 沼 虾 、 青 虾 、 中 华 丈 绒 息 等 的 大 规模 饲养 , 甲壳 素 的 开发 利用 , 蝎子 的 养殖 利用 , 海产 贝 类 大 规模 养殖 开发 , 这 些 是 甲壳 动物 学 的 成 就 之 一 。 昆虫 学 是 20 世纪 中 国 发 展 最 快 的 也 是 最 大 最 重要 的 学 科 , 不 仅 从 事 的 学 者 人 数 最 多 , 发 展 的 学 科 门 类 齐全 , 而 且 农 业 昆 虫 、 医 药 昆 贝 、 蚕 丝 业 、 养 蜂 业 也 是 最 重要 的 产业 支柱 。 农 业 昆虫 学 中 以 管 致 和 、 尤 子平 、 周 尧 《 昆 虫 学 通论 》, 邓 国 藩 等 《农业 昆虫 学 》, 南开 大 学 《昆虫 学 》, 郭 纤 、 忻 介 六 《昆虫 学 实验 技术 》 冯 慧 《昆虫 生物 化 学 分 析 法 光 疯 兰 洲 《 医 用 昆虫 学 》, 张 宗 炳 《昆虫 毒 理 学 》 吴 载 德 《 乔 解剖 生理 学 》, 比 一 飞 《 养 蜂 学 》, 昌 鸿 声 《 昆 虫 病理 学 》 等 为 较 好 的 教材 。 虫 、 蜡 虫 、 粘 虫 、 飞 乱 、 棉 铃 虫 、 红 铃 虫 、 子 、 苍 蝇 等 为 全 国 性 防治 害虫 。 邹 钟 琳 、 淮 落 、 周 明 羊 、 杨 惟 义 、 黄 其 林 、 刘 浴 芝 、 胜 发 、 邱 式 邦 、 曾 省 、 易 希 陶 、 蒋 书 楠 、 兆 生 、 曹 双 、 李 光 博 、 马 骏 超 、 张 书 忱 、 钦 贤 、 黄 邦 侃 、 李 风 苏 、 杨 平 澜 、 张 广 学 、 由 机 冰 天 山 污 胜 可 训 、 刘 廷 蔚 、 郑 凤 泳 、 陈 常 铬 、 件 吉 元 、 李 丽 英 等 在 农 虫 防治 中 有 所 成 就 。 祝 汝 佐 、 艺 式 邦 、 蒲 热 龙 、 赵 修复 等 开辟 生物 防治 新 领 域 , 这 项 工作 将 在 21 世纪 大 显 身手 。 赵 善 欢 、 张 宗 炳 、 黎 坤 元 、 能 尧 、 刘 维 德 、 刘 备 英 、 郑 宗 炳 等 在 昆虫 毒 理 、 农 药 合 成 方面 有 所 建树 。 森林 害虫 方面 , 以 萧 刚 柔 、 忻 介 六 、 侯 陶 谦 、 张 玉 珍 、 苗 建材 等 较 有 成 就 。 医 学 昆虫 方面 , 以 冯 兰 洲 、 陆 宝 麟 、 李 贵 贞 等 成 就 突出 。 屁 虫 病理 学 、 昆 虫 微生物 学 方面 , 中 国 应 用 苏 云 金 杆菌 较为 成 功 , 以 沙 楼 云 、 蔡 秀 玉 、 张 履 鸿 等 的 工作 较为 出 色 。 马 世 骏 等 开展 生态 防治 蝗虫 获得 成 功 , 后 来 发 展 成 害虫 综合 防 治 , 编 写 《 中 国 主要 害虫 综合 防治 》(1979), 为 中 国 害 虫 综合 防治 建立 理论 和 实践 基础 , 为 21 世纪 害虫 防治 开辟 道路 . 郭 绪 、 陈 永 林 、 卢 宝 廉 等 《中 国 飞 蝗 生 物 学 》(1991) 是 以 一 种 重大 害虫 为 对 象 进行 形态 解剖 、 生 理 、 生 态 、 天 敌 等 全 面 系统 总 结 , 将 对 21 世纪 的 害 虫 、 益 虫 研 究 和 探索 有 所 借鉴 《中 国 农 业 大 百科 全 书 .。 昆虫 卷 》《 等 学 卷 )《 蜜 蜂 卷 》 是 20 世纪 中 国学 者 对 昆虫 学 知识 全 面 总 结 , 为 21 世纪 昆虫 学 发 展商 定 基础 。 乔 、 蜂 资源 昆 虫 学 是 中 国 昆 虫 学 中 强项 。 20 世纪 中 国 动物 学 是 有 成 就 的 学 科 , 中 国 大 动物 肉 品 〈 如 猪 、 马 、 牛 、 羊 等 肉 类 成 品 ) 产量 居于 世界 前 列 , 蚕 丝 和 蜂蜜 等 产品 堪 称 世界 第 一 。 动物 学 的 成 就 有 : 1. 中 国 猿人 头骨 和 哺 乳 动物 化 石 发 现 , 中 国 大 地 是 人 类 开发 居住 开发 地 之 一 ; 2. 中 国 动物 学 者 参加 珠穆朗玛 峰 西 藏 地 区 的 调研 ,并 写 出 有 分 量 的 报告 ,这 是 中 国 科 学 家 独立 完成 的 工作 ; 3. 中 国 动物 学 者 编写 完成 并 出 版 中 国 动物 志 20 卷 ; 4. 中 国学 者 开辟 动物 学 各 个 分 支 学 科 ,5. 中 国学 者 提出 害虫 综合 防治 的 理论 ; 6. 中 国 设立 自然 保护 区 1 000 处 , 制定 动物 保护 名 录 1 000 种 , 大 规模 保护 动物 , 开 展 物种 生活 适 应 性 和 生存 能 力 的 研究 ; 7. 中 国 消 灭 以 白 蛤 子 为 病 媒 的 黑 热 病 等 , 寄 生 虫 病 防 治 成 就 较 大 ; 8. 中 国 开 展 大 动物 和 濒危 动物 的 最 新 繁 殖 技术 。 中 国 动物 学 的 不 足 和 版 须 开 展 的 课题 ; 1. 一 些 致 病 传 媒 动 物 如 钉螺 、 半 蚊 、 跳 蚤 、 姬 鼠 等 未 能 全 面 控制 , 有 须 大 力 研究 , 2. 生态 环境 恶化 , 西 北 地 区 荒漠 化 因 人 为 开荒 和 乱 挖 药材 、 乱 捕 动物 而 日 益 严 重 ,21 世纪 生态 治理 将 是 特别 重要 的 任务 ; 3, 动物 种 类 和 数 量 〈 包 括 人 类 ) 的 动态 平衡 , 即 中 国 大 陆 资 源 总 量 和 总 人 口 量 总 生物 (动物 和 植物 等 ) 总 量 之 间 的 动态 平衡 关系 , 应 着 手 研究 ; 4, 中 国 海洋 动物 家 底 调查 , 基 础 比较 薄弱 ,海洋 生物 养殖 、 海 洋 生物 生态 研究 应 是 21 世纪 的 课题 ; 5. 中 国 动物 资源 和 动物 家 底 现 尚 无 确 定 记 载 , 下 须 完成 此 项 重要 任务 , 要 早日 建 立 动物 基因 库 ; 6. 海底 热 泉 动物 ,南北 极 和 珠 峰 动物 适应 和 生理 生态 作用 应 积极 开展 研 究 ; 7. 研究 动物 免疫 机 理 为 人 和 大 动物 防 病 治 病 服务 ; 8. 要 积极 研究 生殖 生物 学 、 内 分 沁 激 素 调控 和 免疫 学 调控 等 , 以 调节 人 口 增 长 过 快 ; 9. 动物 以 及 人 类 之 间 生 死 存亡 的 斗 争 能 避免 吗 ? 人 类 之 间 的 战争 、 自 相 残 杀 的 斗争 能 停止 吗 ? 生物 进化 途径 中 , 人 类 更 高 级 的 智慧 能 否 挽救 生物 免 遭 丽 龙 灭绝 的 履 入 ? 人 们 能 挽救 50 亿 年 后 太阳 系 的 毁灭 吗 ? 人 类 的 智慧 能 挽救 宇宙 学 家 所 称 的 1 000 亿 年 宇宙 大 收缩 塌陷 吗 ? 诸如 此 类 的 问题 。 动物 学 是 古老 而 常 新 的 科学 , 在 未 来 的 世纪 中 随 人 类 的 进步 而 发 展 进步 , 能 够 解决 人 们 身 旁 的 一 些 问题 , 人 们 生活 中 的 一 些 问 题 , 人 们 生存 中 的 一 些 问题 , 中 国人 能 贡献 出 自己 的 智慧 , 将 动物 学 推 到 新 的 水 平 。 795 参考 文献 贝 时 璋 主编 :《 大 百科 全 书 。 生物 学 》3 卷 , 上 海 : 科技 出 版 社 ,1991。 管 致 和 主编 《中 国 农业 百科 全 书 。 昆虫 卷 )》, 北 京 : 中 国 农 业 出 版 社 ,1990。 郭 祁 , 李 约 瑟 , 成 庆 泰 :《 中 国 古 代 动 物 学 史 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1999。 李 恭 亮 :《 中 国生 物 学 发 展 史 》, 台北 : 台湾 商务 印 书馆 ,1974。 ( 郭 辑 ” 杨 君 兴 ) 生理 学 (Physiology) 生理 学 是 生物 科学 中 的 一 门 基础 学 科 , 它 是 研究 生理 功能 活动 规律 及 其 机 理 的 科 学 。 生 理学 的 研究 直接 关系 到 医学 和 农 牧 渔 及 动物 养殖 业 的 发 展 , 与 人 类 生活 及 社会 经 济 发 展 关系 极为 密切 。 生 理学 的 研究 范畴 非 常 广泛 , 根 据 不 同 的 研究 对 象 , 派 生 了 许多 分 支 学 科 。 若 以 动物 种 类 区 分 有 : 哺乳 动物 生理 学 、 乌 类 生理 学 、 鱼 类 生理 学 、 昆 虫 生 理学 等 等 。 若 按 解 剖 系 统 可 分 为 循环 生理 学 、 呼吸 生理 学 、 消 化 生理 学 、 生 殖 生理 学 、 神 经 生理 学 、 内 分 泌 生 理学 等 等 。 若 从 应 用 角 度 又 有 家 畜生 理学 、 环 境 生理 学 、 航 天 生理 学 、 水 下 生理 学 、 运 动 生理 学 等 等 . 此外, 还 有 一 些 专题 性 的 生理 学 , 不 胜 枚 举 。 生物 机 能 的 活动 规律 很 早 就 引起 人 们 的 重视 , 但 直到 1628 年 Harvey (1578 一 1657) 所 著 的 《动物 心血 运动 解剖 论 》 问 世 , 才 被 认为 是 现代 生理 学 开端 的 代表 作 , 他 将 动物 实验 方法 引入 这 一 学 科 和 领域 , 被 誉 为 实验 生 理学 的 葛 基 人 .。 到 19 世纪 中 叶 ,, 生 理学 才 被 公认 是 一 门 完 全 独立 的 专门 科学 .此 后 的 150 年 , 由 于 各 学 科 的 相互 促进 、 新 技术 的 广泛 采用 和 实践 应 用 的 迫切 需要 , 生 理学 有 了 飞 速 的 发 展 。 近 30 年 来 , 已 深入 到 细胞 亚 显 微 结构 及 分 子 水 平 研究 生理 功能 活动 的 机 制 。 76 我 国 在 20 世纪 20 年 代 初 才 开始 有 生理 学 论文 在 国内 杂志 上 发 表 , 差 不 多 比 西方 国 家 滞后 300 年 。1926 年 9 月 在 北京 协和 医学 院 由 林 可 胜 等 老 一 辈 生 理 生 化 学 家 发 起 成 立 的 中 国生 理学 会 和 四 个 月 后 创刊 的 英文 版 《中 国生 理学 杂志 》 对 我 国生 理学 的 发 展 起 了 决定 性 的 作用 。70 余年 来 中 国生 理学 有 了 很 大 发 展 , 但 与 先进 国家 相 比 仍 存在 不 小 的 差距 。 消化 和 代谢 生理 学 “北京 协和 医学 院 林 可 胜 在 20 年 代 即 进行 过 胃 的 组 织 学 和 骨 液 分 泌 的 研究 , 特 别 对 胃液 分 谈 机 制 的 研究 有 重要 页 献 , 最 为 突出 的 成 果 是 脂肪 可 抑制 胃 分 泌 和 运动 , 从 而 发 现 并 提出 一 个 假想 的 激 素 一 一 肠 抑 胃 素 , 这 是 我 国 发 现 的 第 一 个 人 激素 , 被 全 世界 认为 是 一 项 经 典 性 工作 。 继 而 对 胃 的 基础 分 泌 、 正 常 胃 液 盐酸 浓度 和 和 氧 化 物 的 分 泌 量 做 了 一 系列 研究 。 候 祥 川 对 消 化 力 、 林 树 模 对 自我 消化 、 张 孝 赛 对 体内 脂 肪 酶 、 孙 宗 彭 对 小 肠 上 皮 因 绝食 和 复 食 发 生 的 变化 等 都 做 了 不 少 工 作 。 30 一 40 年 代 徐 丰 彦 等 进行 了 小 肠 兴 奋 性 和 运动 性 的 研究 , 发 表 了 十 余 篇 论文 。70 年 代 末 ,我 国 不 少 单位 制备 并 供应 放射 免疫 测定 试剂 盒 ; 上 海 第 二 军医 大 学 制备 了 11 种 神经 肽 〈 包 括 骨 肠 肽 ) 抗体 , 其 中 有 8 种 系 国内 首创 .由 于 有 了 胶原 酶 , 也 开展 了 胰 和 肝 细 胞 的 研究 。 如 果 仅 从 消化 生理 的 研究 技术 来 估计 , 这 时 与 国外 的 差距 还 不 算 太 大 .80 年代 的 一 个 新 动向 是 将 “ 脑 立 体 定 位 仪 ” 引 进 到 研究 脑 肠 肽 的 中 枢 效 应 。 朱 文 玉 首先 报道 了 8 种 脑 肠 肽 侧 脑室 注 射 对 大 鼠 基 础 胃酸 分 记 的 影响 。 此 后 , 使 用 各 种 脑 肠 肽 刺激 中 枢 〈 主 要 是 下 丘脑 外 侧 区 ) 引起 骨 的 运动 和 分 泌 的 研究 普遍 开展 起 来 。80 年 代 中 期 , 陈 寿 坡 等 首次 发 现 胰 多 肽 具有 内 分 记 和 外 分 记 双 重 性 质 。 在 吸收 研究 方面 , 张 立 藩 在 50 年 代 末 进行 了 小 肠 糖 吸收 和 电离 辐射 对 吸收 影响 的 研究 。80 年 代 , 对 金属 离子 的 吸收 也 有 一 些 有 意义 的 工作 。 应 激 性 溃疡 方面 的 研究 成 果 剖 击 了 “无 酸 则 无 溃疡 ”的 老 概 念 。 王 志 均 、 张 席 锦 等 对 胃 肠 道 细 胞 保护 进行 了 十 多 年 的 研究 , 发 表 了 40 多 篇 论文 , 他 们 设想 细胞 保护 可 能 是 脑 肠 肽 的 生理 功能 之 一 , 引 起 国内 同行 瞩目 。 消 化 道 运动 的 针 刺 调控 是 我 国 消化 生理 研究 的 特 色 , 针 刺 效果 明显 , 但 机 制 复杂 , 值 得 用 现 代 科 学 技术 进行 深入 研究 。 代谢 研究 在 我 国 开 展 也 较 早 。 沈 俊 淇 与 林 国 锁 研 究 了 太监 的 所 代谢 , 并 用 实验 动物 予以 证 实 , 纠 正 了 前 人 的 观点 。 林 可 胜 系统 调查 了 中 国人 的 基础 代谢 。 华 疙 在 30 年 代 对 肝 的 碳水 化 合 物 代 谢 有 重要 贡献 , 他 证 明 猫 的 肝 糖 原 的 来 源 主 要 为 非 碳水 化 合 物 。 刘 士 豪 等 对 钙 磷 代谢 、 维 生 素 代 谢 也 进行 子 多 方 面 的 研究 。50 一 60 年 代 曾 开展 了 气功 对 代谢 率 影 响 的 研究 。 王 志 均 等 研究 消化 器 官 活动 对 代谢 的 影响 , 阐 明了 迷走 一 胰岛 素 系统 的 作用 , 比 西方 提出 的 “ 肠 一 胰岛 轴 ” 早 好 几 年 。80 年 代 , 张 建 福 、 王 复 周 等 分 别 研究 了 胰 高 血糖 素 和 胰岛 素 注 和 人 中 枢 对 代谢 的 影响 。 呼吸 生理 学 ” 蔡 莉 30 年 代 对 大 学 生 及 高 中 生 肺 活 量 做 了 调查 . 赵 以 炳 40 年 代 开始 对 冬眠 动物 刺 狂 进 行 系列 研究 , 对 刺 狂 的 呼 吸 类 型 做 过 分 析 . 50 一 60 年 代 徐 丰 彦 等 对 颈 动脉 窦 压力 感受 器 兴奋 时 的 呼吸 反射 和 气功 锻炼 时 呼吸 频率 和 类 型 等 方面 进行 了 研究 。 沈 罕 春 等 研究 了 主动 脉 体 对 各 种 不 同 刺 激 的 反射 作用 。 蔡 犹 等 观察 了 睡眠 过 程 的 呼吸 变 化 , 并 初步 分 析 其 机 制 。70 年 代 以 后 呼吸 生 理学 研究 有 较 大 的 发 展 , 主 要 有 如 下 几 方 面 : 《1) 及 神经 放电 “《〈 张 镜 如 等 ); 〈2) 呼吸 活动 有 关 的 中 枢 核 团 〈 沈 锣 、 刘 磊 等 ); (3) 不 同 传人 冲动 对 呼吸 中 枢 活 动 的 调节 ( 陈 子 彬 、 钱 梓 文 等 ); 〈4) 中 枢 递 质 对 呼吸 的 调制 作用 ( 胡 旭 初等 ); (5) 药物 影响 呼吸 作用 机 制 ( 张 镜 如 、 刘 舌 等 ) 。 可 以 看 出 ,呼吸 生理 学 的 研 究 主 要 还 是 集中 在 呼吸 的 中 枢 调 节 机 制 方 面 , 其 他 方面 还 较 少 。 血液 生理 学 “20 世纪 初 就 有 血液 生理 常数 的 报告 和 少数 临床 血液 学 的 观察 .30 年 代 末 期 , 吴 圳 等 开展 生理 常数 〈 红 细胞 、 和 白 细胞 、 血 红 蛋 白 、ABO 血型 等 ) 调查 。40 年 代 ,, 易 见 龙 进行 了 Rh 和 M 一 N 血型 的 调查 。 50 年 代 初 仍然 限于 血液 常数 ( 血 量 、 不 同年 龄 血 象 ) 的 调查 〈 张 孝 骞 、 吴 训 等 ) 。1957 年 成 立 了 输血 及 血液 学 研究 所 , 协 和 医学 院 提 出 血细胞 命名 修订 意见 。 这 期 间 易 见 龙 、 周 衔 椒 等 也 开展 了 一 些 有 关 血 细胞 凝集 效 价 和 高 级 神经 不 同 机 能 状态 对 血液 浓度 影响 等 实 验 研 究 。 80 年 代 以 后 , 血液 生理 学 的 研究 才 有 了 历史 性 的 变化 , 主要 的 研究 有 : (1) 造血 细胞 的 生理 特性 〈 朱 和 丘 葆 、 胡 晓 棠 等 ); (2) 造血 因子 的 研究 〈 吴 祖 泽 、 陈 雪 妮 、 卯 新 民 等 ) ; (3) 造血 基质 细胞 的 研究 , 其 成 果 处 于 这 一 领域 的 国际 前 沿 〈 王 绮 如 、 蒋 德 昭 、 陈 家 佩 、 赵 士 富 等 ); (4) 小 分 子 生 物 活性 物质 对 造血 细胞 的 影响 〈 徐 有 恒 等 ); (5) 免疫 血液 学 研 究 〈 陈 璋 等 ), 陈 璋 等 向 国际 性 鉴定 研讨 会 提 交 了 17 种 单 抗 , 命名 了 14 种 ; 应 用 CD34 单 抗 分 离 纯化 干细胞、 祖 细胞 已 经 跟 上 国际 水 予 X 台 军 注 陈 力 军 等 ) 革 人 6 无 在 出 血 忆 让 面 方 面 , 阮 长 耿 等 制备 的 SZ 单 抗 系 列 已 被 国际 上 广泛 用 于 血小板 研究 ; (7) 纤 浴 方面 和 凝血 因子 的 研究 等 。 循环 生理 学 “20 年代, 林 可 胜 观 察 了 植 物性 神经 对 骨 部 血管 活动 的 影响 , 于 1927 年 发 表 的 “活体 灌输 骨 之 血管 舒 缩 反应 ”是 我 国生 理学 杂志 上 有 关 循 环 生理 学 的 第 一 篇 论 文 , 而 后 开展 的 研究 主要 有 以 下 几 方 面 , 人 G) 关于 血管 中 枢 , 林 可 胜 、 易 见 龙 等 证 明 脑 内 存在 加 压 区 和 减 压 区 , 并 证 实 无 兰 椎 动物 也 存在 这 两 个 区 , 这 个 结果 为 国际 生理 学 界 所 重视 。 朱 稚 年 和 卢 于 道 于 30 年 代 首 先 应 用 立体 定向 仪 探查 与 血压 变化 有 关 的 脑 区 。 徐 丰 彦 证 明 交 感 神经 中 枢 存 在 着 机 能 上 的 分 化 。 沈 锡 和 杜 焕 基 的 鉴定 延 舌 心血 管 神经 元 成 为 当时 少数 记录 心血 管 神经 元 放电 活动 的 实验 之 一 。(2) 关于 心血 管 反 射 , 林 可 胜 、 徐 丰 彦 等 提出 了 窦 内 压 和 体循环 动脉 压 之 间 的 关系 曲线 , 徐 丰 彦 还 提出 “弥散 性 血管 张力 反射 ”的 概念 , 张 锡 钧 证 明了 迷走 一 垂体 后 叶 反 射 , 沈 者 春 和 徐 丰 彦 等 观察 了 心血 管 各 种 反射 之 间 的 相互 作用 。 此 外 , 董 承 琅 调 查 了 1 200 人 的 血压 值 , 提 出 中 国人 的 正常 血压 值 比 欧美 人 略 低 。 不 少 学 者 对 祖国 医学 中 针 入 和 和 气功 疗法 提出 了 生理 学 理论 解释 。 70 年 代 末 以 来 的 研究 主要 有 以 下 几 方 面 : (1) 心脏 生理 方面 : 心肌 电 生 理 ( 高 天 礼 、 刘 远 谋 、 吴 博 威 、 赵 荣 瑞 、 王 云 翔 、 王 复 周 、 徐 有 秋 等 ) 和 心肌 力学 〈 宁 学 寒 、 李 云霞 等 ); (2) 心血 管 活动 的 神经 调节 方面 : 应 用 针 刺 和 药物 相 结合 的 方法 〈 李 鹏 、 姚 泰 、 郭 学 勤 等 ), 以 及 对 参与 调节 心血 管 的 递 质 ( 梅 林 和 韩 济 生 等 ) 和 神经 核 团 、 通 路 〈 杨 绍 年 、 王 绍 等 ) 进行 的 研究 ; (3) 心血 管 活动 的 体液 调节 (如 心房 利尿 肽 和 内 皮 素 等 多 肽 ) ( 汤 健 、 何 瑞 荣 、 姚 泰 、 吴 建明 等 ); 〈4) 心脏 活动 的 调控 方面 , 工 作 主 要 集中 在 心肌 的 变 力 效 应 及 其 调节 〈 疾 益 民 、 汤 健 、 黄 晓 笛 、 李 云 震 等 ) 和 心肌 生长 的 调整 〈 李 云霞 、 汤 健 等 ) 。 神经 、 肌 肉 和 神经 肌肉 接头 生理 学 ” 周 边 神 经 : 侯 宗 湾 于 20 年 代 开 始 研 究 神经 的 兴 奋 性 , 批 判 了 著名 的 Lapicque 时 值 学 说 , 并 提出 自己 的 标准 时 值 学 说 . 冯 德 培 于 1930 年 发 现 神经 的 结缔 组 织 藉 为 有 效 的 弥散 障碍 物 , 而 后 对 神经 产 热 和 神经 传导 中 胆 碱 酯 酶 78 活动 的 研究 都 取得 了 出 色 的 成 果 .。 范 世 落 、 徐 科 等 自 60 年 代 利 用 对 虾 大 神经 标本 研究 了 传导 速度 、 跳 路 传导 等 问题 , 特 别 是 跳 牙 传 导 现 象 为 首次 在 无 脊 椎 动物 神经 系统 中 发 现 。 而 后 他 们 又 开辟 了 蝎 神经 毒素 的 研究 。 肌肉 : 史 图 博 和 梁 之 诬 于 1928 年 发 表 了 “肌肉 在 各 种 不 同 的 强直 状态 其 重 屈 折 所 引 起 之 变化 的 研究 ”, 是 我 国学 者 最 早 的 肌肉 生 理 研 究 。30 年 代 冯 德 培 发 现 肌肉 因 拉 长 而 增 加 代谢 的 新 现象 被 称 为 “ 冯 氏 效应 ”。 此 外 , 对 肌肉 的 兴奋 性 及 渗透 性 ( 赵 以 炳 )、 肌 肉 的 兴奋 和 收缩 ( 范 世 藩 )、 蛙 肌肉 的 兴奋 收缩 耦 联 〈 朱 培 闵 ) 以 及 肌 原 纤维 超 微 及 分 子 结构 ( 范 世 落 、 陈 明和 黄 世 楷 等 ) 都 有 不 少 研究 。 神经 肌肉 接头 : 30 年 代 冯 德 培 开辟 了 神 经 肌肉 接头 的 研究 , 国 际 上 公认 他 是 神经 肌 肉 接 头 研究 的 一 位 先驱 者 。50 年 代 开 展 了 接 头 的 激动 物 和 阻 滞 物 的 研究 〈 刘 讽 龙 、 谭 德 培 和 徐 科 、 施 玉 梁 和 沈 克 飞 、 于 山 平 和 刘 传 绩 等 ) 。70 年 代 中 期 以 后 开展 了 从 动 植物 中 寻找 作用 于 接头 的 活性 物质 〈 徐 科 、 施 玉 梁 等 )。80 年 代 起 开始 使 用 膜 片 钳 和 电子 显 微 镜 等 新 技术 进行 接头 的 细胞 和 分 子 水 平 的 研 究 。90 年 代 初 冯 德 培 又 着 手 开 拓 中 枢 突 触 的 细胞 和 分 子 生理 学 研究 ,并 已 取得 初步 成 绩 。 神经 肌肉 间 营 养性 相互 关系 : 这 是 60 年 代 初 冯 德 培 新 开拓 的 一 个 研究 方向 , 他 发 现 鸡 的 慢 肌 纤维 去 神经 后 有 肥大 现象 , 还 证 明 神经 对 肌肉 有 独立 于 冲动 活动 的 特殊 神经 营 养性 影响 。 中 枢 神 经 生理 学 , 汪 敬 熙 是 研究 皮肤 电 反射 的 先驱 者 之 一 , 这 项 研究 是 于 20 世纪 初 开始 的 。1964 年 他 编写 的 《汗腺 的 神经 调 节 》 出 版 , 他 还 发 现 了 瞳孔 收缩 和 扩张 的 皮 层 代 表 区 。50 年 代 末 , 中 国 科 学 院 上 海 生 理 学 研究 所 开始 采用 微 电 极 记录 技术 研究 中 枢 神经 系统 单位 电 活 动 , 并 在 实验 室 使 单个 人 脑 神经 元 在 组 织 培养 中 存活 142 天 。1961 年 在 该 所 举办 了 一 个 神经 生理 训练 班 , 对 我 国 后 来 的 神经 科学 发 展 产生 了 深远 的 影响 。 疼痛 与 镇 痛 的 机 制 : 张 香 桐 是 我 国 针 刺 镇 痛 中 枢机 制 和 痛觉 生理 研究 的 开拓 者 , 1964 年 他 为 获取 第 一 手 材 料 , 自身 躺 在 手术 台 上 感受 针 刺 镇 痛 的 体验 。 他 首先 提出 针 刺 和 痛 源 在 丘脑 整合 的 假设 , 并 有 一 系列 研究 成 果 , 于 1973 年 发 表 了 世界 著名 的 论文 “ 针 刺 镇 痛 过 程 中 丘脑 的 整合 作用 ”, 在 国际 上 引起 重要 反响 和 高 度 评价 。 邹 办 在 60 年 代 发 现在 家 免 第 三 脑室 周围 灰质 和 中 脑 导 水 管 周 围 灰质 微量 注射 吗啡 可 产生 明显 而 持久 的 镇 痛 效 应 , 引 起 科学 界 的 极 大 重视 。 韩 济 生 从 60 年 代 后 期 开始 在 针 刺 镇 痛 的 神经 化 学 基 础 研究 方面 取得 一 些 成 果 , 为 国内 外 所 瞩目 。 我 国 针 刺 镇 痛 研 究 是 在 特定 的 历史 条 件 下 发 展 起 来 的 , 参加 的 人 员 很 多 , 研究 的 面 很 广 , 研究 课题 按 中 枢 神 经 系统 的 不 同 水 平 有 : (1) 感受 器 、 外 周 传 人 纤维 和 兰 人 传 导 束 ; 《2) 痛觉 在 兰 做 水 平 的 传递 与 调制 (3) 脑 干 的 调制 ; (4) 丘脑 、 尾 核 和 下 丘脑 的 调制 ; 《5) 大 脑 皮层 和 边缘 系统 的 调制 (6) 参与 痛觉 调制 的 神经 递 质 。 研 究 硕果 累累 , 有 些 研究 已 接近 或 达到 国际 水 平 , 少 数 领域 处 于 领先 地 位 。 高 级 神经 活动 : 50 年 代 初 巴 甫 洛 夫 条 件 反射 学 说 在 我 国 形成 热潮 。 在 赵 以 炳 领导 下 , 北京 大 学 生理 教研 室 广 泛 开 展 了 高 级 神经 活 动 的 研究 , 并 确定 以 抑制 比较 生理 学 为 研究 重点 。 梅 镇 彤 研究 了 腾 且 体 、 尾 核 以 及 GABA 等 对 条 件 反射 的 影响 。80 年 代 以 后 , 不 少 单 位 开始 研究 加 压 素 神 经 肽 及 其 改 构 物 对 学 习 记忆 的 作用 。 此 外 , 在 瞬 膜 条 件 反 射 的 研究 ( 杨 伯 仪 等 )、 猕 猴 前 额 叶 皮层 的 高 级 功能 〈 徐 秉 迷 、 刘 鞠 龙 等 ) 方面 也 都 开展 了 不 少 研究 。 边缘 系统 与 下 丘脑 : 30 年 代 卢 于 道 和 朱 稚 年 在 猫 中 脑 顶 盖 部 发 现 “ 怒 叫 中 枢 ?。 蓝 书 成 在 两 栖 类 动物 也 取得 同样 成 果 。 陈 宜 张 等 对 下 丘脑 与 应 激 , 周 绍 慈 等 对 边缘 系统 都 有 一 系列 研究 。 睡眠 问题 : 主要 工作 有 猫 的 皮层 睡眠 型 波 的 研究 〈 王 雨 若 等 ), 儿童 和 青少年 的 睡眠 脑 电 波 记 录 ( 中 国 科 学 院 心 理 研 究 所 ) ,睡眠 、 “睡眠 因子 ”及 24 小 时 层 夜 节律 研究 ( 刘 世 烟 等 六 关于 运动 的 神经 控制 : 主要 工作 有 大 脑 皮层 锥 体 神 经 元 的 兴奋 性 发 生 和 调控 〈 吴 建 屏 等 ) 以 及 传 向 小 脑 的 第 三 传人 系统 参与 运 动 的 调节 〈 余 启 祥 等 ) 。 感官 生理 学 70 年 代 中 期 以 后 视 党 研 究 主 要 在 中 国 科 学 院 上 海 生 理学 研究 所 和 中 国 科 学 院 生 物 物理 所 开展 起 来 。 首 先 选择 与 生产 实践 有 联系 的 课题 , 如 灯光 捕 鱼 和 铁路 言 号 灯 等 。80 年 代 以 后 感官 生理 学 有 较 大 的 发 展 , 工作 主要 集中 在 : (1) 空间 分 辨 的 心理 物理 学 〈 刘 育 民 、 吴 新 年 、 郑 竺 英 等 ); 〈2) 视网膜 的 结构 与 功能 (杨雄 里 等 ); (3) 视 中 枢 通 路 的 信息 加 工 〈 李 朝 义 、 寿 天 德 、 罗 蔓 苏 、 酉 云 程 、 王 书 荣 等 ); (4) 生物 控制 论 和 神经 网 络 分 析 〈 孙 复 川 、 汪 云 九 等 ); (5) 昆 虫 视 觉 〈 郭 爱 克 、 张 少 吾 、 吴 卫 国 等 ) 。 听觉 生理 的 研究 主要 有 :听觉 辨别 功能 、 听觉 信息 的 编码 模式 、 强 噪声 对 听觉 功能 的 影响 等 〈 梁 之 安 ); 临床 听力 学 及 听觉 病理 生 理 (北京 市 耳鼻 喉 科 研究 所 ) ; 药物 等 对 耳蜗 功能 的 影响 〈 曾 兆 麟 ); 昆虫 声 源 定位 的 规律 ( 蒋 锦 昌 等 ) 。 内 分 涂 与 生殖 生理 学 ”20 年 代 末 , 在 林 可 胜 发 现 “ 肠 抑 骨 素 ” 的 同时 , 张 锡 钧 等 首 次 提出 “迷走 神经 垂体 后 叶 加 压 反 射 ” 也 受 到 国际 上 重视 。 此 外 , 关 于 甲状 腺 和 甲状 旁 腺 〈 蔡 普 、 徐 丰 彦 、 张 锡 钧 、 林 树 模 等 ) 以 79 及 生殖 生理 学 〈 林 可 胜 、 沈 俊 淇 、 吴 宪 、 汪 底 等 ) 也 有 研究 。30 一 40 年 代 , 胎 盘 乙 酰 胆 碱 的 研究 〈 张 锡 钧 等 ), 甲 状 腺 、 垂 体 、 性 腺 之 间 的 相互 关系 研究 〈 朱 壬 葆 等 ) 都 取得 许 多 重要 成 果 。50 年 代 以 后 , 程 治平 发 现 狗 新 鲜血 液 中 有 抑制 ACTH 降解 因子 .。 谢 启 文 对 针 刺 引起 ACTH 释放 进行 了 系列 研究 .60 年 代 初 的 最 重要 成 果 当 属 胰岛 素 的 人 工 合成 , 赢得 了 国际 学 术 界 的 赞誉 ( 杜 雨 苑 、 张 友 尚 、 鲁 子 贤 、 邹 承 鲁 等 ) 。 张 明 觉 在 国外 对 哺乳 动 物 卵 的 体外 保存 、 培 养 、 受 精 、 移 植 等 都 有 重要 贡献 , 有 些 成 果 被 国际 公认 为 先驱 性 的 研究 。 张 致 一 对 两 栖 类 和 文昌 鱼 生 殖 内 分 这 的 研究 在 性 决定 和 性 分 化 方面 有 重要 突破 。 70 年 代 以 来 , 王 志 均 在 骨 肠 内 分 沁 方 面 有 重 要 贡献 , 第 一 次 较 详 细 地 阐明 了 胃 肠 激素 释 放 的 自然 刺激 。 王 复 周 、 朱 运 龙 等 对 脑 内 胰 岛 素 样 物质 也 有 不 少 研究 。 神经 内 分 泌 的 功能 在 20 年 代 就 有 发 现 ( 朱 鹤 年 、 张 锡 钧 、 吕 运 明 、 程 治平 ) 。80 年 代 以 来 的 主要 工作 有 : 应 激 时 下 丘脑 、 垂 体 与 血浆 中 加 压 素 、 催 产 素 及 及 内 啡 肽 的 变化 研究 〈 朱 稚 年 、 林 葆 城 等 ); 糖 皮 质 激 素 及 其 受 体 〈 徐 仁 宝 、 陈 宜 张 等 ); 垂体 前 叶 功 能 的 直接 神经 调节 (鞠躬 ), 饥 俄 和 重 饲 时 神经 内 分 记功 能 的 改变 及 发 生机 理 〈 谢 启 文 ); 褪 黑 激素 ;研究 并 提出 “感受 一 内 分 泌 细 胞 ”新 学 说 〈 彭 树 勋 ); 以 及 应 用 神经 内 分 记 的 机 理 成 功 地 解决 了 梭 鱼 淡水 不 育 症 问 题 〈 河 北 省 水 产 研 究 所 ) 。 心肺 内 分 记 学 方面 , 汤 健 、 唐 朝 枢 等 对 心 钠 素 、 脑 钠 素 、CGRP、 内 皮 素 等 重要 的 心 肺 激素 在 心肺 及 其 他 组 织 中 的 分 布 、 含 量 及 代谢 做 了 大 量 基础 性 的 工作 。 70 年 代 后 期 , 由 于 人 口 控制 的 迫切 性 , 生殖 生理 被 提 到 十 分 重要 的 位 置 , 研 究 工作 主要 涉及 : (1) 精子 、 排 卯 、 卵 运行 、 受 精 等 80 ( 王 一 飞 、 刘 以 训 、 谢 囊 明 等 ); 〈2) 着 床 ( 张 致 一 、 张 崇 理 、 柳 建 昌 、 李 伟 雄 、 陈 惠 玲 等 ); (3) 生殖 功能 的 调节 〈 程 治平 等 ); 〈4) 抗 生 育 的 研究 〈 刘 学 高 、 卢 惟 剑 等 ) 。 比较 生理 学 ”无 脊椎 动物 生理 学 的 研究 对 象 非常 广泛 , 很 多 门类 都 有 涉及 , 主 要 研 究 有 : 草 履 虫 的 生殖 和 生长 繁殖 、 四 膜 虫 的 生长 繁殖 〈 陈 阅 增 、 张 作 人 、 曹 同 庚 等 ); 旨 虹 感 受 器 电 反 应 〈 陈 德 明 和 张 人 戏 等 ); 昆虫 复眼 的 结构 与 功能 ( 刘 育 民 、 吴 卫 国 等 ); 昆 虫 信息 素 〈 陈 德 明 、 仇 序 佳 、 陈 梅 英 、 郑 哲 民 等 ); 乌贼 的 趋 光 性 〈 郑 美丽 、 郑 微 云 等 ), 稻 视 网 膜 电 图 的 昼夜 节律 〈 杨 雄 里 、 郑 微 云 等 ); 海 免 5-HT 神经 纤维 的 研究 〈 张 致 身 等 ); 文昌 鱼 的 生殖 内 分 刻 〈 张 致 一 、 张 崇 理 等 ) 。 鱼 类 生理 学 : 伍 献 文 等 早 在 30 年 代 对 鱼 的 生殖 、 呼 吸 以 及 代谢 等 机 能 做 了 一 些 研究 。 50 年 代 以 来 , 对 鱼 的 视觉 〈( 何 大 仁 、 杨 雄 里 、 郑 微 云 等 )、 听 觉 〈 申 钧 、 黄 玉 霖 等 )、 嗅 觉 、 味 党 与 摄食 行为 〈 康 洁 生 、 黄 滋 明 、 周 洪 琪 等 ) 都 有 研究 , 还 有 硬 骨 鱼 延 血 中 M 细胞 的 电 生 理 〈 张 英才 等 ) 以 及 生殖 内 分 刻 研 究 ( 林 浩 然 . 中 国 科学 院 动 物 所 和 中 国 科学 院 上 海 生 化 所 ) 等 。 在 此 基础 上 成 功 研 制 了 高 活 性 的 新 型 鱼 类 催产 剂 , 被 誉 为 “ 鱼 类 人 工 催 产 的 第 三 个 里 程 碑 ”, 在 国际 上 被 确定 为 “ 林 彼 方 法 ”(Linpe method ) 。 两 栖 类 生理 学 : 主要 的 研究 有 : 草 蛙 肌 肉 的 生理 特性 ( 黄 溢 明 ); 蛙 和 蟾 晓 的 发 声 器 及 其 神经 支配 ( 蓝 书 成 等 ); 大 鲍 的 鸣叫 反应 和 皮肤 腺 体 分 刻 ( 蓝 书 成 ); 大 鲍 和 蟾 内 的 心 电 研究 〈 席 长 殖 、 黄 伟 秋 等 ); 海 蟾 妈 和 夏 眠 的 代谢 〈 林 浩然 等 ); 几 种 蛙 在 繁殖 季节 的 性 激 素 含量 测定 〈 胡 增高 等 ) 。 疏 行 类 生理 学 : 80 年 代 起 王 昭 贤 对 中 华 浆 和 扬子 甸 的 呼吸 、 心 血管 和 生殖 做 了 系统 研究 。 乌 的 心 电 和 生殖 (广西 师范 大 学 ); 扬 子 的 代谢 率 与 活动 季节 变化 的 关系 〈 陈 壁 辉 ); 蜥 蝎 的 体温 调节 、 代 谢 特 点 以 及 冬眠 活 动 的 规律 〈 王 培 潮 和 李 仁 德 ); 蛤 发 声 ( 蓝 书 成 ); 乌龟 心脏 内 分 刻 〈 陈 其 才 ) 等 方面 都 进行 了 一 些 研 究 。 鸟 类 生理 学 : 50 年 代 起 , 蓝 书 成 比较 研 究 了 鸣 依 与 非 鸣 禽 的 发 声 行为 , 证 明 鸟 类 发 声控 制 的 右 侧 优势 现象 不 仅 在 中 枢 而 且 在 外 周 也 存在 , 这 在 人 类 以 外 尚 属 首次 报道 。 而 后 , 他 们 还 研究 了 鸟 的 消化 、 呼 吸 和 心血 管 生理 , 工作 有 一 定 的 特色 和 独创 性 . 此 外 , 对 家 铝 上 纹 状 体 的 功能 (邓超 等 ) 以 及 家 禽 的 消化 营养 、 体 温 调 节 、 能 量 代谢 、 生 殖 和 内 分 记 等 方面 (农业 院 校 ) 都 有 一 些 工作 报道 。 哺乳 动物 生理 学 : 40 年 代 由 赵 以 炳 开始 的 哺乳 动物 冬眠 生理 学 研究 已 被 认为 是 冬 眼 生理 学 的 经 典 工作 , 而 后 获 益 鹏 在 赵 以 炳 的 指导 下 研究 达 乌 尔 黄 鼠 的 冬眠 问题 , 系 列 实 验证 明 动 物 人 眠 的 神经 机 制 可 能 是 取决 于 NE/5-HT 两 系统 活动 强度 比值 的 降低 , 从 而 动 播 了 70 年 代 以 来 国际 公认 的 人 眠 是 由 于 5-HT 活动 增强 的 论点 。 除 冬眠 动物 外 , 对 高 原 鼠 兔 和 中 华 内 鼠 ( 王 祖 望 等 ), 高 原 鼠 和 根 田 鼠 〈 王 德 华 和 王 祖 望 ) , 水 貂 〈 刘 季 科 等 ), 树 艰 〈 李 永 材 等 ) , 猕 猴 〈 华 景 霞 、 梅 镇 彤 。 刘 冕 龙 等 ), 大 熊猫 〈 叶 志 勇 、 董 全 、 陈 大 元 等 ) 以 及 雄 麻 〈 尹 淑 媛 等 ) 的 各 方面 机 能 也 都 做 了 一 些 研究 。 应 用 生理 学 ”环境 生理 主要 包括 : (1) 高 温 生理 : 重点 研究 高 温 的 生理 影响 、 人 体 耐 爱 限度 、 提 高 耐 高 温 能 力 和 防止 热 损 伤 的 措施 等 〈 杜 桂 仙 等 ); (2) 低温 生理 : 重点 研 究 机 体 对 寒冷 的 反应 、 人 体 耐 寒 指标 、 冷 适 应 以 及 冻伤 发 生机 理 等 问题 〈 刘 恩 波 、 杨 泽 田 等 ); (3) 高 原生 理 : 重点 研究 高 原 环境 下 的 生理 变化 〈 青 海 省 高 原 医学 研究 所 、 第 三 军医 大 学 、18 医院 等 单位 ); 〈4) 极地 生理 。 水 下 生理 主要 研究 内 容 有 : (1) 空气 常 规 潜水 生理 〈 叶 甲 括 、 效 锦 涵 和 魏 元 良 等 ) (2) 氢气 潜水 生理 〈 叶 甲 王 等 , 刘 景 昌 等 ) ; (3) 饱和 潜水 生理 ( 约 锦 涵 、 王 恒星 、 石 中 表 等 ); (4) 潜艇 生理 和 水 下 脱险 的 生理 学 〈 叶 甲 壬 、 蒋 忠 新 、 周 森 衍 等 ); (5) 高 压 氧 生理 (海军 院 校 及 南通 医学 院 等 单位 ) 。 航空 生理 的 研究 内 容 有 : (1) 高 空 生理 (页 司 光 、 雇 德 三 、 卢 子 和 、 贺 登 焰 、 张 立 藩 、 罗 尚 功 等 ); (2) 温度 生理 ( 庞 诚 、 袁 修 干 、 余 成 龙 等 ); (3) 加 速度 生理 ( 刘 光 远 、 俞 梦 孙 、 曾 完 英 、 王 璇 、 国 洪 章 、 谢 宝生 、 白 净 等 ); (4) 冲击 、 振 动 与 噪声 的 生理 效应 〈 庄 祥 昌 、 汪 芳 子 、 刘 建 忠 等 ); (5) 前 庭 生 理 〈 陈 祖 荣 等 ); 〈6) 飞行 工作 负荷 与 疲劳 〈 陈 定 一 、 陈 信 、 金 璋 瑞 、 国 洪 章 等 ) 。 航天 生理 主要 研究 内 容 有 : 〈1) 生物 火 箭 试 验 ( 王 修 壁 等 ); (2) 失重 生理 (向 求 鲁 、 张 立 藩 、 陈 杰 、 杨 天 德 等 ); (3) 胸 背 向 超重 ( 刘 光 远 等 ); (4) 生 保 系统 生理 学 问题 (页 司 光 、 张 汝 果 等 ); (5) 航天 工效 问题 ( 姜 淇 远 、 龙 升 照 等 ); (6) 其 他 航天 环境 因素 ( 钱 维权 、 刘 建 忠 、 张 瑞 钧 等 ); (7) 航天 人 员 生 理 心 理 功能 评定 〈 王 德 汉 、 刘 观 龙 等 ) 。 运动 生理 与 劳动 生理 主要 研究 内 容 : (1) 关于 体力 活动 的 能 量 消 耗 〈 倪 慧 、 谢 锦 光 、 张 立 藩 、 廖 国 柱 、 陈 家 琦 等 ); (2) 关于 劳动 或 运动 的 负荷 强度 〈 郭 光 、 于 永 中 、 陆 绍 中 、 杨 天 乐 、 乔 居 订 等 ); 〈3) 关于 有 和 氧 和 无 氧 的 工作 能 力 〈 乔 居 摩 、 陈 文 培 、 陈 绍 中 、 杨 奎 生 、 周 惑 芬 、 缪 素 坊 等 ); (4) 运动 条 件 下 肌纤维 组 成 及 超 微 结 构 研 究 〈 陶 心 铭 等 ) ; (5) 体力 负荷 下 的 肌 电 图 ( 尹 吟 青 、 刘 善 云 、 贺 春 晓 等 ); (6) 体力 活动 对 心血 管 机 能 的 影 响 〈 高 云 秋 、 刘 慧 荣 、 高 崇 立 、 陈 文 埔 、 张 问 礼 等 ); 〈7) 关于 疲劳 〈 冯 炜 权 、 华 明 、 曹 81] 国 华 等 ); 〈8) 运动 时 酶 、 激 素 的 变化 〈 许 豪 文 、 王 志平 、 杨 则 宜 、 周 东 坡 、 韩 晓 乱 等 ) 。 临床 生理 : 50 年 代 以 前 主要 进行 了 正常 人 生理 数据 的 测定 , 如 血压 、 体 重 与 身高 ( 董 承 琅 ), 血型 ( 杨 淑 雅 等 ), 肺活量 ( 蔡 翘 、 吴 训 等 ), 睡眠 与 醒 觉 状态 基础 代谢 ( 彭 子 富 等 ), 皮 肤 电 阻力 〈 刘 思 职 、 吴 完 等 ) 。50 年 代 以 来 , 主 要 研究 内 容 有 烧伤 输液 〈 陈 宜 张 等 ), 断 肢 再 植 〈 卢 振东 等 ), 肺 功能 与 血气 分 析 〈 张 琪 等 ), 气 功 的 机 制 分 析 〈 徐 丰 彦 等 ), 针 灸 机 制 〈 李 觅 等 ) , 心 输出 量 〈 吕 景 新 、 何 瑞 荣 等 ), 心 脏 电 生 理 〈 徐 有 秋 、 赵 元 淮 、 崔 启 文 、 赵 菜 瑞 等 ), 心 脏 功能 的 评价 ( 志 益 民 、 朱 妙 章 、 董 秀珍 、 王 复 周 、 陈 尚 恭 、 余 振 清 、 陈 槐 卿 等 ), 心 脏 缺 血 〈 薛 振 南 、 陈 杰 等 ) , 起 搏 电 生理 〈 朱 思 明 等 ), 针 刺 对 心 血管 生理 的 影响 〈 李 鹏 、 郑 煜 、 徐 美丽 等 ), 放射 、 烧 伤 对 心脏 功能 的 影响 及 其 机 理 〈 肖 家 思 等 ), 关 于 呼吸 生理 的 研究 〈 张 立 藩 、 张 荣 、 李 志学 、 李 兵 林 等 ), 关 于 胃 电 图 的 研究 ( 徐 光 癌 等 ) 。 家 畜生 理 : 主要 是 在 50 年 代 以 后 发 展 起 来 的 。 南 京 农业 大 学 和 北京 农业 大 学 为 发 展 我 国家 畜生 理 做 出 了 重要 贡献 。 南 京 农 业 大 学 在 韩正 康 领导 下 在 消化 生理 、 泌 乳 生理 、 粗 饲料 营养 价值 、 肠 内 微生物 消化 、 家 畜 营 养 过 程 〈 采 食 、 消 化 、 代 谢 ) 的 调节 机 理 、 激 素 和 受 体 激 动 剂 的 作用 、 提 高 瘦 肉 率 和 生殖 与 内 分 记 等 方面 持续 地 进行 深入 的 研究 , 取 得 了 许多 重要 成 果 , 达 到 了 国际 同类 工作 的 水 平 。 北 京 农 业 大 学 在 周 大 澄 、 杨 传 任 的 领 导 下 研究 了 鸭 的 消化 代谢 、 神 经 内 分 记 和 激 素 在 生长 发 育 中 的 作用 , 都 取得 了 有 意义 的 成 果 .。 江 西 农大 向 土 寿 开展 了 家 畜生 长 代谢 、 微量 元 素 对 母 鸡 生 殖 激素 和 产 蛋 的 影响 研 究 。 此 外 , 在 家 畜 育 种 〈 邹 峰 等 )、 家 畜 高 级 神经 活动 ( 张 祥 珍 )、 地 方 猪 和 家 禽 的 消化 和 82 营养 生理 〈 倪 仕 澄 ) 等 也 都 有 一 些 研究 成 果 。 在 20 年 代 以 后 的 70 年 中 , 国际 上 的 生理 学 发 展 迅速 , 而 在 我 国 却 经 历 了 几 个 断 续 发 展 的 阶段 。 最 初 的 10 年 ,生理 学 有 一 个 良好 的 开端 , 有 些 研 究 成 果 令 世人 瞩目 。30 一 70 年 代 的 40 年 中 由 于 多 种 历史 原因 严重 影响 我 国生 理学 的 发 展 , 明 显 拉 开 了 与 国际 先进 水 平 的 差距 。 近 20 年 我 国生 理学 者 奋起 直 追 , 使 生理 学 有 了 前 所 未 有 的 发 展 。 21 世纪 的 我 国生 理学 必 将 有 一 个 更 大 的 发 展 , 从 总 的 趋势 来 看 , 生 理学 在 细胞 和 分 子 水 平 上 的 研究 结果 必须 整合 到 整体 水 平 , 以 便 更 深入 、 更 全 面 地 解释 各 种 生理 功 能 . 为 了 使 我 国生 理学 在 21 世纪 更 快速 地 进 和 人 国际 先进 行列 , 可 考虑 以 下 几 方 面 作为 重 点 : (1) 已 经 具有 和 接近 国际 水 平 的 领域 ; (2) 目前 尚 属 空白 的 领域 ; (3) 理论 上 和 应 用 上 有 重大 意义 的 领域 ; (4) 国际 上 的 研究 热点 和 趋势 ; (5) 具有 我 国 特色 的 领域 等 。 参考 文献 中 国生 理学 会 编辑 小 组 ;《 中 国 近 代 生 理学 六 十 年 ?, 长 沙 : 湖南 教育 出 版 社 ,1986。 王 志 均 , 陈 孟 勤 主编 :《 中 国生 理学 史 》 北京 : 北京 医科 大 学 、 中 国 协和 医科 大 学 联合 出 版 社 , 1993。 ( 萧 信 生 “ 吴 栈 梅 ) 组 织 学 (Histology) 组 织 学 是 解剖 学 的 一 个 分 支 科学 , 它 主 要 是 用 显微镜 观察 细胞 和 组 织 , 研 究 机 体 微 细 结 构 及 其 相关 功能 的 科学 , 故 又 称 显 微 解 训 学 (Microscopic Anatomy) 。 组 织 学 的 发 展 若 以 显微镜 的 发 明 〈 和 荷兰 光学 匠 师 Janssen, 1590) 或 “细胞 ”的 发 现 〈 英 国人 Hooke, 1665) 为 起 点 , 至 今 约 有 400 年 或 350 年 的 历 史 。17 和 18 世纪 是 组 织 学 发 展 的 初期 阶段 , 欧洲 一 些 学 者 开始 研究 机 体 的 组 织 结构 , 如 意大利 人 Malpighi (1628 一 1694) 描述 了 脾 、 肾 、 肺 、 皮 肤 等 的 结构 , 荷兰 人 Leeuwenhoek (1632 一 1723) 发 现 精 子 、 红 细胞 、 肌 纤维 、 神经 细胞 等 ;还 有 如 Glisson 描述 肝 的 结构 , Peyer 发 现 回 肠 集合 淋巴 小 结 ,Fabricius 发 现 腔 上 襄 , Brunner 发 现 十 二 指 肠 腺 , Havers 发 现 骨 哈 氏 系统 等 ,以 及 德国 人 Wolff (1733 二 1794) 观察 精子 和 卵子 , 提 出 胚胎 发 生 的 19 世纪 的 科学 技术 进步 很 大 , 显微镜 及 切片 和 染色 技术 不 断 提 高 ,组 织 学 进展 较 快 。 法 国 大 Bichat (1771 一 1822) 观察 人 体 组 织 , 将 不 同 质地 的 组 织物 称 为 “tissu”( 法 文 意 为 “组 织 >), 并 发 表 “ 膜 的 研究 ”(1801) 一 文 , 将 人 体 组 织 分 为 21 种 . 德国 人 Meyer 于 1819 年 将 组 织 归 纳 为 8 种 ,并 首先 应 用 “Histology” 一 词 .19 世纪 生命 科学 中 的 重大 成 就 和 理论 也 推动 了 组 织 学 的 发 展 , 如 德国 人 von Bear (1792 一 1876) 开创 比较 胚胎 学 研 究 ,, 提 出 动物 进化 的 “von Bear” 法 则 ,并 发 表 《 动 物 的 进化 》(1828) ,Remark (1815 一 1865) 提出 三 胚层 学 说 , 英国 人 Darwin (1809 一 1882) 发 表 《 物 种 起 源 》(1859) , 德 国人 Schleiden (1804 一 1864) 和 Schwann (1821 一 1902) 于 1838 一 1839 年 共 创 细胞 学 说 , 德 国 大 Vichow (1821 一 1902) 提出 细胞 病理 学 说 (1858) , 奥 地 利 人 Mendel (1822 一 1884) 提 出 细胞 遗传 定律 〈1865) , 德 国人 Weismann (1834 一 1914) 提出 生殖 细胞 “决定 子 ” 代 代 相传 的 “种 质 学 说 ”, 德 国人 Roux 〈1850 一 1924) 和 Hertwig 开创 实验 豚 胎 学 研究 等 .组 织 学 研究 也 随 之 不 断 拓展 和 深入 , 学 者 们 在 观察 组 织 和 器 官 中 陆续 发 现 一 些 细胞 和 结 构 , 有 的 以 作者 姓氏 命名 , 如 神经 纤维 的 Schwann 细胞 ,睾丸 的 Sertoli 细胞 和 Leydig 细胞 ,视网膜 的 Miiller 细胞 , 表 皮 的 Langerhans 细胞 和 Merkel 细胞 , 大 脑 Betz 细胞 , 小 脑 Purkinje 细胞 和 心脏 的 Purkinje 纤维 , 神 经 元 Nissl 小 体 , 肝 Kupffer 细胞 和 Disse 间隙 , 肺 Kulschitzky 细胞 等 ;还 有 如 骨 的 Vokmann 管 和 Sharpey 纤维 , 神经 末梢 中 的 Pacinian 小 体 和 Meissnet 小 体 , 有 髓 神经 纤维 的 Ranvier 结 , 胃 肠 壁 内 的 Meissnet 神 经 从 和 Auerbach 神经 从 , 肾脏 的 Henle 祥和 Bowman 塞 , 胸 腺 的 Hassall 小 体 , 舌 的 von Ebner 腺 , 噢 粘膜 的 Bowman 腺 , 眼 的 Schlemm 管 , 眼 瞪 的 Moll 腺 , 内 耳 的 Corti 器 , 牙 的 Tomes 纤维 和 Owen 线 等 .至 19 世 纪 中 期 和 后 期 , 欧 洲 一 些 国 家 先后 出 版 发 行 解剖 学 、 组 织 学 期 刊 和 著作 , 有 的 至 今 仍 继 续 发 行 和 修订 出 版 , 已 有 100 多 年 历史 。 20 世纪 是 近代 和 现代 科学 技术 鞍 勃 发 展 的 时 期 , 组 织 学 也 随 之 进展 迅速 。 普 通 光 学 显微镜 性 能 不 断 提高 , 分 辨 率 达 到 0.2 wm, 放大 率 达 到 2 000 倍 ;并 先后 研制 成 暗 视 野 显微镜 、 偏 光 显 微 镜 、 荧 光 显 微 镜 、 相 差 倒置 显微镜 等 。 一 些 特殊 染色 方法 和 技术 成 功 应 用 于 组 织 学 研究 , 如 银 、 金 、 铅 等 重 金属 溶液 浸 镀 法 , 三 色 染 色 法 , 血 管 灌注 术 及 活体 和 活 细胞 染色 法 等 。 组 织 冷 冻 切 片 技 术 的 发 明 促 进 了 组 织 化 学 技术 的 研究 和 应 用 , 和 蛋白质 、 酶 、 碳 水 化 合 物 、 脂 类 、 核 酸 等 多 种 组 织 化 学 显 色 法 应 用 于 组 织 学 研究 ; Caspersson 于 40 年 代 发 明 的 细胞 分 光 光 度 计 用 于 分 析 细 胞 内 核酸 等 化 学 成 分 的 含量 , 进一步 提高 了 组 织 化 学 的 研究 水 平 。 德 国人 Knoll 和 Ruska 于 1932 年 研制 成 功 的 透射 电 子 显微镜 , 是 细胞 学 和 组 织 学 技术 的 一 大 飞 跃 , 它 使 微细 结构 的 观察 突破 了 光 镜 分 辩 率 的 极限 , 达到 0. 2 nm, 放大 率 可 达 10 万 倍 甚 至 数 十 万 倍 。 组 织 培养 技 术 起 始 于 Harrison 和 Carrel 建立 的 经 典 方 法 ; 40 年 代 制 成 人 工 83 培养 基 , 继 而 胰 和 蛋白 酶 、 胶 原 酶 、DNA 酶 等 先后 被 提纯 并 用 于 分 离 细 胞 、 克 隆 细胞 及 细 胞 株 的 建立 , 细 胞 培养 技术 逐渐 广泛 应 用 于 生命 科学 的 各 个 领域 。 显 微 放射 自 显影 和 欧 光 技 术 也 是 在 40 年 代 创 立 的 。 这 些 技术 的 发 展 和 应 用 使 组 织 学 的 研究 于 50 一 60 年 代 达 到 易 盛 时 期 。 有 关 各 种 细胞 、 组 织 和 器 官 的 光 镜 结构 与 超 微 结构 , 细 胞 和 组 织 的 化 学 成 分 的 定位 和 定量 , 各 类 细胞 的 结构 与 功能 的 阐述 等 , 资料 日 益 丰 富 和 精细 。20 世纪 60 年 代 以 前 的 组 织 学 研究 的 重大 成 就 , 如 意大利 人 Golgi(1843 一 1926) 和 西班牙 人 Cajal(1852 二 1934) 关 于 神经 组 织 和 大 脑 结构 的 研究 , 获 1906 年 诺 贝 尔 奖 (生理 学 /医学 奖 , 下 同 ); 俄 国人 Metchnikofft (1845 一 1916) 关于 香 叹 细 胞 功能 与 机 体 防 御 机 制 的 研究 , 获 1908 年 诺 贝尔 奖 ; 比利时 人 Claude (1899 一 1983) 率 先 研 究 细 胞 超 微 结构 , 建 立 分 离 细胞 亚 微 成 分 的 差 速 离心 法 , 美 国人 Palade (1912 一 ) 研究 细胞 内 质 网 、 核 糖 体 与 蛋白 质 合成 的 关系 ,比利时 人 de Duve (1917 一 ) 发 现 溶 酶 体 和 过 氧化 物 酶 体 , 三 人 开创 了 细胞 生物 学 研究 而 同 获 1974 年 诺 贝 尔 奖 。 其 他 重 要 研究 成 果 : 如 胰岛 细胞 和 胰岛 素 的 发 现 (加 拿 大 人 Banting 和 Macleod 获 1936 年 诺 贝尔 奖 ) ,肾上腺 皮质 的 结构 及 其 分 刻 的 激素 (瑞典 人 Reichstein 等 获 1950 年 诺 贝 尔 奖 ); 还 有 如 明 肠 内 分 刻 细 胞 和 胃 肠 激素 , 神 经 纤 维 的 溃 变 和 修复 , 浆 细胞 分 刻 抗 体 , 淋 巴 细 胞 再 循环 , 骨 骨 肌 纤维 超 微 结构 及 其 收缩 机 理 , 松 果 体 内 分 记功 能 , 肾 小 球 旁 器 细胞 , 肝 腺 泡 结 构 等 。 60 年 代 至 今 约 40 年 ,是 科学 技术 高 速 发 展 的 时 期 , 也 是 生命 科学 突飞猛进 并 向 分 子 水 平 发 展 的 时 代 。 于 此 时 期 , 新 技术 的 涌现 和 应 用 有 力 地 推进 了 细胞 学 、 组 织 学 等 的 进 展 . 60 年 代 初 兴起 的 免疫 组 织 化 学 是 一 项 重 84 大 的 技术 创新 , 先 后 建立 的 荧光 标记 、 酶 标 记 、 胶 体 金 标记 以 及 生物 素 一 抗 生 物 素 法 至 今 仍 广 泛 应 用 ,方兴未艾 ;其 间 德 国人 Kohler 和 英国 人 Milstein 于 1975 年 建立 的 杂交 瘤 制 备 单 克 隆 抗体 技术 〈 获 1984 年 诺 贝 尔 奖 ) 是 一 项 具有 重大 意义 的 发 明 。 60 年 代 建 立 冷冻 蚀刻 、 冷 冻 割 断 电 镜 技术 , 制 成 扫描 电镜 ,70 年 代 制 成 超 高 压 电 镜 、 分 析 电 镜 等 , 这 些 技 术 的 应 用 从 不 同 角度 和 水 平 可 更 深 入 地 观察 研究 细胞 和 组 织 的 超 微 结 构 。 电 镜 技术 与 其 他 技术 相 结合 , 如 电镜 组 织 化 学 、 电 镜 免 疫 组 织 化 学 、 电 镜 放射 自 显影 等 , 又 可 从 超 微 结构 水 平 研究 细胞 结构 和 功能 的 相关 性 。 细 胞 的 定量 分 析 技 术 也 有 很 大 进步 , 流 式 细 胞 光度 计 、 图 像 分 析 仪 、 激 光 扫 描 共 聚焦 显 微 镜 等 应 用 于 细胞 学 、 组 织 学 研究 , 并 与 电脑 技术 相 结合 , 可 微量 、 精 确 、 快 速 、 动 态 地 测定 细胞 微细 结构 变化 、 细 胞 动力 学 , 细 胞 内 离子 、 受 体 、 蛋 白质 和 核酸 等 的 定位 与 定 量 , 研 究 细胞 膜 通道 和 信息 传递 以 及 细胞 分 层 扫描 和 三 维 重建 等 。70 年 代 兴 起 的 分 子 生 物 学 技术 是 生命 科学 发 展 的 新 里 程 碑 , 核 酸 分 子 杂 交 是 其 中 的 一 项 基本 技术 , 细 胞 学 和 组 织 学 研究 应 用 的 原 位 杂交 组 织 化 学 技术 , 可 直接 观察 和 确证 某 种 细胞 内 一 种 基因 的 存 在 和 表达 活性 .60 年代 以 来 在 细胞 学 和 组 织 学 与 其 他 诸多 学 科 的 交叉 研究 中 , 不 断 涌现 具有 重要 意义 的 研究 成 果 , 如 发 现 植物 凝集 素 可 刺激 淋巴 细胞 转化 , 开 创 了 淋巴 细胞 作 为 免疫 系统 核心 成 分 的 研究 新 起 点 ; 胸腺 培 育 IT 淋巴 细胞 的 重要 功能 ; 骨 人 移 植 实验 的 脾 集落 形成 , 证 明 造 血 干 细胞 的 存在 ; 单 核 吞 吹 细 胞 学 说 的 提出 ; 激素 作用 于 靶 细胞 的 第 二 信使 机 制 (美国 人 Sulherland 获 1971 年 诺 贝尔 奖 ) ; 神经 元 轴 突 终 末 内 的 突 触 素 与 突 触 小 泡 释放 递 质 的 关系 ; 诸多 生长 因子 的 提 纯 及 其 分 沁 细 胞 的 发 现 , 其 中 如 下 颌 下 腺 分 沁 的 神经 生长 因子 和 表皮 生长 因子 〈 美 国人 Cohen 获 1986 年 诺 贝 尔 奖 ) , 成 纤维 细胞 生 长 因子 ,转化 生长 因子 , 内 皮 细 胞 生长 因子 , 血小板 源 性 生长 因子 , 肝 细 胞 生长 因子 等 ; 诸 多 神经 肽 类 物质 的 发 现 和 提纯 及 其 分 沁 细 胞 , 如 高 血糖 素 、 生长 抑 素 、 脑 啡 肽 .P 物质 、 降 钙 素 基 因 相 关 肽 、 心 钠 素 等 , APUD 系统 与 弥散 神经 内 分 泌 系 统 (CDNES) 的 提出 ; 诸 多 细胞 因子 、 粘 连 因 子 和 信息 分 子 的 发 现 ,如 NO 在 信息 传递 和 心血 管 调节 中 的 重要 作用 (美国 人 Furchgott 等 获 1998 年 诺 贝 尔 奖 )。 以 细胞 工程 和 基因 工程 为 主体 的 生物 工程 , 是 当前 生命 科学 研究 中 最 引 人 注 目的 动向 , 并 已 渗透 到 生命 科学 的 各 个 领域 。 组 织 学 的 一 些 基本 问题 的 解决 , 诸 如 细胞 增殖 和 分 化 的 调控 及 组 织 工程 的 发 展 和 应 用 等 , 无 不 葛 基于 生物 基因 组 的 最 终 破译 。 我 国 现代 解剖 学 、 细 胞 学 、 组 织 学 和 胚 胎 学 等 的 发 展 均 起 始 于 20 世纪 初 , 比 欧美 国 家 晚 200 多 年 。19 世纪 未 或 20 世纪 初 , 西 方 文化 及 医学 教育 输入 我 国 , 在 北京 等 地 开办 医院 和 医学 院 , 开 设 人 体 解剖 学 〈 包 括 组 织 学 和 胚胎 学 ) 课程 , 我 国 少 数学 者 也 开始 出 国学 习 。1910 年 起 ,我 国 少数 几 位 解剖 学、 组 织 学 家 开始 编译 人 体 解 冲 学 和 组 织 学 等 著 作 。 汤 尔 和 《1879 一 1940) 是 开创 我 国人 体 解 训 学、 组 织 学 事业 的 一 位 主要 先驱 者 , 同 时 也 是 我 国 早 年 的 一 位 医学 教育 家 。 他 于 1910 年 从 日 本 留学 归来 , 受 政 府 委托 组 建 了 我 国 第 一 所 国立 医学 校 北京 医学 专门 学 校 (北京 大 学 医学 院 的 前 身 ), 任 校长 10 年 ,并 讲授 人 体 解 冲 学 、 组 织 学 和 胚胎 学 , 编 译 《 精 扎 解剖 学 》《 组 织 学 》(1915) 等 著作 。 他 在 以 后 任 政府 教育 总 长 时 期 , 还 逐年 派出 学 生 留 学 德国 , 培 养 了 若干 位 解剖 学 家 和 组 织 胚胎 学 家 。 我 国 的 组 织 胚 胎 学 发 展 可 分 为 20 世纪 前 50 年 和 后 50 年 两 个 时 期 。 从 20 年 代 起 , 一 些 学 者 先后 赴 欧 、 美 、 日 留学 深造 , 归 国 后 成 为 我 国 第 一 代 组 织 胚 胎 学 家 , 他 们 是 马 文 昭 〈1886 一 1965)、 张 塑 (1890 一 1977)、 鲍 鉴 清 (1893 一 1982)、 范 承 杰 ( 女 ,1895 一 1986)、 王 有 琪 (1899 一 1995)、 张 汇 泉 (1899 二 1986)、 和 鲁 子 惠 (1899~ 一 2000)、 闫 玉 丛 (1901 一 1964)、 魏 恩 临 (1901 一 1986)、 崔 之 兰 〈 女 ,1902 一 1971)、 卢 于 道 〈1906 ~ 1985)、 张 作 王 (1906 一 1969)、 许 天 禄 (1906 一 1990)、 陆 振 山 (1910 一 1998)、 汤 不 器 (1910~1980) 等 , 还 有 两 位 实验 胚胎 学 的 开 创 者 朱 洗 〈1900~1962) 和 童 第 周 〈1902 一 1979) 。 他 们 与 他 们 的 一 些 早年 的 学 生 们 , 在 艰难 的 环境 中 坚毅 不 舍 , 孜 和 孜 不 倦 , 从 事 医 学 和 生物 学 教学 , 建立 研究 室 , 开展 细胞 学 、 组 织 学 和 胚胎 学 研究 , 卓 有 贡献 , 并 为 我 国 培养 了 大 批 新 一 代 学 者 , 为 后 50 年 的 学 科 建 设 和 发 展商 定 了 基础 。 1950 年 起 , 我 国 的 组 织 学 发 展 步 人 一 个 新 的 时 期 。 医 学 院 校 普遍 设立 了 组 织 学 、 胚 胎 学 学 科 , 大 学 生物 学 系 也 开设 组 织 学 专业 , 师资 和 技术 队伍 莲 勃 壮大 。 老 一 辈 组 织 学 、 胚 胎 学 家 与 新 成 长 的 学 者 们 共同 努力 , 教 学 水 平 逐 年 提高 , 编 著 和 译 著 渐 多 , 科 学 研究 活 路 ,学科 进 步 显著 .。 组 织 培养 、 组 织 化 学 、 放 射 自 显影 等 新 技术 开始 建立 并 逐渐 推广 应 用 , 电子 显微镜 也 是 在 50 年 代 示 开始 引进 并 用 之 于 研究 的 .50 年 代 及 至 60 年 代 初 期 也 有 一 些 有 意义 的 学 术 成 就 , 如 马 文 昭 〈1956 年 当选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 ) 研究 雁 脂 类 增 强 细胞 结构 和 功能 及 其 抗 吗 啡 中 毒 的 临床 应 用 , 总 结 编著 了 《磷脂 类 对 组 织 的 作用 》 鲍 鉴 清 较 早 地 开展 组 织 培 养 和 电镜 技术 的 研 究 , 编 著 《 组 织 学 技术 信 《 组 织 培养 术 》 等 ; 王 有 琪 研究 组 织 分 化 及 神经 形态 学 , 主 编 全 国 第 一 部 统 编 教 材 《组 织 学 》(1960); 闫 玉 住 研究 中 枢 神 经 系统 结构 , 著 有 《中 枢 神 经 85 系统 传导 通路 》(1952) 等 ; 张 作 干 较 早 地 开 展 组 织 化 学 技术 的 研究 , 著 有 《各 种 因素 对 骨骼 结构 发 育 的 影响 并 论 及 畸形 成 因 》 (1960) 等 ; 还 有 如 李 肇 特 (1913 一 并 关 于 骨折 、 人 烧伤 及 针 刺 麻 酬 的 细胞 学 和 组 织 学 的 基础 研究 , 薛 社 普 (1917~ 一 ) 关于 细 胞 学 的 研究 , 并 应 用 放射 自 显影 技术 研究 否 定 了 名 噪 一 时 的 “ 活 质 学 说 ”; 郑 国 章 (1920 一 1979) 应 用 银 染 技术 研究 神经 末梢 等 。 但 从 60 年 代 中 期 至 70 年 代 末 ,由 于 众所周知 的 原因 ,我 国 科 学 教育 事业 发 展 受到 严重 挫折 , 组 织 学 进展 也 几乎 呈 停 顿 状态 。 80 年 代 初 至 今 20 年 ,我 国 科 学 教育 事业 鞍 勃 发 展 , 进 步 神 速 , 组 织 学 也 随 之 快速 进 展 。 至 今 从 事 医学 组 织 学 〈 包 括 胚 胎 学 ) 教 学 与 研究 的 约 2 000 人 以 上 , 其 中 包括 从 50 年 代 开 始 从 事 组 织 学 事业 的 资深 教授 100 余 人 , 他 们 是 新 中 国 成 立 后 成 长 起 来 的 新 一 代 组 织 学 、 胚 胎 学 家 , 在 学 科 建 设 、 人 才 培 养 、 科学 研究 、 著 书 立 说 等 方面 均 有 各 自 的 成 就 , 为 我 国 组 织 学 发 展 起 了 承前启后 的 历史 作 用 . 于 此 时 期 , 大 批 中 青年 学 者 苗 壮 成 长 , 包 括 博士 100 余人 ,硕士 500 人 以 上 。 新 技术 、 新 设备 推广 迅速 , 细胞 培养 、 同 位 素 示 踪 、 组 织 化 学 、 电 子 显 微 镜 、 免 疫 组 织 化 学 和 原 位 杂交 等 新 技术 已 广泛 应 用 ;开展 蛋白 质 和 核 酸 提取 分 析 ,标记 单 克 隆 抗体 和 探 针 制备 ; 图 像 分 析 仪 、 流 式 细 胞 仪 、 激 光 共 聚焦 显微镜 等 先后 用 之 于 研究 , 进 行 细 胞 和 组 织 微细 结 构 、 生 化 组 分 的 微量 与 动态 变化 测定 , 研 究 结构 与 功能 的 关系 .近年 还 开展 了 细胞 克隆 、 基因 克隆 、 基 因 转 染 、 转 基因 动物 等 实验 。 近 10 多 年 的 研究 成 果 相 当 丰 硕 , 有 的 具有 人 鲜明 特色 和 创新 性 , 逐 渐 接 近 国 际 先进 水 平 。 诸 如 : 人 大 脑 皮 层 的 细胞 构筑 , 神 经 细胞 的 分 离 及 脑 内 移植 , 神 经 胶 质 细胞 的 分 离 培养 及 其 基因 表达 性 能 , 兰 散 损伤 后 的 再 生 修 复 及 86 其 针 刺 效应 , 神 经 营养 因子 的 提纯 、 基 因 重 组 及 其 应 用 ;, 下 丘脑 神经 内 分 沁 细 胞 的 基因 表达 与 神经 联系 , 内 分 泌 腺 分 泌 激 素 的 细胞 定位 , 垂 体内 几 种 肽 能 神经 末梢 的 发 现 及 其 与 腺 细胞 的 关系 , 胰 岛 细 胞 分 泌 激 素 的 基因 表达 , 胃 肠 神经 内 分 泌 细 胞 的 分 化 、 类 型 、 分 布 和 性 能 , 免 疫 器 官 微 细 结 构 及 免疫 细胞 的 分 化 , 胸 腺 基质 细胞 的 分 离 培养 及 其 功能 特 性 , 淋 巴 细胞 的 分 化 与 功能 表达 , 巨 鸣 细 胞 和 树 突 状 细胞 的 分 离 培 养 、 基 因 表 达 和 功能 特性 ;心肌 缺 血 和 再 生 , 血 管 平 滑 肌 细 胞 的 生物 特性 , 内 皮 细 胞 分 弯 生 物 活性 物质 的 基 因 表 达 , 内 皮 细 胞 与 血 流 生物 力学 , 肝 再 生 及 其 有 关 调 节 因 子 的 作用 , 肝 内 细胞 的 分 离 培养 及 其 功能 特性 , 肝 内 免疫 细胞 与 肝癌 发 生 ;, 肺泡 上 皮 细 胞 分 泌 表 面 活性 物质 的 基因 重组 及 其 应 用 , 肾 脏 缺 血 和 修复 , 肾 小 管 上 皮 细 胞 的 物质 转运 功能 , 胃 溃疡 的 修复 及 相 关 基 因 的 表达 ;血细胞 发 生 的 调节 及 中 医药 的 作用 与 机 理 , 血 小 板 的 性 能 与 血管 病变 的 关系 , 红 细胞 分 沁 去 核 因子 的 发 现 及 其 基因 的 分 子 生物 学 , 肥 大 细胞 的 分 化 与 类 型 , 肿 瘤 细 胞 的 生长 分 化 及 其 相关 基因 的 表达 与 调 控 ;, 细胞 凋 亡 与 基因 调控 ;卵细胞 分 化 、 精 子 发 生 中 的 基因 表达 与 调控 , 棉 酚 和 雷公 藤 等 的 抗 生 育 作用 , 避 孕 药 的 作用 机 理 与 安全 性 , 精 子 的 凝集 素 受 体 与 受精 , 男 性 生殖 细 胞 cDNA 文库 的 构建 , 附 备 上 皮 细 胞 的 特性 与 功能 , 节 育 和 不 育 等 相关 问题 ; 中 医药 治 疗 肝 病 、 肾 病 、 心 血管 病 、 肿 瘤 的 有 关 细 胞 学 和 组 织 学 研究 , 等 等 。 从 中 可 见 , 近 些 年 组 织 学 的 研究 逐渐 向 分 子 细胞 生物 学 方向 发 展 , 并 与 疾病 发 生 与 防治 的 关系 日 趋 密切 。 近 20 年 的 组 织 学 教材 和 科技 图 书 的 编 著 与 出 版 也 十 分 活跃 。 如 全 国 性 规划 教材 《组 织 学 与 胚胎 学 》 第 1 一 4 版 (1978 一 1995) 及 多 种 协 编 教 材 , 多 种 组 织 学 图 谱 、 教 学 录 像 片 和 多 媒体 课件 。 科技 专著 如 《组 织 学 》 第 1 一 3 版 (1983 一 2000) ,《 组 织 学 与 胚胎 学 进 展 》 (1987 一 1989),《 组 织 化 学 》 (1986), 《实用 组 织 学 技术 》(1982 一 1998), 《组 织 培 养 技 术 》(1984),《 电 子 显微镜 技术 在 临床 医 学 中 的 应 用 》(1989),《 细 胞 生物 学 实用 方法 与 技术 》(1990), 《男性 学 》(1991), 《生殖 医学 》(1992),《 实 用 免疫 细胞 化 学 与 核酸 分 子 杂 交 技 术 》(1994),《 原 位 杂交 》(1995) , 《组 织 培养 与 分 子 细胞 学 技术 》(1995), 《 医 学 细胞 与 分 子 生 物 学 》(1995),《 一 氧化 氮 的 生物 医学 》(1997) ,《 实 用 非 放 射 性 生物 学 实 验 技 术 》(1997),《 现 代 细 胞 化 学 技术 及 其 在 中 西医 药 中 的 应 用 》(1998) ,《 发 育 神经 生物 学 》(1999), 《基础 分子 细胞 生物 学 》 (2000) 等 。21 世纪 将 是 信息 科学 和 生命 科 学 的 时 代 , 组 织 学 研究 必 将 与 其 他 学 科 更 密 切 地 相互 渗透 和 交叉 , 向 更 深层 次 的 细胞 水 平和 分 子 水 平方 向 发 展 。 参考 文献 成 令 忠 : 组 织 学 发 展 概况 , 见 : 成 令 忠 、 钟 滩 平 、 华文 琴 主编 :《 现 代 组 织 学 》), 上 海 : 科学 技术 文献 出 版 社 ,2003。 许 屏 主编 : 《荧光 和 免疫 荧光 染色 技术 及 应 用 》 (第 三 版 ), 北 京 : 人 民 卫 生出 版 社 ,2000。 殖 文 琴 , 王 伯 云 主编 :《 实 用 免疫 细胞 与 核酸 分 子 杂交 技术 》 成 都 : 四 川 科技 出 版 社 ,1994。 (成 令 忠 ) 组 织 化 学 (Histochemistry ) 组 织 化 学 是 组 织 学 的 一 个 分 支 学 科 , 是 从 古老 的 “ 显 微 化 学 ”演变 而 来 。 在 论 及 组 织 化 学 时 , 常 常 遇 到 与 另 一 个 术语 “细胞 化 学 ”在 词义 上 通用 的 问题 。 实 际 上 , 细 胞 化 学 是 属于 组 织 化 学 这 一 更 广泛 学 科 的 一 个 分 支 , 是 研究 细胞 的 显 微 和 超 显 微 结 构 的 化 学 组 成 、 鉴 定 及 其 定位 , 包 括 定性 和 定量 分 析 的 科学 。 而 组 织 化 学 是 研究 组 织 中 各 种 细胞 内 部 和 细胞 间 的 化 学 组 成 、 鉴 定 及 其 定位 和 定量 分 析 的 科学 。 随 着 现代 生物 科学 各 学 科 之 间 交 叉 融 合 和 发 展 , 组 织 化 学 和 细胞 化 学 的 主要 研究 方法 或 研究 对 象 已 无 明确 的 区 别 界线 。 三 者 区 别 仅 是 , 在 组 织 和 细胞 两 个 不 同 层 次 和 水 平 为 研究 对 象 而 已 。 一 般 把 细胞 内 结构 的 化 学 组 成 、 分 布 和 量 的 分 析 列 人 细 胞 化 学 , 而 组 织 的 显 微 切片 中 通过 各 种 化 学 物质 专 一 性 的 化 学 反应 而 显 色 的 , 则 划 为 组 织 化 学 , 这 种 染色 不 同 于 一 般 的 利用 酸性 或 碱 性 染料 达到 着 色 为 目的 的 组 织 学 染色 , 有 其 特有 的 明确 着 色 原 理 和 化 学 机 制 .因此 ,在 问 及 什么 是 组 织 化 学 时 , 常 阑 述 与 细胞 化 学 同样 的 定义 , 即 组 织 化 学 和 细胞 化 学 是 组 织 学 、 细 胞 学 、 生 物化 学 、 分 析 化 学 、 免 疫 学 、 物理 学 和 分 子 生 物 学 等 学 科 之 间 的 边缘 学 科 , 其 目的 在 于 运用 这 些 学 科 的 原理 和 技术 研究 各 种 各 类 的 化 学 物质 和 生物 大 分 子 在 组 织 和 细胞 中 的 鉴定 、 分 布 、 定 位 和 存在 的 数 量 , 为 进一步 认识 细胞 生理 活动 提供 科学 依 据 。 组 织 化 学 和 细胞 化 学 不 仅 是 科学 , 也 是 技术 学 。 20 世纪 初期 , 国内 就 有 人 利用 碘 颜 色 反 应 显示 淀粉 和 用 普鲁士 蓝 (prussian-blue) 显 色 鉴 定 铁 的 成 分 , 这 是 早期 组 织 化 学 的 分 析 实例 。 一 般 公 认 近 代 组 织 化 学 始 于 比利时 学 者 Lison 在 1936 年 出 版 的 《动物 组 织 化 学 》 一 书 以 后 , 他 在 著作 中 详细 痔 述 和 分 析 了 组 织 和 细胞 中 许多 化 学 物质 的 染色 反应 原理 和 方 法 。 细 胞 化 学 则 是 瑞典 人 Caspersson 于 1940 年 用 紫外 吸收 光谱 分 析 细 胞 内 核酸 和 美国 人 Claude 及 Dounce 于 1943 年 分 离 研究 细胞 核 基础 上 发 展 起 来 的 。 在 1940 年 前 后 , 发 明了 在 组 织 切 片 中 测定 磷酸 酶 、 脂 酶 等 水 解 酶 的 87 方法 ,开辟 了 酶 的 细胞 化 学 研究 的 新 篇 章 .40 年 代 , 一 些 在 欧美 国家 留学 的 中 国学 者 学 习 和 掌握 了 组 织 化 学 理论 和 技术 , 留 英 学 者 姚 奢 用 组 织 化 学 和 细胞 化 学 方法 研究 了 蛋白 质 S 妃 基 团 和 核酸 在 果 蝇 卵细胞 中 分 布 以 及 果 蝇 胚 胎 发 生 期 间 碱 性 磷酸 酶 分 布 和 活性 与 组 织 溶 解 的 相关 性 , 成 为 中 国 近代 组 织 化 学 和 细胞 化 学 研究 的 先驱 者 。20 世纪 中 期 , 生 物 化 学 、 生 理学 、 细 胞 生物 学 等 学 科 有 了 长 足 的 进步 , 这 些 研 究 成 果 丰 富 了 对 生命 科学 的 认识 , 开 始 从 描述 性 形态 学 转向 研讨 生命 物 质 的 结构 和 功能 。 新 中 国 成 立 后 , 在 中 国 科 学 院 上 海 实验 生物 研究 所 工作 的 姚 奢 及 其 工 作 组 进一步 应 用 组 织 化 学 理论 和 方法 研究 了 果 蝇 变态 过 程 中 碱 性 磷酸 酶 的 活性 和 变化 ; 开展 了 实验 肿瘤 研究 , 特 别 是 甲状 腺 瘤 发 生 和 恶变 过 程 中 DNA 和 RNA 的 变化 ; 定量 分 析 了 化 学 诱发 肝癌 及 移植 性 肝癌 的 琥珀 酸 脱 氢 酶 变化 。1957 年 姚 碗 发 表 了 “近代 的 组 织 化 学 和 细胞 化 学 ”一 文 , 详 细 地 评述 了 组 织 化 学 和 细胞 化 学 的 概念 、 研 究 方法 及 其 对 生 命 科 学 发 展 的 贡献 , 推 动 和 促进 了 中 国 组 织 化 学 的 发 展 。 组 织 和 细胞 内 的 化 学 成 分 和 生 物 大 分 子 都 缺乏 形态 学 特征 和 专 一 性 的 组 织 化 学 反应 。 但 免疫 学 的 发 展 , 特 别 是 发 现 了 抗原 一 抗体 特异 性 结合 的 原理 , 使 结合 显 微 形态 学 在 原 位 显示 生物 大 分 子 成 为 可 能 , 通 过 化 学 反应 使 标记 于 抗体 或 抗原 分 子 上 的 显 示 物 质 , 如 酶 、 金 属 离子 、 荧 光 素 和 同位 素 等 显示 出 特定 的 颜色 , 以 此 在 特异 性 抗原 一 抗体 结合 部 位 确定 组 织 和 细胞 结构 中 化 学 成 分 或 化 学 性 质 , 在 组 织 化 学 学 科 范 畴 内 衍生 出 一 门 新 兴 而 重要 的 免疫 组 织 化 学 技术 学 。 Coons 等 人 于 1942 年 首先 选用 异 氰 酸 荧光 素 结合 抗体 , 成 功 地 定位 被 感染 组 织 中 的 肺 炎 球 菌 抗原 ,开创 了 免疫 组 织 化 学 的 新 时 期 。 随 着 组 织 固 定 、 抗 体 标 记 、 显 微 镜 光 学 和 波 88 片 系统 等 技术 改进 , 免 疫 组 织 化 学 应 用 于 组 织 病理 学 研究 的 报告 数量 剧 增 。 在 60 年 代 初 , 上 海 、 北 京 、 厦 门 、 杭 州 、 吉 林 、 武 汉 、 昆明 、 西 安 等 地 的 研究 机 构 和 大 专 、 医 学 院 校 有 许多 报告 , 报 道 了 应 用 组 织 化 学 和 细胞 化 学 原理 和 方法 研究 涉及 生理 、 病 理 、 瘤 变 、 发 育 、 内 分 沁 等 领域 有 关 核 酸 、 和 蛋白质、 多 糖 、 脂 类 和 酶 的 定量 、 定 位 和 分 布 。50 年 代 末 , 铁 蛋白 等 重金 属 标记 物 结合 抗体 后 , 在 细胞 超 微 结构 水 平定 位 获得 成 功 。 国 内 也 开 始 应 用 这 一 新 技术 于 生物 医学 研究 .因此 ,60 年 代 初 , 中 国 的 组 织 化 学 和 细胞 化 学 研究 水 平 虽然 与 国际 的 有 差距 ,但 总 体 上 相差 不 大 。 60 一 70 年 代 , 免疫 酶 标记 技术 和 杂交 瘤 单 克 隆 技 术 问世 , 是 免疫 组 织 化 学 理论 和 技术 迅 猛 发 展 的 时 期 。 但 当时 中 国 的 组 织 化 学 研究 发 展 受 到 很 大 阻碍 。70 年 代 未 , 随 着 改革 开 放 以 及 国际 合作 和 学 术 交 流 活 动 的 恢复 , 国 家 派遣 不 少 学 者 去 发 达 国 家 短期 学 习 和 进 修 ; 国外 学 者 专家 到 国内 访问 讲学 , 传 教 组 织 化 学 和 细胞 化 学 先进 理论 和 技术 。80 年 代 初 , 中 国 细胞 生物 学 会 组 织 了 多 次 组 织 化 学 和 细胞 化 学 讲座 , 内 容 有 “核酸 电镜 从 “制备 单 克隆 抗体 的 杂交 瘤 技术 ”“ 免 疫 酶 技 术 及 其 在 细胞 生物 学 中 的 应 用 ”和 “植物 酶 细胞 化 学 的 电子 显微镜 研究 方法 ”等 。 所 有 这 些 活动 , 不 仅 使 我 国 受 重 创 的 组 织 化 学 得 以 复苏 , 也 使 先进 的 免疫 组 织 化 学 在 中 国 迅 速 发 展商 定 了 基础 。1983 年 中 国 细 胞 生物 学 会 学 术 大 会 收 到 组 织 化 学 和 细胞 化 学 专业 的 论文 摘要 就 有 30 余 篇 , 涉及 动 植物 、 原 生动 物 、 寄 生 虫 中 各 种 化 学 物质 , 包括 酶 、 激 素 、 肿瘤 抗原 、 神 经 传递 物质 等 各 种 化 学 物质 。 1985 年 春 , 在 昆明 召开 了 第 一 次 全 国 组 织 化 学 和 细胞 化 学 专业 学 术 讨论 会 。 当 时 , 我 国 的 电镜 细胞 化 学 理论 和 技术 发 展 较 快 。 由 于 铁 蛋 白 分子 量 较 大 ,不 易 穿 透 细 胞 膜 和 组 织 , 细胞 内 大 分 子 定 位 较 困 难 , 因 此 免疫 铁 蛋 白 技术 逐渐 被 胶体 金 和 免疫 酶 技术 所 替代 , 特 别 是 免疫 过 氧化 物 酶 技术 不 仅 标记 物 穿 透 性 好 , 灵 人 敏 度 高 , 而 且 可 在 光学 和 电镜 两 个 不 同 水 平 进行 观察 。 汤 雪 明 教授 的 “ 超 微 结 构 酶 细胞 化 学 技术 的 建立 和 应 用 ”一 文 概 述 了 其 方法 简便 、 效 果 好 和 应 用 性 强 的 特点 。90 年 代 以 后 , 我 国 的 组 织 化 学 和 细胞 化 学 , 特 别 是 免疫 细胞 化 学 理论 和 技术 , 已 被 广泛 应 用 于 生命 科学 包括 涉及 人 类 健康 的 肿瘤 和 疾 病 相关 的 多 种 学 科 的 研究 。 其 中 肿瘤 生物 学 和 神经 生物 学 得 到 较 大 发 展 , 除 了 研究 工作 的 论著 外 , 一 些 组 织 化 学 和 细胞 化 学 , 特 别 是 免疫 组 织 化 学 和 免疫 细胞 化 学 的 书籍 也 相 继 出 版 , 使 生物 医学 科研 和 教学 工作 者 能 有 较 完 整 的 资料 可 查 , 中 国 的 组 织 化 学 发 展 到 一 个 新 的 高 度 。 80 年 代 初 , 随 着 分 子 生 物 学 和 基因 工程 的 DNA 重组 、 分 子 杂交 和 探 针 标记 技术 的 诞 生 和 创新 ,利用 核酸 分 子 碱 基 配 对 互补 原理 , 用 预先 整合 有 已 知 标记 核 苷 酸 碱 基 的 重组 DNA 或 RNA 片段 探 针 , 在 特定 条 件 下 解 聚 成 单 链 以 追踪 和 显示 相应 未 知 DNA 或 RNA 片段 , 并 结合 组 织 化 学 技术 , 新 兴起 一 门 可 在 组 织 细 胞 原 位 显示 某 种 特定 基因 或 mRNA 的 定位 、 定 量 及 其 变化 规律 的 原 位 杂 交 对 织 化 学 (和 isit hybridization histochemistry) 。 这 一 技术 具有 一 般 分 子 杂 交 技 术 特 异性 强 、 灵 敏 度 高 的 优点 , 也 兼 有 组 织 化 学 和 细胞 化 学 染色 可 见 性 的 长 处 , 可 应 用 于 在 分 子 水 平分 析 和 检测 组 织 和 细胞 内 特定 基因 表达 、 定位 和 定量 .。 由 此 可 见 , 百 余 年 来 , 现 代 组 织 化 学 已 由 原初 在 组 织 和 细胞 水 平 经 化 学 显 色 反应 研究 各 种 化 学 物质 定 性 、 定量 和 分 布 , 随 着 细胞 学 、 生 物化 学 、 显 微 和 超 显 微 形 态 学 、 免 疫 学 和 分 子 生物 学 等 基础 学 科 的 发 展 , 组 织 化 学 被 重组 、 融 合 和 渗透 在 生命 科学 的 其 他 各 学 科 中 , 不 断 产 生 出 新 的 分 支 学 科 , 特 别 是 “免疫 组 织 化 学 ” “ 原 位 分 子 杂 交 组 织 化 学 ?都 是 经 典 组织 化 学 分 别 吸 收 了 免疫 学 和 分 子 生 物 学 的 理论 和 技 术 并 持 有 自身 特点 而 发 展 起 来 的 重要 方法 学 ,使 组 织 化 学 的 结构 功能 和 代谢 相 结合 , 性 、 定 位 和 定量 相 结合 的 特点 提高 到 基因 和 蛋白 质 的 大 分 子 水 平 。 在 方法 学 上 , 这 一 技 术 的 微细 原 位 的 正确 性 和 灵敏 度 都 达到 前 所 未 有 的 高 度 , 日 益 显 示 出 这 一 古老 学 科 具 有 强大 的 生命 力 和 广阔 的 应 用 前 景 , 为 人 们 认 识 组 织 和 细胞 生命 活动 过 程 中 的 化 学 物质 特 性 和 变化 做 出 了 重要 贡献 。 参考 文献 Yao,T. ( 姚 确 ) ,Qzareterly Joxr Micr Sci., 90: 401 一 409,1949。 姚 伟 : 近代 的 组 织 化 学 和 细胞 化 学 ,《 动 物 学 杂 去 GD Te26 9087。 汤 雪 明 : 超 微 结构 酶 细胞 化 学 技术 的 建立 和 应 用 , 《细胞 生物 学 杂志 》,7 (增刊 ), 3 一 14,1985。 郑 一 守 , 杨 秀 珍 :《 免 疫 细 胞 化 学 》 南京 : 南京 大 学 出 版 社 ,1990。 倪 灿 荣 : 免 疫 组 织 化 学 实验 新 技术 及 应 用 》, 北 京 : 科技 出 版 社 ,1993。 ( 施 渭 康 ) (Developmental Biology) 发 育 生物 学 是 用 分 子 生 物 学 和 细胞 生物 学 方法 研究 个 体 发 育 机 制 的 学 科 。 它 是 在 实 验 胚 胎 学 基础 上 发 展 起 来 的 。 如 果 说 实验 胚 胎 学 是 研究 发 育 中 胚胎 各 部 分 间 的 相互 影 响 , 那 么 发 育 生 物 学 是 研究 这 种 相互 影响 的 实质 是 什么 , 是 什么 物质 在 起 作用 。 从 学 科 的 范围 看 , 发 育 生 物 学 比 实验 胚胎 学 更 为 广 泛 , 后 者 主要 是 研究 胚胎 期 的 发 育 , 研 究 卵 的 受精 和 受精 后 的 发 育 , 发 育 生 物 学 则 研究 89 有 机 体 的 全 部 生命 过 程 , 从 肉 、 雄 生殖 细胞 的 发 生 形 成 直到 个 体 的 衰老 。 从 研究 的 对 象 看 ,实验 胚胎 学 一 般 专 指 动物 实验 胚胎 学 . 植 物 的 发 育 和 动物 的 发 育 虽 有 很 大 的 不 同 , 但 都 是 从 卵 经 过 胚胎 发 育成 为 成 体 , 在 基本 原 理 上 有 共同 之 处 。 所 以 , 发 育 生 物 学 既 研 究 动物 的 也 研究 植物 的 个 体 发 育 。 发 育 主 要 执行 两 种 功能 , 它 在 每 一 代 中 产生 各 种 类 型 的 细胞 并 把 它们 有 序 地 组 建 起 来 , 同 时 它 保 证 生命 从 一 代 到 下 一 代 的 延续 性 。 因此, 发 育 生 物 学 要 回答 两 个 问题 : 受 精 卵 如 何 产 生成 长 的 个 体 , 而 这 个 成 长 的 个 体 又 如 何 再 产生 另 一 个 个 体 。 传统 地 说 , 这 两 个 问题 可 以 划分 为 发 育 生物 学 的 四 个 课 题 : (1) 分 化 : 受精 卵 是 一 个 细胞 , 它 产生 数 百 个 不 同类 型 的 细胞 一 一 神经 元 、 表 皮 细 胞 、 肌 肉 细 胞 、 血 细胞 、 脂 肪 细胞 等 。 这 种 不 同类 型 的 细胞 的 产生 称 之 为 分 化 .因为 ,个 体 的 每 一 个 细胞 包含 相同 的 基因 , 需 要 了 解 的 问题 是 相同 的 基因 组 成 如 何 能 产生 不 同类 型 的 细胞 .(2) 形态 发 生 : 分 化 的 细胞 不 是 随 意 分 布 的 ,而 是 组 成 各 种 复杂 的 组 织 和 器 官 , 这 些 需 官 有 序 地 排列 成 一 定 模式 的 过 程 称 为 形态 发 生 。 细 胞 如 何 组 织 它们 自己 形成 正确 的 排列 ?(3) 生长 :细胞 如 何 知道 分 裂 该 在 什 么 时 候 停止 ? (4) 生殖 : 精子 和 卵 都 是 特 化 的 细胞 , 只 有 它们 能 够 将 信息 从 一 代 传递 到 下 一 代 。 它 们 是 如 何 被 指定 形成 下 一 代 ? 它们 细胞 核 和 细胞 质 中 的 信息 又 如 何 使 它们 具有 这 种 功能 ? 最 近 重 新 强调 的 课题 是 进化 。20 世纪 的 后 期 , 发 育 生 物 学 又 回 到 了 一 个 世纪 以 前 的 论断 : 发 育 和 遗传 、 进化 再 度 结合 . 进 化 包括 发 育 中 遗传 的 改变 , 发 育 中 的 改变 如 何 创 造 新 的 类 型 ? 为 了 机 体 在 发 育 中 生存 的 需要 , 哪 些 遗 传 的 改变 可 以 保留 ? 20 世纪 我 国 在 发 育 生物 学 〈 动 物 方面 ) 的 主要 成 就 有 以 下 方面 : 90 一 、 卵 的 成 熟 和 受精 朱 洗 用 蛙 天 然 产 的 卵 进行 卵 成 熟 程度 和 受精 的 研究 , 发 现 蛙 卵 的 成 熟 可 以 分 为 不 够 成 熟 、 适 当成 熟 和 过 分 成 熟 三 个 阶段 。 这 三 个 阶段 之 间 还 有 过 渡 的 阶段 。 成 熟 程 度 不 适 当 , 受 精 之 后 不 能 有 良好 的 发 育 。 在 正常 情 况 , 卵 何 时 由 卵巢 排出 , 何 时 进入 输卵管 , 何 时 成 熟 , 都 一 环 一 环 扣 得 很 紧 , 因 而 用 天 然 产 卵 的 蛙 进行 实验 , 要 得 到 早期 不 够 成 熟 的 卵 是 比较 困难 的 。 朱 洗 和 他 的 学 生 改 用 实验 的 方法 ,注射 脑 垂体 勺 浆液 诱发 体外 排卵 , 通 过 控制 垂体 勺 浆液 的 注射 量 , 可 以 获取 各 种 不 同 程度 不 够 成 熟 的 卵 。 在 整体 动物 , 垂 体 激 素 可 以 促使 卵 成 熟 并 排出 , 但 是 垂体 激素 是 否 也 能 对 离 体 的 卵 巢 块 起 这 样 的 作用 呢 ? 经 过 大 量 的 实验 , 答 案 是 肯定 的 。 离 体 卵 巢 块 排出 的 是 裸 卵 , 匈 不 被 胶 膜 包 衷 , 而 在 整体 当 卵 经 过 输卵管 时 外 被 胶 膜 包 庄 。 利 用 这 样 的 裸 卵 做 实验 , 可 以 随时 观察 , 可 以 知道 在 某 种 温度 下 卵 离 介 的 确切 时 间 。 而 且 , 利 用 裸 卵 可 以 对 体内 和 体外 排 孵 和 成 熟 进 行 比较 。 离 体 排出 的 梨 卵 虽然 在 研究 卵 成 熟 的 问 题 上 有 其 优点 , 但 是 它们 不 能 受精 。 自 整体 腹腔 中 取出 的 卵 , 以 及 去 除 胶 膜 后 的 卵 都 不 能 受精 ;, 另 一 方面 , 由 于 激素 不 足 而 被 排出 不 够 成 熟 的 卵 , 进 入 输卵管 谚 上 胶 膜 后 却 可 以 受精 , 但 不 能 发 育 。 根 据 这 些 , 可 见 蛙 的 受精 不 是 卵 成 熟 与 不 成 熟 的 问题 , 而 是 卵 外 有 无 胶 膜 的 问题 。 根 据 进一步 的 实验 , 朱 洗 提出 了 三 元 论 , 认为 受精 应 当 从 三 方面 考虑 卵 本 身 的 成 熟 程度 , 精 子 的 活力 也 就 是 精子 的 成 熟 程 度 , 以 及 受精 的 环境 条 件 , 诸 如 温 度 、 胶 膜 等 。 朱 洗 是 国际 上 第 一 位 提出 , 主 宰 受 精 的 物质 不 是 来 自生 殖 细胞 本 身 而 是 来 自体 细胞 〈 输 卵 管 ) 。 人 工 单 性 繁殖 ”1958 一 1959 年 用 中 华 大 蟾 内 (Bux 训 po gargarizazs) 离 体 成 熟 卵 作 实 验 材 料 , 用 改进 的 涂 血 针 刺 法 得 到 了 一 批发 育 正常 并 完成 变态 的 小 蟾 内 。 后 来 发 现 达到 性 成 熟 的 单 性 发 育 的 雌 蟾 内 , 注 射 激素 大 工 催产 后 , 可 以 正常 产 卵 , 所 产 的 卵 经 人 工 授精 后 还 能 正常 发 育 , 繁 殖 出 一 大 批 “ 没 有 外 祖父 的 小 蟾 内 ”, 从 而 证 实 单 性 发 育 的 蟾 晓 具有 传 种 接 代 的 能 力 。 混 精 杂交 “” 朱 洗 用 桑 乔 进行 混 精 杂 交 研 究 。 混 精 杂 交 就 是 一 项 既 有 理论 意义 又 有 实 践 价值 的 工作 。 混 精 杂 交 , 在 多 数 动物 由 于 种 种 原因 不 易 实 施 , 但 是 , 家 笃 品 系 多 , 各 有 明显 的 特征 , 而 且 是 多 精 受精 , 在 交配 过 程 中 , 随 时 可 以 拆 对 调换 雄 体 , 使 多 种 精子 储存 在 车 精 襄 中 , 待 卵 经 过 产 孔 时 受精 。 所 以 家 和 愉 是 研究 混 精 杂交 的 理想 材料 。 朱 洗 曾 进行 过 一 项 规模 大 而 内 容 庞杂 的 实验 , 所 用 家 和 恤 有 14 个 品系 , 杂 交 子 代 的 草 形 、 草 色 都 有 很 大 变化 , 这 些 变化 都 值得 进一步 从 遗传 学 的 角度 进行 探讨 。 这 项 工作 , 对 生产 实践 也 提供 了 有 价值 的 资料 。 重 复 交 配 有 一 定 的 优越 性 , 纯 品系 自 交 时 , 多 次 交配 要 比 一 次 交配 增加 结 蔓 量 , 单 杂交 时 也 是 多 交 比 单 交 好 , 结 茧 量 增加 10% 左 右 ; 另 外, 异 品 种 混 精 杂 交 在 受精 率 、 和 孵化 率 和 结 草 总 量 各 方面 都 比 单 杂交 的 好 , 混 精 杂 交 的 后 代 中 时 常 发 现 特大 的 草 子 , 可 以 作为 育种 的 基础 , 这 一 点 在 实践 中 已 被 应 用 。 萝 麻 彼 的 驯化 和 推广 ” 药 麻 乔 原 产 印 度 , 最 初 引进 实验 室 是 因为 这 种 乔 是 多 化 性 的 , 不 像 桑 竺 每 年 只 可 养 一 代 或 两 代 , 作 和 为 实验 材料 可 以 做 更 多 的 工作 。 这 种 多 化 性 的 得 要 在 上 海 饲养 首先 要 解决 的 问题 是 越冬 的 问题 。 我 国 的 楼 乔 和 莉 麻 符 有 一 定 的 亲缘 关 系 , 它 是 以 晴 过 冬 的 , 但 是 草皮 是 棕色 的 , 质 量 较 差 .这 两 种 乔 杂 交 后 代 具 有 生殖 能 力 ,第 一 代 的 杂种 的 草 色 介 于 两 亲本 之 间 , 使 第 一 代 杂 种 自 交 , 五 六 代 后 出 现 了 白色 可 以 越冬 的 蔓 子 , 继 续 定 向 选择 终于 选 出 了 草 质 好 又 以 晴 越 冬 的 品种 , 解决 了 越冬 的 问题 。 接着, 又 从 控制 湿度 方面 解决 了 孵化 等 一 系列 推广 前 必须 解决 的 问题 , 终 于 先 在 广东 、 广 西 推 广 , 后 来 成 为 农村 的 一 项 新 副业 , 为 国家 提 供 了 一 种 天 然 纤 维 。 家 鱼 人 工 繁殖 ”和 药 麻 在 的 工作 一 样 , 对 家 鱼 人 工 繁殖 , 朱 洗 从 生殖 发 育 规律 的 研 究 出 发 , 归 结 到 成 熟 和 受精 等 问题 。 青 、 草 、 链 、 鲜 这 四 种 经 济 价值 很 高 的 家 鱼 在 我 国 长 期 以 来 未 能 做 到 真正 的 家 养 , 因 为 传说 它们 在 家 养 池 塘 中 生殖 腺 不 能 发 育 , 所 以 不 能 繁 殖 。 这 几 种 家 鱼 的 生态 特点 是 在 春 夏 之 交 江 河水 涨 的 时 候 逆流 而 上 ,在 一 定 地 点 产 卵 , 渔 民 每 年 这 时 都 要 到 江河 收购 野生 鱼苗 进行 饲 养 。 朱 洗 经 过 在 浙江 现场 的 实验 以 及 实地 考 察 , 了 解 到 某 些 河 塘 饲 养 的 家 鱼 怀 有 发 育 良 好 的 卵 偶 , 决 定 采用 激素 催产 获取 成 熟 卵 的 方法 , 在 浙江 省 水 产 厅 的 协作 下 , 试 验 取得 成 功 。 后 来 建立 了 一 套用 绒毛 膜 促 性 腺 激素 催产 和 人 工 授精 的 方法 。 这 样 生产 的 鱼苗 可 满足 养殖 的 需要 , 使 每 年 耗费 资金 和 人 力 到 江河 采购 鱼苗 已 成 为 历史 。 在 进行 家 鱼 人 工 繁殖 的 整个 过 程 中 , 朱 洗 体会 到 国内 需要 一 本 鱼 类 生殖 生物 学 的 参 考 书 , 以 供 青 年 科技 人 员 学 习 。 没 等 他 完成 这 本 书稿 , 他 就 病 倒 了 , 但 他 仍 坚持 在 病 枫 上 写 完 该 书 的 前 八 章节 。2000 年 在 朱 洗 诞辰 100 周年 的 时 候 , 这 本 书 《 鱼 类 的 生殖 及 子 代 的 发 育 、 生 长 与 变态 汶 出 版 了 了, 以 纪念 这 位 杰出 生物 学 家 对 我 国 科 学 事业 以 及 经 济 建设 所 做 出 的 贡献 。 影响 卵 成 熟 与 受精 的 因素 , 左 嘉 客 在 朱 洗 用 中 华 大 蟾 肾 作为 实验 材料 时 就 发 现 , 上 海 附 近 的 蟾 内 需 经 过 一 段 低温 的 期 间 , 卯 才 能 成 熟 。 左 嘉 客 利用 离 体 蟾 内 卵 块 , 观 察 孕 91 酮 处 理 后 卵 成 熟 的 反应 。 经 冬眠 的 蟾 晓 的 长 足 卵 母 细胞 在 孕 酮 处 理 下 , 细 胞 质 内 出 现 促 成 熟 因 子 (MPF), 引 起 生发 泡 破 裂 (GVBD)、 恢 复 减 数 分 裂 的 成 熟 现象 。 但 是 , 全 年 饲养 在 高 温 (26 C~30 C) 下 、 冬 天 也 不 经 历 低温 的 蟾 晓 的 离 体 卵 母 细 胞 , 经 孕 酮 处 理 不 显示 GVBD; 降低 温度 至 4 C, 培养 2 个 月 , 能 提高 这 些 卵 母 细胞 对 孕 酮 的 应 答 能 力 ,GVBD 的 百分率 可 提高 到 100% 。 经 分 析 , 经 冬眠 蟾 蟾 的 长 足 卵 母 细胞 和 长 年 未 经 冬眠 的 蟾 内 的 长 足 卵 母 细胞 ,经 孕 酮 处 理 , 均 具 备 良 好 的 早 反应 , 即 抑制 腺 苷 酸 环 化 酶 并 导致 胞 质 内 cAMP 含量 下 降 , 表 明 两 者 的 孕 酮 受 体 系统 良好 。 但 蛋白 质 印 迹 法 显示 , p34" 2: (一 种 细胞 周期 调控 因子 ) 在 未 经 冬眠 蟾 肾 卵 母 细胞 中 比 经 冬 眼 蟾 蝴 的 卵 母 细胞 含 量 要 低 得 多 。 实 验 还 证 明 卵 母 细 胞 在 6 C 温 浴 能 诱导 产生 许多 不 同 的 多 肽 , 其 中 包括 p24, 一 种 泛 素 水 解 酶 。 这 些 都 说 明 , 低温 环 境 对 蟾 晓 卵 母 细胞 表达 并 贮藏 某 些 细胞 周期 调控 因子 并 获得 成 熟 能 力 是 必 不 可 少 的 。 左 嘉 客 的 另 一 项 工作 是 对 输卵管 上 皮 细 胞 分 刻 蛋 白 的 分 析 . 以 新 西 兰 白 免 为 材料 , 纯 化 输卵管 上 皮 细 胞 分 刻 蛋 白 ,结果 得 到 64 kD 输卵管 蛋白 , 称 为 DPF-1. 用 免疫 技术 , 不 论 体外 还 是 体内 实验 都 证 实 DPF-1 具有 克服 早期 胚胎 发 育 阻 断 的 作用 , 它 具有 组 织 特异 性 , 而 没有 种 属 特 异性 。 它 只 存在 于 输卵管 中 , 在 其 他 主要 器 官 如 肾 、 卵 和 偶 、 大 脑 、 心 脏 等 均 未 发 现 。 检 测 小 鼠 、 金 黄田 记 和 人 的 输卵管 均 显示 含有 DPF-1 的 相关 分 子 。 通 过 筛 库 得 到 了 1. 9 kb 全 长 免 DPF-1 cDNA,, 并 进行 测序 、 序 列 分 析 和 功能 分 析 , 将 早期 胚 胎 解 除 阻 断 的 功能 区 定位 在 C- 未 端 多 肽 。 通 过 对 DPF-1 结构 、 功 能 和 作用 机 制 的 进一步 分 析 , 将 有 助 于 阐明 受精 后 早期 豚 胎 发 育 及 发 育 阻 断 的 机 制 。 92 二 、 早 期 发 育 童 第 周 1930 一 1934 年 在 比利时 布 鲁 塞 尔 大 学 从 师 A. Brachet 时 就 开始 了 胚胎 早期 发 育 的 工作 。 有 些 海 攻 的 卵 在 受精 之 后 有 强 烈 的 物质 流动 , 在 卵 裂 之 前 显示 出 色泽 不 同 的 几 个 区 域 , 将 来 各 自 形成 一 定 的 器 官 , 但 是 在 有 些 卵 色 较 浅 的 种 类 , 如 4scidielza aspersa, 不 能 根据 自然 色泽 判断 。 童 第 周 用 活体 染色 使 一 部 分 裂 球 染 上 颜色 , 追 踪 染 色 部 分 在 发 育 中 的 去 向 , 并 结合 移 位 、 重 组 合 、 分 离 等 手术 证 明 , 海 萌 的 镶嵌 型 发 育 远 不 像 过 去 认为 的 那样 严格 , 严 格 的 镶 租 型 只 适用 于 疹 索 和 肌肉 ,其 他 组 织 器 官 都 有 可 塑性 , 细 胞 间 的 相互 关系 是 决定 性 的 , 这 纠正 了 过 去 的 看 法 。 文昌 鱼 的 早期 发 育 “ 文 昌 鱼 是 介 于 无 兰 椎 动物 和 兰 椎 动物 之 间 的 一 种 兰 索 动物 。 童 第 周 在 青岛 发 现 了 文昌 鱼 (Brancjhiostomza pelcheri 41228gtatexse) ,在 掌握 了 其 产 卵 习性 以 后 ,建立 了 在 实验 室 产 卵 的 条 件 ,摸索 了 一 套用 文昌 鱼 进行 实验 胚胎 学 的 方法 。 过 去 认 为 文昌 鱼 发 育 是 镶 舱 型 的 ,没有 调整 作用 ,也 没有 诱导 现象 。 童 第 周 首先 用 活体 染色 法 确 定 了 器 官 形成 物质 的 分 布 , 然 后 用 大 量 的 分 离 以 及 胚层 配合 的 实验 ,纠正 了 过 去 的 观点 。 各 胚层 的 发 育 能 力 在 分 离 后 基本 上 和 活体 染 色 证 明 的 器 官 形成 物质 相当 。 由 各 胚层 配合 的 实验 可 以 得 出 这 样 的 结论 : 1) 配合 裂 球 时 , 量 的 比例 差 得 越 多 ,调整 越 困 难 ;(2) 调 整 需要 物质 基础 ,缺乏 某 种 物质 时 ,不 能 经 过 调 整 重新 产生 ; (3) 要 有 含 肴 索 的 细胞 ,才能 调 整 为 完整 豚 胎 ; (4) 物 质 总 量 过 少 ,也 很 难 完 成 调整 .诱导 作用 也 和 其 他 兰 椎 动物 一 样 , 神 经 管 的 诱导 来 自 兰 索 , 肴 索 还 能 利用 宿主 细 胞 组 成 体 节 , 促进 肌纤维 的 分 化 .诱导 产生 的 构造 是 神经 管 还 是 脑 , 受 移植 物 兰 索 所 处 宿 主 部 位 的 影响 .移植 物 到 达 宿 主 头 部 , 则 诱导 产生 脑 ; 如 果 移 植物 仅 能 到 达 宿 主 的 中 部 或 后 部 ,就 仅 能 产生 神经 管 。 这 些 研 究 不 仅 纠 正 了 过 去 某 些 不 正确 的 观点 ,而 且 对 文昌 鱼 的 发 育 机 制 有 了 了 解 ,由 于 文昌 鱼 所 处 的 分 类 地 位 , 这 方面 的 了 解 对 于 系统 发 育 研 究 特 别 重 要 。 张 红 卫 利用 文昌 鱼 对 发 育 中 的 分 子 调控 机 制 开始 了 工作 。 对 青岛 文昌 鱼 hedsgehnosg 基 因 表 达 研 究 取得 了 初步 结果 。Hhedsgehnog (ii) 家 族 基 因 编 码 一 类 分 记性 信号 分 子 , 在 果 蝇 的 体 节 等 的 形成 和 疹 椎 动物 脊 索 、 体 节 和 肢 等 的 发 育 中 起 着 关键 作用 。 张 红 卫 用 整 体 原 位 杂交 方法 , 研 究 不 同 发 育 时 期 文昌 鱼 胚胎 和 幼体 雄 基因 的 表达 。 人 基因 在 原 肠 胚 中 期 尚未 表达 , 到 神经 胚 早期 已 在 中 轴 中 胚层 明显 表达 并 持续 一 定时 间 。 文昌 鱼 碎 基 因 在 肴 索 和 神经 管 的 表达 与 脊椎 动物 spn 基 因 相 似 , 其 功能 可 能 是 介 导 兰 索 的 诱导 。 细胞 核 和 细胞 质 在 发 育 中 的 关系 , 童 第 周 利 用 核 移植 的 技术 首先 成 功 地 在 金鱼 (CCazassizs az7zattls) 和 馆 铅 鱼 (Rhocderxs sizez5is)》 进行 了 同 种 间 核 移植 。 金 鱼 吉 胚 细 胞 核 移 植 到 去 核 金鱼 卵 , 大 约 有 10%% 可 以 发 育成 幼 鱼 。 而 后 , 童 第 周 又 进一步 在 两 种 鱼 之 间 , 也 就 是 在 不 同 亚 科 之 间 进 行 核 移植 . 馆 钙 鱼 宫 胚 细胞 核 移 植 到 去 核 的 金鱼 卵 中 , 只 有 1% 能 发 育 到 晚期 豚 胎 或 者 幼 鱼 ,产生 的 胚 胎 有 馆 皱 鱼 的 特性 , 也 有 类 似 杂交 胚胎 的 特 性 .金鱼 宫 胚 细胞 核 移 植 到 去 核 的 馆 钱 鱼 卵 , 发 育 到 幼 鱼 的 胚胎 极 少 , 仅 占 0.5%。 为 了 了 解 细胞 核 在 异种 细胞 质 中 会 不 会 受 细胞 质 的 影响 , 又 把 移植 到 鱼 钱 鱼 中 的 金鱼 卵细胞 核 《等 卵 发 育 到 面 豚 期 ) 再 移 回 到 去 核 的 金鱼 卵 中 ,观察 卵 发 育 情 况 , 虽然 又 移 回 到 金鱼 卵 中 ,但 由 于 在 馆 钱 鱼 细胞 质 中 居留 过 ,尽管 时 间 不 长 ,还 是 会 受 细胞 质 的 影响 。 幼 鱼 的 性 状 有 的 完全 是 金鱼 的 ,有 的 产生 馆 丘 鱼 和 金鱼 杂交 胚胎 的 性 状 ,说 明细 胞 核 在 异种 卵 质 中 受到 影响 ,改变 了 它 的 功能 和 性 质 。. 根 据 这 个 实验 以 及 其 他 观察 的 结果 , 童 第 周 认为 ,在 核 质 杂 交 鱼 中 ,性 状 的 出 现 不 是 完全 受 细 胞 核 的 控制 ,细胞 质 也 有 它 的 作用 .究竟 卵 质 中 哪 些 物 质 起 了 这 种 影响 是 值得 重视 的 。 在 进行 核 移植 的 工作 中 , 童 第 周 联系 实 际 , 提 出 利用 核 移 植 培养 新 品种 。 因 为 , 饮 钙 鱼 让 义 金 鱼 信 杂交 不 能 分 裂 发 育 , 而 金鱼 核 移 到 馆 钙 鱼 卵 中 却 有 少数 例子 发 育 到 幼 鱼 , 可 见 移 核 与 杂交 不 同 。 如 果 细 胞 核 和 细 胞 质 的 品种 配合 得 当 , 也 许可 以 从 不 能 杂交 的 种 得 到 可 以 长 成 繁殖 的 、 有 经 济 价值 的 “ 核 质 杂 种 ”。 除 了 鲤鱼 细胞 核 移 植 到 鲫鱼 去 核 卵 的 实验 之 外 , 还 进行 了 鲫鱼 细胞 核 移 植 到 鲤鱼 去 核 卵 的 实验 , 以 及 草鱼 细胞 核 到 鲍 鱼 去 核 卵 的 移植 。 这 些 工 作 在 童 第 周 去 世 后 还 在 继续 。 严 绍 熙 参加 了 “ 核 质 杂 种 ” 鱼 的 开创 工 作 , 后 来 继续 并 扩展 充实 了 这 项 工作 。 他 进 行 的 核 质 杂交 有 以 下 不 同 的 组 合 :变种 间 、 属 间 、 亚 科 间 、 科 间 、 目 间 以 及 纲 间 , 结 果 清 楚 地 指出 , 组 合 中 所 用 的 种 相距 越 远 , 核 质 杂交 鱼 的 发 育 不 相 容 性 越 大 。 目 间 杂 交 的 杂 种 鱼 胚 胎 发 育 都 不 超过 宫 豚 或 早 原 肠 胚 , 而 亚 科 间 和 属 间 杂 交 中 都 得 到 了 几 条 长 成 的 杂 种 鱼 。 这 种 发 育 不 相 容 性 与 核 供 体 以 及 卵 质 受 体 种 类 的 染色 体 数 目的 差异 可 能 有 关 。 在 目 间 杂 交 , 染 色 体 数目 差别 相当 大 , 杂 交 胚 胎 只 能 发 育 到 早 原 肠 胚 。 亚 科 间 核 质 杂交 的 结 果 也 是 这 样 。 属 间 和 变种 间 杂 交 , 它 们 的 染 色 体 数目 相同 , 杂 交 后 都 得 到 了 能 生育 的 成 鱼 。 影 响 核 质 杂 交 鱼 发 育 的 另 一 个 因素 是 发 育 行 为 , 包 括 取 食 的 行为 。 目 间 杂 交 , 只 能 发 育 到 幼 鱼 , 是 什么 阻碍 它们 发 育 为 成 鱼 ?如 罗 非 鱼 和 泥鳅 ,这 两 种 幼 鱼 摄食 行为 不 同 .这 93 种 核 质 杂 种 鱼 的 基因 型 是 核 供 体 罗 非 鱼 的 , 罗 非 鱼 的 卵黄 一 直 保留 到 发 育 的 第 21 天 , 这 时 幼 鱼 才 开 始 摄食 , 而 杂种 胚胎 的 发 育 速度 则 按照 提供 卵 质 的 泥鳅 , 泥 鳅 的 卵黄 在 发 育 的 第 5 天 将 被 用 完 , 以 后 就 开始 摄食 . 由 于 在 杂种 鱼 ( 罗 非 鱼 X 泥 鳅 ) 的 幼 鱼 能 摄食 以 前 , 卵黄 就 已 用 完 , 因 此 它们 不 能 继续 发 育 。 因 此 , 罗 非 鱼 和 泥鳅 在 发 育 中 摄食 行为 的 不 同 是 使 杂种 鱼 不 能 继续 发 育 的 一 个 重要 原因 。 杜 秋 也 参加 了 “ 核 质 杂种 ” 鱼 的 开创 工 作 。 在 鱼 类 核 移 植 工作 基础 上 , 他 转向 哺乳 类 移植 的 研究 。 在 山羊 (Cazpaza jairexs), 先 后 用 豚 胎 细胞 完成 了 一 代 核 移植 和 连续 核 移 植 的 工作 。 由 于 哺乳 类 早期 豚 胎 细胞 数量 有 限 , 为 了 得 到 更 多 作为 供 体 的 材料 , 他 试用 具有 发 育 潜能 的 其 他 类 型 的 体 细胞 作为 核 供 体 。1999 年 , 他 得 到 了 由 传代 培养 的 山羊 胎 儿 成 纤维 细胞 而 来 的 克隆 山羊 , 这 是 我 国 首 次 获得 的 胎儿 体 细胞 克隆 哺乳 动物 。 实 验 结 果 还 指出 , 分 别 用 早期 胚胎 细胞 分 裂 球 和 体 外 培养 传 6 代 的 山羊 胎儿 成 纤维 细胞 作 供 体 细胞 , 进 行 核 移 植 , 重 构 卵 在 体内 培养 5 天 后 , 它 们 的 分 裂 率 和 发 育 率 经 统计 分 析 没 有 显著 差别 , 说 明 用 体外 培养 的 胎儿 成 纤维 细 胞 作 供 体 细胞 , 和 用 早期 豚 胎 细胞 一 样 , 不 仅 可 以 研究 发 育 生物 学 中 发 育 与 分 化 的 理论 问题 , 而 且 为 深入 研究 动物 发 育 过 程 中 的 核 质 关 系 提 供 了 有 利 条 件 。 三 、 胚 胎 诱导 和 分 化 庄 孝 俺 1936 年 在 莫 尼 黑 大 学 跟随 用 活 体 染 色 法 制作 胚胎 预定 命运 图 的 创始 人 WW. Vogt 开始 研究 工作 , 他 用 活体 染色 和 移植 等 方法 绘制 了 神经 胚 后 段 的 预定 命运 图 , 精 确 地 标明 躯干 后 段 和 尾部 体 节 的 位 置 。 这 一 图 谱 至 今 仍 为 许多 胚胎 学 教科 书 所 采用 。 同 时, 他 还 在 H. Holtfretet 指导 下 进行 成 体 组 织 诱 导 专 一 性 和 豚 胎 区 域 性 关系 的 研究 。 从 1924 94 年 也. Spemamn 发 现 “ 组 织 者 ”现象 以 来 , 初 级 胚胎 诱导 作用 的 化 学 本 质 研 究 成 为 豚 胎 化 学 研究 的 焦点 。 由 于 胚胎 体积 太 小 , 很 难得 到 足够 的 材料 进行 分 析 , 后 来 发 现 许 多 成 体 动物 组 织 对 蝶 晨 原 肠 胚 外 胚层 也 有 诱导 作 用 , 称 为 异 源 诱导 者 。 各 种 成 体 组 织 具 有 一 定 的 诱导 专 一 性 。 庄 孝 俺 发 现 原来 具有 中 胚 层 和 神经 的 诱导 能 力 的 组 织 〈 新 鲜 的 蝶 晨 肝 胜 和 小 鼠 肾 脏 ) 经 过 一 定时 间 加 热 后 , 便 失 去 中 胚层 诱导 能 力 , 但 仍然 保持 神经 诱导 能 力 。 这 一 实验 说 明成 体 组 织 内 可 能 存在 两 种 诱导 物质 , 一 种 是 耐 热 的 神经 诱导 物质 , 另 一 种 是 不 耐 热 的 中 胚层 诱导 物质 。 这 一 发 现 掀起 了 40 至 50 年 代 国 际 上 探索 诱导 物质 的 热潮 。 经 过 半 个 世纪 , 全 世界 许多 实验 者 (包括 庄 孝 俺 及 其 同事 ) 的 努力 , 90 年 代 初期 中 胚层 诱导 物质 的 化 学 本 质 的 研究 终于 取得 很 大 突破 。1991 年 《自然 》 杂志, 在 题 为 “Molecule of the Moment2” 的 一 篇 评论 文章 中 是 这 样 开 头 的 , “激活 素 activin 是 胚胎 学 家 当前 研究 十 分 活跃 的 分 子 。 这 研究 开始 于 51 年 前 出 现 的 第 一 篇 关于 中 胚层 诱导 因子 的 报道 。 这 一 因子 在 两 栖 类 豚 胎 早期 发 育 中 使 外 胚层 分 化 为 中 胚层 组 织 ”. 这 里 所 说 的 第 一 篇 报道 就 是 庄 孝 俺 1939 年 发 表 的 论文 。 庄 孝 俺 回国 后 ,50 年 代 初 到 60 年 代 初 他 领导 的 研究 组 用 嵘 晨 〈Cyxozps crieztalzs) 为 材料 继续 豚 胎 诱导 和 分 化 的 研究 , 从 诱导 物 质 和 反应 系统 两 个 方面 进行 了 系统 而 次 人 的 工作 。 在 诱导 物质 方面 , 从 哺乳 类 肝脏 提纯 了 一 种 中 胚层 诱导 物质 〈 碱 性 蛋白 质 ), 在 把 中 胚层 诱导 物质 (M) 和 神经 诱导 物质 〈(N) 按 不 同比 例 混合 时 , 观 察 到 诱导 出 的 神经 系 统 区 域 性 是 由 两 种 诱导 物质 的 相对 比值 决定 的 , 随 着 M : N 中 M 成 分 的 增加 , 诱 导出 的 构造 的 区 域 性 从 前 头 经 后 头 向 躯干 和 尾部 转 变 。 中 胚层 诱导 物质 的 作用 还 表现 出 量 的 效 应 ,浓度 低 时 诱导 出 腹 方 构造 (血细胞 ) , 随 浓度 增加 逐渐 出 现 侧 方 构造 〈 原 肾 ) 和 背 方 构造 〈 兰 索 和 体 节 ) 。 在 反应 细胞 研究 方面 , 发 现 外 胚层 细胞 对 诱导 刺激 的 反应 随 发 育 的 进展 而 改变 , 随 外 胚层 细胞 的 变 老 , 诱 导出 的 胚胎 构造 从 背 方 构造 逐渐 转变 为 侧 方 和 腹 方 构造 。 在 背部 外 胚层 细胞 受到 诱导 作用 向 神经 细胞 分 化 的 过 程 中 , 用 冷冻 蚀刻 技术 , 在 透 射电 镜 下 , 观 察 细 胞 连接 的 形态 变化 , 看 到 紧密 连接 和 间隙 连接 一 直 存 在 , 而 且 处 于 持 续 变 化 之 中 。 在 状 索 细胞 的 分 化 中 , 间 隙 连 接 的 变化 特别 引 人 注 意 。 它 在 原 肠 晚期 最 早 出 现 , 这 正 是 细胞 分 化 开始 的 时 期 , 以 后 面 积 逐 渐 加 大 , 在 神经 胚 中 期 达到 高 峰 , 而 且 在 整个 神经 胚 期 一 直 保持 高 水 平 。 神 经 胚 期 是 间隙 连接 最 多 ,也 正 是 分 化 进行 的 时 期 ,很 可 能 间 辽 连接 对 兰 索 细胞 的 分 化 起 协调 作用 。 丁 小 东 克 隆 了 爪 蟾 “组 织 者 ” 专 一 基因 Nogsgiz 的 5' 调 控 区 , 发 现 1. 5 kb 上 游 序 列 能 使 报告 基因 在 胚胎 中 表达 ,缺失 分 析 指 出 ,一 个 229 bp 片段 对 激活 Noggzz 的 表达 是 必要 的 。 另 外 , 对 肌肉 的 分 化 , 在 细胞 水 平 上 分 析 了 邻近 组 织 的 影响 , 进 而 从 爪 蟾 部 分 基因 文库 中 筛选 到 爪 蟾 胚胎 肌 细胞 决定 的 关键 基 因 之 一 的 Xmay5 的 5 上 游 4.9 kb 片段 , 该 片 段 能 指导 报告 基因 在 爪 蟾 胚胎 中 表达 , 而 且 含有 指导 Xzxay5 在 预定 肌 细胞 中 正确 表达 的 元 件 , 包 括 增强 或 抑制 其 表达 的 正常 调控 元 件 。 胚胎 表皮 细胞 的 传导 能 力 “” 两 栖 类 胚胎 表皮 有 无 传导 能 力 过 去 曾经 是 一 个 争论 未 决 的 问题 。 庄 孝 僵 和 王 亚 辉 在 研究 蝶 旺 肢体 再 生 的 工作 中 , 观 察 到 无 神经 的 胚胎 也 能 传导 刺激 。 当 时 他 们 用 的 实验 模型 被 称 为 “小 火 车 ”. 用 实验 胚胎 学 的 方法 割 除 神经 板 , 先 制 备 无 神经 胚胎 , 再 将 几 个 无 神经 胚胎 头 尾 相 连 , 前 端 接 上 一 个 正常 豚 胎 作为 传导 反应 的 指标 , 形 成 “小 火车 ” 式 的 联 体 ,“ 车 头 ” 是 一 个 正常 豚 胎 ,“ 和 车厢 ”是 几 个 无 神经 豚 胎 , 当 这 样 的 联 体 发 育 到 一 定时 期 , 机 械 刺 激 任 何 一 个 无 神经 幼体 , 它 本 身 没 有 反应 , 但 前 端的 正常 幼体 表现 强烈 的 收缩 动作 , 说 明 无 神经 幼体 受到 的 刺激 可 以 通过 一 种 非 神经 的 组 织 传 到 前 端的 正常 幼体 。 实 验证 实 这 种 非 神经 的 组 织 就 是 豚 胎 表皮 .后 来 的 实验 指出 , 表皮 的 传导 能 力 和 胚胎 的 年 龄 密切 相关 , 它 只 出 现在 发 育 的 一 定 阶 段 。 过 去 关于 两 栖 类 肥 胎 表皮 是 否 具 有 传导 能 力 的 争论 终于 得 到 了 肯定 的 结论 .在 两 栖 类 胚胎 发 育 的 一 定 阶 段 , 当 神经 系统 执行 功能 之 前 , 胚 胎 表皮 具 有 传导 能 力 。 庄 孝 俺 和 他 的 同事 们 进一步 从 传导 的 性 质 、 传 导 的 结构 基础 以 及 胚胎 早期 兴奋 的 通 路 等 方面 进行 研究 , 并 取得 了 成 果 。( 见 蝶 晨 表皮 的 传导 能 力 ) 参考 文献 邹 承 鲁 :《 当 代 生 物 学 》, 北 京 : 中 国 致 公 出 版 社 , 2000。 庄 孝 俺 : 发 育 生物 学 , 见 :《 中 国 大 百科 全 书 。 生物 学 六 北京 : 中 国 大 百科 出 版 社 ,1988。 Yan,Shao Yi ( 严 绍 匠 ): ClLoxzzzg za Fzsh- Nuacleocytoplas71iic ETybrids,Hong Kong:Educational and Cultural Press Ltd ,1998 。 庄 孝 俺 : 纪念 朱 洗 ,《 实 验 生 物 学 报 》,8: 265 一 284,1963。 卵 球 成 熟 、 受 精 和 人 工 单 性 生殖 〈Oocyte ”Maturation , Fertilization and Artificial Parthenogenesis ) 卵 球 成 熟 、 受 精 和 人 工 单 性 生殖 研究 是 朱 洗 的 经 典 工作 。 朱 洗 早 在 1936 年 就 指出 : 95 … 高 等 动物 个 体 发 育 的 起 点 就 是 卵 .……. 卵 中 含有 全 部 发 育 的 物质 , 含 有 全 部 发 育 的 潜力 .” 卵 的 生长 发 育 有 一 定 的 规律 , 有 一 定 的 时 序 , 亦 有 一 定 的 寿命 。 过 去 , 人 们 只 96 卵 要 待 到 成 熟 〈 如 兰 椎 动物 为 第 二 次 减 数 分 裂 中 期 ) 才能 受精 , 才 能 发 育 , 但 对 于 卵 的 形态 成 熟 和 生理 成 熟 之 别 , 很 少 有 人 注意 。 只 有 微弱 的 反应 图 2 各 种 不 同 成 熟 程度 卵 球 受精 的 综合 模式 图 经 过 多 年 对 蛙 、 乔 和 鱼 的 研究 , 借 助 于 所 建立 的 体外 排卵 、 体 外 成 熟 、 人 工 授精 和 人 工 单 性 生殖 等 实验 胚胎 学 技术 , 并 根据 卵 受精 后 的 变化 , 包 括 受精 后 卵 的 激动 反应 ( 卵 质 运 动 、 卵 定向 反应 、 受 精 膜 的 发 展 0 )、 人 卵 精子 数 、 精 子 星光 /注射 星光 的 发 展 、 核 分 裂 、 肉 雄 原核 结合 、 卵 裂 和 发 育 等 情况 , 朱 洗 教授 将 卵 的 生理 成 熟 程度 分 为 不 够 成 熟 、 适 当成 熟 和 过 分 成 熟 。 并 由 此 提 出 : 两 栖 类 和 一 般 兰 椎 动物 卵 要 待 到 第 二 次 减 数 分 裂 中 期 才 算 成 熟 的 定义 , 都 是 偏向 于 核 的 变化 , 而 忽视 细胞 质 的 变化 , 卵 成 熟 期 的 核 演变 (不 论 是 雌性 原核 或 雄性 原核 的 ) 全 由 细胞 质 成 熟 度 所 决定 ;受精 后 , 只 有 适当 成 熟 的 卵 反 应 最 灵敏 , 最 易 激 动 , 及 时 发 生 卵 质 运动 、 受 精 膜 形 成 和 定向 , 结 束 其 成 熟 分 裂 , 且 均 为 单 精子 受精 , 精 子 星光 演变 正 常 , 两 性 原核 能 正常 结合 , 出 现 正 常 卵 裂 , 并 进一步 发 育成 正常 个 体 。 根 据 所 观察 到 的 结 果 , 朱 洗 将 卵 的 生理 成 熟 全 过 程 简 明 扼 要 地 总 结 成 图 2。 在 研究 中 华 大 蟾 晓 卵 球 成 熟 的 过 程 中 , 朱 洗 发 现 低温 休眠 是 卵 球 成 熟 的 决定 因素 ; 输卵管 分 泌 物 是 蟾 内 卵 受精 必 不 可 少 的 , 提 出 了 受精 “三 元 论 ” 的 观点 。 这 些 发 现 和 观 点 为 后 人 研究 卵 球 成 熟 和 受精 提供 了 极其 宝 贵 和 至 关 重 要 的 内 容 。 早 在 20 世纪 30 年 代 , 朱 洗 就 以 玻璃 针 将 体 细 胞 核 〈 血 细胞 的 核 ) 刺 入 成熟 蛙 卵 , 成 功 地 获得 两 只 单 性 生殖 的 无 父 小 黑 斑 肉 蛙 , 并 存活 了 三 年 以 上 ; 1961 年 , 又 成 功 地 获得 一 只 单 性 生殖 的 峻 性 中 华 大 蟾 崔 , 待 其 性 成 熟 后 , 激 素 催 产 、 自 然 受精 , 受 精 卵 均 正 常 发 育成 个 体 , 这 些 子 裔 能 继续 传 种 接 代 。 朱 洗 集 30 年 的 经 验 , 在 卵 球 成 熟 、 受 精 和 进一步 发 育 方面 形成 系列 独特 的 见解 和 理 论 。 在 此 基础 上 , 于 50 年 代 中 期 接受 了 国家 要 求解 决 家 鱼 人 工 繁殖 课题 , 并 出 色 完 成 了 任务 , 解 决 了 我 国 “ 四 大 家 鱼 ” 的 人 工 繁殖 问题 。 参考 文献 朱 洗 : 用 实验 方法 探讨 卵 成 熟 的 难题 ,《 生 物 学 杂志 》 1 (了 功 到 1710 和 19365 朱 洗 : 卵 球 成 熟 的 分 析 〈1959 年 胚胎 学 会 演讲 稿 ),, 见 :《 朱 洗 论 文集 (第 二 集 )》, 473 一 504, 北京 : 科学 出 版 社 ,1982。 朱 洗 , 王 幽 兰 :冬眠 为 亚洲 蟾 蜂 卵 球 成 熟 的 决定 因素 《中 国 科 学 》(B 辑 ),12(8) :1161 一 1164,1963。 朱 洗 , 王 幽 兰 : 用 实验 的 方法 研究 蟾 蟾 输卵管 的 分 泌 物 对 受精 的 关系 并 讨论 精子 人 卵 的 机 制 问题 , 《实验 生物 学 报 》,5 (1): 75 一 112,1956 。 朱 洗 , 陈 兆 四 : 广州 峙 类 人 工 单 性 发 育 的 研究 , 《科学 》,19 (4) : 481 一 511,1935。 朱 洗 , 王 幽 兰 , 徐 国 江 : 世界 第 一 只 无 父 的 母 蟾 肾 产 卵 传 种 , 《科学 通报 》,4: 50,1961。 ( 左 嘉 客 ) 家 鱼 人 工 繁殖 〈Artificial Propagation of Domesticated Fishes ) 青 、 草 、 链 、 鲜 四 大 家 鱼 是 我 国 特产 , 自 唐 、 宋 以 来 就 已 积累 了 丰富 的 养殖 经 验 。 这 几 种 家 鱼 生 长 快 , 肉 味 鲜美 , 可 惜 通常 不 能 在 池塘 里 就 地 繁殖 , 养 鱼 者 每 年 必须 在 家 鱼 繁殖 时 期 ,到 江河 的 天 然 产 卵 场 捞取 鱼苗 . 江 河 里 的 家 鱼 的 繁殖 受气 候 等 自然 条 件 的 影响 很 大 , 生 产 上 没有 保证 。30 年 代 开 始 , 我 国 水 产 工作 者 曾 断 断 续 续 做 过 一 些 繁殖 试验 , 但 都 未 能 成 功 。 之 后 , 甚 至 有 人 认为 , 池 养 家 鱼 的 生殖 腺 不 能 发 育 , 因 而 不 可 能 人 工 繁殖 。 解放 后 ,国家 大 力 发 展 淡 水 鱼 养 殖 事业 , 而 江河 捕捞 的 鱼苗 , 远 远 不 能 满足 各 地 人 民 的 需要 , 这 就 成 为 吸 符 解决 的 问题 . 1956 年 , 朱 洗 在 制定 我 国 12 年 科学 技术 发 展 规划 会 97 议 上 , 提出 “家 鱼 人 工 生殖 的 研究 ”课题 。 在 他 主持 下 , 通过 五 年 努力 , 解决 了 亲鱼 培育 、 催产 和 人 工 孵 化 等 关键 技术 问题 。 这 些 科 技 成 果 , 于 1962 年 汇编 成 《家 鱼 人 工 生 殖 的 研 究 》 论 文集 , 由 科学 出 版 社 出 版 , 这 是 建国 以 来 淡水 鱼 养殖 事业 在 理论 上 和 实践 上 的 重 大 突破 。 一 、 家 鱼 生 殖 腺 发 育 的 调查 研究 在 浙江 省 水 产 厅 的 支持 和 浙江 省 淡水 所 及 上 海水 产 学院 等 单位 的 协作 下 , 王 应 天 和 林 志 春 等 在 1958 一 1960 年 不 同 季节 里 , 对 浙 江 省 钱塘 江 家 鱼 天 然 产 卵 场 , 绍兴 、 德清 、 嘉 兴 、 塘 栖 等 地 的 外 荡 , 杭 州 上 城 河和 西湖 以 及 诸 格 、 临 安 、 菱 湖 、 上 海 渚 河 泾 等 地 的 内 塘 , 进 行 了 肉 、 雄 家 鱼 生 殖 腺 发 育 情 况 的 调 查 与 催产 实验 , 解剖 了 1 200 多 尾 家 鱼 , 发 现 某 些 外 荡 和 内 塘 人 工 饲 养 的 家 鱼 卵 梨 与 精 梨 , 和 钱塘 江 里 自然 环境 中 生活 的 家 鱼 一 样 , 能 够 正常 发 育成 熟 , 经 人 工 催产 能 繁殖 后 代 。 这 前 明了 家 鱼 生 殖 腺 发 育 的 规律 , 明 确 否 定 了 池 养 家 鱼 生 殖 腺 不 能 发 育 的 错误 论点 。 同 时 ,为 了 配合 家 鱼 生 殖 腺 发 育 的 调查 研究 ,在 国内 首先 建立 了 鱼鳞 和 鱼 条 鉴别 链 、 久 鱼 的 年 龄 。 这 个 方法 也 适用 于 草 、 青 鱼 等 。 二 、 亲 鱼 的 培育 1956 年 , 朱 洗 在 制定 我 国 12 年 科学 技术 发 展 规划 会 议 上 , 提 出 “家 鱼 人 工 生 殖 的 研 究 ” 课 题 后 , 即 着 手 亲鱼 培育 工作 。 同 年 秋 季 , 把 当年 链 鱼 养 在 实验 室 前 面 的 水 泥 池 里 , 生长 不 良 。1957 年 3 月 移 养 到 浅 河 弃 农场 的 一 条 小 河 里 , 这 条 小 河 浮游 生物 丰富 ,3 一 4 龄 的 上 肉 、 雄 亲鱼 的 生殖 腺 发 育 到 工 一 T 期 。 1961 年 5 一 7 月 ,在 青浦 淡水 养殖 场 用 这 批 馆 鱼 进 行人 工人 催产, 亲鱼 的 成 熟 率 达 到 95% 。 根据 家 鱼 生 殖 腺 调查 的 结果 与 池 养 培育 链 鱼 亲鱼 的 成 功 经验 ,1960 年 底 , 朱 洗 总 结 出 一 套 简易 而 有 效 的 培育 亲鱼 的 方法 , 撰 写 98 了 “如 何 养 好 链 、 鲜 鱼 , 使 其 生殖 ”。 朱 洗 提 出 亲鱼 培育 方法 , 主 要 是 给 予 充 足 的 饲料 和 保持 良好 的 水 质 环境 , 并 提出 在 春季 产 卵 期 前 及 卵 球 大 生长 期 间 (3 一 6 月 ), 要 强化 培 育 。 链 、 铺 鱼 主要 饲料 为 浮游 生物 , 可 定时 、 定量 直接 以 凑 便 投入 鱼 塘 , 大 量 滋生 浮游 生 物 , 并 适当 辅 以 豆饼 等 精 人 饵料。 浙江 省 淡水 所 的 科技 人 员 提 出 草 、 青 鱼 的 亲鱼 培育 方法 , 草鱼 投 以 草料 , 青 鱼 投 喂 螺 师 和 辅 以 豆饼 等 饵料 , 同 时 , 要 保持 良好 的 水 质 环境 ; 产 过 卵 和 排 过 精 的 雌 、 雄 鱼 , 经 过 加 强 培育 , 第 二 年 照常 可 以 催产 , 繁 殖 鱼苗 。 三 、 众 产 剂 的 提取 、 生 物 鉴定 及 其 催产 效果 1958 年 夏季 , 南海 所 用 鲤鱼 垂体 注射 在 仿照 自然 环境 的 与 大 江 相 通 的 一 个 流水 池 中 培育 的 链 、 鲜 鱼 , 获 得 少量 鱼苗 。 用 垂体 催 产 , 一 般 要 打 两 针 , 几 次 捕捞 亲鱼 打针 , 亲 鱼 受 伤 比较 严重 , 影 响 催 产 效 果 ; 催产 一 条 亲鱼 , 需 要 几 十 条 鲤鱼 的 垂体 , 若 在 生产 实 践 中 催产 大 量 亲 鱼 , 垂 体 供不应求 。 朱 洗 和 王 幽 兰 等 创建 的 用 蚁 晓 卵巢 离 体 排 卯 和 成 熟 的 方法 , 可 鉴定 所 提取 激素 的 效 价 〈 必 要 时 也 可 用 排 精 方法 ), 参照 绒毛 膜 促 性 腺 激素 (HCG ) 诱发 蟾 内 和 金鱼 排卵 的 有 效 剂量 , 可 确定 家 鱼 单位 重量 的 催产 剂量 。 1958 年 秋季 , 在 朱 洗 领导 下 , 与 浙江 省 淡水 所 等 协作 , 在 国际 上 首次 用 HCG 注射 杭州 上 城 河 里 的 链 、 鲜 鱼 , 一 举 成 功 , 获 得 三 万 多 尾 鱼苗 。 为 了 便于 推广 , 曾 弥 白 等 对 几 种 提 取 HCG 的 方法 做 了 生物 鉴定 , 最 后 选择 了 Classon 方法 , 并 对 该 法 做 了 较 大 的 修改 。 采 用 HCG 催产 ,一般 只 需 打 一 针 , 可 减少 亲鱼 因 多 次 捕捞 而 受伤 , 且 药品 来 源 广 , 产 品 也 容易 保存 。 1965 年 , 浙江 省 淡水 所 的 科技 人 员 采 用 HCG 对 草鱼 催产 , 获 得 成 功 ; 1975 年 , 对 再 鱼 催产 ,又 取得 成 功 . 由 此 , 证 明 HCG 对 链 、 鲜 、 草 、 青 四 大 家 鱼 催产 都 是 有 效 的 , 只 要 是 提供 生殖 腺 发 育 充分 成 熟 的 亲鱼 , 催 产 效 果 都 很 好 。 1970 年 , 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 所 与 动物 所 等 研制 成 功 促 黄体 释放 素 类 似 物 CLRH-A), 增 添 了 一 种 新 的 催产 剂 , 但 催产 效应 时 间 较 长 , 需 要 打 两 针 。 经 过 40 多 年 的 实践 ,HCG 还 仍 是 我 国 家 鱼 人 工 繁殖 的 主要 催产 剂 , 约 占 整 个 家 鱼 催产 剂 的 50% 一 70%%。 四 半生 理 与 生态 相 结合 的 方法 , 促 使 家 鱼 自然 产 卵 、 受 精 在 朱 洗 领导 下 ,与 浙江 省 淡水 所 等 协作 , 根据 HCG 促使 蟾 蜂 和 金鱼 排卵 的 有 效 剂量 及 在 家 鱼 上 催产 的 结果 , 确 定 肉 鱼 每 千克 注 射 500 一 1 200 国际 单位 , 雄 鱼 减 半 或 更 少 。 亲 鱼 注 射 激素 后 , 放 和 人 流水 的 产 卵 环 道 或 产 卵 池 里 , 让 亲鱼 自然 产 卵 、 受 精 。 在 这 种 环境 下 , 一 般 雌 鱼 产 出 的 适当 成 熟 卵 球 , 能 及 时 受精 , 受 精 率 和 孵化 率 都 较 高 。 同 时 , 在 产 卵 环 道 或 产 卵 池 出 口 处 装置 漏斗 形 的 集 卵 网 箱 , 使 产 出 不 久 的 链 、 鲜 半 浮 性 的 受精 卵 , 在 流水 的 推动 下 , 顺 利 地 进入 集 卵 箱 。 然 后 将 受精 卵 过 筛 去除 剑 水 和 草 等 , 最 后 进行 人 工 流 水 孵化 。 目 前 , 有 条 件 的 生产 单位 都 采用 自 然 受精 的 方法 。 只 有 一 些 条 件 较 差 的 单位 或 特殊 情况 , 才 采用 人 工 授精 的 方法 。 催 产 的 水 温 为 20 C~30 C, 最 适 水 温 为 22 C 一 了 生津 五 、 家 鱼 受 精 卵 的 人 工钱 化 千 百 年 来 , 我 们 的 祖先 一 直 从 江 里 捞取 家 鱼 鱼 苗 。 有 时 捞 到 鱼 卵 , 则 用 孵化 箱 孵 化 鱼苗 。1958 年 秋季 , 朱 洗 等 也 用 这 种 方法 孵 化 鱼苗 , 孵 化 率 较 低 。 在 朱 洗 领导 下 , 林 志春 、 庞 诗 宜 和 刘 世 范 根 据 家 鱼 鱼 卵 的 结构 和 胚胎 发 育 的 特点 , 以 及 天 然 产 卵 场 的 环境 条 件 , 经 过 几 年 的 多 方面 的 探索 , 于 1961 年 在 上 海 市 水 产 局 青浦 淡水 养殖 试验 场 和 上 海水 产 学 院 的 协作 下 , 对 几 种 孵化 方法 进行 了 比较 试验 ,结果 表明 , (G) 室外 铸 化 箱 孵 化 , 易 受 外 界 气候 环境 等 影响 , 下 塘 率 低 , 而 且 不 稳定 〈10. 3% 一 89. 3% , 平均 为 70% 左右 ); (2) 室内 扩 瓷 盘 孵化 , 操 作 管 理 比较 有 麻烦 , 容 卵 量 少 , 和 孵化 效果 差 ; (3) 室内 孵化 瓶 流水 孵化 〈 过 筛 除 去 剑 水 蚤 等 ), 提高 了 鱼 卵 的 孵化 率 , 受精 率 高 的 鱼 卵 , 奉 管理 得 当 , 下 塘 率 一 般 都 达到 90% 左右 。 通过 系统 的 比较 试验 , 提 出 以 流水 钱 化 家 鱼 受精 卵 , 并 建立 了 孵化 瓶 流水 孵化 方法 , 为 大 规模 流水 孵化 葛 定 了 基础 。 有 条 件 的 鱼 场 都 采用 环 道 流水 孵化 或 仙 式 流水 孵化 。 六 、 家 鱼 卵 球 成 就、 受精 和 不 同 成 熟 程 度 卵 球 受 精 后 的 发 育 在 朱 洗 领导 下 , 王 幽 兰 、 庞 诗 宜 等 对 金 鱼 、 编 鱼 、 链 鱼 和 鲜 鱼 卵 球 的 成 熟 和 受精 进 行 了 细胞 学 研究 。 这 些 鲤 科 鱼 类 都 是 暂停 在 第 二 次 减 数 分 裂 中 期 接受 精子 人 卵 , 这 是 核 的 成 熟 标志 。 但 距 细胞 质 成 熟 时 期 , 也 就 是 可 以 顺利 受精 、 正 常 发 育 的 时 期 , 尚 有 一 段 时 间 , 在 金鱼 和 鲍鱼 上 , 还 有 1 一 2 h, 在 链 鱼 和 草鱼 上 , 则 更 为 短暂 。 精 子 由 卵 膜 上 的 卵 孔 入 卵 , 在 正常 情况 下 , 都 是 单 精 子 受精 。 王 幽 兰 和 林 志 春 等 对 金鱼 、 鲤 鱼 和 鲍鱼 的 不 同 成 熟 程度 卵 球 受精 后 的 发 育 做 了 分 析 , 结 果 表 明 : 卵 母 细胞 的 成 熟 可 以 分 为 不 够 成 熟 、 适当 成 熟 和 过 分 成 熟 三 个 时 期 和 两 个 过 渡 阶 段 。 只 有 适当 成 熟 时 期 的 卵 球 受精 后 , 才 能 正常 发 育 、 孵 化 。 在 其 他 时 期 和 两 个 过 渡 阶 段 , 卵 球 受精 后 , 或 者 出 现 种 种 畸形 发 育 的 胚胎 , 陆续 中 途 天 折 ; 或 者 受精 后 反应 很 弱 ; 或 者 几乎 看 不 出 什么 反应 。 青 、 草 、 链 、 鲜 四 大 家 鱼 也 不 例外 。 在 生产 实践 中 , 有 时 碰 99 到 有 些 峻 鱼 能 大 量 产 卵 ,但 不 能 受精 化 苗 ; 有 些 峻 鱼 产 出 的 卵 球 昌 能 受精 发 育 , 但 不 能 孵 化 ; 或 者 孵化 率 偏 低 。 其 原因 正 是 卵 球 本 身 的 质量 问题 一 一 受精 卵 的 成 熟 时 期 不 适当 。 这 些 理论 知识 , 对 于 家 鱼 人 工 繁殖 的 生产 实 践 , 起 着 直接 的 指导 作用 。 七 、 推 广 应 用 情况 及 其 作用 1958 年 秋季 , 采用 HCG 催产 池 养 链 、 铺 鱼 取得 成 功 。1959 年 , 全 国有 8 个 省 市 采用 HCG 催产 , 孵 出 鱼苗 一 千 万 尾 . 1960 年 ,全 国 孵 出 鱼苗 三 亿 左右 。1961 年 , 与 上 海水 产 局 青浦 淡水 养殖 试验 场 和 上 海水 产 学 院 等 单 位 协作 , 系 统 地 解决 了 链 、 鲜 鱼 人 工 繁殖 中 的 亲鱼 培育 、 催 产 和 人 工 孵 化 等 关键 技术 问 题 。1961 年 10 月 , 上 海 市 水 产 局 邀请 了 华东 地 区 六 省 市 及 广东 、 湖 南 、 河 北 、 北 京 、 黑 龙 江 的 有 关 科 研 院 校 的 代表 , 吾 开 了 链 、 铺 、 草鱼 人 工 繁殖 交流 会 , 提出 青浦 养殖 场 “ 链 、 铺 鱼 人 工 繁殖 总 结 ” 及 “ 链 、 铺 、 草 鱼 人 工 繁殖 操作 规程 ”.。 经 讨论 研究 , 写成 “ 链 、 铺 、 草鱼 人 工 繁殖 操作 规程 ”( 试 行 草案 ), 水 产 部 将 这 个 规程 转发 到 全 国 各 地 参照 试行 。 1985 年 , 浙江 省 水 产 厅 的 报告 指出 :“ 自 HCG 在 家 鱼 人 工 繁殖 上 取得 成 功 , 很 快 在 全 国 得 到 推广 应 用 。 因此 , 我 省 生产 的 HCG 畅 销 全 国 。 仅 1981 年 ,我 省 宁波 市 激素 生产 站 就 有 28 个 省 市 的 县 以 上 1 028 个 单位 购买 HCG 。” 根 据 宁 波 激素 制品 厂 的 “全 国 各 省 市 HCG 销售 大 户 录 ”, 向 全 国 各 省 市 水 产 局 或 鱼苗 场 发 出 调查 表 。1988 年 ,根据 收 到 的 部 分 调查 资料 做 了 统计 , 有 26 个 省 市 推广 应 用 ,以 1962 年 全 国正 式 推广 来 计算 , 新 增 鱼 苗 和 新 增 商品 鱼 每 年 总 产值 达到 4. 65 亿 元 。 有 几 个 省 水 产 局 指出 , HCG 在 家 鱼 催产 中 的 应 用 ,引起 了 淡水 鱼 养 殖 事业 的 一 场 革命 . 广 大 生产 单位 认为 ,HCG 是 一 种 简便 、 稳 定 、 高 效 的 催产 剂 , 催 产 率 达 到 90%% 左 右 。 100 家 鱼 人 工 繁殖 问题 解决 后 , 上 海 市 水 产 局 指出 :“1958 年 家 鱼 人 工 繁殖 研究 成 功 , 是 水 产 养 殖 工 作 中 的 一 项 重大 科研 成 果 , 从 根 本 上 改变 了 江 中 捞 苗 、 靠 天 吃饭 的 被 动 局 面 , 促进 了 水 产 事 业 的 大 发 展 , 所 以 具有 划时代 的 意义 .” 过 去 , 各 省 市 要 组 织 大 批 人 员 到 长 江 沿 岸 等 地 采 运 鱼苗 , 耗 费 大量 的 人 力 和 物 力 , 而 且 鱼苗 的 数量 和 质量 都 没有 保障 , 品 种 也 不 能 符合 要 求 ,严重 影响 渔业 的 发 展 。 现 在 全 国 各 省 市 的 鱼苗 场 能 按 需 就 地 繁殖 鱼 苗 , 过 去 没有 养 鱼 基础 的 新 疆 、 青 海 和 东北 地 区 也 能 繁殖 鱼苗 , 发 展 淡水 养殖 事业 。 家 鱼 人 工 繁殖 成 功 和 推广 后 , 推 动 了 其 他 鱼 类 和 河 狠 的 人 工 繁殖 。 1958 年 , 家 鱼 人 工 繁 殖 突破 后 , 很 快 在 全 国 各 省 市 推广 应 用 , 各 地 可 按 需 就 地 繁殖 鱼苗 . 但 是 , 有些 单位 人 工 繁 殖 鱼苗 水 平 低 , 生产 的 鱼苗 质量 差 , 亲 鱼 的 个 体 愈 来 愈 小 .为 了 避免 近亲 交配 造成 的 不 良 后 果 , 各 鱼 场 每 几 年 , 都 应 从 江河 天 然 产 卵 场 捞取 鱼苗 , 再 经 筛选 , 强 化 培育 , 选 择 质量 高 的 鱼 作 为 亲 鱼 。 如 有 条 件 , 把 不 同 江 河中 培育 出 的 亲鱼 相互 交配 , 则 更 好 。 参考 文献 上 海 市 水 产 局 青浦 淡水 水 产 养 殖 试验 场 :《 饶 、 鲜 鱼 人 工 繁殖 总 结 》 (内 部 资料 ) ,1961。 中 国 科 学 院 实验 生 物 研究 所 发 生生 理 研 究 室 , 《家 鱼 人 工 生殖 的 研究 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1962。 刘 元 楷 , 许 谷 星 , 叶 盛 钟 : 绒毛 膜 促 性 腺 激素 对 草鱼 卵 梨 排 孵 和 卵 球 成 熟 的 作用 ,, 《水 产 学 报 》 3 (1),1966 。 浙江 省 淡水 水 产 研究 所 鱼苗 组 : 青鱼 的 人 工 繁 殖 , 《动物 学 杂志 》,2: 11 一 14,1975。 ( 林 志 春 ) 文昌 鱼 卵 早期 发 育 实 验 研 究 〈 正 xperimental Studies on the Early Development of Amphioxus Eggs) 根据 分 类 学 , 痛 椎 动物 门 包括 尾 索 动物 (CUrochordata) 、 头 索 动物 (Cepalochordata) 和 兰 椎 动物 (Vertebrata ) 三 个 亚 门 。 文 昌 鱼 Camphioxus) 是 头 索 动 物 亚 门 中 的 典型 代 表 .。 早 在 19 世纪 晚期 俄国 科学 家 柯 瓦 列 夫 斯 基 (Kowalevsky) 首先 报道 了 对 文昌 鱼 胚胎 学 的 研究 , 此 后 德国 科学 家 哈 晓 克 (CHatschek ) 和 法 国 科 学 家 宋 方 登 (Cerfontaine) 基本 上 弄 清 了 文昌 鱼 的 发 育 过 程 。1933 年 , 美 国 科 学 家 康 克 林 (Conklin) 发 现 文昌 鱼 卵 的 结构 和 它 的 早期 发 育 与 尾 索 动物 亚 门 中 的 代表 海 鞘 (ascidian) 相似 。 在 这 两 种 动物 的 早期 发 育 的 卵 中 均 存 在 着 五 种 预定 的 形态 形成 物质 ,外 胚层 , 中 胚层 , 内 肥 层 , 神 经 管 和 关 索 。 康 克 林 发 现 卵 内 由 于 含有 这 些 不 同形 态 形 成 物质 的 分 裂 球 的 运 动 , 最 后 导致 胚胎 的 各 种 器 官 的 形成 。 他 的 这 一 研究 纠正 了 前 人 对 文昌 鱼 卵 的 性 质 的 误 解 ,绘制 了 8 一 细胞 时 期 豚 胎 内 各 种 预定 形态 形成 物质 在 各 分 裂 球 中 的 分 布 图 , 更 准确 地 描述 了 它 的 发 育 过 程 。 但 那 时 对 文昌 鱼 卵 早期 发 育 阶 段 分 裂 球 发 育 能 力 的 实验 胚胎 学 研究 很 少见 。1932 年 ,威尔逊 (Wilson) 首先 将 处 于 2 一 、4 一 、 8 一 和 16 一 细胞 时 期 的 文昌 鱼 卵 置 于 盛 有 海 水 的 试管 内 摇动 , 将 它们 的 分 裂 球 分 开 , 并 发 现在 2 一 和 4 一 细胞 时 期 分 开 的 各 分 裂 球 均 可 发 育成 一 个 体积 小 的 正常 胚胎 , 所 以 他 认 为 这 些 分 裂 球 都 具有 发 育 的 全 能 人 性 (totipotency) 。 但 随 着 发 育 的 继续 进行 ,分裂 球 越 分 越 小 , 它 们 便 失 去 了 调整 能 力 , 最 后 形成 一 个 灸 笠 型 (mosaic) 的 胚胎 , 他 认为 这 些 结果 表明 , 文 昌 鱼 卵 的 发 育 能 力 , 既 不 像 海胆 〈Echnzzzxs) 卵 那 样 具有 全 能 性 , 也 不 像 沙 答 CNerezs) 卵 那 样 的 镰 骨 型 , 而 是 属于 介 于 两 者 之 间 的 中 间 类 型 。 1933 年 , 康 克 林 以 一 种 文昌 鱼 CBrazchiostozza Lazzceolatz7z Pallas) 卵 为 材 料 , 重 复 了 威尔逊 的 实验 , 并 提出 了 不 同 的 结论 。 他 发 现 文昌 鱼 卵 在 2 一 或 4 一 细胞 时 期 沿 着 左右 第 一 次 分 裂 面 分 开 的 各 分 裂 球 均 可 发 育 为 正常 的 豚 胎 ,但 沿 着 4 一 细胞 时 期 前 后 方向 分 裂 的 第 二 次 分 裂 面 分 开 后 所 得 的 分 裂 球 , 则 只 能 发 育 为 不 正常 的 豚 胎 。 他 还 发 现 在 文昌 鱼 卵 中 存在 着 由 动物 性 极 到 植物 性 极 、 由 前 方 到 后 方 、 由 背面 到 腹面 的 三 种 轴 性 现象 , 它 们 都 是 在 卵 内 预先 决定 而 不 可 更 改 的 。 因 此 他 的 结论 认为 除了 在 2 一 和 4 一 细 胞 时 期 以 外 ,文昌 鱼 卵 的 发 育 是 属于 灸 内 型 的 ,而 且 没 有 发 现 它 有 调整 能 力 和 诱导 现象 。 他 提出 沿 着 第 一 次 左右 分 裂 面 分 开 的 分 裂 球 之 所 以 具有 发 育 为 一 个 正常 胚胎 的 调整 能 力 , 是 因为 这 些 分 裂 球 中 的 表面 细胞 质 移 向 了 第 一 次 分 裂 面 的 位 置 , 从 而 重建 了 那些 分 裂 球 在 分 开 时 所 失去 的 部 分 。 他 认为 这 是 由 于 原来 存在 于 分 裂 球 内 的 预定 形态 形成 物质 在 发 育 的 卵 中 的 移 位 , 而 并 非 由 于 产生 新 物 质 或 对 原 有 物质 的 改变 所 引起 。 他 指出 威 尔 逊 在 4 一 细胞 时 期 分 开 的 各 分 裂 球 之 所 以 都 能 发 育 为 正常 豚 胎 ,可 能 是 把 2 一 细胞 时 期 的 分 裂 球 误 认为 是 4 一 细胞 时 期 的 分 裂 球 的 缘 故 , 因 而 其 结果 并 不 准确 。 上 述 学 者 们 对 文昌 鱼 卵 发 育 能 力 的 实验 研究 之 所 以 存在 分 歧 , 可 能 有 以 下 原因 : G) 难 于 获得 足够 数量 的 卵 供 反复 实验 所 用 , (2) 缺乏 准确 的 方法 来 判断 , 哪 些 胚 胎 是 来 自 属 于 1/2 或 1/4 的 分 裂 球 , 以 及 哪些 是 由 位 于 卵 前 方 或 后 方 的 分 裂 球 所 发 育 而 成 。 童 第 周 等 为 进一步 研究 文昌 鱼 早期 发 育 研究 中 的 上 述 疑 点 , 从 30 一 60 年 代 , 以 中 国 青岛 沿海 地 区 所 产 的 一 种 文昌 人 鱼 了 OU (Brazcpiziostozaza pelcpezz 4512gtazezise) 卵 为 材 料 进 行 了 一 系列 的 实验 胚胎 学 研究 。 根 据 童 第 周 等 和 前 人 对 文昌 鱼 卵 早期 发 育 研究 的 结 所 册 岂 果 (图 3), 对 比 来 看 可 得 到 以 下 几 方 面 的 结论 : 图 3 文昌 鱼 的 卵 发 育 A. Conklin 所 绘制 的 一 种 文昌 鱼 (Barceolatuxmz Pallas) 卵 发 育 至 8 一 细胞 时 期 的 预定 形态 形成 物质 分 布 图 (cn 一 着 索 一 神经 半月 体 ,me 一 中 胚层 半月 体 ) B. 童 第 周 等 所 绘制 的 一 种 文昌 鱼 (B. pelcheri tsimgtaxense) 卵 发 育 至 8 一 细胞 时 期 和 32 一 细胞 时 期 的 预定 形 态 形成 物质 分 布 图 (ch 一 养 索 ,end 一 内 胚层 ,ep 一 外 胚层 ,m 一 中 胚层 ,n 一 神经 层 ) 1, 童 第 周 等 利用 改进 了 的 活体 染色 等 方法 也 绘制 了 文昌 鱼 〈 刀 percher tszzzgtazxezse) 8 一 和 32 一 细胞 时 期 卵 的 预定 大 官 形成 图 谱 , 更 精确 地 曾 明 了 文昌 鱼 卵 早 期 发 育 过 程 中 器 官 分 化 的 细节 。 他 们 所 制 的 2 个 图 谱 表 明 : 〈1) 预定 的 神经 形成 物质 在 卵 前 方 的 分 裂 球 中 形成 了 一 个 半月 体 , 其 中 有 关 脑 和 2/3 的 神经 物质 位 于 动物 性 半球 前 方 的 分 裂 球 中 , 而 另外 1/73 的 神经 物质 则 位 OZ2 于 植物 性 半球 前 方 分 裂 球 中 ;〈2) 预定 的 肴 索 形成 物质 也 呈 半 月 形 , 它 位 于 植物 性 半球 前 方 分 裂 球 中 的 神经 半月 体 的 紧 下 方 ; 〈3) 中 胚层 物质 形成 了 围 在 紧 靠 第 三 分 裂 面 下 方 的 两 个 植物 性 半球 分 裂 的 一 条 窄带 , 它 两 侧 的 两 个 伸 长 的 前 缘 沿 着 脊 索 区 下 面 两 边 伸 向 前 方 , 达 到 靠近 植物 性 半球 前 方 分 裂 球 最 前 端的 位 置 ;〈4) 外 豚 层 物质 中 的 背 侧 和 头 部 的 物质 位 于 动物 性 半球 前 方 的 分 裂 球 内 , 而 其 腹 侧 和 尾部 的 物质 则 位 于 动物 性 半球 后 方 的 分 裂 球 内 ; 〈5) 内 胚层 物质 位 于 中 胚层 和 肴 索 区 以 下 的 植物 性 半球 前 方 和 后 方 的 分 裂 球 中 靠近 植物 极 的 区 域 。 虽然 两 种 文昌 鱼 的 图 谱 有 总 的 相似 之 处 , 但 仍 有 以 下 区 别 : 第 一 个 区 别 是 , 康 克 林 的 图 谱 中 ,8 一 细胞 时 期 卵 动物 性 半球 的 分 裂 球 ( 占 总 体积 的 1/3 ) 要 比 植物 性 半球 的 分 裂 球 〈 占 总 体积 的 2/3) 明显 小 , 所 以 它 的 中 胚层 半月 体 和 将 索 一 神经 半月 体 所 处 的 位 置 , 要 比 童 第 周 等 的 图 谱 中 所 示 的 位 置 高 一 些 , 而 外 胚层 的 预定 区 域 也 相对 比 后 者 小 一 些 。 第 二 个 区 别 是 , 在 童 第 周 等 的 图 谱 中 , 中 肥 层 半月 体 的 中 央 部 分 比较 罕 , 两 边 的 角 则 伸 得 较 长 , 它 沿 着 预定 兰 索 形成 区 的 下 缘 , 一 直 向 前 伸展 到 靠近 植物 性 半球 前 方 分 裂 球 的 最 前 端 。 第 三 个 区 别 是 , 尽 管 在 这 两 种 文昌 鱼 卵 的 图 谱 中 , 其 兰 索 区 均 位 于 植物 性 半球 前 方 的 分 裂 球 内 ,但 在 童 第 周 等 的 图 谱 中 ,这 一 半月 体 的 中 央 部 分 看 来 要 比 康 克 林 图 谱 中 所 显示 的 宽 一 些 , 因 为 在 前 一 种 卵 内 该 区 伸 向 32 一 细胞 时 期 卵 植物 性 半球 中 的 第 二 层 分 裂 球 , 而 在 后 一 种 卵 中 , 此 区 仅 限 于 植物 性 半球 中 的 第 一 层 分 裂 球 内 。 第 四 个 区 别 是 ,在 两 种 文昌 鱼 的 图 谱 中 所 显示 的 各 种 预定 区 域 , 不 仅 在 位 置 分 布 上 , 而 且 在 发 育 能 力 上 均 有 区 别 , 现 在 还 不 清楚 这 两 种 文昌 鱼 卵 图 谱 所 显示 的 差别 是 否 是 由 于 种 类 不 同 或 所 用 方法 有 异 所 引起 , 尚 待 进一步 研究 。 不 过 由 童 第 周 等 所 用 的 研究 方法 和 由 两 个 时 期 所 获 得 的 图 谱 对 比 来 看 , 其 结果 更 为 可 靠 。 2. 童 第 周 等 的 研究 还 证 明 , 与 在 兰 索 动 物 中 的 一 样 , 文 昌 鱼 卵 的 发 育 过 程 中 , 可 通 过 一 种 诱导 作用 产生 另 一 个 完整 的 胚胎 , 例 如 将 一 个 早期 原 肠 胚 的 豚 孔 唇 移植 到 另 一 个 相同 时 期 的 原 肠 胚 腔 内 , 它 可 以 使 后 者 表面 的 外 胚层 被 诱导 产生 出 一 个 神经 管 。 如 采 被 移植 的 组 织 中 包含 形成 冰 索 物质 的 话 , 还 能 在 它 的 两 侧 诱导 产生 体 节 , 这 表明 兰 索 不 仅 能 诱导 产生 神经 管 , 而 且 还 能 影响 其 周围 的 组 织 , 使 被 移植 的 组 织 和 宿主 本 身 的 中 胚层 细胞 共同 形成 体 节 。 尤 其 值得 注意 的 是 , 被 诱导 产生 的 第 二 胚胎 的 头 部 , 往 往 出 现在 当 被 移植 的 俏 索 伸 展 到 宿主 头 部 区 域 的 位 置 , 这 些 结果 说 明 , 沿 着 宿主 体 轴 分 布 的 组 织 , 对 第 二 个 被 诱导 产生 的 胚胎 的 形成 发 生 了 影 响 。 他 们 的 结果 表明 文昌 鱼 卵 的 动物 性 半球 能 决定 体 轴 和 器 官 的 形成 , 但 它 也 受到 来 自 植物 性 半球 的 诱导 作用 和 调整 力量 的 影响 。 3. 童 第 周 等 根据 对 文昌 鱼 卵 发 育 早期 的 分 裂 球 发 育 能 力 的 研究 发 现 : (1) 在 4 一 细 胞 时 期 , 卵 两 侧 半 球 的 每 个 分 裂 球 均 能 产生 一 个 正常 胚胎 , 它 的 前 半球 的 分 裂 球 则 可 形 成 一 个 正常 胚胎 或 一 个 不 完整 的 胚胎 , 但 其 后 半球 的 分 裂 球 则 没有 能 力 发 育 为 一 个 正常 的 胚胎 , 这 证 明 卵 的 第 一 次 分 裂 面 往往 与 卵 两 侧 对 称 面相 一 致 , 或 者 它 可 能 与 第 二 次 分 裂 面 垂直 相交 或 形成 一 个 夹 角 .。 在 4 一 细胞 时 期 分 开 的 4 个 分 裂 球 中 只 有 3 个 能 发 育 为 正 常 的 胚胎 证 明了 这 一 点 。(2) 文昌 鱼 卵 和 海 鞘 卵 相 比 较 , 虽 然 发 育 的 模式 类 似 , 但 前 者 调整 能 力 要 比 后 者 的 大 。 文 昌 鱼 卵 分 裂 球 在 发 育 过 程 中 所 显示 的 调整 能 力 不 仅 决定 于 预 定 器 官 形成 物质 , 而 且 不 同 分 裂 球 之 间 也 有 相互 作用 , 卵 的 正常 发 育 最 后 由 这 两 种 因素 协调 作用 来 决定 , 因 此 文昌 鱼 卵 的 发 育 不 像 康 克 林 所 描述 的 那样 属于 “ 镰 骨 型 ”。 4. 童 第 周 等 还 用 文昌 鱼 卵 的 不 同 胚层 之 间 和 胚层 细胞 之 间 相 互 移植 的 方法 证 明了 不 同 豚 层 细胞 发 育 能 力 的 可 塑性 , 例 如 内 胚 层 细胞 可 改变 外 胚层 细胞 的 分 化 , 使 之 转变 为 内 豚 层 细胞 , 内 胚层 细胞 也 可 转变 为 外 胚 层 细胞 但 比较 困难 , 这 说 明细 胞 的 定位 和 细 胞 质 的 分 化 能 影响 它们 的 发 育 。 尽 管内 胚层 103 细胞 的 可 塑性 较 小 , 但 总 的 来 说 各 预定 胚层 细胞 之 间 并 无 明显 而 又 固定 不 变 的 生理 学 差 别 。 这 些 结果 与 在 两 栖 类 和 乌 类 中 所 得 的 结 果 相 一 致 。 由 此 可 见 , 经 过 童 第 周 等 的 一 系列 详细 研究 , 已 更 精确 地 和 弄 清 了 文昌 鱼 卵 发 育 的 特 征 , 并 纠正 了 过 去 学 者 们 在 这 一 研究 领域 中 的 误解 和 不 足 之 处 。 这 些 结果 充分 证 明文 昌 鱼 作为 脊 索 动 物 门 中 的 一 种 代表 , 从 系统 发 育 的 角度 来 看 , 其 卵 的 发 育 格 局 和 行为 与 养 椎 动物 的 很 相似 。 鉴 于 在 文昌 鱼 卵 中 也 存在 着 像 在 海胆 中 所 观察 到 的 那 种 从 动物 性 极 到 植物 性 极 以 及 相反 方向 的 双重 发 育 能 力 梯 度 , 因 此 从 个 体 发 育 的 角度 来 看 , 这 些 结果 又 支持 了 一 种 解释 , 认 为 文昌 鱼 在 进化 过 程 中 是 起 源 于 环 皮 动物 岗 (Echinoderm) 的 无 肴 椎 动物 。 童 第 周 等 对 文昌 鱼 的 研究 共 发 表 论文 十 篇 , 它 们 已 成 为 国际 上 文昌 鱼 早期 发 育 实验 研究 的 经 典 之 作 , 其 学 术 价值 是 极为 重要 的 。 童 第 周 等 之 所 以 能 将 文昌 鱼 卵 的 发 育 研究 得 如 此 清楚 而 准确 , 是 因为 他 们 在 实 验 室内 培养 文昌 鱼 成 功 是 举世 首创 的 。 参考 文献 Tung, 工 . C. ( 童 第 周 ),Wuy S. Ciand. Tung, Y,Y.,F. ,Experimental Studies on the Neural Induction in Amphioxus, 4cta Bizologiae 五 zbperzi71ze7italzS ,9177CQ,7: 263 一 270,1961。 TUng 关 [ECSCE 宙 有 周 )RW SC nd Tang. 元 TY YE SCCI5C 272207 290,19625 Tung, T. C. 〈 童 第 周 ) :《 童 第 周文 集 》, 北京 : 学 术 期 刊 出 版 社 ,1989。 Yan,S. Y. ( 严 绍 颐 ) : Develop GCzoro 太 Di rer., 但 50325223719995 ( 严 绍 颐 ) 胚胎 诱导 (Embryonic Induction ) 胚胎 诱导 是 实验 胚胎 学 研究 中 的 一 个 重 104 要 发 现 。 实 验 胚 胎 学 是 研究 动物 胚胎 发 育 过 程 中 组 织 与 组 织 之 间 、 细 胞 与 细胞 之 间 如 何 相互 作用 从 而 引发 细胞 分 化 、 形 态 建成 的 一 门 学 科 , 在 20 世纪 初 有 很 大 的 发 展 。 在 19 世纪 对 动物 胚胎 的 静态 观察 的 基 础 上 , 科 学 家 们 和 希望 进一步 了 解 胚胎 的 各 部 分 究竟 是 如 何 一 步 一 步 产生 的 : 是 不 是 在 受 精 卵 中 就 已 经 存在 着 胚胎 的 和 雏形, 胚胎 发 育 只 不 过 是 它 渐 渐 长 大 的 过 程 , 还 是 在 发 育 过 程 中 逐步 形成 各 种 组 织 器 官 最 后 成 为 个 体 的 ?实验 胚胎 学 就 是 在 这 样 的 形势 下 产生 的 。 通过 对 胚胎 进行 切割 、 分 离 、 外 植 、 移 植 等 处 理 , 实 验 胚 胎 学 家 研究 在 不 同 的 发 育 时 期 , 胚胎 中 的 不 同 部 位 的 细胞 或 组 织 的 分 化 状 态 , 以 及 它们 对 其 他 部 位 细胞 和 组 织 的 分 化 的 影响 。 例 如 神经 板 细胞 , 虽 然 已 经 知道 它 将 来 会 长 成 神经 系统 , 但 是 对 于 它们 在 神经 胚 时 期 , 如 果 离 开 了 胚胎 , 它 们 还 能 不 能 长 成 神经 细胞 还 不 明确 。 如 果 能 够 的 话说 明 它 的 进一步 发 育 不 需要 周围 其 他 组 织 的 影响 , 而 如 果 相 反 的 话 则 说 明 其 他 组 织 的 影响 是 必 不 可 少 的 。 在 这 一 时 期 的 研究 工作 中 , 最 有 影响 的 工作 就 是 发 现 了 胚胎 诱导 现象 。Hans Spemann 及 其 学 生 Hilde Mangold 把 两 栖 类 蝶 晨 原 肠 胚 的 一 小 片 称 为 背 唇 的 组 织 移植 到 另 一 胚胎 的 腹部 , 结 果 在 腹部 产生 了 一 个 第 二 体 轴 。 由 于 移植 的 背 唇 与 受 体 胚胎 的 色 素 有 差别 , 因 此 可 以 分 析 构成 第 二 体 轴 的 细 胞 的 来 源 。 分 析 的 结果 发 现 , 移 植 的 背 唇 参 与 形成 了 第 二 体 轴 中 一 些 主要 的 背 方 中 胚 层 结构 , 如 肴 索 和 体 节 的 一 部 分 , 但 第 二 体 轴 中 大 部 分 组 织 如 神经 管 等 , 则 是 由 受 体 有 乓 胎 的 细胞 组 成 的 。 值 得 注意 的 是 , 如 果 没 有 处 来 移 人 的 背 导 , 这 些 受 体 胚胎 的 细胞 原本 将 形成 豚 胎 腹 方 的 组 织 。 因 此 这 一 现象 有 力 地 证 明了 原 肠 胚 时 期 的 背 展 具 有 把 原本 分 化 为 腹 方 组 织 的 细胞 诱导 成 分 化 为 背 方 组 织 的 能 力 , 也 证 明了 胚胎 发 育 的 过 程 是 一 个 细胞 与 细胞 之 间 、 组 织 与 组 织 之 间 不 断 相 互 作用 的 过 程 。 这 一 现象 被 称 为 胚胎 诱导 ,Spemann 也 因此 而 获得 1934 年 度 的 诺 贝 尔 奖 。 在 胚胎 发 育 的 其 他 阶段 也 同样 存在 诱导 现象 。 例 如 在 胚胎 的 眼睛 发 生 过 程 中 , 中 胚层 组 织 诱 导 位 于 其 上 的 外 肥 层 组 织 形 成 晶状体 , 如 果 除 去 中 胚层 的 作用 , 唱 状 体 也 就 不 能 形成 。 进 一 步 的 工作 证 明了 胚胎 诱导 现象 不 但 具有 组 织 专 一 性 , 即 特定 的 胚胎 组 织 〈 诱 导 者 ) 可 诱导 反应 细胞 〈 反 应 者 ) 产生 特定 的 细胞 或 组 织 类 型 ;还 具有 时 间 性 , 即 诱导 者 的 诱导 能 力 和 反应 者 的 反应 能 力 都 局 限于 一 定 的 发 育 阶段 , 也 就 是 说 诱导 者 只 在 一 定 的 发 育 阶 段 具 有 诱导 能 力 , 而 反应 者 也 只 在 一 定 的 发 育 阶 段 能 够 被 诱导 。 如 果 反 应 者 已 经 失去 了 反应 能 力 ,那么 再 施加 诱导 因子 也 不 起 作用 。 因此 特定 的 诱导 现象 只 能 在 胚胎 的 特定 阶段 发 生 。 后 续 的 工作 还 证 明了 诱导 现象 不 单单 存在 于 两 栖 类 胚胎 中 , 在 其 他 兰 椎 动物 的 胚 胎 中 同样 起 重要 作用 。 这 一 现象 的 发 现 具有 划时代 的 重要 意义 , 因 为 它 从 本 质 上 揭示 了 胚胎 发 育 的 内 在 规律 , 即 豚 胎 发 育 是 一 个 渐 进 的 、 由 一 连 串 互 为 因果 的 事件 所 组 成 的 过 程 , 该 过 程 的 发 生 遵循 严格 的 遗传 规律 , 胚 胎 细 胞 之 间 的 相互 作用 在 该 过 程 中 起 主导 作 用 。 这 一 现象 的 发 现 葛 定 了 现代 发 育 生物 学 的 基础 。 目 前 , 运 用 生物 化 学 和 分 子 生 物 学 的 各 种 研究 手段 , 阐 明 胚胎 发 育 过 程 中 的 诱 导 现 象 的 分 子 本 质 , 已 成 为 现代 发 育 生物 学 的 主要 研究 内 容 。 在 50 年 代 , 科学 家 们 曾 致力 于 胚胎 诱导 物质 的 分 离 , 也 就 是 说 希望 分 离 得 到 某 种 存 在 于 背 唇 中 的 具有 诱导 其 他 细胞 成 为 中 肥 层 细胞 的 蛋白 质 。 我 国 在 这 一 方面 曾经 进行 了 很 大 的 努力 。 庄 孝 俺 领导 的 实验 组 从 哺乳 类 肝脏 中 分 离 得 到 具有 中 胚层 诱导 活性 的 组 分 , 不 同 的 组 分 如 果 以 不 同 的 比例 混合 , 可 以 分 别 诱 导出 前 、 中 、 后 段 的 神经 组 织 , 说 明 其 中 含有 好 几 种 诱导 因子 。 曾 弥 白 对 被 诱 导 的 细胞 的 反应 能 力 做 了 深入 的 研究 。 王 亚 辉 和 高 慧 对 诱导 因子 的 分 离 、 诱 导 现 象 与 细 胞 周期 的 关系 等 做 了 详细 的 分 析 . 进入 70 年 代 以 后 , 分 子 生物 学 研究 手段 的 介 和 人 使 胚胎 诱导 的 研究 得 到 了 迅速 的 发 展 。 诱 导 因 子 的 本 质 是 什么 ? 诱导 因子 通过 什么 信号 途径 起 作用 ? 参与 诱导 作用 的 基因 在 发 育 过程 中 是 如 何 被 调控 的 ? 这 些 问题 已 经 或 者 正在 被 深 人 地 研究 。 目 前 已 经 有 十 几 个 背 唇 专 一 的 基 因 被 克隆 ;已 经 证 明了 分 泌 型 因子 , 如 生长 因子 家 族 TGF-B 和 FGF 的 成 员 , 具有 作为 诱 导 者 的 性 能 , 而 转录 调控 因子 在 诱导 过 程 中 在 反应 细胞 中 执行 启动 细胞 分 化 的 作用 。 ( 丁 小 藏 ) 嵘 上 表 皮 的 传导 人 能力 (Impulse Conductivity of Epidermal Cells of Cynops ) 两 栖 类 胚胎 表皮 在 发 育 的 一 定 阶 段 具 有 传导 兴奋 的 能 力 , 也 就 是 , 在 神经 系统 还 没 有 发 育 完 善 、 还 不 能 执行 功能 的 时 期 , 豚 胎 的 表皮 能 传导 兴奋 。1904 年 ,Winterbert 根 据 切 断背 部 构造 的 实验 , 认 为 豚 胎 表皮 可 以 传导 刺激 。 但 是 , 只 有 神经 组 织 才 能 传导 刺 激 是 入 已 确立 的 概念 。 一 种 非 神经 的 组 织 也 能 执行 这 种 功能 , 当然 是 难以 接受 的 。 所 以 , 在 相当 长 的 时 间 内 ,胚胎 表皮 究竟 有 无 传导 能 力 是 一 个 提出 而 又 被 否定 、 争 论 未 决 的 问题 。 1961 年 , 庄 孝 估 等 在 研究 肢体 再 生 的 工 作 中 ,观察 到 无 神经 的 胚胎 也 能 传导 刺激 。 当 时 他 们 的 实验 模型 被 称 为 “小 火车 ”( 图 4), 是 用 实验 胚胎 学 的 方法 , 割 除 神经 板 , 先 制 备 无 神经 胚胎 ,再 将 几 个 无 神经 胚胎 头 尾 相 连 , 前 端 接 上 一 个 正常 豚 胎 , 作 为 传导 反应 105 图 4 “小 火车 ”实验 模型 (用 针 刺 激 无 神经 幼虫 后 , 正 常 幼虫 的 反应 ) 的 指标 ,形成 “小 火车 ” 式 的 联 体 “ 和 车头 ”是 一 个 正常 胚胎 ,“ 车 厢 ” 是 几 个 无 神经 胚胎 . 当 这 样 的 联 体 发 育 到 一 定时 期 , 机 械 刺 激 任 何 一 个 无 神经 有 凸 胎 , 它 本 身 虽 然 没 有 反应 ,但 前 端的 正常 幼虫 表现 出 强烈 的 收缩 反应 〈 图 4), 说 明 无 神经 幼虫 受到 的 刺激 通过 一 种 非 神经 的 组 织 传导 到 前 端的 正常 幼虫 。 实 验证 实 这 种 非 神经 的 组 织 就 是 表皮 。 后 来 的 实验 指出 , 表 皮 的 传导 能 力 和 胚胎 的 年 龄 密切 相 关 。 最 早出 现 的 传导 能 力 是 当 胚 胎 前 肾 隆 起 的 时 期 , 到 第 一 对 外 鳃 开始 出 现 分 支 , 表 皮 的 传导 能 力 就 消失 了 。 过 去 关于 两 栖 类 胚胎 表皮 是 否 具 有 传导 能 力 的 争论 终于 得 到 了 肯 定 的 结论 。 在 两 栖 类 胚胎 发 育 的 一 定 阶段 , 当 神 经 系统 执行 功能 之 前 , 胚 胎 表皮 具有 传 导 能 力 。 对 胚胎 表皮 进一步 研究 的 结果 可 以 归纳 为 以 下 三 个 方面 : 一 、 传 导 的 性 质 用 电 生 理 的 方法 测试 , 发 现 胚 胎 表皮 的 传导 兴奋 时 伴 有 电 活动 , 在 表皮 具有 传导 能 力 的 阶段 , 在 兴奋 的 过 程 中 可 以 记录 到 典型 的 动作 电位 , 动 作 电 位 的 波形 类 似 心 肌 的 动 作 电 位 。 这 种 动作 电位 既 依 赖 于 钠 离 和子, 又 依赖 于 钙 离 子 。 在 表皮 细胞 具有 传导 能 力 的 发 育 阶段 , 离 子 依赖 性 没有 明显 的 改变 。 表皮 细胞 是 胚胎 发 育 中 的 一 种 可 兴奋 性 细胞 。 一 般 来 说 , 发 育 中 的 豚 胎 细胞 的 性 能 106 既 取 决 于 细胞 的 本 身 , 也 受 邻 近 组 织 的 影响 。 用 实验 胚胎 学 的 技术 分 析 研 究 的 结果 表明 , 表皮 细胞 兴奋 性 的 产生 和 消失 取决 于 表皮 细 胞 的 本 身 , 也 就 是 由 表皮 细胞 的 分 化 状态 所 决定 的 。 但 是 , 它 邻近 的 中 胚层 和 内 胚层 却 能 影响 并 增强 它 的 兴奋 性 。 二 、 传 导 的 结构 基础 细胞 间 的 信息 传递 可 以 通过 动作 电位 的 直接 传导 , 也 就 是 所 谓 电 罕 触 , 而 这 种 电 的 传导 只 发 生 在 一 种 称 为 间隙 连接 (gap junction) 的 特殊 连接 结构 。 冷冻 蚀刻 复 型 腊 的 电镜 观察 揭示 , 在 胚胎 表皮 细胞 具有 传导 能 力 阶 段 以 及 它 前 后 阶段 都 能 观察 到 间隙 连 接 .。 但 是 , 它们 的 出 现 频 率 和 大 小 都 不 相同 , 而 且 间 隙 连接 的 结构 单位 〈 连 接 子 ) 的 排列 密度 也 不 一 样 。 间 隙 连接 在 具有 传导 能 力 的 时 期 , 出 现 频率 高 、 面 积 大 、 连 接 子 排列 政 松 。 在 传导 能 力 出 现 以 前 和 消失 以 后 , 出 现 频率 低 、 面 积 小 、 连 接 子 排列 紧密 。 间隙 连接 的 形态 变化 和 胚胎 表皮 细胞 传 导 能 力 之 间 的 平行 关系 提示 , 在 神经 系统 建 立 之 前 , 间 隙 连接 在 表皮 细胞 间 的 兴奋 传导 起 重要 作用 。 三 、 胚 胎 早期 兴奋 传导 的 通路 关于 胚胎 表皮 细胞 兴奋 性 如 何 传导 到 神 经 系统 并 引起 反应 , 前 人 的 工作 只 限于 形态 学 的 资料 , 认 为 是 通过 Rohon 一 Beard (R 一 B) 细胞 .R 一 B 细胞 是 位 于 肴 做 背 侧 的 巨大 神经 细胞 。 为 了 进一步 检测 一 B 细胞 的 功 能 , 进行 了 各 种 缺损 手术 . 切除 两 侧 R 一 B 细 胞 , 刺 激 表 皮 不 能 引起 反应 , 说 明 表 皮 细 胞 的 兴奋 是 通过 R 一 B 细胞 传递 到 神经 系统 , 证 明 R--B 细胞 是 原始 感觉 神经 元 , 是 胚胎 时 期 执行 输入 功能 的 感觉 细胞 。 结 合 神经 板 单 侧 或 不 同 部 位 切除 实验 , 认 为 在 表皮 细胞 具有 传导 能 力 的 时 期 , 刺 激 表 皮 所 产生 的 兴 奋 通 过 R 一 B 细胞 输入 兰 血 , 再 经 过 其 中 的 通路 传导 到 运动 神经 元 , 引 起 肌肉 收缩 , 产 生 早 期 弯曲 反应 。 这 项 工作 的 绝 大 多 数 实验 是 用 两 栖 纲 有 尾 目 东方 蝶 晨 进行 的 , 同 时 在 无 尾 目 的 黑 斑 蛙 和 爪 蟾 的 胚胎 时 期 也 发 现 表 皮 传导 的 现 象 。 两 栖 纲 主 要 由 这 两 目 组 成 ,可 以 认为 表 皮 传 导 是 两 栖 纲 动 物 豚 胎 共有 的 一 种 传导 机 制 , 它 不 应 是 一 种 孤立 的 现象 。 在 更 高 等 的 肴 椎 动物 中 是 否 也 有 这 一 现象 呢 ? 前 人 报道 , 在 低 等 肴 椎 动物 , 如 圆 口 纲 中 的 七 鳃 鳗 和 软 骨 鱼 中 的 饶 鱼 的 胚胎 都 有 R 一 B 细胞 , 但 这 种 细胞 的 功能 是 什么 ? 这 类 低 等 动物 胚胎 是 和 否 也 存在 表皮 传导 ? 这 些 问题 都 需要 进行 探 讨 。 从 系统 发 育 考虑 , 表 皮 传 导 显 然 是 一 种 较为 原始 的 刺激 传导 方式 , 而 且 它 是 暂时 性 的 , 在 胚胎 的 感觉 系统 完全 建立 起 来 后 , 它 就 会 消失 .。 这 两 者 之 间 是 怎样 “ 交 班 ”的 ? 从 低 等 到 高 等 , 这 种 传导 机 制 是 怎样 被 神经 系 统 所 取代 , 是 否 是 传导 机 制 的 进化 ? 这 些 问 题 , 既 是 发 育 生物 学 的 , 也 是 神经 生物 学 的 , 都 还 有 竺 进一步 去 探索 。 参考 文献 庄 孝 全, 戴 荣 禧 :关于 两 栖 类 胚胎 表皮 的 传导 能 力 ,《 科 学 通报 》,12: 91 一 93,1961。 庄 孝 全, 武 玮 更 , 孙 以 安 : 蝶 蚌 胚胎 表皮 兴奋 和 传导 能 力 的 出 现 和 消失 ,《 实 验 生 物 学 报 》,15: 493 一 501,1982。 范 世 藩 , 戴 荣 禧 : 蝶 晨 胚胎 表皮 的 电 活动 ,《 科 学 通报 》,10: 38 一 39,1962。 庄 孝 俺 , 武 玮 更 , 孙 以 安 : 中 胚层 在 有 尾 类 胚胎 表皮 传导 中 的 作用 ,实验 生物 学 报 》,16:237 一 239, 1983。 戴 荣 禧 , 庄 孝 便 : 关于 Rohon 一 Beard 细胞 的 功 能 发 育 及 其 与 胚胎 早期 行为 的 关系 ,, 《实验 生 物 学 报 》 19: 355 一 368,1986 。 银 鲫 天 然 雌 核发 育 [Natural Gynogenesis of Silver Crucian Carp 〔〈Ca7a5SSi25 QT7Qt2S Sipelio)] 银 鲫 天 然 峻 核发 育 生 殖 方式 的 前 明 是 我 国 鱼 类 细胞 遗传 学 和 发 育 生 物 学 研究 实践 的 特色 与 创新 , 是 我 国 两 代 鱼 类 遗传 育种 学 家 从 实践 到 理论 , 从 理论 到 实践 , 理 论 与 实践 结合 , 知 行 合 一 , 不 断 探索 、 不 断 发 现 、 不 断 认 识 和 不 断 应 用 的 结果 。 80 年 代 初 期 ,中国 科学 院 水 生生 物 研究 所 的 鱼 类 遗传 育种 学 家 蒋 一 于 等 在 进行 鲤 、 鲫鱼 类 的 杂交 育种 时 , 发 现 了 一 个 非常 有 趣 的 现象 。 他 们 以 黑龙 江 省 方正 县 双 凤 水 库 的 方正 银 鲫 (Cazassiws az7ataus gipelio) 作 母 本 , 用 兴国 红 鲤 (Cyzzrzzzs carpzo) 作 父 本 进行 杂 交 育 种 试验 。 试 验 结果 超越 所 望 , 出 现 了 新 的 现象 。 所 产后 代 不 是 鲤 鲫 杂种 , 其 表 型 不 但 与 母 本 相似 , 而 且 表 现 出 生物 学 效应 。 由 于 这 些 后 代 被 证 明 是 由 异 源 精子 刺激 银 鲫 卵 子 峻 核发 育 而 来 并 具有 促进 生长 等 异 精 效 应 , 因 而 蒋 一 建 等 将 其 称 为 异 育 银 鲫 , 并 提 出 了 蜡 精 肉 核发 育 〈allogynogenesis) 的 观 点 。 该 观点 突破 了 鱼 类 雌 核 发 育 的 传统 概念 , 开拓 了 鱼 类 峻 核发 育 的 调控 理论 与 应 用 基础 研究 , 取 得 了 一 系列 的 新 发 现 和 新 认识 , 由 此 培育 的 异 育 银 鲫 自 80 年 代 初 在 全 国 开始 推广 养殖 后 ,已 带动 了 鲫鱼 养殖 产业 的 发 展 , 取得 了 重大 的 社会 经 济 效益 。 与 迄今 在 低 等 肴 椎 动物 中 已 发 现 的 50 多 种 单 性 物种 相 比 , 雌 核发 育 银 鲫 明显 不 同 。 多 年 观察 结果 表明 , 在 银 鲫 的 自然 种 群 和 人 工 自 交 繁 育 群 体 中 , 存在 有 5%% 至 20% 的 个 体 为 三 倍 体 两 性 型 种 群 , 当 其 卵子 用 其 他 鱼 类 的 精子 授精 时 , 其 后 代 全 为 峻 性 , 受 精 生 物 学 研究 显示 其 生殖 方式 为 肉 核发 育 . 因 此 , 银 鲫 是 一 种 独特 的 峻 核发 育 的 两 性 型 种 群 。 长 期 的 研究 积累 表明 , 我 国 银 鲫 的 生殖 107 方式 是 峻 核发 育 的 一 个 特例 , 可 能 处 于 峻 核 生殖 和 两 性 融合 生殖 之 间 , 既 相对 稳定 又 不 是 一 成 不 变 , 其 卵子 对 外 来 精子 的 应 变 能 力 可 能 也 不 尽 相 同 , 因 而 在 其 异 精 峻 核发 育 的 子 代 中 有 可 能 出 现 一 些 例外 的 个 体 。 依 据 这 一 观点 , 中 国 科学 院 水 生生 物 研 究 所 桂 建 芳 等 在 异 育 银 鲫 人 工 繁育 群体 中 发 现 了 少数 体 型 和 体 色 产生 了 一 定 变化 的 特殊 个 体 , 尤 其 是 在 密 养 的 鱼 种 池 中 , 这 些 特殊 个 体 要 比 普 通 异 育 银 鲫 大 得 多 。 染 色 体 分 析 表 明 , 这 些 特殊 个 体 既 保持 了 银 鲫 的 全 部 染色 体 〈162 个 ), 又 融 人 了 红 鲁 精子 的 单 倍 体 染 色 体 组 (50 个 染色 体 ) , 具 有 212 个 染色 体 , 有 6 条 携带 有 核 仁 组 织 者 的 染色 体 , 因 而 被 称 为 复 合 四 倍 体 。 复 合 四 倍 体 的 基因 表达 多 数 偏向 于 银 鲫 , 即 银 鲫 的 染色 体 组 在 其 基因 表达 调 控 中 起 了 主导 作用 , 这 与 其 染色 体 组 占 多 数 有 关 , 同 时 红 鲤 的 基因 也 发 挥 了 一 定 作 用 ,出 现 了 银 鲫 原 来 所 没有 的 区 带 或 原 有 的 区 带 受 到 抑制 等 现象 , 在 复合 四 倍 体 不 同 个 体 间 存 在 有 遗传 异 质 性 , 这 种 异 质 性 包含 了 来 自 父 本 红 鲁 基因 组 的 遗传 影响 。 复合 四 倍 体 鱼 能 正常 产 卵 , 当 卵子 用 其 母 本 种 银 鲫 的 精子 授精 时 ,胚胎 多 为 畸形 , 难 以 孵化 出 苗 。 细 胞 学 观察 表明 , 精 核 人 卵 后 发 生 了 解 凝 和 原核 化 。 染 色 体 分 析 发 现 , 胚 胎 细 胞 染色 体 多 于 212 个 , 多 数 在 230 一 240 之 间 , 这 种 发 育 方式 被 称 之 为 拟 两 性 融合 发 育 。 当 复合 四 倍 体 鱼 的 卵子 用 红 鲤 或 其 他 鱼 类 的 精子 授精 时 , 胚 胎 发 育 正常 , 孵 化 出 正 常 鱼苗 。 细 胞 学 观察 表明 , 其 精 核 以 固 缩 状 态 存在 , 胚胎 细胞 含有 212 个 染色 体 , 为 典型 的 异 精 雌 核 发 育 , 繁 育 出 正常 的 复合 四 倍 体 子 代 。 在 此 基础 上 , 着 重 对 复合 四 倍 体 鱼 与 银 鲫 雄 鱼 交配 的 拟 两 性 融合 生殖 应 答 方式 进 行 了 受精 生物 学 和 染色 体 倍 性 鉴定 等 研究 , 并 对 其 存活 后 代 的 生物 学 特性 进行 了 分 析 , 108 发 现 了 少数 发 育 方式 的 变异 , 且 这 些 变异 具 有 明显 的 育种 意义 。 复合 四 倍 体 的 发 现 , 证 实 了 银 鲫 卵 抑制 精 核 发 育 机 制 只 是 相对 稳定 的 观点 , 说 明 银 鲫 卵 仍 保留 有 能 使 异 源 精 核 解 凝 和 原核 化 的 潜能 。 研 究 表明 , 银 鲫 受 精 卵 经 冷 休 克 等 人 工 调控 处 理 后 , 部 分 卵子 中 的 人 卵 精 核发 生 了 部 分 解 凝 、 原 核 化 , 并 与 卵子 的 峻 性 原核 发 生 了 融合 , 并 由 此 鉴定 筛选 出 了 具有 明显 遗传 标记 的 银 鲫 复合 种 .实验 结果 还 表明 ,向 银 鲫 卵 质 中 注入 胰 和 蛋白酶 、 碱 性 磷酸 酶 或 DTT 这 些 活性 物质 后 , 银 鲫 卵 质 也 获得 了 诱 导 人 卵 精 核 形成 雄性 原核 的 能 力 .DTT 和 和 蛋 白水 解 酶 可 能 是 通过 分 别 还 原 精 核 组 蛋白 中 的 二 硫 键 和 水 解 精 核 组 蛋白 , 从 而 诱导 精 核 在 卵 质 中 形成 雄性 原核 。 因 此 , 雌 核发 育 银 鲫 卵 子 中 可 能 缺少 了 某 些 促进 雄性 原核 形成 的 因子 , 或 者 含有 某 些 抑制 精 核 解 凝 及 原核 化 的 特殊 因子 。 采用 有 蛋白质 电泳 和 DNA 指纹 图 谱 分 析 方法 , 还 在 峻 核发 育 银 鲫 中 鉴别 出 了 不 同 的 雌 核 发 育 克 隆 , 发 现 银 鲫 具 有 明显 的 遗传 多 样 性 和 蜡 质 性 。 通 过 遗传 标记 与 人 工 繁育 试 验 分 析 , 已 基本 确认 银 鲫 与 其 复合 四 倍 体 相 似 , 具 有 两 种 不 同 的 生殖 方式 , 即 异 精 肉 核 发 育 和 两 性 融合 生殖 , 且 其 遗传 多 样 性 与 其 独特 的 生殖 方式 相关 。 银 鲫 肉 核发 育 机 理 研 究 之 所 以 不 断 发 展 , 主 要 得 益 于 理论 与 实践 的 结合 , 得 益 于 产业 的 推动 , 得 益 于 研究 的 创新 。 过 去 的 研究 还 仅仅 是 通过 细胞 学 手段 揭示 了 部 分 现象 , 而 隐藏 在 银 鲫 中 的 奥秘 还 有 待 于 我 们 采用 更 新 的 技术 去 认识 和 发 掘 。 有 趣 的 是 , 随 着 我 们 研究 的 不 断 深 人 , 西 方 学 者 也 已 开始 涉足 这 一 领域 。1995 年 , 德 国学 者 Schartl 等 在 一 种 称 为 亚马逊 莫 莉 (学 名 为 Poecz1za Jormosa) 具有 雌 核 发 育 生 殖 方 式 的 小 型 鱼 类 中 , 也 发 现 了 类 似 于 银 鲫 异 精 效应 现象 。 这 一 报道 晚 了 我 们 10 多 年 , 其 共 同性 是 基本 一 致 的 。 由 此 看 来 , 雌 核发 育 具 有 某 些 共同 的 特性 , 这 些 特 性 使 肉 核发 育 鱼 类 可 以 与 其 他 两 性 物种 发 生 有 限 的 基因 交 流 , 从 而 促进 了 上 肉 核 发 育 物 种 的 进化 。 因此, 银 鲫 这 一 独特 的 天 然 峻 核发 育 生 殖 方 式 仍 蕴 藏 有 奇异 的 研究 潜力 , 分 子 生 物 学 的 发 展 为 进一步 开发 这 些 潜 力 提 供 了 新 的 机 会 .目前 , 中 国 科 学 院 水 生生 物 研 究 所 已 开始 从 雌 核 发 育 调控 因子 的 鉴定 和 分 离 、 异 精 效 应 和 “ 异 精 肉 核发 育 介 导 基因 转移 ”的 机 制 以 及 银 鲫 和 “ 银 鲫 复合 种 ”的 遗传 多 样 性 及 其 种 质 评 价 等 方面 开展 研究 , 将 有 可 能 从 进化 遗传 学 和 发 育 生 物 学 研究 领域 取得 新 的 突破 。 参考 文献 朱 蓝 菲 , 桂 建 芳 ,, 梁 绍 昌 , 蒋 一 奸 :《 水 生生 物 学 报 》 19 (1): 66 一 69,1995。 桂 建 芳 : 银 鲫 天 然 肉 核发 育 机 理 研 究 的 回顾 与 展望 , 《中 国 科 学 基金 》,11 (1): 11 一 16,1997。 蒋 一 建 , 梁 绍 昌 , 陈 本 德 等 :《 水 生生 物 学 报 》, CCDEETL13,1983 。 ESNNIIAUC LA Gu,J,EFE、( 桂 建 芳 ),Ding, TITSROAIianE,S,C,,& Yang,Z, 和 A. , Deue1opzzeztal 中 Reproductive Biology,6: 33 一 44, 1997。 RNTNRNK 储 建 方 )3 ing SG. 2Zhm EL FEF. 时 Jiang,,Y. G. : Cjizese Science Bulletiz,38 (4),327 一 337,1993。 Zhou,L. ,Wang,,Y. and Gui,J. F. ( 桂 建 芳 ): Cyiogenetics azc Ce Genetics,88: 133 一 139 , 2000。 ( 桂 建 芳 ) 葛 麻 蚕 的 引种 驯化 《Introduction and Domestication of 已 PzlosazzazQ 7zcz727) 我 国 是 桑 乔 的 祖国 , 几 千年 来 , 以 饲养 这 种 吐 丝 的 昆虫 而 闻名 于 世 , 并 首先 发 明 纱 丝 技术 。 世 界 上 已 知 的 有 三 百 多 种 吐 丝 较 多 的 昆虫 。 我 国 主要 有 两 种 , 一 种 是 早已 驯化 成 家 养 的 桑 乔 , 另 一 种 尚 属于 野生 放养 的 杆 簿 .此 外 , 如 日 本 的 天 短 和 印度 的 若 麻 乔 , 各 有 优点 可 取 。 为 了 争取 更 多 的 蚕丝 , 除 了 发 展 桑 大 和 梓 乔 以 外 , 发 展 攻 麻 乔 也 是 一 条 重 要 的 途径 。 邦 麻尾 属 鳞 翅 目 天 乔 蛾 科 多 化 性 的 绢 丝 昆虫 , 吃 攻 麻 叶 , 原 产 于 印度 阿 萨 姆 地 区 , 在 那里 四 季 湿 热 , 葛 麻 终 年 常 绿 不 凋 , 蕴 麻 蚕 的 饲料 充足 , 长 年 连 代 发 育 , 无 休眠 。 要 把 这 种 亚热带 的 昆虫 引种 到 其 他 地 区 饲养 , 使 其 能 适应 当地 的 气候 环境 , 必须 经 过 驯化 .有 些 国家 曾经 引种 饲养 攻 麻 竺 ,都 未 见 发 展 。 解 放 前 , 曾 有 人 数 度 将 其 引入 我 国 饲养 , 也 没 有 成 功 。 1951 年 , 朱 洗 等 把 葛 麻 蛋 引 入 我 国 后 , 先 从 摸索 和 掌握 它 的 生活 习性 人 手 , 并 在 冬 季 寻 找 蔡 代 饲 料 , 以 蒲公英 等 野草 喂食 , 因 而 攻 腑 和 蛋 首 次 度 过 了 没有 药 麻 叶 的 冬天 , 留 下 了 后 代 。 但 是 , 接 着 在 开始 的 几 年 里 , 却 遇 到 种 种 困难 , 几 次 威胁 着 这 一 工作 的 进展 , 答 种 几乎 绝 灭 . 在 朱 洗 主持 下 , 细心 观察 , 检 查 失败 的 原因 , 攻 克 了 一 个 又 一 个 难题 。 一 、 冬 季 保 种 的 问题 驯化 葛 麻 委 食 野草 ” 张 果 等 将 攻 麻 蚕 在 人 工 繁育 的 条 件 下 , 教 养 它们 吃 多 样 性 的 食 料 , 以 此 增强 这 种 新 和 奏 在 温带 地 区 的 适应 力 , 并 在 冬季 加 温 补 湿 的 环境 中 照常 繁殖 , 安 全 保 种 过 冬 。 从 上 海 郊 区 采集 了 几 十 种 常见 的 野草 和 市 场 上 冬季 供应 的 蔬菜 试 育 苑 有 麻 鼻 。 试 验 结 果 表 明 : 以 蒲公英 为 最 佳 , 能 完全 替代 药 麻 叶 , 且 四 季 都 能 利用 。 野 草 中 尚 有 野 蕴 等 会 使 乔 儿 食 至 结 划 , 绵 延 种 族 。 蔬 菜 方面 也 有 不 少 种 叶子 , 如 万 曹 、 塔 菜 、 胡 萝卜 等 叶子 , 都 能 够 在 全 龄 中 蔡 代 。 109 教养 莉 麻 乔 专 食 这 类 野草 后 的 幼虫 、 师 和 蛾 的 强健 性 、 产 卵 量 、 受 精 率 与 孵化 率 , 以 及 全 茧 量 、 茧 层 量 和 茧 层 率 等 , 由 于 人 工 选 择 、 两 性 选 配 等 方法 , 使 它们 得 以 逐步 递增 。 专 食 蒲 公 英 的 看, 经 过 逐 代 选 育 和 繁殖 以 后 , 对 于 结 茧 率 、 董 层 率 以 及 产 卵 量 等 都 能 够 逐 步 提高 。 专 食 四 五 代 蒲 公 英 的 看, 待 7 一 8 月 间 改 回 食 草 麻 叶 , 则 提前 上 徐 , 茧 层 方 面 也 不 逊色 。 采用 杂交 方法 培育 越冬 种 ” 葛 麻 乔 经 过 培育 , 虽 能 利用 蒲公英 保 种 过 冬 , 但 总 觉 麻 烦 。 王 高 顺 等 将 欧 麻 乔 与 楼 乔 〈 臭 椿 乔 ) 杂 交 并 培育 越冬 杂种 ,得 到 了 越冬 的 杂种 晴 。 印 度 的 攻 麻 乔 和 我 国 的 楼 鼻 亲 缘 关 系 很 接近 , 它们 的 外 形 很 相似 , 细 胞 核 中 的 双 倍 染色 体 数目 一 般 是 2N 王 28。 它们 能 够 互相 交配 , 产 生 健全 的 子 代 。 开 始 用 若 麻 竺 肉 蛾 与 楼 乔 雄 蛾 交配 , 所 得 的 子 代 都 不 能 过 冬 , 之 后 , 在 人 工 培育 下 , 越 冬 率 逐 渐 增 加 , 能 越冬 的 占 50. 9% , 其 中 有 一 个 蛾 区 达到 96. 3% 。 经 多 年 连续 试验 表明 ,24 'C 以 下 的 中 温 有 利于 冬眠 , 同 时 , 吃 臭 椿 叶 也 能 提高 冬眠 率 。 这 类 休眠 晴 , 休眠 的 性 质 不 十 分 稳定 。 在 23 C ~28 CC 下 , 有 一 部 分 陆续 化 蛾 , 到 三 个 月 全 部 化 蛾 , 都 能 交配 传 种 ; 在 20 C 中 , 到 三 个 月 羽化 的 占 60% 以上,, 故 在 春 夏 , 各 代 所 得 到 的 休眠 肾 , 必 须 冷 藏 , 才 能 眠 过 寒冬 , 最 适当 的 冷藏 温度 为 ?7 CC 一 10 C 。 秋 未 最 后 一 代 的 晴 , 连 同 草 子 保存 在 自然 环境 之 下 , 使 其 越冬 , 即 使 在 一 5 C 过 一 个 月 , 亦 无 危险 。 若 经 常 在 8 冷藏 这 类 乔 晴 ,那么 ,冷藏 时 间 愈 长 , 则 将 来 在 适 温 中 〈25 'C) 羽化 的 时 间 愈 短 ; 冷藏 时 间 愈 短 , 则 羽化 所 需 时 间 反 而 愈 长 。 杂 种 后 代 对 于 高 温和 高 冷 的 抵抗 力 比 若 麻 符 强 得 多 , 全 草 量 略 有 增加 , 草 层 率 平 均 可 达 13. 7%, 丝 的 强力 比 曹 麻 蚕 的 增加 55. 3%,, 伸 长 度 增加 23%%, 产 卵 量 尚好 。 但 幼 110 虫 行 为 较 敏 捷 , 有 逃 失 的 危险 , 经 过 驯化 , 野 性 逐渐 减少 。 用 楼 乔 雌 蛾 与 草 麻 香 雄 蛾 杂交 , 其 后 代 幼虫 的 活动 力 更 强 , 更 易 逃 失 , 杂 种 个 体 较 大 , 莉 层 也 较 厚 , 已 得 到 越冬 晴 。 二 、 葛 麻 乔 生长 及 发 育 的 温度 范围 若 麻 蚕 原 产 印 度 , 那 里 四 季 炎 热 , 最 高 温度 可 达 30 'C 以 上 , 最 低温 度 也 不 在 20 TC 以 下 。 这 种 乔 引 到 我 国 温带 地 区 , 东 南 各 省 气候 较 温 , 与 印度 相差 不 远 ; 西北 各 省 几乎 是 大 陆 性 的 气候 :, 夏秋 两 季 , 昼 热 夜 凉 , 一 日 数 变 , 这 样 的 气候 适宜 种 植 艺 麻 , 但 是 否 能 饲养 艺 麻 乔 , 成 为 吸 待 解决 的 问题 。 为 此 , 蒋 天 戏 等 进行 了 温度 与 草 麻 乔 的 生长 及 发 育 的 关系 研究 。 恒温 环境 中 饲育 “将 攻 麻 短 分 别 收养 在 本 NOT5: 他 营 0. 伺 条 要 5 让 二 才 多 全 全 汐 5 辣 的 恒温 箱 中 。 实 验 结果 表明 : 蚕室 温度 在 15 CC 一 30 C 的 范围 内 都 能 饲养 苑 及 和 寿 , 特 别 是 30 C 高 温 能 促使 乔 的 龄 期 缩短 , 体重 增 加 , 昔 层 也 好 , 对 于 一 般 以 得 丝 为 目的 的 乔 农 是 有 利 的 ; 但 羽化 交尾 不 良 , 对 于 制 种 是 不 利 的 , 所 以 制 种 场 里 乔 室 温度 应 以 25C 左 右 为 最 适宜 。 变温 环境 中 饲育 ”一般 乔 室 很 难 控制 温 度 。 自 然 界 的 温度 , 昼 夜 变化 更 大 , 尤 其 是 大 陆 性 气候 的 西北 地 区 , 己 夜 相 差 10C 一 20 C 是 常 有 的 事 。 为 研究 艺 麻 乔 能 否 在 变温 环境 中 正常 发 育 , 进 行 了 变温 环境 中 饲育 试验 . 设 有 6 个 恒温 、 恒 湿 又 能 通气 的 箱子 , 温度 是 10 C、15 C、20C、25508550 C、35 C, 然 后 把 乔 轮 流 在 这 6 种 温度 的 恒 温 箱 中 养育 。 各 组 乔 , 每 一 天 内 要 经 过 6 种 不 同 的 温度 , 夜 间 温 度 降 低 到 最 低 临 界线 以 下 (10'C ) ,白天 升 至 最 高 临界 线 以 上 (35 C ) 。 试验 结果 表明 : 这 样 变温 养育 , 全 龄 期 是 22 天 16 小 时 , 接近 于 20 C 常 温 中 养育 的 龄 期 , | 全 龄 淘汰 率 只 有 5. 5% 。 和 看 重 、 茧 重 、 莉 层 率 等 并 不 逊色 。 由 此 表明 , 大 陆 性 气候 , 昼 夜 午 室 的 温度 虽然 变化 很 大 , 但 无 碍 于 攻 麻 短 的 生存 与 发 育 。 变 温 羽 化 的 蛾 除 少 数 (17. 6%%) 不 很 正常 , 翅 展 不 佳 外 , 其 余 都 能 正常 交尾 产 卵 . 卵 的 旷 化 率 只 有 50%% 左 右 。 这 虽 不 是 制 种 的 理想 环境 ,但 以 得 曹 为 目的 , 仍 是 可 以 的 。 三 、 钱 卵 和 保 晴 的 环境 条 件 葛 麻 蚕 原 产 印 度 炎 热 多 十 多 湿 的 气候 中 .。 若 麻 乔 引入 到 上 海 后 , 蚕 卵 在 室温 中 , 也 孵化 得 很 整齐 , 但 一 到 夏秋 炎热 而 干燥 的 天 气 , 孵化 即 发 生 困难 . 兽 有 一 批 3 万 一 4 万 粒 蚕 卵 , 在 自然 环境 中 , 只 孵 出 一 条 小 乔 。 为 了 解决 这 个 问题 , 蒋 天 台 等 就 湿度 与 草 麻 蚕 孵化 的 关系 进行 了 研究 。 用 不 同 蛾 所 产 的 卵 , 经 过 充分 均匀 的 混 合 ,分 成 四 组 , 每 组 600 颗 , 分 别 放 进 4 种 湿 度 不 同 ( 相 对 湿度 为 100% ,84 只 63 上 与 0%) 而 温度 固定 在 25'C 的 恒温 箱 中 .。 实验 结果 表 明 , 蚕 卵 孵化 率 的 好 坏 与 环境 湿度 的 高 低 成 正比 的 关系 。 在 完全 王 燥 的 环境 中 , 相 对 湿 度 为 0% , 虽 有 近 90% 的 胚胎 已 勉强 长 成 小 乔 的 模样 ,可 是 没有 一 条 能 抵达 完善 发 育 阶段 。 这 是 因为 胚胎 在 组 织 分 化 过 程 中 , 需 要 来 自 外 界 的 水 汽 , 否 则 发 育 必 受阻 碍 。 同 时 , 在 干燥 环境 中 , 卵 壳 因 干燥 而 硬化 , 攻 麻 乔 无 法 破 壳 而 出 ; 若 相 对 湿度 提高 到 63 % , 孵 化 率 为 31%;, 相对 湿度 提高 到 84% , 孵 化 率 达 到 90%;, 在 饱和 湿度 下 , 孵 化 率 竟 高 到 98.48%%。 之 后 , 又 做 过 多 次 同样 试验 , 卵 数 万 颗 以 上 , 结 果 是 一 致 的 。 另外 , 又 分 析 了 高 温 的 持续 时 间 对 曹 厅 香 晴 的 影响 。 结 果 表 明 : 30 C 以 上 的 经 常 高 温 对 敬 麻 乔 晴 有 很 恶劣 的 影响 , 羽 化 的 蛾 翅 萎缩 ,交配 困难 , 产 卵 量 少 , 且 不 能 孵化 ; 晴 越 老 , 适应 高 温 的 能 力 越 弱 , 高 温 时 间 越 短 , 影响 越 小; 7 天 内 的 新 晴 , 每 天 所 受 的 高 温 时 间 不 超过 8 一 10 小 时 , 这 样 可 以 连续 3 天 , 无 妨 传 种 接 代 , 不 过 孵化 率 可 能 要 较 正 常 减少 一 点 。 划 有 麻 竺 生殖 器 官 的 耐 热能 力 显 然 比 躯 体 器 官 弱 , 若 超过 30 'C , 就 有 绝 员 的 危险 。 四 、 防 治 软 化 病 的 方法 药 麻 乔 吃 了 水 叶 , 非 但 不 会 像 桑 看 一 样 引起 软化 病 , 而 相反 还 有 增加 体重 和 茧 层 量 的 趋向 .1953 年 发 生 软 化 病 , 病 势 十 分 独 儿 , 有 几 个 蚕 区 的 蚕 全 部 死亡 。 为 了 解决 这 个 难 题 , 王 高 顺 等 进行 了 防治 软化 病 研究 。 软化 病 发 生 于 消化 道 , 然 后 遍及 全 身 , 能 致 看 死亡 。 病 菌 种 类 颇 多 , 从 病 秋 体液 中 分 离 出 两 种 主要 病菌 : 双 球 菌 和 链 状 球菌 。 采 用 福 尔 马 林 或 漂白 粉 作 为 防治 软化 病 的 药 品 。 实 验 结果 表明 : (1) 治 病 的 方法 : 在 饲 养 莉 麻 等 过 程 中 , 如 发 现 小 黄 蚕 、 脱 皮 不 良 等 现象 , 就 应 该 用 福 尔 马 林 (1% 一 2%) 浸 洗 莉 麻 叶 , 再 用 这 样 的 水 叶 喂 看 ;如 在 二 眼 前 的 幼虫 , 一 经 吃 进 病菌 , 即 使 再 添 食 浸 过 福 尔 马 林 的 叶子 , 也 无 效 , 全 部 死亡 ; 自 三 龄 开始 , 如 竺 吃 进 病菌 , 添 食 浸 过 福 尔 马 林 的 叶子 ,上 秘 率 为 9% 一 89% 。 或 者 采用 福 尔 马 林 液 气相 蒸 , 一 眠 和 蛋 身 上 染病 菌 , 即 使 用 福 尔 马 林 气 款 , 也 无 效 , 二 卢 乔 , 养 在 福 尔 马 林 气 箱 中 , 可 救 活 19% , 在 平常 环境 中 , 则 全 部 死亡 ; 到 三 眼 时 , 将 它们 养 在 福 尔 马 林 气 箱 中 , 有 87%% 结 蔓 , 如 在 普通 环境 中 只 有 1/3 结 草 。(2) 防 病 方法 : 一 种 是 福 尔 马 林 清 洗 法 , 将 产 下 的 卵 块 〈 以 卵 产 下 第 四 天 后 为 佳 ) 用 麻布 包 成 小 包 , 每 包 约 200 克 , 即 投入 2%% 福 尔 马 林 中 消毒 , 温度 为 25 CO , 然后 用 手 〈 带 橡皮 手套 ) 在 麻布 外 方 轻 轻 将 卵 块 搓 散 , 消毒 时 间 为 20 分 钟 , 随 后 用 水 冲洗 , 再 平 摊 在 清洁 的 纸 上 , 阴 和 干 。 另 一 种 是 漂白 粉 浸 洗 法 , 以 卵 产 出 第 6 天 后 进行 为 佳 , 用 0. 5%% 一 0.7% 漂白 粉 消毒 , 温 度 为 15 C 一 25 TC 为 111 佳 , 最 高 不 得 超过 28 'C ,消毒 时 间 为 10 一 20 分 钟 , 取 出 用 水 洗 净 。 五 、 草 麻 蚕 的 推广 及 经 济 效益 在 朱 洗 主持 下 , 在 有 关 科 技 人 员 通 力 合 作 下 , 通 过 三 年 的 时 间 , 解 决 了 曹 麻 蚕 的 饲 育 方法 、 保 种 及 鼻 病 防治 方法 等 , 为 攻 麻 乔 在 我 国 农村 推广 打下 坚实 的 基础 。 首 先 , 朱 洗 等 为 全 国 举办 两 期 训练 班 , 培 训 技术 骨干 一 百 多 名 。 汇 编 出 版 了 《 蕊 麻 等 文 集 》 (一 、 二 集 ) 及 《怎样 饲养 董 麻 乔 》 等 五 种 科普 小 册子 。 自 1954 年 起 先后 在 安徽 、 江 苏 和 广东 地 区 试 养 。1960 年 在 广东 湛江 地 区 普遍 推 广 , 随后 在 全 国 23 个 省 〈 直 辖 市 、 自 治 区 ) 推 广 。 为 使 推广 工作 能 正常 进行 , 在 王 高 顺带 领 下 , 派 出 有 经 验 的 技术 人 员 深 入 到 农村 蚕 种 场 , 解 决 关键 技术 问题 。1959 年 , 与 广东 湛江 地 区 农业 局 等 单位 协作 , 在 广东 湛江 地 区 以 木薯 叶 饲 养 攻 麻 乔 获 得 成 功 , 开 辟 了 充 足 的 饲料 来 源 , 使 饲养 莉 麻 竺 有 了 很 大 的 发 展 。 以 广东 和 广西 两 省 为 例 , 1964 年 两 省 饲 养 攻 麻 乔 190 万 盒 , 得 到 草皮 300 万 千克 , 可 织 绢 绸 1840 多 万 米 , 蚕 肾 、 和 看 妾 还 可 综合 利 用 .。 葛 麻 符 丝 的 优点 是 吸 色 性 好 , 弹力 强 , 耐 磨 性 比 桑 蚕丝 高 30% 。 它 的 丝 条 是 扁 曲 的 , 易 与 羊毛 混纺 成 丝 毛 织品 , 如 呢绒 等 。 1962 年 朱 洗 撰写 了 “关于 臭 椿 一 葛 麻 一 攻 麻 乔 一 寄生 蜂 的 连 串 发 展 和 综合 利用 问题 的 刍议 ”。 他 认为 : 我 国 各 地 都 宜生 长 臭 椿 , 树 的 纤维 可 作 人 造 纤 维 的 原料 ;发芽 早 , 五 月 可 利用 臭 椿 叶 养 蕴 麻 和 春 , 即 可 多 养 一 代 ; 攻 麻 蚕 与 楼 蚕 〈 臭 椿 蚕 ) 杂交 , 可 得 到 越冬 的 杂交 种 , 解 决 敬 麻 短 在 我 国 过 冬 问 题 。 世 麻 叶 可 喂 草 麻 看; 种 子 含油 量 多 , 是 工业 油料 ; 若 麻 的 皮层 可 作 麻 袋 原 料 。 利 用 药 麻 乔 卵 作 赤 眼 寄生 蜂 的 培养 基 , 利 用 寄生 蜂 消灭 虫害 (如 棉铃 虫 、 蜡 虫 等 ) 。 因 此 , 他 认为 , 它 们 的 连 串 发 展 和 综合 利用 , 对 于 生产 的 发 展 是 条 有 很 重要 意义 的 。 参考 文献 中 国 科学 院 实验 生物 研究 所 编 :《 曹 麻 竺 文集 》 (第 一 集 ), 北 京 : 科学 出 版 社 ,1956。 中 国 科 学 院 实验 生物 研究 所 编 :《 曹 麻 和 大 文集 》 (第 二 集 ), 北 京 , 科学 出 版 社 ,1959。 朱 洗 : 关于 和 具 椿 一 草 麻 一 葛 麻 乔 一 寄生 蜂 的 连 串 发 展 和 综合 利用 问题 的 刍议 ,《 红 旗 》 6: 34 一 41, 1962。 生殖 生物 学 研究 (Studies on Reproductive Biology) 生殖 是 生命 之 本 , 没 有 生殖 , 生 物 就 不 能 繁衍 , 系 统 进化 就 不 能 出 现 。 生 殖 生物 学 就 是 综合 研究 生殖 的 科学 。 生 殖 生物 学 研究 首先 从 描述 性 研究 开始 ,然后 是 实验 性 探讨 。 在 20 世纪 初 首 先 将 激素 概念 引入 生理 学 后 , 生殖 生物 学 的 研究 取得 了 快速 发 展 。 到 30 年 代 未 , 人 们 在 当 体 激素 提取 纯化 和 特性 分 析 的 基础 上 , 成 功 地 进行 了 性 当 体 激素 的 化 学 合成 , 并 在 激素 调节 生殖 活动 的 研究 中 取得 重大 突破 , 因 而 一 个 新 的 学 科 名 称 一 一 生殖 内 分 泌 学 应 运 而 生 。 随 着 细胞 和 分 子 生 物 学 研究 技术 快速 发 展 和 引入 到 生殖 研究 , 又 把 生殖 内 分 泌 的 研究 推 到 一 个 新 的 深度 和 广 度 。 一 个 新 的 、 与 其 他 学 科 并 行 的 学 科研 究 领域 一 一 生殖 生物 学 诞生 。 在 我 国 , 生 殖 生 物 学 的 发 展 较 迟 , 直到 70 年 代 后 期 , 由 于 控 制 人 口 的 迫切 需求 , 才 把 与 生殖 相关 的 研究 提 到 重要 位 置 。1985 年 , 中 国 科 学 院 动物 研 究 所 成 立 了 生殖 生物 学 开放 实验 室 , 在 1991 年 又 升 为 生殖 生物 学 国家 重点 实验 室 , 成 为 我 国生 殖 生物 学 的 研究 基地 。 此 外 , 在 全 国 各 省 市 建立 了 计划 生育 科学 技术 研究 所 , 在 某 些 院 校 也 建立 了 生殖 生理 研究 室 。 生 殖 生 物 学 研究 在 我 国 得 到 迅速 发 展 , 使 某 些 研究 领域 进入 国际 先进 行列 , 某 些 研 究 成 果 在 国 际 上 处 于 领先 地 位 。 排卵 ”60 年 代 初 , 张 致 一 等 研究 了 两 栖 类 的 排卵 机 制 , 提 出 孕 酮 是 两 栖 类 的 主要 排 卵 激 素 . 通 过 对 类 固 醇 结 构 与 功能 分 析 发 现 , 3B- 酮 基 有 较 大 的 排卵 活性 , 而 11- 羟 基 或 酮 基 《如 雌 激素 ) 则 有 明显 抑制 排卵 的 作用 ; 70 年 代 初 , 缆 岳 亭 在 我 国 首次 人 工 合成 促 性 腺 激素 释放 激素 (GnRH) 及 高 效能 类 似 物 (GnRH-A) .在 张 致 一 组 织 下 , 进行 GnRH-A 对 家 鱼 催 情 的 系统 研究 , 发 现 它 能 刺激 鱼 类 卵细胞 成 熟 和 排卵 , 并 在 全 国 推广 应 用 , 取 得 一 定 经 济 效益 。 随 后 林 浩 然 等 以 我 国 主 要 淡水 养殖 鱼 类 为 对 象 进 一 步 研究 发 现 , GnRH 能 刺激 鱼 类 脑 垂 体 促 性 腺 激素 (GtH) 的 合成 和 分 泌 , 而 多 巴 胺 则 抑制 GtH 的 分 沁 , 提 出 了 GnRH 加 多 巴 胺 受 体 持 抗 剂 的 鱼 类 催产 配伍 方案 。70 年 代 后 期 , 张 致 一 领导 的 研究 组 进一步 研究 了 GnRH-A、 垂 体 两 种 促 性 腺 激素 FSH 和 LH 对 家 畜 动物 促 排 卵 作 用 , 并 取得 重要 成 果 。 80 年 代 中 期 , 刘 以 训 等 对 哺乳 动物 排卵 机 制 进行 了 系统 研究 , 取 得 重要 突破 。 他 发 现 , 卵 泡 颗 粒 细胞 (GC) 和 卵细胞 主要 表达 组 织 型 纤 溶 酶 原 激 活 因 子 (UPA) , 而 构成 卵 泡 壁 的 膜 细 胞 CTC) 则 主要 表达 tPA 的 抑制 因子 PAI-1.。 在 激素 作用 下 , tPA 和 PAI-1 基 因 在 卵泡 不 同 细胞 的 协同 表达 , 导 致 局 部 蛋 自 水 解 流 “窗口 域 ” 的 产生 , 引 起 卵 丘 一 儿 母 细 胞 复合 体 游 离 , 卵 泡 局 部 破裂 和 排卵 发 生 。 他 们 的 系列 研究 进一步 证 实 : (1) 能 促 进 GC tPA 基因 表达 的 激素 和 化 合 物 能 诱发 排卵 (2) 能 抑制 GC tPA 基因 表达 或 促进 PAI-1 基因 表达 的 激素 和 化 合 物 则 能 抑制 或 延缓 排卵 ,(3) 对 10 余 种 哺乳 动物 (还 包括 兰 索 动 物 文昌 鱼 ) 的 卵巢 检查 表明 , 它 们 都 含有 tPA, 并 受 促 性 腺 激素 调节 ; (4) 对 恒 河 猴 的 系统 研究 证 实 促 性 腺 激素 同样 可 诱导 久 泡 tPA 和 PAI-1 基因 协同 表达 , 并 同样 是 灵 长 类 卵泡 破裂 的 原因 .在 上 述 研 究 的 基础 上 , 刘 以 训 等 提出 了 新 的 排卵 假说 , 得 到 了 国际 同行 们 的 赞同 和 频繁 引用 。 黄体 姜 缩 “ 黄 体 是 由 排卵 后 残留 的 GC 和 TC 转化 形成 的 一 个 暂时 性 内 分 记 器 官 , 能 分 记 孕 酮 以 维持 早期 妊娠 。70 年 代 末 期 , 柳 建 昌 、 王 建 辰 等 分 别 对 前 列 腺 素 治 疗 奶 牛 持久 黄体 不 育 症 和 山羊 黄体 萎缩 的 作用 进行 了 研究 , 使 人 工 授精 的 受胎 率 和 产 仔 率 有 显 著 提高 , 并 在 全 国 大 部 分 省 市 推广 应 用 。 程 治平 所 领导 的 研究 组 的 系列 工作 发 现 , 黄 体 细胞 上 有 酷 氨 酸 受 体 , 酷 氨 酸 有 抗 hCG 致 孕 酮 生成 的 作用 ,认为 酷 氨 酸 可 能 是 hCG 致 孕 酮 生成 过 程 中 的 局 部 调节 因子 。 同 时 他 们 还 提出 实验 证 据说 明黄 体 菱 缩 伴 随 细 胞 凋 亡 , 酷 氨 酸 和 抑制 素 w 亚 基 片段 有 抑制 黄体 细胞 凋 亡 的 作用 。 王 寒 正 证 明 人 的 黄体 细胞 有 于 扰 素 (IFN-7Y) 受 体 , IFN-7 可 抑制 黄体 细胞 的 孕 酮 产生 。 祝 诚 利用 离 体 灌流 实验 进一步 证 实 ,IFN-Y 和 IFN-a 都 能 抑制 假 孕 大 鼠 黄 体 细 胞 分 弯 孚 酮 。 刘 以 训 、 陈 毅 军 和 高 洪 娟 等 对 大 鼠 和 恒 河 猴 黄 体 的 系列 工作 进一步 发 现 , 线 粒 体 表 达 的 当 体 合成 灵敏 调节 蛋白 (CStAR ) 可 作为 黄体 功能 的 灵敏 指标 , 某 些 细 胞 因子 〈 如 IFEN-7Y 和 TNF-a) 对 黄体 功能 的 抑制 作用 是 通过 对 StAR 合成 的 抑制 作用 实 现 的 , 并 证 实 黄体 细胞 凋 亡 只 同 黄体 结构 性 萎缩 相关 。 黄 体形 成 和 蓉 缩 伴随 有 组 织 重建 和 改组 。 刘 以 训 等 最 近 的 系列 工作 证 实 , 由 PA 系统 所 介 导 的 ECM 降解 参与 黄体 形成 和 蓉 缩 。uPA 可 能 参与 黄体 发 生 , 而 tPA 可 能 参与 黄体 菱 缩 过 程 。 受精 “精子 穿 过 透明 带 与 卵子 结合 称 为 受精 。 透 明 带 和 精子 膜 表面 蛋白 可 能 在 受精 了 3 过 程 中 起 重要 作用 。 在 70 年 代 ,, 刘 学 高 等 从 鱼 卵 透明 带 中 纯化 出 一 种 抗原 , 对 小 记 和 家 免 主 动 免疫 后 , 有 抗 生 育 作用 ;随后 潘 善 培 等 从 猪 卵 透明 带 中 纯化 出 精子 受 体 特 异 组 分 CZPB 和 ZPC), 有 抗 生 育 作用 , 但 不 影响 多 梨 功 能 , 卢 惟 钊 也 从 猪 的 透明 带 中 纯化 出 一 种 能 抑制 精子 结合 的 抗原 ; 80 年 代 , 王 琳 芳 和 严 缘 昌 等 分 离 到 七 种 有 免疫 原 性 的 精子 腊 蛋白 , 制 备 了 能 引起 人 精子 尾 对 尾 凝 集 作用 的 单 抗 , 并 有 较 强 的 抑制 精子 卵子 结合 的 能 力 ; 同 时 责 昆 龙 也 纯化 出 几 种 精子 表面 抗原 , 并 制备 了 特异 单 克 隆 抗体 ;90 年 代 , 庄 大 中 和 陈 大 元 筛选 到 一 株 小 鼠 单 克 隆 抗 体 称 为 MSH27, 具 有 阻止 精 卵 融合 的 作用 。 王 一 飞 和 吴 明 章 等 在 80 年 代 初 期 发 现 精子 膜 上 缺乏 凝集 素 受 体 是 男性 不 育 的 原因 之 一 ; 陈 大 元 等 对 大 熊猫 精子 体外 获 能 与 穿 卯 做 了 超 微 结构 研究 , 提 出 精子 膜 赛 泡 化 源 于 其 顶 体 双 层 膜 的 自我 融合 , 孙 青 原 研究 了 精子 发 生 与 成 熟 过 程 中 丝 裂 酶 原 激 活 蛋 白 激 酶 (MAPK) 的 激活 与 表达 , 证 实 MAPK 可 能 与 生 精 过 程 中 有 丝 分 裂 和 减 数 分 裂 的 启动 及 精子 运动 有 关 ;, 石 其 贤 研 究 发 现 , 精 胺 可 通过 阻 断 钙 离 子 通道 抑制 胞 外 钙 内 流 , 使 胞 内 cAMP 水 平 降低 , 防 止 精子 过 早 获 能 , 同 时 还 发 现 精子 表面 存在 两 类 孕 酮 受 体 , 即 GABA a 受 体 和 钙 离 子 耦 联通 道 相 关 受 体 , 孕 酮 在 精子 顶 体 反应 中 扮演 启动 因子 的 角 色 ;, 严 缘 昌 也 进一步 证 实生 精细 胞 表达 GABA a 样 受 体 , 并 在 顶 体 反应 中 起 重要 作 用 。 陈 小 章 和 严 缘 昌 等 发 现 精子 具有 钙 离子 激活 的 钾 通道 和 Px 受 体 的 表达 ,ATP 对 精 子 功能 起 重要 作用 , 受 精 可 引发 卵 内 钙 离子 振荡 。 最 近 孙 方 至 等 从 精子 提取 物 中 纯化 到 一 种 可 溶性 蛋白 分 子 , 将 它 注射 人 卵子 后 可 引起 和 体外 受精 完全 相同 的 钙 离 子 振荡 模 式 ; 注入 受精 卵 则 不 引发 此 种 反应 。 因 此 它 便 4 被 认为 是 一 种 引发 卵子 钙 振 功 的 特异 精子 因 子 。 同 时 他 们 发 现在 卵细胞 中 存在 一 种 与 钙 离子 振 功 相关 的 特异 结构 。 本 项 研究 为 揭示 受精 的 分 子 机 理 提供 了 重要 证 据 。 胚 泡 着 床 “ 胚 泡 着 床 是 一 个 极其 复杂 的 生理 过 程 , 涉 及 胚 泡 和 子宫 的 识别 和 相互 协 调 作 用 。 早 在 70 年 代 末 期 , 张 致 一 就 提出 了 胚 泡 与 母体 信息 识别 概念 , 认 为 受精 卵 在 着 床 前 可 能 表达 和 分 泌 一 种 信息 分 子 能 被 母体 子宫 识别 。 刘 以 训 等 发 现 ,GnRH 可 通过 抑 制 大 鼠 形 成 晓 膜 抑制 妊娠 , 并 发 现在 晓 膜 中 存在 GnRH 受 体 。 随 后 的 系列 研究 发 现 峻 激 素 和 孕 激 素 与 其 受 体 在 大 鼠 胚 泡 着 床 过 程 中 起 重要 作用 。 李 伟 雄 等 发 现 除 峻 激素 和 cAMP 外 ,cUMP 同样 有 促 着 床 作 用 。 谢 衷 明 、 杨 丽 珍 等 证 明 , 人 性激素、 前 列 腺 素 和 植 物性 神经 介质 三 者 相互 制约 调节 输卵管 峡部 的 关闭 和 开放 ,以 决定 孕 卵 适时 地 进入 子宫 。 80 年 代 , 在 张 致 一 指导 下 刘 展 环 等 发 现 ,大 鼠 子宫 内 膜 存 在 hCG 受 体 , 蒋 领 根 等 证 明 hCG 有 促 着 床 作用 。 随后 曹 泳 清 等 确定 在 免 胚 泡 液 中 存在 子宫 珠 蛋 白 样 物质 , 能 创造 适 于 胚 泡 着 床 的 内 环境 , 进 而 她 所 领导 的 研究 组 从 妊娠 早期 兔 胚 泡 中 分 离 和 纯化 出 4 种 与 着 床 相关 的 凝集 素 结合 蛋白 , 并 研究 了 它们 在 胚 泡 着 床 过 程 中 的 功能 。 在 90 年 代 曾 国庆 等 建立 了 小 鼠 离 体 胚 泡 着 床 模型 , 证 明 层 粘 连 蛋 白 、 纤 粘连 蛋白 通过 其 受 体 促 进 滋养 层 细胞 的 扩张 。 庄 临 之 等 建立 了 首 株 人 滋养 层 细胞 系 , 为 在 离 体 下 研究 其 功能 与 调节 提供 了 重要 模型 。 同 时 朱 正 美 等 探讨 了 窒 糖 在 胚 泡 着 床 中 的 作用 , 证 明 Ley 窒 糖 与 母 胎 细胞 闻 的 识别 和 粘 附 有 关 。 刘 承 权 等 建立 了 小 鼠 子宫 内 膜 细 胞 、 脱 膜 细 胞 和 胚胎 三 培养 方法 , 证 明 胚 泡 对 着 床 窗口 的 启动 起 重要 调节 作 用 。 杨 增 明 等 研究 了 白血病 抑制 因子 (LIF) 及 其 受 体 在 胚 泡 着 床 中 的 作用 , 发 现 LIF 在 包括 灵 长 类 在 内 的 哺乳 动物 子宫 中 在 胚 泡 着 床 前 达到 高 峰 , 着 床 后 逐渐 下 降 ,证实 LIF 和 它 的 受 体 在 灵 长 类 胚 泡 着 床 中 也 起 重要 作 用 。 陈 贵 安 和 祝 诚 等 分 别 研究 了 PA 一 PAI-1 系统 和 MMP 一 TIMP 系统 在 人 和 大 鼠 子 宫 中 的 表达 和 调控 , 发 现 两 者 在 雌 孕 激素 调控 下 所 介 导 的 ECM 局 部 降解 可 能 在 胚 泡 着 床 中 起 重要 作用 。 参考 文献 和 hs 而 加 谢世 .人 ( 张 致 一 ):, Researches on Reproductive Biology 一 A _ Review,4avanrces z7 Sciezce of Chzzaa,2: 43 一 62,1987。 王 志 均 , 陈 孟 勤 主编 :《 中 国生 理学 史 》, 北京 : 北京 医科 大 学 中 国 协 和 医科 大 学 联合 出 版 社 ,167 一 dl 1993。 谢 启 文 ;《 现 代 神 经 内 分 刻 学 ), 上 海 : 上 海 医 科 大 学 出 版 社 ,239 一 296,1999。 Liu,Y.,、X., ( 刘 以 训 ):, Regulation of plasminogen , activator system in the ovary (Review).、Biologzcal Sigzals azd Recebptors. 8: 160 ET 9995 ( 刘 以 训 ) (Zootaxonomy) 动物 分 类 学 是 生物 分 类 学 中 的 一 个 重要 分 支 , 是 识别 动物 种 类 、 研 究 动 物 系统 的 科 学 。 本 门 学 科 的 研究 对 象 是 真 核 多 细胞 生物 中 从 多 和 孔 动 物 门 (Porifera) 到 高 等 脊 索 动 物 门 《Chordata ) 全 部 35 门 后 生动 物 (Metazoans ) 。 在 这 些 门类 中 , 因 节 肢 动 物 门 中 的 昆虫 种 类 特别 多 , 已 发 展 成 单独 的 次 一 级 分 类 学 学 科 一 一 昆虫 分 类 学 。 由 于 无 月 椎 动物 学 和 昆虫 学 另 有 专题 介绍 , 故 本 条 目 仅 简略 叙 之 。 分 类 是 认识 客观 事物 的 一 种 基本 方法 。 远 在 原始 时 代 , 人 类 在 生产 和 生活 实践 中 就 必须 要 辨别 周围 的 事物 , 必 须 对 动 植物 之 可 吃 与 不 可 吃 “〈 作 为 食物 )、 有 用 与 无 用 〈 治 病 )、 有 害 与 无 害 ( 御 敌 ) 等 进行 必要 的 认识 , 才能 生活 下 去 。 因 而 对 动 植物 的 分 类 识别 并 给 以 一 定名 称 , 在 人 类 早期 就 已 开始 。 在 我 国 古 代 , 已 有 不 少 有 关 动 物 的 记载 , 筷 商 时 代 ( 约 公元 前 16 世纪 一 公元 前 11 世纪 ) 的 甲 骨 文 里 , 可 以 找到 马 、 牛 、 羊 、 猪 、 犬 、 乌 、 人 稚 、 和 省 、 燕 、 鸡 、 兽 等 动物 名 称 的 雏形 。 最 早 的 古籍 记载 见于 《诗经 》( 公 元 前 11 世纪 , 距 今 约 3 000 年 ),《 诗 经 》 是 我 国 最 早 的 歌谣 集 , 在 现今 留 下 的 8 卷 300 余 首 诗歌 中 , 其 中 提 到 动物 的 就 有 120 余 次 , 诸 如 虫 、 蝉 、 龟 、 蛇 、 鸠 、 鸡 、 稚 、 痪 、 燕 、 鸳 惠 、 黄 鸟 〈 黄 柄 )、 曾 、 鼠 、 虎 、 葛 以 及 鸟 乘 同 穴 等 。 在 战 《 礼 经 》 的 《 周 礼 》 一 书 中 〈 约 公元 前 4 世 纪 一 公元 前 2 世纪 ), 把 生物 分 成 动物 和 植物 两 类 ,而 动物 又 细 分 为 毛 物 、 羽 物 、 鳞 物 、 介 物 和 赢 物 等 , 已 很 接近 现今 的 兽 、 乌 、 鱼 、 两 栖 疏 行 和 是 形 动物 ;在 秦汉 时 期 〈 约 公元 前 1 世纪 一 公元 2 世纪 ,相当 于 欧洲 的 罗马 统治 时 代 ) 的 《 尔 雅 》 犹 如 一 本 各 种 词汇 的 词典 , 其 中 把 动物 分 为 虫 、 鱼 、 鸟 、 兽 4 类 , 在 释 鸟 部 和 释 兽 部 中 , 记 录 有 乌 类 79 条 , 兽 类 61 条 , 甚 至 有 “二 足 而 羽 谓 之 鸟 , 四 足 而 毛 谓 之 兽 ” 之 鸟 兽 定义 。 这 个 分 类 比 林 奈 的 六 网 动物 系统 (Linnaeus,1758) 只 少 了 两 个 纲 (两 栖 纲 和 蠕虫 纲 ) ,但 时 代 却 早 了 近 两 千年 ; 此 后 , 在 历代 “ 农 书 ”( 家 畜 , 家 禽 ) 、 医 学 “本 草 ”“ 雅 学 ”和 “ 谱 、 志 ”中 记录 更 多 , 明 朝 李时珍 (1518 一 1593) 的 《本 草 纲目 》 记 录 有 虫 部 四 卷 100 余 条 【 除 蟾 蜂 、 蛤 蜡 、 蛙 和 虹 昨 等 外 , 大 部 分 为 无 脊椎 动物 ); 鲜 部 两 卷 69 条 (多数 为 鱼 类 和 海洋 无 葫 椎 动物 ) ; 介 部 两 卷 , 多 数 为 龟 、 浆 类 和 软体 动物 ; 禽 部 三 卷 , 列 有 鸟 类 77 种 和 一 些 兽 类 如 伏 丑 、 忆 鼠 ( 寒 号 虫 ) 等 , 兽 部 两 卷 近 60 条 , 涉 及 的 兽 115 类 有 近 百 种 .这 是 集 我 国 历代 古籍 之 大 全 ,在 虫 、 鳞 、 介 、 禽 、 兽 5 部 中 , 列 出 动物 约 400 种 , 并 对 这 些 动物 的 形态 、 习 性 和 分 布 略 有 记述 , 比 林 奈 的 《自然 系统 》 第 10 版 (1758) 还 早 160 年 。 中 国学 者 仅 在 20 世纪 20 年 代 初 才 开 始 我 国 动物 分 类 学 的 研究 : 1922 年 在 南京 成 立 了 中 国 科学 社 生物 研究 所 ; 1925 年 , 中 国 博 物 协 会 在 北京 成 立 并 出 版 了 《北京 博物 学 杂 志 》CPep&zzg Natau7al 五 istory Betizz ) ;1928 年 前 中 央 研 究 院 在 南京 创建 国立 自然 博物 馆 , 同 年 尚志 学 会 与 中 华 教育 文化 基金 会 董 事 会 集资 在 北京 建立 了 静 生 生物 调查 所 , 成 为 当时 国内 规模 最 大 的 生物 学 研究 机 构 ; 1929 年 , 国 立 北平 研究 院 设立 动物 研究 所 ; 1934 年 成 立 中 国 动物 学 会 ; 另外 还 有 一 些 地 方 性 生物 研究 机 构建 立 。1921 年 后 , 一 些 高 等 教育 机 构 开 始 设立 生物 学 系 , 开 设 普通 动 物 学 课程 , 培 养生 物 学 人 才 。 一 批 动物 学 分 支 学 科 的 先驱 者 陆续 开展 了 我 国 部 分 地 区 动 物 区 系 和 资源 的 调查 研究 。 如 在 古 背 椎 动物 和 古人 类 方面 , 杨 钟 健 、 裴 文中 在 1926 一 1937 年 间 先 后 发 表 了 许多 兽 类 的 化 石 新 种 和 新 材 料 ; 1929 年 裴 文 中 在 周口 店 发 现 北京 猿人 第 一 个 完整 的 头盖骨 化 石 , 黄 定 了 北京 狼人 在 科学 上 的 基础 而 闻名 于 世 。 我 国 近代 动物 学 的 开拓 者 和 主要 葛 基 人 是 秉 志 , 他 是 北京 静 生 生物 调查 所 的 第 一 任 所 长 , 最 早 发 表 有 关 昆 贝 和 浙江 沿海 、 长 江 中 下 游 无 兰 椎 动物 的 区 系 调查 报告 .此 后 , 作 为 他 的 学 生 或 后 继 者 ,在 20 世纪 30 一 40 年 代 涌现 了 一 大 批 我 国 动物 学 分 支 学 科 的 学 者 和 芮 基 人 ,其 中 大 部 分 从 事 动 物 分 类 学 研究 .20 年 代 末 , 中 国 科 学 家 开始 了 我 国 海洋 生物 的 分 类 研究 , 并 取得 了 杰出 的 成 绩 , 研 究 较 多 的 是 经 济 价值 较 高 的 鱼 类 , 其 次 是 甲壳 动物 和 软体 动物 。30 年 代 沈 嘉 瑞 发 表 了 一 系列 筷 116 类 及 其 他 甲壳 类 的 论文 。 寄 生 虫 分 类 有 唐 仲 璋 、 陈 心 陶 、 江 静波 、 钟 惠 澜 和 和 孔 繁 瑶 等 做 出 了 贡献 , 唐 仲 璋 自 1939 年 开始 发 表 寄 生 虫 学 研究 论文 , 1945 年 创建 我 国 第 一 个 寄生 动 物 研究 室 。 陈 义 1931 年 首次 发 表 赋 是 论 文 , 对 多 毛 类 、 星 虫 和 弱 虫 进行 了 研究 , 成 为 我 国 环节 动物 分 类 研究 的 开拓 者 。 喻 兆 琦 研究 了 海水 和 淡水 的 是 类, 发 表 了 一 系列 论文 。 张 条 开拓 了 软体 动物 后 鳃 类 和 双 壳 类 的 研究 。 张 凤 党 研究 了 棘皮 动物 .昆虫 学 家 刘 崇 乐 、 获 邦 华 、 陈 世 豫 、 柳 支 英 、 萧 采 瑜 、 蒲 热 龙 、 周 尧 等 , 鱼 类 学 家 张 春 霖 、 朱 元 易 、 伍 献 文 、 方 炳 文 、 成 庆 泰 、 陈 兼 善 , 两 栖 动物 学 家 刘 承 钊 、 张 孟 闻 、 丁 汉 波 、 胡 淑琴 、 伍 律 , 鸟 类 学 家 郑 作 新 、 常 麟 定 、 任 国 荣 、 傅 桐生 、 周 本 湘 等 都 成 为 我 国 鱼 类 、 两 栖 类 、 疏 行 类 和 鸟 类 研究 的 开拓 者 。 动 物 学 家 寿 振 黄 , 先 开 始 研究 鱼 类 、 两 栖 类 , 后 在 秉 志 建议 下 , 改 研究 鸟 类 分 类 ,1936 年 发 表 专 著 《 河 北 鸟 类 志 》, 是 我 国学 者 的 第 一 部 地 方 鸟 类 志 , 后 来 又 转 研 兽 类 , 成 为 我 国 兽 类 分 类 学 的 主要 葛 基 人 。 石 声 汉 、 芯 鸿 绥 、 黄 文 几 等 都 是 解放 前 我 国 兽 类 分 类 研究 的 先驱 。 由 于 抗日 战争 和 解放 战争 的 影响 , 国 内 动物 分 类 学 的 许多 研究 在 1940 一 1955 年 间 几 乎 处 于 停顿 状态 。 1955 年 后 至 今 的 半 个 世纪 , 我 国 动物 分 类 学 的 研究 有 了 突飞猛进 的 发 展 , 主 要 表 现在 : 1. 中 国 科 学 院 和 有 关 部 委 有 计划 地 组 织 了 多 次 大 规模 、 多 学 科 、 长 时 期 的 动物 综 合 考察 , 内 容 多 以 分 类 区 系 为 主 , 涉 及 大 部 分 兰 椎 动物 、 昆 贝 和 海洋 无 兰 椎 动物 , 地 域 遍及 大 江南 北 、 万 里 海疆 。 较 大 规模 的 考察 有 1953 一 1957 年 的 黄 、 渤 海鱼 类 调查 、 东 北 兽 类 考察 , 1955 年 与 前 苏联 合作 的 云南 南部 生物 资源 考察 ,1957 一 1960 年 的 川西 、 滇 北 南水北调 综合 考察 , 云 南 热带 生物 资源 综合 考察 和 华南 热带 生物 资源 综合 考察 ,1958 一 1960 年 的 新 疆 动 物 考察 ,1973 一 1980 年 的 青 藏 高 原 科 学 考察 , 1980 一 1984 年 的 青藏 高 原 二 横断 山区 科学 考察 , 以 及 80 年 代 后 期 的 西 南 武陵 山地 区 生物 资源 考察 、 青 海 可 可 西里 科学 考察 、 全 国 滩涂 资源 调查 、 海 岛 调查 、 际 海洋 联合 考察 以 及 南沙 群岛 及 其 周围 海区 的 海洋 综合 科学 考察 等 。 通 过 这 些 考察 , 取 得 了 大 量 的 第 一 手 资 料 和 数 百 万 号 标本 , 填 补 了 无 脊 椎 动物 研究 中 的 许多 空白 门类 , 如 轮 虫 、 多 毛 类 、 砂 足 类 、 蛛 形 类 、 伪 蝎 类 、 多 足 类 和 士 壤 动物 等 。 这 些 标 本 和 资料 分 别 保 存在 中 国 科学 院 动物 研究 所 、 昆 明 动 物 研 究 所 、 水 生生 物 研 究 所 、 上 海 昆虫 研究 所 、 成 都 生物 研究 所 、 海 洋 研 究 所 、 南 海 海洋 研究 所 、 古 状 椎 动物 与 古人 类 研究 所 、 南 京 古 生 物 研 究 所 以 及 一 些 大 专 院 校 和 有 关 产 业 部 门 的 科研 院 所 . 标本 总 量 远 远 超过 1950 年 以 前 外 国人 从 我 国 掠 走 的 所 有 标本 数 。 这 为 我 国 近代 动物 分 类 学 的 发 展商 定 了 坚实 的 物质 基础 。 2, 培养 和 组 建 了 一 支 动物 分 类 学 的 人 才 和 队伍 : 50 年 代 后 期 至 60 年 代 , 一 大 批 年 轻 的 动物 分 类 学 者 在 老 一 辈分 类 学 家 的 培养 下 脱颖而出 。 他 们 通过 多 次 大 规模 的 野外 考 察 和 研究 迅速 成 长 起 来 , 发 表 了 许多 分 类 区 系 的 研究 报告 , 成 为 我 国 近代 动物 分 类 学 研 究 的 中 坚 力量 。 除 前 述 的 老 一 辈 动物 分 类 学 家 外 , 在 昆虫 方面 有 朱 弘 复 、 张 广 学、 陆 宝 麟 、 杨 集 昆 、 尹 文英 、 郑 哲 民 、 郑 乐 怡 、 印 象 初 。 范 滋 德 、 邓 国 泣 等 , 鱼 类 方面 有 备 庆 闻 、 伍 汉 霖 、 曹 文宣 、 陈 宜 瑜 、 乐 修 琦 、 褚 新 洛 、 郑 葆 珊 、 李 思 忠 、 郑 慈 英 、 武 云 飞 等 , 两 栖 礁 行 类 方面 有 赵 尔 密 、 杨 抚 华 、 费 梁 、 叶 昌 媛 、 江 耀 明 、 黄 美 华 、 周 开 亚 、 赵 肯 堂 、 李 德 俊 、 杨 大 同等 , 鸟 类 方面 有 钱 燕 文 、 郑 宝 责 、 谭 耀 匡 、 洗 盗 华 、 陈 服 官 、 闵 芝兰 、 王 岐山 、 马 逸 清 、 李 德 浩 、 彭 燕 章 、 杨 岚 、 李 桂 垣 、 宋 榆 钧 、 关 勋 、 赵 正 阶 、 许 维 枢 等 , 兽 类 方面 有 汪 松 、 高 炊 亭 、 王 宗 神 、 冯 咱 建 、 罗 泽 列 、 李 致 祥 、 王 应 祥 、 吴 德 林 、 郑 昌 于 、 王 廷 正 、 徐 龙 辉 、 吴 家 炎 、 王 丕 烈 、 陈 鸿 嘉 、 陈 兼 善 等 。 有 些 学 者 〈 特 别 是 大 专 院 校 的 学 者 ) 如 陈 服 官 、 闵 芝兰 、 王 岐山 、 马 逸 清 、 陈 兼 善 、 周 开 亚 、 赵 肯 堂 等 , 不 仅 局 限于 研究 某 一 个 类 群 , 而 是 在 鸟 类 、 兽 类 、 两 栖 类 、 爬 行 类 和 鱼 类 等 诸多 方面 的 分 类 研究 都 有 建树 。 3, 出 版 了 大 批 考察 报告 、 论 文 和 专著 , 如 :《 中 国 上 坚 》(1956)、《 中 国 热带 土壤 动 物 》(1992); 《西南 武陵 山地 区 无 脊椎 动物 》 (1997); 《 喀 喇 昆仑 山 一 昆仑 山地 区 昆虫 》 (1996); 《西南 武陵 山地 区 昆虫 》 (1998); 《中 国 蝶 类 志 》 (1994); 《西藏 综合 考察 论文 集 》(1964);, 青藏 高 原 科 学 考察 丛书 〈 已 出 版 的 有 西藏 的 昆虫 .水生 无 脊椎 动物 、 鸟 类 、 哺乳 类 、 鱼 类 、 两 栖 疏 行动 物 等 卷 册 ,1981 一 1987);, 青藏 高 原 横断 山区 科学 考察 丛书 (已 出 版 的 有 横断 山区 昆虫 、 鸟 类 、 两 栖 疏 行 动物 、 鱼 类 、 古 生物 ,1992 一 1998); 《台湾 脊 椎 动物 志 》 (1956); 《中 国 鲤 科 鱼 类 志 》 (上 ,1964; 下 ,1977); 《中 国 无 尾 两 栖 类 》 (1961);《 中 国 马 类 分 布 名 录 兴 第 一 册 ,1955; 第 二 册 ,1958; 第 二 版 ,1976); 《秦岭 鸟 类 志 》(1973); 《中 国 乌 类 区 系 纲要 》 (1987); 《中 国 乌 类 种 和 亚 种 名 录 大 全 》(1994); 《 东 北 兽 类 调查 报告 》 (1958);, 《西藏 哺乳 类 》 (1986) ;新 疆 北 部 地 区 中 齿 动 物 的 分 类 和 分 布 》(1987); 《中 国 鹿 类 动物 》(1992); 《中 国 兰 椎 动物 化 石 手册 》(1960 一 1961);《 青 海 可 可 西里 地 区 生物 与 人 体高 山 生 理 》(1996) 。 一 个 国家 动物 分 类 专著 和 动物 志 的 编著 和 出 版 往往 代表 着 这 个 国家 动物 分 类 研究 的 水 平 , 国 家 自然 科学 基金 委员 会 和 中 国 科学 117 院 把 《中 国 动物 志 》 的 编著 和 出 版 列 为 “ 八 五 >“ 九 五 > 的 重大 项 目 加 以 资助 , 截至 2000 年 4 月 为 止 , 已 出 版 兽 纲 2 卷 、 鸟 纲 10 卷 、 疏 行 纲 3 卷 、 鱼 纲 3 卷 、 昆 虫 纲 15 卷 、 甲 壳 纲 3 卷 、 蛛 形 纲 3 卷 、 腹 足 纲 3 卷 、 双 壳 纲 2 卷 以 及 多 毛 纲 、 蚂 纲 、 头 足 岗 、 海 参 岗 、 吸 虫 纲 、 肉 足 虫 岗 、 粘 孢子 纲 、 珊 瑚 虫 岗 、 原 尾 虫 纲 各 1 卷 和 中 国 经 济 昆 虫 志 55 卷 。 其 中 怜 行 纲 3 卷 、 软 体 动物 3 卷 已 经 出 齐 , 鸟 纲 14 卷 已 出 版 10 卷 。“ 九 五 ” 期 间 (1998 一 2002) 将 再 编写 60 卷 《 中 国 动物 志 》。 通过 大 量 的 考察 、 修 订 和 增补 , 在 世界 现今 35 门 动物 中 , 我 国 已 记载 有 29 门 。 各 门 动物 的 种 数 都 有 很 大 的 增长 , 但 研究 得 比较 深入 、 种 数 增长 最 多 的 是 昆虫 和 兰 索 动物 门 的 兰 椎 动物 亚 门 〈 鱼 类 、 两 栖 类 、 疏 行 类 、 鸟 类 和 哺乳 类 ) .如 :《 中 国 动物 志 。 昆 虫 岗 , 入 目 》( 柳 支 英 主编 ,1986) 记述 了 452 种 〈 亚 种 ) 蚤 类 , 比 解放 前 〈70 种 、 亚 种 ) 增加 了 5 倍 , 其 中 在 解放 后 记述 的 有 13 个 新 属 〈 亚 属 )、100 余 个 新 种 〈 亚 种 ) 。1949 年 以 来 , 我 国共 记载 昆虫 新 种 10 500 余 个 , 近 10 年 来 每 年 约 有 500 个 新 种 发 表 , 现 今 我 国 已 知 的 昆 虫 种 数 已 超过 5. 1 万 种 , 约 占 世 界 昆 虫 已 知 种 总 数 的 5.5%%; 鱼 类 从 解放 前 的 2 000 多 种 增 至 3 860 余 种 ,已 占 世 界 种 总 数 的 17. 53 % ; 近 十 年 来 , 我 国 两 栖 怜 行动 物 的 新 种 发 现 率 占 10% , 现 已 有 两 栖 类 284 种 , 约 占 世 界 种 总 数 的 7. 08% , 疏 行 类 376 种 , 约 占 世 界 种 总 数 的 5. 97%;, 中国 乌 类 的 种 数 已 从 解放 初期 的 1 099 种 增加 到 1999 年 的 1 255 种 ; 中 国 哺 乳 类 在 1955 年 以 前 仅 记 载 314 种 , 现 今 已 达 610 种 , 其 种 数 几 乎 翻 了 一 倍 , 已 占 世 界 种 总 数 的 13. 17% ,种 数 之 多 为 世界 第 一 。 一 般 认 为 , 哺 乳 类 和 鸟 类 在 世界 上 所 有 动物 中 , 其 分 类 和 系统 被 认为 是 研究 得 最 清 楚 、 最 透彻 的 类 群 。 鸟 类 要 发 现 新 亚 种 已 属 118 不 易 , 哺 乳 类 要 发 现 新 种 “〈 特 别 是 大 中 型 哺 乳 类 ) 和 新 属 更 难 。 但 60 年 代 以 来 , 在 我 国 西南 部 和 邻近 我 国 西南 部 的 周边 国家 和 地 区 , 有 许多 新 的 哺乳 类 新 种 甚至 新 属 、 新 科 被 发 现 ( 其 中 有 不 少 是 大 中 型 哺乳 类 ) 。60 年 代 初 , 在 紧 靠 云南 西北 部 的 缅甸 北部 发 现 了 赤 斑 羚 (Nemzorjhaedzws czrazproo&); 1974 年 在 泰国 发 现 一 翼 手 目的 新 科 一 -加 脸 蝠 科 (Craseonycteridae); 80 年 代 至 90 年 代 , 在 四 川 、 中 南 半 岛 和 印度 尼 西 亚 发 现 了 许多 中 齿 类 的 新 属 和 新 种 , 特 别 是 在 高 黎贡山 、 越 南 和 老挝 发 现 了 一 些 大 中 型 兽 类 的 新 种 、 新 属 , 如 新 种 贡 山 麻 〈Mziztiaczs 5ozg5Aa7zze72525)、 黑 主 〈Moschnzs uscxs) 和 新 属 种 剑 角 牛 ( PsexCorz 大 魔 CMegazazzatiacaus wdgzazzgez1515), 可 能 还 有 新 的 魔 类 、 灵 猫 类 和 中 齿 类 新 属 种 将 被 记述 .这 一 切 被 国际 上 认为 是 20 世纪 以 来 兽 类 分 类 学 的 重大 发 现 。 同 时 , 不 少 西方 学 者 对 世界 哺乳 类 的 许多 种 、 属 以 至 科 、 目 进行 了 大 量 的 修订 , 如 亚洲 热带 和 亚热带 地 区 分 化 极其 复杂 的 大 鼠 属 CRattes) 被 分 离 成 7 个 独立 属 。 1992 年 出 版 的 第 二 版 Maxzzzaz Species oj 态 e orld (Wilson,D. 下 . 扩 Reeder,D,M. Eds. ) 对 全 世界 哺乳 类 种 数 的 记录 已 为 4 629 种 , 比 1982 年 的 第 一 版 (Honacki et al. Eds. ) 的 4 176 种 , 增加 了 11.0%; 近 10 年 , 又 有 10 余 个 新 种 被 发 现 和 描记 。 国内 学 者 自 60 年 代 以 来 亦 发 现 和 描记 了 一 些 新 属 、 种 , 在 许多 边疆 省 区 报道 了 哺乳 类 的 属 、 种 或 亚 种 的 新 记录 。 至 1999 年 为 止 , 已 描述 和 报道 了 2 个 新 属 ,17 个 新 种 ,80 余 个 新 亚 种 , 有 65 个 种 和 50 多 个 亚 种 为 国内 新 记录 。《 中 国 动物 志 。 兽 纲 〈 第 八 卷 ) , 食肉 目 六》《 兽 纲 (第 六 卷 ) 嘴 齿 目 。 仓鼠 科 》 和 许多 省 区 的 兽 类 志 、 经 济 动物 志 、 资 源 动 物 志和 路 齿 动 物 志 的 出 版 说 明 我 国 现代 哺乳 类 分 类 研究 取得 MEjetz727e72325 )、 了 重大 进展 。 乌 类 在 解放 后 种 数 的 变化 也 进 三 步 说 明 这 一 问题 : 60 年 代 以 来 , 对 我 国 鸟 类 做 了 大 量 的 修订 , 发 现 和 描记 了 12 个 新 亚 种 。 郑 作 新 在 《中 国 鸟 类 分 布 目 录 》 (1955) 中 仅 列 出 1 099 种 ,1976 年 的 修订 版 为 1 166 种 ,1987 年 的 《中 国 乌 类 区 系 纲 要 》 为 1 186 种 ,1994 年 的 《中 国 鸟 类 种 和 亚 种 大 全 》 增 至 1 244 种 。 最近 5 年 又 有 所 增加 , 已 达 1 255 种 。 海洋 动物 在 中 国 海域 已 记录 了 2 万 余 种 生物 , 其 中 涉及 的 动物 有 24 个 门 , 种 数 最 多 的 为 节肢 动物 门 、 关 索 动物 门 和 软体 动物 门 , 每 门 动物 的 种 数 都 超过 2 500 种 .浮游 甲壳 类 的 种 类 和 数量 在 海洋 动物 中 占有 优势 , 中 国 科学 院 海洋 研究 所 对 浮游 甲壳 类 开展 了 很 多 研究 , 不 仅 掌 握 了 中 国 的 种 类 , 发 表 了 《中 国 海洋 浮游 赔 足 类 》(1965) , 同 时 对 其 区 系 和 动物 地 理 研 究 亦 有 深入 了 解 “〈 沈 嘉 瑞 、 郑 重 、 刘 瑞 玉 、 陈 清 潮 等 ) 。 浮 游 胶体 动物 是 海 洋 动 物 中 的 一 类 特殊 类 群 , 它 包括 腔 肠 动物 的 几 个 目 、 檬 水 母 动物 以 及 尾 索 动 物 中 的 被 圳 类 , 我 国学 者 对 在 中 国 海 区 的 这 些 种 类 和 区 系 也 做 过 不 少 研 究 〈 高 尚武 、 胡 靖 泼 、 陈 清 潮 等 ) 。 翼 足 类 和 异 足 类 是 软体 浮游 动物 , 在 中 国 近 海 共 记录 55 种 ( 张 福 绥 ) , 浮 笃 有 37 种 (新 种 2 个 ) ( 沈 寿 彭 ) 。 海洋 底 栖 动物 类 群 繁多 , 其 中 许多 类 群 是 重要 海产 品 或 在 环境 生物 学 和 污染 物质 迁移 转化 中 起 重要 作用 。 海绵 属 手 低 等 双 胚 层 动物 , 现 已 鉴定 中 国 海 有 106 种 《新 种 11 个 ) 〈 李 锦 和 );, 珊瑚 类 特 别 是 造 礁石 珊瑚 的 物种 在 我 国 海域 中 非常 丰 富 , 约 有 400 多 种 〈 邹 仁 林 、 周 近 明 、 李 楚 开 )》 多 毛 类 是 海洋 底 栖 动物 的 另 一 重要 类 群 , 是 经 济 鱼 类 的 饵料 和 环境 污染 的 指示 生 物 , 早 在 1957 年 中 苏联 合 考察 时 就 开展 过 渤 海 多 毛 类 的 分 类 研究 , 而 在 南海 至 今 已 发 表 了 870 多 种 〈 新 种 53 个 ) ( 吴 宝 玲 、 陈 木 、 沈 寿 彭 等 ) ; 软体 动物 是 海洋 底 栖 动 物 中 最 庞大 的 类 群 之 一 , 是 我 国 海 产品 的 重要 支柱 , 已 报道 种 类 近 2 500 多 种 ,开展 的 养殖 种 类 遍布 南北 海区 , 在 中 国 海 的 分 类 区 系 是 中 国 科 学 院 在 海洋 生物 分 类 区 系 研 究 的 主要 贡献 之 一 ( 张 条 、 齐 钟 彦 、 李 浩 民 、 马 同 、 张 福 绥 、 徐 凤 山 等 ) ;甲壳 类 是 海洋 底 栖 动物 的 又 一 优势 类 和 群 , 其 中 许多 种 类 是 重要 渔业 资源 或 养殖 对 象 , 现 已 鉴定 小 眼 端 足 类 138 种 〈 新 种 13 个 ) 〈 仁 先 秋 、 沈 嘉 瑞 、 张 汉 权 ), 糠 虾 79 种 (新 种 13 个 ) ( 王 绍 武 、 刘 瑞 玉 、 沈 嘉 瑞 ); 十 足 类 (对虾 等 ) 的 产量 丰富 而 且 经 济 价值 高 , 现 已 鉴定 出 391 种 (新 种 13 个 ) ( 刘 瑞 玉 、 王 永 良 等 ); 短 尾 类 方面 早已 出 版 了 《中 国 海洋 蟹 类 》, 记录 有 728 种 〈 新 种 86 个 ) 沈 嘉 瑞 、 戴 爱 云 、 陈 惠 莲 等 ); 昔 全 虫 现 已 鉴定 490 种 (新 种 88 个 ) ( 刘 锡 兴 ); 棘皮 动物 是 较 大 型 的 底 栖 海洋 动物 ,其 中 有 海参 、 海 胆 、 海星,50 年 代 出 版 了 《广东 的 海胆 类 》, 60 年 代 出 版 了 《中 国 经 济 动物 志 》 和 《中 国 动物 图 谱 》 的 未 皮 动 物 部 分 ,80 年 代 全 面 报道 了 西沙 群岛 的 环 皮 动物 , 我 国 现 已 鉴定 460 种 〈 新 种 21 个 ) .在 亚太 地 区 ,这 些 研究 一 直 居 领先 地 位 。 其 他 海洋 动物 的 综合 性 专著 尚 有 《南沙 群岛 及 其 邻近 海域 综合 调查 研究 报告 》 (1989)、 《南沙 群岛 及 其 邻近 海区 海洋 生物 研究 论文 集 》 (1991)、《 中 国 海 洋 生 物种 类 与 分 布 》 (1994)《 南 沙 群 岛 及 其 邻近 海域 生物 多 样 性 研究 》(1994) 等 .海洋 肴 椎 动物 包括 鱼 类 、 鸟 类 、 怜 行 类 和 哺乳 类 。 现 发 现 海洋 鱼 类 约 1. 2 万 种 , 中 国 海洋 鱼 类 2 000 余 种 ( 陈 清 潮 ) 。 早 在 50 一 60 年 代 , 已 出 版 有 《 黄 渤海 鱼 类 调查 报告 》(1955)、《 南 海鱼 类 志 》(1962)、《 中 国 软骨 鱼 类 志 》 (1960)、《 东 海鱼 类 志 》 (1963), 在 1987 年 出 版 的 《中国 鱼 类 系统 检 索 》 一 书 中 , 共 编 人 中 国 海 、 淡 水 鱼 类 2 831 种 ,其 中 圆 口 纲 4 种 , 硬 骨 鱼 类 2 665 种 〈 新 119 种 131 种 )。90 年 代 以 来 , 许多 海洋 鱼 类 著作 相继 出 版 , 如 《中 国 海洋 鱼 类 原色 图 谱 工 、 I 》(1992)《 珊 瑚 礁 鱼 类 》(1994)、《 南 沙 群 岛 及 热带 观赏 鱼 》(1994)、《 南 海 深海 鱼 类 》 (1996)、《 南 沙 群 岛 至 华南 沿岸 的 鱼 类 工 》 (1997), 大 大 丰富 了 我 国 海区 海洋 鱼 类 分 类 区 系 的 研究 , 现今 我 国有 海洋 鱼 类 约 2 000 余 种 (成 庆 泰 、 郑 葆 珊 、 张 春 霖 、 王 存 信 、 田 明 试 、 王 可 铃 、 徐 恭 昭 、 郑 文 莲 、 陈 清 潮 等 ) 。 我 国 海洋 疏 行 类 种 类 不 多 , 仅 有 海龟 科 和 棱 皮 龟 科 5 种 〈 赵 尔 密 )。 对 我 国 的 海区 乌 类 , 郑 作 新 的 《中 国 鸟 类 分 布 目录 》 有 详尽 的 记载 。 对 中 国 海区 的 哺乳 动物 也 有 许多 研 究 〈 黄 文 几 、 王 丕 烈 、 陈 鸿 嘉 、 周 开 亚 、 陈 万 青 ) , 出 版 了 《台湾 鲸 类 之 研究 》(1976)、 《中 国 海 兽 图 谱 》(1997) 等 专著 , 现 今 我 国 水 生 哺乳 类 计 有 67 种 , 除 淡水 生活 的 江豚 和 白 鱼 豚 外 , 其 余 均 为 海洋 哺乳 动物 。 上 述 工 作 不 仅 查 清 了 我 国 许 多 地 区 的 动 物 门类 的 资源 家 底 , 对 过 去 的 种 类 或 类 群 进 行 了 大 量 的 修订 , 发 现 了 许多 新 类 群 〈 新 亚 种 、 新 种 、 新 属 甚至 新 科 ) 和 新 记录 , 大 大 丰富 了 我 国 动物 的 物种 多 样 性 , 而 且 对 一 些 动物 的 系统 分 类 提出 了 一 些 新 的 观点 。 如 昆 虫 分 类 学 家 尹 文 英 自 1963 年 以 来 , 发 表 和 建 立 了 有 关 原 尾 虫 的 一 些 新 科 、 新 属 和 新 种 , 通 过 对 原 尾 虫 精子 和 感觉 器 官 亚 显 微 结 构 的 比 较 研 究 , 将 原 尾 目 从 昆虫 岗 下 的 一 个 目 级 地 位 提升 为 与 昆虫 岗 相 并 列 的 原 尾 纲 。 她 又 在 国家 基金 委 重点 项 目的 支持 下 开展 了 中 国 典 型 地 带 土壤 动物 的 研究 , 不 仅 填 补 了 我 国土 壤 动 物 许多 类 和 群 的 空白 , 极 大 地 丰富 了 这 些 类 和 群 的 分 类 学 资料 , 而 且 积累 了 它们 的 生态 和 生物 习性 知识 , 使 我 国土 壤 动物 的 研究 由 几乎 室 白 迅速 提高 到 国际 先进 水 平 。 印 象 初 以 青藏 高 原 的 蝗虫 为 基础 , 对 蝗虫 的 分 类 系 统 从 亚 科 开始 进行 了 新 的 编排 , 建 立 了 蝗虫 120 的 一 个 新 分 类 系统 。 伍 献 文 等 于 1981 年 建立 了 鲤 形 目 鱼 类 的 系统 发 育 关 系 。 周 开 亚 等 于 1987 年 从 淡水 鲸 类 骨 铝 的 比较 研究 中 提出 白 鳍 豚 应 独立 成 一 个 新 科 。 这 些 分 类 观点 都 引起 了 国内 外 同行 的 高 度 重 视 。 4. 动物 分 类 学 不 仅 要 识别 物种 、 应 用 动 物 分 类 的 原理 和 方法 定名 , 而 且 要 阐明 动物 物种 间 的 类 缘 关 系 和 分 类 系统 , 进 而 从 生物 进化 的 观点 来 研究 动物 的 起 源 、 演 化 、 分 布 及 进化 的 可 能 过 程 与 趋向 , 阐 明 动 物 系 统 发 育 的 过 程 及 其 规律 。 所 以 动物 分 类 学 又 称 之 为 动物 系统 学 。 我 国 的 动物 分 类 学 不 仅 在 现 生动 物 的 区 系 考 察 、 类 和 群 的 分 类 鉴定 、 动 物 志 的 编著 等 方面 有 长 足 的 进展 , 而 且 在 某 些 动物 功能 形态 的 分 化 、 动 物 的 起 源 与 演化 、 系 统 发 育 以 及 与 地 球 环境 变化 的 关系 等 方面 也 取得 了 举世 瞩目 的 成 就 。 如 在 古 兰 椎 动物 和 古生物 学 领域 : 1984 年 中 国 科学 院 南京 古 生 物 研 究 所 侯 先 光 在 云南 澄江 帽 天 山北 坡 挖 到 了 一 块 保存 了 软体 而 又 奇特 的 寒 武 纪 早期 无 脊 椎 动物 一 一 纳 罗 虫 化 石 , 以 后 的 十 多 年 来 , 相继 在 澄江 帽 天 山 先 后 出 土 了 40 多 个 动物 门类 、100 余 种 动物 的 化 石 , 其 中 不 仅 有 大 量 的 海绵 动物 、 腔 肠 动物 、 腕 足 动物 、 软 体 动 物 、 节 肢 动物 和 早期 的 兰 索 动物 一 一 云南 虫 , 而 且 还 有 一 些 鲜 为 人 知 的 珍稀 动物 及 形 形 色 色 难 以 归 和 人 任何 已 知 动物 门类 的 疑难 化 石 。 这 一 发 现 不 仅 填 补 了 寒 武 纪 早 期 生物 化 石 研 究 的 空白 , 而 且 为 人 类 研究 地 球 古 生 代 寒 武 纪 早 期 生命 大 爆发 及 这 个 时 期 动物 的 功能 形 态 、 系 统 演 化 、 生 活 习 性 、 生 态 环境 、 埋 藏 条 件 和 保存 方式 提供 了 重要 的 实物 依据 。 这 一 发 现 告诉 人 们 地 球 上 由 简单 的 三 叶 虫 类 演 变 成 有 40 多 个 门类 的 澄江 动物 群 仅仅 经 历 了 300 万 年 的 时 间 , 在 地 球 生物 历史 38 亿 年 的 漫长 历史 长 河中 , 这 短 短 的 300 万 年 内 接 二 连 三 地 冒 出 了 那么 多 动物 门类 和 新 种 , 仿 佛 是 生命 的 大 爆炸 。 这 一 发 现 , 让 世界 为 之 震惊 :澄江 古生物 动物 群 也 因此 与 澳大利亚 埃 迪 尔 动 物 群 、 加 拿 大 布尔 吉 斯 动物 群 并 列 为 地 球 早 期 生命 起 源 和 演化 实例 的 三 大 奇 迹 , 被 认为 是 20 世纪 古生物 学 的 重大 发 现 。 1999 年 11 月 我 国学 者 与 国外 学 者 合作 ,在 英 国 《自然 )》 杂志 上 又 刊载 了 在 云南 滇池 海口 地 区 发 现 了 寒 武 纪 早期 原始 鱼 类 化 石 “ 海 口 鱼 ” 和 “昆明 鱼 ”的 相关 论文 , 这 是 世界 上 最 古老 的 脊 椎 动物 化 石 , 它 与 澄江 古生物 动 物 群 几乎 处 于 同一 时 代 〈 约 4. 5 亿 年 前 的 早 寒 武 纪 ) .澄江 古生物 动物 群 的 发 现 揭示 了 塞 武 纪 生 命 大 爆炸 的 “ 初 狐 ",“ 海 口 鱼 ” 和 “ 昆 明 鱼 ” 则 更 细致 、 深 入 地 揭示 了 寒 武 纪 生命 大 爆炸 的 “全 瑶 ,, 为 动物 学 中 关于 将 椎 动物 及 其 重要 器 官 的 起 源 提供 了 可 靠 的 依据 。90 年 代 中 期 以 来 , 古 脊 椎 动物 与 古人 类 研究 所 的 古 鸟 类 学 家 侯 连 海 与 美国 学 者 在 辽宁 西部 发 现 了 大 批 中 生 代 晚 侏 罗 世 的 鸟 类 化 石 一 一 “孔子 岛 ” 和 早 白 垩 世 华夏 鸟 , 其 数量 之 多 , 远 远 超过 世界 其 他 地 区 全 部 中 生 代 鸟 类 化 石 标本 的 总 和 .对 这 一 早期 鸟 类 动物 群 的 研究 , 首先 提出 了 晚 侏 罗 世 是 鸟 类 第 一 次 大 分 异 辐 射 的 晚期 ;在 早期 鸟 类 进化 过 程 中 , 渐 变 与 罕 变 同时 存在 ;支持 鸟 类 飞行 的 树 栖 起 源 说 ; 岛 类 的 祖先 不 是 恐龙 而 是 初 龙 类 ;首先 提出 岛 类 从 疏 行 动物 分 化 出 来 后 不 久 就 分 为 两 大 支 系 , 而 “和 孔子 鸟 ” 代 表 鸟 类 飞行 进化 的 主 流 ; 将 现 生 鸟 类 的 历史 向 前 推进 了 至 少 6 000 万 年 ; 首次 建立 了 鸟 类 飞行 进化 的 完整 系列 模式 由 于 取得 了 这 一 系列 研究 成 果 和 极为 丰富 的 化 石 资源 , 使 我 国 逐渐 成 为 世界 鸟 类 起 源 . 早 期 演化 及 现 生 鸟 类 起 源 的 研究 中 心 。 在 现 生动 物 中 , 草 文宣 和 陈 宜 瑜 等 对 青藏 高 原 的 特有 鱼 类 一 - 裂 腹 鱼 类 和 高 原 鳅 属 CT7izplopjpysa) 鱼 类 的 形状 分 化 、 起源 和 演化 进行 研究 , 发 现 以 这 些 鱼 类 为 主体 组 成 的 高 原 鱼 类 是 随 着 青藏 高 原 的 隆起 而 出 现 , 并 随 着 高 原 的 急剧 抬升 而 特 化 , 现 有 的 裂 腹 鱼 类 存在 着 三 个 不 同 的 特 化 等 级 , 而 且 具 有 由 高 原 边 缘 向 高 原 腹 地 特 化 的 分 布 格局 , 每 一 特 化 等 级 代表 了 青藏 高 原 在 隆起 过 程 中 的 一 个 特定 历史 阶段 , 高 原 鱼 类 的 形成 与 演化 是 对 青藏 高 原 隆 升 事件 的 直接 反映 。 从 高 原 鱼 类 区 系 来 源 和 演化 论证 了 青藏 高 原 的 隆起 也 经 历 了 三 个 阶段 ;并且 认 为 青藏 高 原 的 隆 升 和 全 球 气候 的 变 冷 , 在 欧 亚 大 陆 共 同 促成 了 古 北 界 、 东 洋 界 特有 类 和 群 的 分 化 , 也 促成 了 再 藏 高 原 区 大 范围 特有 类 群 的 分 化 , 进 而 提出 了 青藏 高 原 区 既 不 属于 古 北 界 , 也 不 属于 东 洋 界 , 在 动物 地 理 上 应 独立 成 与 之 并 列 的 一 个 新 界 一 一 青藏 高 原 界 。 从 鱼 类 区 系 来 源 的 角度 分 析 , 还 认为 青藏 高 原 界 与 东洋 界 有 更 近 的 亲缘 关系 。 5. 分 类 学 自 林 奈 黄 定 它 的 基础 以 来 , 其 分 类 原理 和 方法 不 断 得 以 发 展 和 更 新 。 昆 虫 学 家 陈 世 驻 于 60 年 代 至 70 年 代 发 表 了 一 系 列 有 关 分 类 学 兰 干 理 论 和 方法 的 论文 ,1977 年 出 版 《进化 论 与 分 类 学 》 一 书 , 提 出 物种 变 又 不 变 与 种 间 连 续 又 间断 的 概念 , 认 为 变 是 物种 发 展 的 根据 ,不 变 是 物种 存在 的 根据 ; 物种 是 真实 存在 的 , 是 生物 进化 的 单元 , 是 生物 系统 线 上 的 基本 间断 ;系统 发 育 是 变 又 不 变 的 进化 过 程 , 进 化 论 是 生物 分 类 的 理论 基础 , 分 类 学 是 生物 进化 的 历史 总 结 。 我 国学 者 自 80 年 代 以 来 也 陆续 开展 了 关 椎 动物 〈 鱼 类 、 两 栖 类 、 疏 行 类 、 鸟 类 和 哺乳 类 ) 和 某 些 昆 虫 〈 如 果 蝇 ) 的 核 型 和 带 型 细胞 分 类 研究 〈 施 立 明 、 陈 宜 峰 、 郭 建 民 、 刘 瑞 清 、 王 宗仁 、 陈 志平 、 张 维 道 、 吴 鹤 龄 、 卞 小 庄 、 李 庆 伟 、 李 树 深 、 吴 贯 夫 、 余 先觉 、 周 墩 、 知 瑞光 、 林 发 瑶 等 ), 出 版 了 《中 国 鸟 类 染色 体 图 谱 》、《 中 国 灵 长 类 染色 体 》《 哺 乳 动 物 染色 体 》《 鹿 的 核 型 与 染色 体 进 化 ;等 121 专著 。 施 立 明 等 通过 染色 体 核 型 的 研究 , 甚 至 发 现 了 高 黎贡山 的 一 种 魔 可 能 为 新 种 〈 后 经 鉴定 确 系 为 新 种 贡 山 麻 ), 并 对 魔 属 动物 的 系统 进化 从 细胞 学 和 分 子 生 物 学 的 角度 进 行 了 深入 的 研究 , 提 出 了 独特 的 见解 。90 年 代 后 , 一 批 年 轻 学 者 用 分 子 生 物 学 和 细胞 一 分 子 生物 学 相 结合 的 技术 从 和 蛋白质、 核酸 到 DNA 的 基因 序列 对 一 些 动 物 进行 研 究 , 如 大 熊猫 、 雪 豹 、 麻 、 姬 鼠 、 猕 猴 类 、 长 臂 猿 、 金 丝 猴 、 蜂 猴 、 能 超 科 、 链 、 鲜 和 草鱼 及 果 蝇 等 , 探 讨 它 们 的 属 种 分 化 和 系统 演化 , 论 证 或 解决 了 这 些 动物 过 去 用 宏观 分 类 难于 解决 的 一 些 难 题 ( 张 亚 平 、 宿 宾 、 兰 宏 、 王 文 、 丁 波 、 杨 凤 堂 、 陈 永久 、 李 思 发 等 ) 。 我 国 动物 分 类 学 虽然 取得 了 很 大 的 成 就 , 但 任 重 而 道 远 。 动 物 在 生物 系统 中 的 错 综 复 杂 性 和 动物 分 类 学 任务 的 浩大 , 在 某 种 程度 上 可 以 由 下 面 的 数字 显示 出 来 : 据 估计 , 地 球 上 有 300 万 一 500 万 种 生物 (有 人 估计 可 能 达 1 000 万 一 3 000 万 甚至 上 亿 种 ) , 但 科 学 上 所 描述 定名 的 却 只 有 173. 9 万 种 左右 , 其 中 动物 约 137 万 种 , 占 全 部 已 知 生物 种 类 的 78.78% 。 在 千姿百态 的 生物 世界 中 , 动物 是 最 多 的 一 个 类 群 。 在 动物 中 , 无 脊椎 动物 132. 5 万 种 〈 昆 虫 约 90 余 万 种 ) , 兰 椎 动物 4 万 余 种 。 在 我 国 , 如 果 按 我 国 动物 种 数 占 全 球 种 总 数 的 1/10 统计 , 估计 我 国 的 动物 可 能 有 30 万 一 50 万 种 , 但 已 描述 的 仅 约 8 万 种 , 尚 不 足 估 计 种 数 的 17/5 一 1/4。 也 就 是 说 还 有 70% 以 上 的 种 类 尚未 被 研究 , 特 别 是 对 海洋 无 脊椎 动物 和 昆虫 , 已 研究 的 类 群 多 是 一 些 有 经 济 价值 的 类 群 ,一 些 门类 还 无 人 问津 。 在 昆虫 1 000 多 个 科 中 , 我 国学 者 仅 涉 及 约 200 个 科 。 即 使 是 被 认为 研究 得 比较 深入 的 兰 椎 动物 亦 很 不 够 , 如 哺乳 类 , 记 今 尚 无 一 本 可 供 参 考 的 全 国 物种 分 类 名 录 和 检索 表 , 至 今 中 国 究竟 有 多 少 种 众说 不 一 《中 国 动物 志 。 122 哺乳 纲 》 共 九 卷 , 迄 今 只 出 了 两 卷 。 如 此 复 杂 的 动物 世界 , 每 个 类 群 都 有 每 个 类 群 的 特 征 , 都 有 一 定 的 认识 它们 的 方法 , 要 认识 这 些 物 种 和 类 和 群 是 非常 艰巨 的 , 所 以 动物 分 类 学 的 任务 还 非常 繁重 。 参考 文献 中 国 科 学 院 生物 科学 与 技术 局 , 中 国 科学 院 生 物 多 样 性 研讨 会 会 议 录 ,1990。 宋 大 祥 , 沈 辑 芬 , 钱 敬文, 王 宗 禄 , 胡 锦 意 : 动 物 , 见 :《 中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 》 北京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 ,1998。 陈 世 骏 :《 进化 论 与 分 类 学 为 北京 : 科学 出 版 社 ,1978。 ( 王 应 祥 ) 硝 椎 动物 比较 解剖 学 (Comparative Anatomy of Vertebrates ) 兰 椎 动物 比较 解剖 学 是 脊 椎 动物 学 的 一 个 分 支 学 科 , 通 称 比较 解剖 学 。 它 是 以 肴 椎 动物 宏观 解剖 学 为 基础 , 对 其 不 同 分 类 阶 元 或 类 群 的 组 织 、 器 官 、 系 统 之 间 的 形态 结构 和 生理 功能 加 以 比较 的 科学 。 通 常 还 借助 于 古 肴 椎 动物 化 石 、 疹 椎 动物 胚胎 学 等 相关 科 学 领域 的 研究 成 果 , 结 合 系统 发 育 和 个 体 发 育 来 前 明 亲 缘 关 系 并 进而 揭示 痛 椎 动物 形态 和 功能 的 进化 途径 与 规律 , 为 生物 进化 学 说 提供 论据 。 比较 解剖 学 是 18 世纪 90 年 代 由 法 国 动 物 学 家 、 古 生物 学 家 居 维 叶 (Cuvier) 所 创立 的 。 到 19 世纪 中 叶 , 随 着 达尔 文 (Darwin ) 进化 论 学 说 的 建立 而 得 到 壕 勃 的 发 展 。 赫 克 尔 〈Haeckel,1834 一 1919) 的 “重演 论 ” (Theory of recapitulation ) 或 “生物 发 生 律 ” (Biogenetic law) 更 促进 了 并 椎 动物 比较 解 剖 学 向 着 比较 形态 发 生 学 或 实验 比较 形态 学 领域 纵深 扩展 。 比 较 解 剖 学 历经 200 余年 的 发 展 , 已 有 大 量 的 、 不 同 版 本 的 《 兰 椎 动物 比较 解剖 学 》 专 著 问 世 , 以 宏观 解剖 学 为 主 的 动物 形态 学 已 经 达到 相当 系统 、 深 入 的 境 地 , 取 得 了 显著 的 成 果 。 对 于 各 大 类 和 群 的 代 表 动 物 、 在 兰 椎 动物 分 类 和 进化 上 具有 重要 意义 的 物种 、 实 验 动物 以 及 家 禽 、 家 畜 等 , 均 有 详尽 的 系统 解剖 学 和 比较 解剖 学 专著 问 世 。 宏 观 形态 学 发 展 的 “登峰造极 ”, 使 后 来 者 举步维艰 , 加 以 缺乏 在 理论 上 和 研究 方法 上 的 重大 突破 以 及 分 子 生物 学 等 新 兴学 科 的 迅猛 发 展 , 给 传统 的 动物 解剖 学 和 比较 解剖 学 以 猛烈 冲击 。 以 至 到 20 世纪 50 年 代 以 后 , 科学 研究 队伍 以 及 在 高 等 院 校 的 教学 队伍 均 大 为 缩小 , 曾 被 一 些 人 称 为 “过 时 的 学 科 ”。 然而 进入 80 年 代 , 进化 形态 学 和 功能 解剖 学 以 及 应 用 形态 学 形成 主流 并 得 到 发 展 。 比 较 解剖 学 顺应 此 形势 , 将 有 关 方向 纳 人 本 学 科 的 研究 领域 , 也 获得 相应 的 发 展 。 总 之 , 将 宏观 研究 与 微观 研究 结合 起 来 , 把 形态 和 功 能 的 研究 综合 到 进化 生物 学 的 主题 上 , 为 比 较 解剖 学 开拓 了 新 领域 。 肴 椎 动物 解剖 学 和 比较 解剖 学 是 在 20 世纪 20 年 代 随 着 一 批 欧美 及 日 本 的 留学 生 昌国 , 在 我 国 高 等 院 校 兴办 生物 学 系 以 及 成 立 中 国 科 学 社 动物 研究 所 等 研究 机 构 而 引入 我 国 的 。 秉 志 “ 江 豚 骨 学 的 初步 观察 ” (1925) 应 是 这 一 领域 的 开端 。 而 从 比较 解剖 学 领域 开展 研究 的 , 则 以 朱 元 易 “ 中 国 鲤 科 鱼 类 之 鳞片 、 咽 骨 及 牙齿 之 比较 研究 ” 《1935) 和 彭 鸿 绥 的 “ 盘 羊 头骨 的 解剖 ” 《1937) 为 代表 .。 前 者 就 鳞片 、 咽 骨 及 牙齿 的 形态 特征 论述 了 淡水 鱼 类 的 主要 类 群 鲤 科 鱼 类 的 亲缘 关系 和 系统 分 类 位 置 , 后 者 对 比 了 盘 羊 和 绵羊 的 骨骼 系统 , 指 出 盘 羊 是 比 绵羊 更 为 进步 的 一 支 。 然 而 与 生物 学 的 其 他 领域 《例如 实验 生物 学 ) 相 比 , 从 事 比 较 解剖 学 教 学 与 科学 研究 的 人 数 均 十 分 稀少 .加 以 战争 、 动乱 , 民 不 聊 生 , 发 展 甚 为 缓慢 , 从 事 本 学 科 的 研究 人 员 犹 如 凤毛麟角 。 新 中 国 成 立 以 后 , 使 这 一 学 科 得 到 一 定 程度 的 发 展 , 首 先 反映 在 高 校生 物 学 系 和 医 学 院 系 的 教学 计划 方面 , 有 相当 的 院 校 开 设 了 “ 将 椎 动 物 比 较 解 剖 学 ”。50 年 代 初 , 薛 德 育 以 及 夏 康 农 、 郝 天 和 等 先后 出 版 了 教材 ,使 我 国 结束 了 没有 中 文教 科 书 的 历史 。 但 是 ,这 些 教材 或 偏 于 简略 或 内 容 过 于 陈旧 , 大 体 上 是 以 20 年 代 国 外 教材 编译 而 成 。 直至 改革 开 放 , 在 “科教 兴国 ”的 大 好 形势 下 , 才 相继 勾 有 马克 勤 、 郑 光 美 、 张 重 闻 、 杨 安 峰 、 程 红 编写 的 教材 问世 。 这 些 教材 在 取材 和 内 容 上 ,基本 上 能 反映 现代 这 一 学 科 领 域 的 发 展 , 是 一 个 恨 好 的 开端 。 然 而 在 新 形势 下 , 比 较 解剖 学 仍然 受 着 生物 科学 中 迅速 发 展 着 的 新 兴学 科 的 冲击 , 面 临 后 继 乏 人 的 严峻 形势 。 建国 以 来 我 国 在 肴 椎 动物 解剖 学 方面 所 发 表 的 论文 近 200 篇 、 专 著 20 余 种 , 涉 及 实 验 动物 、 家 禽 、 家 畜 以 及 特产 濒危 动物 〈 例 如 大 熊猫 、 金 丝 猴 、 扬 子 忽 ) 的 系统 解剖 等 众多 方面 。 然 而 以 比较 解剖 学 为 主旨 的 研究 工作 并 不 很 多 。 例 如 朱 元 易 等 对 我 国 软骨 鱼 类 侧线 系统 及 罗 伦 管 系统 的 比较 研究 , 张 有 为 和 宋佳 坤 对 鳝 亚 目 和 鳃 科 鱼 类 侧线 形态 的 研究 , 郑 文 莲 对 铺 科 鱼 类 耳 石 的 比较 研究 , 田 婉 淑 等 对 我 国 两 栖 类 舌 骨 肌 的 比较 研究 , 中 科 院 昆明 动物 研究 所 叶 智 彰 、 芯 燕 章 等 对 川 金丝猴 与 滇 金丝猴 的 一 系列 比较 解 训 学 研 究 , 周 开 亚 等 对 白 鱼 豚 的 系统 研究 , 卢 于 道 、 张 鹤 宇和 林 大 诚 等 对 大 驴 猫 的 器 官 系统 比较 研究 , 郑 光 美 等 对 三 种 马 鸡 后 肢 肌 的 比较 解 剖 等 , 都 是 结合 形态 学 特征 的 分 析 并 对 系统 分 类 学 提出 见解 的 工作 。 在 进化 形态 学 和 比较 功能 解剖 学 这 一 国 际 上 比较 活跃 的 领域 ,国内 尚 少 开 展 研究 . 朱 靖 关 于 志 鼠 前 肢 对 滑翔 运动 的 适应 以 及 陈 宜 123 瑜 关 于 鱼 鱼 颅骨 结构 对 掠 食 生 态 的 适应 等 , 是 这 一 领域 的 代表 性 工作 。 而 真正 从 比较 解 剖 学 成 果 去 探讨 生物 进化 和 功能 适应 的 研究 在 我 国 尚未 开始 。 我 国 是 世界 上 动物 种 类 最 多 的 国家 之 一 , 特 产 种 和 经 济 动物 都 极为 丰富 , 为 比较 解剖 学 的 发 展 提供 了 得 天 独 厚 的 条 件 。 如 何 从 实际 出 发 , 合 理 布 局 , 对 这 一 学 科 加 以 积 极 的 保护 和 扶植 , 是 面向 21 世纪 的 一 项 重任 。 参考 文献 马克 勤 , 郑 光 美 主编 ;:《 关 椎 动物 比较 解剖 学 》 北京 : 高 等 教育 出 版 社 ,1985。 张 备 闻 :《 状 椎 动物 比较 解剖 学 》, 北京 : 高 等 教 育 出 版 社 ,1986。 杨 安 峰 , 程 红 :《 关 椎 动物 比较 解剖 学 ), 北 京 : 北京 大 学 出 版 社 ,1999 。 国家 自然 科学 基金 委员 会 :《 动 物 科 学 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1997。 郑 光 美 , 杨 安 峰 : 动物 形态 学 发 展 趋势 及 我 国 近期 发 展 战 略 ,《 动 物 学 杂志 》,27(4):53 一 56,1992。 ( 郑 光 美 ) 无 券 椎 动物 学 (Invertebrate Zoology) 无 脊椎 动物 学 是 动物 学 中 以 研究 类 群 划 分 的 学 科 。 本 门 学 科 与 脊椎 动物 学 相 并 列 ,其 研究 对 象 包括 从 原生 动物 到 状 索 动物 门 的 头 索 动 物 亚 门 。 而 肴 椎 动物 学 的 研究 对 象 仅 包 括 关 索 动物 门 中 肴 椎 动物 亚 门 中 的 兰 椎 动物 。 原生 动物 早先 作为 一 个 门 , 即 原生 动物 门 , 而 现在 已 作为 原生 生物 界 中 的 一 个 亚 界 一 一 原生 动物 亚 界 , 严 格 说 来 , 已 不 能 与 动 物 界 中 各 门类 混 而 为 一 ,因此 介绍 动物 门类 , 应 以 多 和 孔 动 物 门 作 为 第 一 个 门 。 但 在 习惯 上 把 原生 动物 与 动物 界 的 各 个 门类 放 在 一 起 讨 124 论 仍 是 很 自然 的 事 。 近 年 国际 上 出 版 的 无 肴 椎 动物 学 专著 仍 把 原生 动物 包括 在 内 , 但 不 再 作为 传统 上 的 一 个 门 , 而 是 分 为 几 个 门 。 无 兰 椎 动物 包括 除 肴 索 动 物 门 中 的 肴 椎 动物 亚 门 以 外 的 全 部 后 生动 物 (Metazoa ) 。 根据 新 的 分 类 系统 , 包括 以 下 34 门 。 多 和 孔 动 物 门 (Porifera, 或 称 海绵 动物 门 Spongia, 全 球 约 10 000 种 , 中 国 约 115 种 )、 扁 盘 动 物 门 (CPlacozoa , 全球 1 种 )、 刺 胞 动物 门 (Cnidaria, 旧称 腔 肠 动物 门 Coelenterata, 全 球 约 10 000 种 , 中 国 约 1 000 种 )、 棋 水 母 动物 门 (CCtenophora , 全 球 约 100 种 , 中 国 约 9 种 )、 扇形 动物 门 (Platyhelminthes, 全 球 约 25 000 种 ,中 国 约 1 800 种 )、 中 生动 物 门 (Mesozoa, 全 球 约 50 种 ,中国 1 种 )、 纽 形 动 物 门 (Nemertea, 全 球 约 900 种 , 中 国 约 60 种 )、 晒 咽 动 物 门 (Gnathostomula , 全 球 约 100 种 )、 腹 毛 动物 门 〈Gastrotricha , 全 球 约 400 种 ) 线虫 动物 门 (Nematoda , 全 球 约 15 000 种 , 中 国 约 650 种 )、 线 形 动 物 门 (Nematomorpha , 全 球 约 250 种 , 中 国 未 统 计 )、 动 吻 动 物 门 (Kinorhyncha , 全 球 约 100 种 , 中国 约 10 种 )、 铠 甲 动物 门 (Loricifera, 全 球 1 种 )、 电 鳃 动物 门 (Priapulida,, 全 球 约 16 种 , 中 国 2 种 )、 轮 形 动物 门 (Rotifera, 全 球 约 2 000 种 , 中 国 约 800 种 )、 环 头 动物 门 (Acanthocephala , 全 球 约 1 000 种 , 中 国 约 40 种 )、 星 虫 动 物 门 (Sipuncula, 全 球 约 250 种 , 中 国 43 种 )、 弱 虫 动物 门 〈Echiura , 全 球 约 150 种 ,中国 11 种 )、 须 腕 动物 门 (Pogonophora , 全 球 约 100 种 , 中 国 1 种 )、 环 节 动 物 门 (Annelida , 全 球 约 12 000 种 , 中 国 约 1 470 种 )、 软 体 动物 门 (Mollusca , 全 球 约 98 800 种 , 中 国 约 3 500 种 )、 顺 形 动物 门 (Phorona, 全 球 约 10 种 , 中 国 约 4 种 )、 胸 足 动 物 门 (Branchiopoda ,全 球 约 280 种 ,中 国 约 8 种 )、 苔 父 动 物 门 〈Bryozoa, 全 球 约 4000 种 , 中 国 约 490 种 )、 内 肛 动 物 门 (Entoprocta, 全 球 约 60 种 , 中 国 约 9 种 )、 环 口 动物 门 〈Cycliophora , 全 球 1 种 ) 、 缓 步 动 物 门 〈Tardigrada, 全 球 约 600 种 , 中 国 约 42 种 )、 五 口 动物 门 〈Pentastoma , 全 球 约 100 种 , 中国 约 3 种 )\ 有 爪 动物 门 (Onychophora, 全 球 约 70 种 , 中 国 未 统计 )、 节 肢 动物 门 (Arthropoda , 分 为 三 个 亚 门 : 丈 肢 动物 亚 门 Chelicerata , 全 球 约 63 000 种 , 中 国 约 7 000 种 ; 单 肢 动 物 亚 门 Uniramia , 全 球 约 933 660 种 , 中 国 约 52000 种 甲壳 动物 亚 门 Crustacea , 全 球 约 40 000 种 , 中 国 约 3 800 种 )、 毛 显 动 物 门 《Chaetognatha , 全 球 约 70 种 ,中国 约 37 种 )、 半 索 动 物 门 CHemichordata, 全 球 约 100 种 , 中 国 约 6 种 )、 环 皮 动 物 门 〈Echinodermata , 全 球 约 6 250 种 , 中 国 约 506 种 )、 兰 索 动 物 门 《Chordata , 包 括 三 个 亚 门 : 尾 索 动 物 亚 门 Urochordata , 全 球 约 1 400 种 ,中 国 约 125 种 ; 头 索 动物 亚 门 Cephalochordata, 全 球 约 25 种 , 中 国 3 种 ; 养 椎 动物 亚 门 Vertebrata 不 属 于 无 脊 椎 动物 范畴 , 全 球 约 45 417 种 , 中 国 约 6 347 种 ) 。 无 肴 椎 动物 在 生物 的 物种 多 样 性 中 占 第 一 位 。 据 统计 , 无 肴 椎 动物 已 描述 的 种 类 约 132. 5 万 种 , 占 已 知 全 部 动物 种 类 数 (137 万 种 ) 的 96.71%, 占 全 部 生物 已 描述 种 类 数 《173. 9 万 种 ) 的 76. 19% 。 无 脊椎 动物 学 的 重 要 性 不 仅 在 于 其 巨大 的 物种 多 样 性 , 更 体现 在 其 形态 、 结 构 、 行 为 、 适 应 性 、 生 活 史 及 生物 学 各 方面 的 多 样 性 。 动 物 学 中 许多 重要 的 问题 的 研究 都 包括 在 本 门 学 科 内 ,诸如 :多 细胞 动物 〈 后 生动 物 Metazoa) 的 起 源 、 两 侧 对 称 的 起 源 、 胚 层 和 体腔 的 起 源 和 演变 、 动 物 从 低 等 向 高 等 的 演化 , 以 及 各 大 门类 的 系 统 发 生 以 及 兰 索 动物 的 起 源 等 等 。 无 脊 椎 动 物 遍 布 世 界 各 地 , 是 各 种 生态 系统 的 重要 组 成 部 分 , 与 人 类 的 生存 环境 、 身 体 健康 和 食 物 来 源 有 千 丝 万 缕 的 直接 或 间接 的 关系 。 这 也 是 无 兰 椎 动物 学 重要 性 的 另 一 个 方面 。 我 国 在 20 世纪 初 才 开始 现代 无 兰 椎 动 物 学 的 研究 。 除 在 大 学 开设 生物 学 系 培养 人 才 外 , 于 20 年代 开始 建立 动物 学 的 研究 机 构 , 如 1922 年 在 南京 的 中 国 科 学 社 生物 研究 所 ,1928 年 在 北京 的 静 生 生物 调查 所 。1934 年 中 国 动物 学 会 的 成 立 标 志 着 我 国 现代 动物 学 已 经 有 了 初步 的 研究 基础 和 一 批 分 支 学 科 的 先驱 者 。 中 国 动物 学 会 和 中 国 昆 虫 学 会 现 已 发 展 为 有 影响 的 学 术 团 体 , 加 上 地 方 学 会 , 会 员 各 达 万 人 .。 动物 学 会 下 属 13 个 二 级 学 会 (专业 委员 会 ), 其 中 有 5 个 为 无 脊 椎 动物 学 科 : 原生 动物 学 , 寄生 虫 学 , 甲壳 动物 学 , 蛛 形 学 和 贝 类 学 。 我 国 近代 动物 学 的 开拓 者 和 主要 葛 基 人 秉 志 最 早 发 表 有 关 昆 贝 和 浙江 沿海 、 长 江 中 下 游 无 脊 椎 动物 的 区 系 调 查 报告 。 此 后 作为 他 的 学 生 或 后 继 者 , 涌 现 了 一 大 批 我 国 无 兰 椎 动物 学 中 有 关 分 支 学 科 的 芮 基 人 , 如 研究 原生 动物 和 轮 虫 的 专家 王家 枯 , 原 生动 物 学 家 倪 达 书 、 张 作 人 和 陈 阅 增 , 寄 生 虫 学 家 唐 仲 璋 , 环 节 动 物 学 家 陈 义 , 甲 过 动物 学 家 沈 嘉 瑞 , 贝 类 学 家 张 得 等 。 此 外 鱼 类 学 家 伍 献 文 也 曾 在 早年 发 表 过 有 关 蠕 虫 、 艇 和 蛛 形 类 ( 蝎 、 凌 蝎 ) 的 论文 。 节 肢 动 物 中 的 昆虫 是 物 种 最 丰富 的 一 个 类 群 , 由 于 在 医学 和 农业 中 与 人 类 关系 密切 , 是 无 养 椎 动物 研究 中 备 受 重视 的 一 个 类 群 . 著 名 的 昆虫 学 家 有 刘 崇 乐 、 蔡 邦 华 、 陈 世 邓 、 陆 宝 刨 、 钦 俊 德 、 蒲 热 龙 、 周 尧 、 朱 弘 复 、 杨 集 昆 、 张 广 学 等 。 早 期 的 无 兰 椎 动物 学 研究 工作 多 限于 分 类 和 区 系 调 查 工作 , 但 在 一 些 重 要 的 类 群 , 如 原生 动物 、 寄生 蠕虫 、 甲 过 类 、 昆 虫 等 方面 也 不 乏 形态 学 、 生 态 学 、 生 物 学 、 生 理学 和 流行 病 学 等 方面 有 价值 的 研究 成 果 。 125 新 中 国 成 立 后 的 这 半 个 世纪 内 , 我 国 无 兰 椎 动物 学 的 研究 有 了 迅速 的 进展 。 主 要 表 现在 : 1. 大 规模 的 资源 普查 得 以 开展 , 研 究 人 员 的 足迹 遍及 最 北端 的 黑龙 江 到 最 南端 的 海南 , 海 洋 动 物资 源 调 查 覆 盖 包 括 南沙 群岛 在 内 的 各 大 海区 , 取 得 大 量 的 第 一 手 宝贵 资 料 和 数 百 万 号 标本 。2. 填补 了 无 脊椎 动物 研 究 中 的 许多 空白 的 门类 , 如 轮 虫 、 蚂 类 、 绥 步 动物 、 多 毛 类 、 术 虫 类 、 多 足 类 等 。3. 结 合 医学 研究 病原 体 、 传 染 媒介 、 寄 生 虫 的 生 物 学 和 流行 病 学, 为 重大 寄生 虫 病 〈 如 血 吸 虫 病 、 丝 虫 病 、 钩 虫 病 、 准 疾 、 黑 热 病 ) 的 防治 做 出 贡献 。4. 通过 对 农林 业 害虫 (如 蝗 虫 、 蜡 虫 、 粘 虫 、 蚜 虫 、 松 毛虫 ) 的 预测 预 报 和 防治 的 研究 , 以 及 对 害虫 天 敌 的 培育 和 利用 的 研究 , 大 大 减少 了 虫害 的 发 生 , 减 轻 了 危害 的 程度 。5. 在 渔业 和 畜牧 业 增产 方面 有 对 致 病 无 脊椎 动物 的 防治 , 以 及 虾 、 蟹 、 贝 类 的 增产 研究 。 研 究 内 容 涉 及 这 些 经 济 无 肴 椎 动物 的 食性 和 受精 生物 学 等 , 有 的 还 包括 生殖 、 泗 游 等 。6. 工业 用 、 传 粉 用 、 药 用 、 观赏 用 无 脊椎 动物 〈 包 括 昆 虫 ) 的 生物 学 和 培育 。7. 利用 微型 动物 进行 污染 监测 和 废水 的 生物 处 理 。8, 动物 分 废物 , 如 蝎 毒 、 蜘 蛛 毒 的 分 析 和 毒素 测定 , 多 种 昆虫 的 性 外 激素 的 测定 和 合成 以 及 在 害虫 防治 中 的 应 用 。9. 应 用 新 技术 , 如 电镜 、 同 工 酶 、 染 色 体 、 分 子 生物 学 技术 研究 无 脊 椎 动物 的 超 微 结构 的 系统 发 生 。10, 利 用 原生 动物 为 材料 , 在 研 究 核 质 关 系 和 有 性 生殖 过 程 诱发 机 制 方面 取 得 成 果 , 为 细胞 学 和 遗传 学 中 有 关 问 题 的 探 讨 做 出 贡献 。 摸 清 我 国 动物 的 家 底 是 动物 学 研究 的 基 础 。 近 40 年 来 ,动物 学 工作 者 参加 了 多 次 国 家 自然 资源 和 自然 条 件 的 综合 考察 。 通 过 考 察 而 出 版 的 报告 , 如 《西藏 综合 考察 论文 集 。 水 生生 物 及 昆虫 》 (1964)、《 西 藏 尾 虫 》 126 (第 一 册 ,,1981 年 ; 第 二 册 ,,1982) ,《 西 藏 水 生 无 肴 椎 动物 》 (1983)、《 西 藏 高 原 原 生 动 物 》(1983)、《 横 断 山 昆虫 》 (1992)、《 龙 栖 山 动物 》(1993)、《 南 沙 郡 岛 及 其 邻近 海洋 生 物 多 样 性 研究 》(1994)、《 西 南 武陵 山地 区 动 物资 源 和 评价 》(1994)、《 青 海 可 可 西里 地 区 生物 与 人 体高 山 生 理 》(1996)、《 喀 喇 昆仑 山 一 昆仑 山地 区 昆虫 》 (1996)、《 西 南 武陵 山地 区 无 肴 椎 动物 》 (1997)、《 长 江 三 峡 库 区 昆 由 》ER 和 199700v 和 中 国 科 学 院 在 “七 五 ”期 间 的 “中 国生 物资 源 调 查 与 评价 ”重大 项 目 , 首 次 在 考察 中 几乎 包括 了 各 类 无 脊 椎 动物 , 如 原生 动物 (自由 生活 和 寄生 )、 轮 虫 、 吸 虫 、 线 虫 、 缘 虫 、 环 头 虫 、 环 节 动 物 〈 守 毛 类 、 凤 类 )、 甲 壳 动 物 〈 枝 角 类 、 檬 足 类 、 米 虾 、 沼 虾 、 淡 水 蟹 类 ) 、 蜂 蛛 、 多 足 类 、 贝 类 和 昆虫 (包括 水 生 昆 幢 ) 。 还 有 水 化 学 家 和 营 类 学 家 的 配 合 , 对 水 质 的 渔业 潜力 进行 了 评估 。 其 中 有 些 门 类 如 水 栖 朝 毛 类 是 多 年 来 首次 进行 次 和 的 报道 。 在 全 面 了 解 的 基础 上 , 提 出 了 资源 评价 和 保护 的 建议 , 供 当地 制定 发 展 经 济 规 划 时 参 考 。 对 于 西南 地 区 区 系 的 成 因 , 以 及 某 些 物种 的 脆弱 性 和 今后 演变 的 趋势 和 应 采 取 的 对 策 等 , 也 做 出 了 较 全 面 的 分 析 。 原生 动物 的 分 类 研究 已 取得 重大 进展 的 类 群 有 粘 孢 子 虫 、 泡 沫 虫 、 孢 子 虫 、 肉 足 虫 、 有 和 孔 虫 、 稀 孔 虫 、 缘 毛虫 等 , 已 经 或 即将 完 成 动物 志 的 编写 。 在 应 用 形态 学 的 研究 方面 有 相当 的 成 就 , 如 对 草 履 虫 、 游 修 虫 、 四 膜 虫 、 变 形 虫 和 准 疾 虫 等 的 研究 , 均 深入 到 超 微 结 构 并 有 重要 发 现 。 原 生动 物 在 污水 排放 前 的 净化 和 水 体 受 污染 状况 的 监测 方面 起 重 要 的 作用 。 除 了 细菌 、 真 菌 和 藻类 外 , 原 生 动物 和 小 型 的 后 生动 物 〈 轮 虫 、 虫 类 的 幼 体 、 线 虫 等 ) 都 参与 了 天 然 水 体 这 一 生态 系 统 的 物质 循环 和 能 量 流动 。 通 过 在 水 体 中 挂 泡沫 塑料 块 (PFU) 上 生长 的 原生 动物 等 微 型 动物 的 群落 , 可 以 指示 水 质 的 状况 。 沈 厚 芬 多 年 来 对 PFU 法 不 断 改进 和 创新 , 使 之 成 为 一 种 有 效 的 水 环境 质量 评价 体系 。 这 一 评 价 体系 在 1991 年 被 我 国 国 家 环保 局 所 采用 , 成 为 我 国 第 一 个 自行 制定 的 生物 监测 国家 标准 。 寄生 虫 研 究 方面 有 唐 仲 璋 、 陈 心 陶 、 江 静波 、 钟 惠 调 和 和 孔 繁 瑶 等 做 出 贡献 。 对 于 与 卫生 保健 有 密切 关系 的 寄生 蠕虫 的 研究 , 在 许多 方面 处 于 国际 领先 地 位 。 研 究 领 域 涉及 形态 、 发 育 、 生 活 史 、 中 间 宿 主 及 流行 病 学 , 结合 生活 史 等 因素 来 制定 防治 对 策 。 如 唐 仲 璋 自 1934 年 开始 发 表 寄生 虫 研究 论文 ,1945 年 创建 我 国 第 一 个 寄生 动物 研究 室 , 数 十 年 来 研究 了 危害 国人 身体 健康 的 各 类 重要 的 人 体 或 人 畜 共 患 的 寄生 蠕虫 病 的 病原 生物 学 和 流行 病 学 问题 , 如 血吸虫 病 、 钧 虫 病 、 肺 吸 虫 病 、 肝 吸虫 病 、 旋 毛虫 病 、 丝 虫 病 、 毕 虫 病 等 。 他 的 研究 成 果 为 预防 各 类 寄生 虫 病 的 感染 提供 了 宝贵 的 科学 依据 , 许 多 论文 成 为 寄生 虫 学 的 经 典 著作 。 他 的 继承 者 和 合作 者 唐 崇 惕 阐明 了 日 本 血吸虫 在 终 宿主 体内 异 位 寄生 的 原因 和 机 理 。 我 国 现 已 出 版 单 殖 吸虫 和 复 殖 吸虫 动物 志 各 1 卷 。 环节 动物 的 研究 学 家 陈 义 于 1931 年 首 次 发 表 论文 以 来 , 先 后 完成 《中 国 是 晤 》 《1956) 和 《中 国 动物 图 谱 , 环 节 动 物 》 《1959)。 在 60 年 代 我 国学 者 首次 前 明了 农田 主要 吸血 水 凤 (日 本 医 凤 ) 的 生殖 全 过 程 , 鉴 定 了 我 国 主要 的 陆地 吸血 蚂 螨 的 种 类 〔〈 山 蚂 ), 并 提出 了 驱 避 和 防除 吸血 蚂蚁 的 方法 。 《 蚂 螨 》(1978) 一 书 中 有 关 资 料 被 国际 同行 引用 。《 中 国 动物 志 》 的 《 蚂 纲 》 一 卷 已 出 版 , 《 守 毛 类 》 的 编著 已 完成 , 水 栖 寡 毛 类 的 研究 进展 迅速 ,该 卷 的 编写 在 近年 内 可 以 完成 。 多 毛 类 方面 , 已 完成 一 卷 动物 志 的 编写 。 在 甲壳 动物 的 分 类 研究 方面 , 已 出 版 淡 水 足 类 和 村 角 类 志 , 前 者 被 日 本 同行 全 文 译 成 日 文 。 海 洋 足 类 和 寄生 横 足 类 的 研究 也 取得 迅速 进展 。 已 出 版 或 近年 可 完成 编写 的 动物 志 有 溪 秘 科 、 肢 孔 亚 派 、 尖 鄂 筷 派 、 梭 子 息 科 、 方 筷 科 、 沙 蟹 科 、 匙 指 虾 科 、 鼓 是 总 科 、 糠 虾 目 、 乍 尾 类 、 草 足 类 、 端 足 类 、 口 足 类 、 介 形 纲 壮 肢 目 和 海洋 哲 水 蚤 等 。 对 河 艇 (中 华 绒 葵 蟹 ) 的 生殖 泗 游 和 人 工 繁殖 , 对 锣 虫 、 河 虾 以 及 引进 的 罗氏 沼 虾 等 的 培育 方 面 进行 了 大 量 研究 。 首 次 搞 清 了 对 是 生活 史 , 提出 评估 幼 虾 补充 、 成 活 和 预报 产量 方法 及 合理 放流 建议 , 这 些 工作 均 居 国际 前 列 。 我 国 的 蛛 形 类 最 早 由 前 吉林 医科 大 学 王 凤 振 开始 研究 。 到 80 年 代 后 期 ,由 于 农林 害 虫 生物 防治 得 到 进一步 重视 , 作 为 害虫 重要 捕食 性 天 敌 的 蜘蛛 的 保护 利用 被 提 到 日 程 上 , 推 动 了 蜘蛛 学 研究 的 迅速 发 展 。 不 但 在 蜂 蛛 的 系统 学 和 精子 发 生 等 方面 取得 显著 成 绩 , 而 且 在 保护 利用 方面 产生 良好 的 经 济 效 益 和 社会 效益 。 我 国 蛛 形 学 的 迅速 崛起 , 使 日 本 前 “东亚 蜘蛛 学 会 ”将 使 用 50 年 之 久 的 学 会 名 称 自 1985 年 起 改名 为 “日 本 蜘蛛 学 会 ”. 到 1999 年 , 我 国 已 出 版 的 动物 志 有 艇 蛛 科 、 圆 蛛 科 和 球 蛛 科 , 即 将 完成 编写 的 有 平 腹 蛛 科 和 肖 稍 蛛 科 , 并 有 多 种 专著 和 地 方志 等 。 昕 螨 一 般 附 在 昆虫 学 的 范畴 内 , 在 此 从 略 。 在 昆虫 方面 , 除 大 量 的 分 类 研究 外 , 对 飞 蝗 以 及 对 我 国 稻 、 麦 、 棉 、 玉 米 四 大 作物 的 10 多 种 重大 害虫 的 发 生 规律 、 预 测 预报 和 防治 措施 进行 了 系统 研究 , 建 立 了 种 群 动态 模型 。 对 昆虫 的 生殖 、 内 分 泌 、 生 长 和 发 育 、 营养 以 及 感受 器 等 进行 了 比较 深入 的 研究 , 并 取得 丰硕 成 果 , 有 不 少 具 有 应 用 价值 。 尹 文英 自 1963 年 发 表 我 国 第 一 篇 有 关 原 尾 虫 的 论文 起 , 不 但 建立 了 多 个 新 的 科 、 属 、 种 , B27 提出 了 新 的 分 类 系统 , 而 且 通 过 对 原 尾 虫 精 子 和 感觉 器 官 的 亚 显 微 比 较 研 究 , 在 1995 年 将 原 尾 目 从 昆虫 纲 无 翅 亚 纲 一 个 目的 地 位 提 到 与 昆虫 岗 并 列 的 原 尾 纲 , 引 起 了 国内 外 同 行 的 重视 。 软体 动物 是 动物 资源 的 一 个 重要 组 成 部 分 , 也 是 某 些 疾病 传播 的 中 间 宿 主 或 农业 害 虫 。 已 出 版 或 即将 出 版 的 动物 志 有 双 壳 纲 4 卷 〈 宝 贝 总 科 、 贻 贝 目 、 蚂 总 科 、 廉 蛤 科 )、 腹 足 纲 5 卷 ( 头 枉 目 、 裸 鳃 目 、 巴 蜗牛 科 、 冠 螺 科 、 烟 管 螺 科 )、 头 足 纲 1 卷 。 在 青 蛤 、 泥 临 、 贻 贝 、 弱 凤 、 扇 贝 和 太平 洋 牡 晟 等 贝 类 养殖 , 以 及 在 大 珠 母 贝 培植 珍珠 方面 均 取得 显著 成 绩 。 张 福 绥 在 发 展 海产 贝 类 养殖 方面 做 出 了 重大 贡献 。 土壤 动物 在 优化 土壤 、 促 进 自然 界 物质 循环 和 增加 作物 产量 、 监 测 环境 污染 和 大 气 变化 等 方面 发 挥 了 重要 的 作用 。 对 土壤 动物 的 研究 是 农 、 林 、 植 保有 关 研 究 的 基础 。 土 壤 是 陆 生动 物 的 载体 , 是 陆 生动 物 演化 发 展 的 出 发 点 , 是 研究 无 冰 椎 动物 最 不 容 忽视 的 生境 。 但 土壤 动物 长 期 以 来 又 始终 是 研究 领 域 中 的 一 个 薄弱 的 环节 。 和 尹 文 英 的 研究 取得 了 丰硕 成 果 , 极 大 地 丰富 了 一 些 类 群 的 资料 , 而 且 积累 了 土壤 动物 的 生态 和 生物 学 的 知 识 , 使 我 国土 壤 动 物 的 研究 由 几乎 空白 迅速 提高 到 国际 先进 水 平 。 在 其 他 海洋 无 脊 椎 动物 的 分 类 研究 方 面 , 除 上 述 的 海洋 原生 动物 和 甲壳 动物 外 ,还 有 多 和 孔 动物 、 腔 肠 动 物 ( 海 黄 、 石 珊瑚 )、 多 毛 类 、 昔 玖 动物 、 毛 显 动 物 、 棘 皮 动 物 〈 海 参 纲 、 蛇 尾 纲 )。 海 插 的 研究 中 , 在 世界 上 首 次 查 清 了 其 生活 史 并 开展 了 个 体 发 育 和 亚 显 微 结构 研究 。 刘 瑞 玉 系 统 阐述 了 中 国 各 海 撒 栖 生物 组 成 、 分 布 、 群 落 和 生态 特点 , 首 次 发 现 黄海 冷水 性 生物 群落 , 提 出 区 系 、 和 群落 区 划 方 案 , 系 统 总 结 全 国 和 山东 省 海岸 带 环 128 境 与 资源 特点 , 提 出 合理 开发 方案 , 推 动 了 水 产 养 殖 的 发 展 。 预 测 三 峡 工 程 对 长 江 的 生 态 资源 的 影响 , 为 工程 论证 提供 了 依据 。 文 昌 鱼 已 具有 类 似 高 等 脊椎 动物 的 原始 生殖 内 分 沁 调 控 系 统 为 文昌 鱼 是 无 兰 椎 动物 向 关 椎 动物 演化 的 过 渡 类 群 提 供 了 生理 学 证 据 。 教学 参考 书 、 图 谱 、 图 鉴 、 动 物 志 和 专 著 的 出 版 可 反映 国家 的 教育 和 科研 水 平 。 我 国 自 己 编著 的 《无 脊椎 动物 学 》, 已 有 陈 义 、 江 静 波 、 堵 南山 等 的 数 种 版 本 。 有 关 某 一 类 群 无 兰 椎 动物 的 图 谱 或 图 鉴 已 出 版 多 册 。 经 济 志方 面 : 经 济 动物 志 有 6 册 , 内 容 包 括 寄 生 蚂 虫 、 软 体 动物 (海产 、 淡 水 和 陆地 各 一 册 )、 寄 生 甲 壳 动 物 、 多 毛 类 与 环 皮 动物 和 原 索 动物 合 一 册 ; 经 济 昆 虫 志 有 55 册 。 今 后 不 再 出 版 经 济 志 , 而 以 全 力 出 版 动物 志 。 动 物 志 截 止 到 20 世纪 末 已 出 版 昆虫 的 18 卷 , 共 记 述 6 421 种 ;其 他 无 脊椎 动物 的 19 卷 , 共 3 776 种 。 在 世纪 之 交 的 2000 一 2002 年 《中国 动 志 》“ 九 五 > 立项 ) ,预计 完 成 昆虫 志 28 卷 , 其 他 无 兰 椎 动物 23 卷 。 这 将 使 重要 的 空门 类 有 所 减少 。 近 数 十 年 来 出 版 的 专著 部 分 , 重要 者 如 , 《原生 动物 学 》 (1999)、《 原 生动 物 学 专 论 》 (1999)、 《废水 生物 处 理 微型 动物 图 志 》 (1976,1981 重印 )、《 微 型 生物 监测 新 技术 》 (1990)、《 中 国 淡水 轮 虫 志 》(1961)、《 海 洋 浮游 生物 》(1984)、《 寄 生 虫 病 学 》 (1964)、 《医学 寄生 虫 学 》 (1990)、《 家 畜 寄生 虫 学 》 (1981)、《 人 畜 线虫 学 》(1987)、《 湖 北 省 鱼 病 病 原 区 系 图 志 》(1973)、《 鱼 类 寄生 虫 和 寄 生 虫 病 》 (1999)、《 医 学 寄生 虫 体外 培养 》 (1995)、《 甲 壳 动 物 学 》 (上 ,1987,, 下 , 1998)、《 中 国 北部 经 济 虾 类 》(1995)、《 中 国 海洋 浮游 足 类 》( 上 ,1965; 中 ,1982)、Cra85 or ijhe Chiza Sea (《 中 国 海洋 艇 类 》,1991)、 《中 国 蝶 类 志 》( 上 、 下 ,1994)、T He SPiae75 of Chinza 〈(《 中 国 蜘 蛛 》,1999)、《 中 国 棉田 蜂 蛛 》(1993)、《 贝 类 学 纲要 》 (1995)、《 医 学 贝 类 学 》(1993)、《 中 国 亚 热带 土壤 动物 》 (1992)“《 中 国土 壤 动物 检索 图 鉴 》(1998) 和 《中 国土 壤 动物 》 (2000) 等 。 无 脊椎 动物 的 许多 门类 目前 不 但 在 我 国 尚 属 空白 , 在 全 球 也 仍 缺 少 研究 。 动 物 学 家 通过 对 一 些 地 区 或 生境 〈 如 树冠 、 深 海 ) 的 深入 调查 , 认 为 全 球 生 物 估 计数 是 现 有 已 知 种 类 数 的 十 倍 乃 至 数 十 倍 之 多 。 因 此 对 无 肴 椎 动物 的 编目 仍 有 大 量 的 工作 要 做 , 而 且 应 该 认识 到 无 养 椎 动物 资源 的 调查 和 种 质 的 保 护 , 其 意义 不 亚 于 对 兰 椎 动物 的 物种 保护 .。 因 为 无 兰 椎 动物 有 数 十 亿 年 的 演变 历史 , 而 且 包括 数 十 个 不 同 的 门类 , 在 学 术 和 经 济 基础 上 的 潜在 价值 超过 目前 我 们 所 能 预料 。 无 脊椎 动物 行为 的 研究 将 是 今后 引 人 人 和 胜 的 一 个 课题 。 例 如 , 现 已 发 现 蜘蛛 捕食 策 略 的 演变 在 进化 中 有 重要 意义 。 蛛 形 类 捕食 中 的 学 习 行 为 及 领域 行为 类 似 某 些 高 等 脊椎 动物 。 解 开行 为 〈 如 生殖 泗 游 ) 中 的 一 些 恋 团 , 将 有 助 于 人 类 认识 自然 , 并 利用 这 些 知 识 服务 于 人 类 。 无 肴 椎 动物 中 千奇百怪 的 结 构 , 如 见于 各 种 动物 的 精 莱 的 弹射 装置 , 蜂 蛛 触 肢 器 在 传送 精子 时 血 圳 的 膨胀 以 及 插 和 人 器 和 引导 器 的 复杂 结构 的 运作 , 都 将 为 仿生 学 提供 有 价值 的 参考 。 无 脊椎 动物 的 各 种 产物 中 目前 得 到 应 用 或 仿制 的 还 仅 是 一 小 部 分 。 如 动物 的 各 种 毒 素 在 医学 上 和 转基因 抗 虫 植 物 的 培育 上 的 应 用 , 固 着 生物 的 粘着 剂 在 工业 或 医学 上 的 应 用 , 利 用 基因 工程 生产 蜂 蛛 丝 在 工业 上 的 应 用 , 性 引诱 剂 的 合成 和 应 用 等 均 将 会 有 更 广 阔 的 前 景 。 经 济 无 脊椎 动物 的 捕捞 和 养殖 中 的 个 体 小 型 化 和 早熟 化 的 问题 日 益 严 重 , 研 究 如何 结合 改良 环境 和 禁止 滥 捕 , 解 决 这 一 问题 将 更 加 受到 重视 , 以 保证 满足 日 益 增长 的 对 食 物品 种 和 质量 的 需求 。 彻底 防治 各 种 无 兰 椎 动物 的 病原 体 或 传 病 媒 介 所 引起 的 疾病 , 保 障 人 们 的 健康 。 利 用 无 脊椎 动物 改良 和 监测 环境 , 使 人 类 回归 自然 , 居 住 的 地 球 更 加 洁净 。 无 脊椎 动物 各 门类 间 的 亲缘 关系 尚未 完 全 阐明 。 如 节肢 动物 是 否 为 单 系 类 群 。 有 人 把 节肢 动物 门 视 为 一 个 单 系 类 群 , 而 有 的 学 者 认为 节肢 动物 门 不 是 单 系 的 , 因 而 主张 把 原 有 的 三 个 亚 门 提 升 为 二 或 三 个 门 。 又 如 原 口 动物 和 后 口 动物 是 否 为 无 脊 椎 动物 演化 中 的 两 大 分 支 。 通 过 传统 的 系统 分 类 、 分 支 分 类 或 应 用 亚 显 微 结 构 为 特征 , 或 以 分 子 生物 学 手段 研究 门类 之 间 的 亲缘 关系 , 得 出 的 结 论 可 能 有 分 歧 。 这 方面 的 争论 和 深入 研究 还 将 继续 。 最 新 的 微 轮 动物 门 是 在 1995 年 发 现 的 , 在 今后 还 可 能 发 现 新 的 门类 。 对 高 级 阶 元 之 间 的 系统 关系 将 会 提出 新 的 观点 , 进 化 论 方面 随 着 新 技术 的 出 现 亦 会 有 新 的 突破 。 参考 文献 国家 自然 科学 基金 委员 会 《自然 科学 学 科 发 展 战略 调研 报告 . 动物 科学 》, 北京 : 科学 出 版 社 , 19975 宋 大 祥 , 沈 万 芬 : 无 脊 椎 动物 , 见 :《 中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 ), 北 京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 , 1998 。 堵 南 山 等 :《 无 脊 椎 动物 学 ), 上 海 : 华东 师范 大 学 出 版 社 ,1989。 Pechenik ,J. A. : Biology o 太 te Javerteprates, Fourth edition ,McGraw-Hill,NY,1999 。 ( 宋 大 祥 ) CProtozoology) 原生 动物 (Protozoa) 是 最 原始 、 最 简 单 、 最 低 等 的 单 细胞 动物 , 也 是 原始 的 真 核 129 生物 。 然 而 从 生理 上 看 , 单 细胞 的 原生 动物 是 很 复杂 的 , 它 具有 维持 生命 和 延续 后 代 所 必需 的 一 切 功 能 : 如 和 运动、 营养、 呼吸 、 排 泄 、 生 殖 等 , 这 些 功能 是 由 细胞 内 特 化 的 各 种 胞 器 来 承担 。 因 此 , 它 是 一 个 复杂 的 、 高 度 集中 的 生命 单位 ,是 一 个 完整 的 有 机 体 。 原 生动 物 分 布 甚 广 , 只 要 有 一 点 点 水 分 , 就 会 有 原生 动物 生活 在 其 中 , 即 使 在 空气 中 也 有 它 的 孢 吉 。 它 不 仅 分 布 在 海水 、 淡 水 、 成 淡 水 、 盐 水 、 土 壤 、 冰 雪 中 , 而 且 还 可 以 寄生 在 各 种 生物 体内 。 大 多 数 原生 动物 个 体 大 小 多 在 10~200 km, 只 有 借助 显微镜 、 甚 至 电 镜 才 能 观察 清楚 。 人 类 历史 上 第 一 位 观察 到 原生 动物 的 是 荷兰 科学 家 列 文 。 虎 克 , 他 于 1677 年 用 自制 的 、 大 约 放大 270 倍 的 显微镜 观察 到 池塘 中 自由 生活 的 和 寄生 在 蛙 肠 中 的 原生 动物 。 国 际 原生 动物 学 界 将 列 文 。 虎 区 尊称 为 原生 动物 学 之 父 。 18 一 19 世纪 主要 是 研究 海洋 和 淡水 原生 动物 分 类 , 并 涉及 畜牧 业 和 人 体 寄 生 原 虫 主要 是 孢子 虫 (CSporozoa) 分 类 .。 20 世纪 已 发 展 到 研究 原生 动物 的 细胞 生物 学 、 进 化 和 系统 学 、 遗 传 学 、 生态 学 、 海 洋 微 体 古生物 学 和 寄生 原生 动物 学 。 目 前 在 上 述 领域 中 已 全 面 地 应 用 了 最 新 生物 技术 , 进 入 了 分 子 生物 学 时 代 , 以 迎接 21 新 世纪 。 中 国 由 于 漫长 的 封建 时 代 和 世界 列强 对 中 国 的 侵略 ,扼杀 了 我 国 自然 科学 的 发 展 .20 世纪 初 ,我 国 开始 向 西方 国家 派遣 留学 生 , 其 中 就 有 研究 原生 动物 的 。20 年 代 初 我 国 才 有 研究 原生 动物 的 专业 人 员 。 中 华人 民 共 和 国 成 立 后 , 原 生动 物 学 有 了 鞍 勃 的 发 展 。 短 短 80 年 , 我 国 原 生动 物 学 的 研究 从 萌芽 期 步 人 发 展期 ,在 国际 原生 动物 学 界 占 有 一 定 地 位 。 萌芽 期 (20~40 年 代 ) ”我国 发 表 第 一 篇 原生 动物 论文 的 是 王家 相 (1898 一 1976) 于 1925 年 发 表 的 “南京 原生 动物 之 研究 ”, 首次 130 报道 了 我 国 淡水 原生 动物 152 种 , 含 肉 足 虫 、 自 养 和 蜡 养 鞭 毛虫 及 纤毛 虫 。 在 30 一 40 年 代 , 他 和 侈 达 书 (1907 一 1992) 陆续 发 表 除 淡 水 外 的 寄生 原生 动物 和 山东 半岛 .厦门 海 湾 、 海南 岛 、 北 海 等 地 的 海洋 自由 生活 的 原生 动 物 , 尤 其 是 与 海洋 赤潮 有 关 的 腰 鞭 毛虫 (CDinoflagellata, 营 类 学 家 称 之 为 甲 营 ) 。 发 展期 (50 年 代 至 20 世纪 末 ) “中 华人 民 共 和 国 成 立 后 ,根据 国民 经 济 建设 的 需要 , 我 国 的 原生 动物 学 得 到 了 很 大 的 发 展 。 为 寻 找 石 油 和 矿产 资源 ,原生 动物 中 的 化 石 类 群 , 如 有 和 孔 虫 和 放射 虫 , 对 确定 地 质 年 代 十 分 重 要 , 汪 品 先 、 孝 育 纯 开展 了 化 石原 生动 物 的 分 类 研究 , 郑 执 中 、 郑 守 仪 、 谭 智 源 等 对 中 国 近海 有 孔 虫 、 放 射 虫 的 分 类 、 区 系 和 生态 进行 研究 。 随 着 水 产 养殖 业 的 发 展 , 侈 达 书 首创 中 国 鱼 病 学 研究 , 其 中 包括 鱼 病 原生 动 物 病 原 体 研 究 。 为 摸 清 我 国 的 生物 资源 ,《 中 国 动物 志 》 已 出 版 了 《粘体 动物 门 。 粘 孢子 纲 》( 陈 启 这 、 马 成 伦 ) 和 《等 幅 骨 虫 目 、 泡 沫 虫 目 》( 谭 智 源 ) 两 卷 ,《 胶 结 有 和 孔 虫 》( 郑 守 仪 ) 和 《 缘 毛 目 》( 沈 夫 芬 、 顾 曼 如 ) 也 即 将 出 版 和 完成 编写 。 张 作 人 (1900 一 1991) 及 其 学 生 史 新 柏 、 庞 延 斌 等 在 显微镜 下 用 人 工 切割 技术 , 对 环 尾 虫 进行 了 不 触动 细胞 核 而 只 干扰 细胞 质 的 手术 , 结 果 创 造 出 镜像 对 称 的 和 背 联 体 的 环 尾 虫 , 而 且 均 能 遗传 , 由 此 证 明了 在 生活 史 的 一 定时 期 的 细胞 质 也 有 遗 传 作用 , 究 竟 细 胞 质 中 什么 样 的 遗传 物质 在 起 调控 作用 , 目 前 正在 深入 研究 。 陈 阅 增 (1915 一 1996) 、 曹 同 庚 等 用 电镜 观察 到 上 海 四 膜 虫 S1 在 有 性 生殖 时 期 , 小 核 在 两 个 接合 子 中 互相 交换 时 五 对 染色 体 顺 序 相 接 的 结构 及 CMP 的 变化 ; 此 外 还 研究 了 细胞 骨架 、 核 骨架 与 原生 动物 进化 的 关系 。 我 国 水 污染 问 题 十 分 严重 , 全 国 1 200 条 河流 有 850 条 已 被 污染 ,65%% 的 人 口 喝 的 水 是 不 安全 的 。 原 生 动物 作为 水 质 污染 程度 的 指示 生物 有 其 独特 的 意义 。 沈 厚 分 领导 的 研究 组 经 十 余年 的 研 究 、 验 证 和 推广 , 创 建 了 “水 质 一 微型 生物 群落 监测 一 PFU 法 ”, 于 1991 年 由 国家 环保 局 通过 成 为 我 国 第 一 个 自行 制定 的 生物 监测 法 国家 标准 (GB/T12990 一 91) 。 寄生 原生 动物 对 人 与 家 畜 的 危害 极 大 。 世界 卫生 组 织 (WHO) 提出 六 种 人 类 重要 的 热带 病 中 , 由 原生 动物 引起 的 就 占 了 三 种 , 即 首 疾 、 锥 虫 病 〈 俗 称 睡眠 病 ) 和 利 什 曼 病 (俗称 黑 热 病 ) , 它 们 分 别 由 间 日 痉 原 虫 (CPlaswzodizz vioaz)、 恶 性 洗 原虫 〈 乙 . 有 jcipazx)、 三 日 并 原虫 (P. malarzae) 、 冈 比 亚 锥 虫 〈Tyypaxosomza gazazpzezse) 和 杜氏 利 什 曼 虫 (ZLezsjizzazza cozonazz) 引起 的 。 全 球 每 年 有 3. 5 亿 人 患 首 疾 , 我 国 也 深 受 其 害 , 在 古代 已 有 “ 阅 气 ”之 称 , 是 致 人 死亡 的 第 四 位 杀手 。 我 国 是 人 兽 共 患 寄生 虫 病 的 重 灾 区 ,共有 93 种 ,其 中 危害 较 大 的 有 20 一 30 种 , 不 仅 危 及 人 体 健 康 , 还 直接 造成 畜牧 业 生产 的 巨大 损失 。 人 体 寄 生 的 原虫 病 还 有 贾 第 氏 病 、 号 形 虫 病 、 梨 浆 虫 病 、 肺 钨 子 虫 病 、 隐 孢子 虫 病 、 肉 孢子 虫 病 等 。 我 国 近年 来 黑 热 病 疫 情 严 重 回升 , 犬 (传染 源 ) 的 自然 感染 率 1991 年 比 1977 年 增加 了 7 倍 。 弓形 虫 病 在 我 国 也 有 5 儿 一 10%% 的 感染 率 , 直接 影响 优生 优 育 , 而 且 还 是 艾滋 病 的 激活 因素 , 还 能 引起 己 形 虫 脑 炎 。 随 着 环境 的 恶化 , 有 新 的 原生 动物 疾病 产生 。 如 淡水 中 常见 的 自由 生活 的 车 变 形 虫 、 福 氏 纳 氏 虫 , 当 人 们 在 污染 水 体 中 游泳 时 , 它 能 由 鼻孔 侵入 人 体 神经 组 织 引 起 阿 米 巴 脑 炎 而 死亡 ,在 我 国 已 有 病例 报告 。 针对 上 述 疫情 , 我 国 各 医科 大 学 、 农 业 天 学 中 中 国人 民 解 放 军 第 一 、 二 、 三 、 四 摆 医大 学 、 中 国人 民 解 放 军 农 牧 大 学 、 中 国 农 业 科 学 院 在 各 省 的 兽医 和 寄生 虫 研 究 所 或 室 、 卫 生 部 下 属 各 寄生 虫 学 研究 所 、 中 国 预 防 医学 科学 院 寄 生 虫 学 研究 所 、 北 京 热带 医 学 研究 所 等 机 构 均 相应 成 立 寄 生 原 生动 物 实 验 室 , 培 育 了 一 批 寄生 原生 动物 学 家 , 如 朱 师 星 、 江 项 波 、 李 英杰 、 徐 秉 锟 、 冯 正 、 胡 孝 素 、 王 捷 、 杨 惠珍 、 易 有 云 、 连 惟 能 、 许 炽 标 、 卢 思 奇 、 左 仰 贤 、 任 家 驹 等 。 广 州 中 医药 大 学 热带 病 研究 所 李 国 桥 等 自行 研制 的 青 艾 素 及 其 衍生 物 对 治疗 准 疾 具 有 高 效 、 低 毒 的 特点 。 1981 年 5 月 25~31 日 于 武昌 成 立 中 国 动物 学 学 会 原生 动物 学 分 会 , 并 举行 了 我 国 原生 动物 学 史上 的 第 一 次 学 术 讨论 会 。 以 后 每 两 年 召开 一 次 学 术 讨论 会 , 每 四 年 召开 一 次 代表 大 会 。 至 20 世纪 末 已 举行 十 次 学 术 讨 论 会 , 均 有 论文 摘要 汇编 , 目 前 已 有 会 员 三 百 余 人 。 原 生动 物 学 的 国际 组 织 全 称 为 国际 原生 动物 学 委员 会 (International Commission of Protozoology) ,于 1960 年 成 立 于 波兰 , 并 主持 召开 了 第 一 届 国 际 原生 动 物 学 大 会 〈JInternational Conference on Protozoology, ICOP) 。 以 后 每 隔 四 年 召开 一 次 国际 会 议 。 我 国 于 1985 年 以 中 国 原 生动 物 学 学 会 团体 会 员 的 身份 加 入 该 国际 组 织 , 陈 阅 增 、 沈 雹 苍 、 庞 延 斌 为 国际 委员 会 委员 .。 中 国 原 生动 物 学 学 会 组 织 代表 团 先 后 参加 第 7 届 〈 肯 尼 亚 ) 、8 届 〈 日 本 ) 、9 届 (德国 ) 、 10 届 “〈 澳 大 利 亚 ) 国际 会 议 。 国 际 性 的 原生 动物 学 家 协会 〈the Protozoologists) 先后 颁布 张 作 人 、 倪 达 书 、 庞 延 斌 、 沈 春分 获 荣誉 会 员 称 号 。 21 世纪 展望 面 对 新 世纪 , 原生 动物 学 将 有 一 系列 创新 领域 等 待 开 拓 。 原生 动物 是 解决 真 核 生物 起 源 的 关键 。 Corliss 于 1994 年 提出 的 原生 生物 ( 含 原 生动 物 、 藻 类 、 低 等 真菌 ) 分 类 系统 中 共有 六 个 界 , 将 原生 动物 界 中 的 一 部 分 划 出 一 个 原始 动物 界 (Archezoa) 来 . 原始 动物 是 没有 线 粒 131 Society of 体 、 过 氧化 质 体 、 叶 绿 体 和 高 尔 基 体 , 有 像 原核 生物 一 一 细菌 那样 的 70S 核糖 体 , 有 一 个 十 分 原始 的 细胞 核 。 因 此 认为 先 从 原核 生 物 进化 为 原始 动物 , 再 进化 为 原生 动物 。 寻找 威胁 人 类 疾病 的 寄生 原生 动物 是 治 疗 和 预防 的 最 佳 途径 。100 多 年 前 就 发 现 了 晋 性 兰 原 虫 (PP. azciparxwz) , 但 至 今 还 未 找 出 有 效 的 药物 和 疫苗 。 全 球 每 年 死亡 人 数 达 一 百 万 , 大 多 数 是 儿童 。 我 国有 15 个 省 (自治 区 ) 近 3 亿 人 口 的 546 个 县 仍 受 疙 疾 威 胁 . WHO 推崇 的 复合 疫苗 工程 , 我 国正 在 启 动 中 。 在 免疫 诊断 方面 , 重 点 将 研制 成 本 低 廉 、 操 作 简 便 、 结 果 判 定 直观 的 诊断 试剂 盒 , 以 适应 我 国 经 济 较 不 发 达 的 广大 并 疾 流行 区 的 实际 情况 。 艾滋 病 (AIDS) 在 我 国 已 广泛 流传 , 它 的 病原 体 为 人 类 免疫 缺陷 病毒 (HIV) .已 知 机 会 性 感染 的 原虫 , 如 卡 氏 肺 钨 子 虫 、 刚 地 弓形 虫 、 隐 孢子 虫 、 蓝 氏 贾 第 氏 虫 感染 了 人 体 后 表现 为 隐 性 感染 , 既 无 临床 表现 , 又 不 易 用 常规 方法 检 出 。 但 艾滋 病 患 者 因 免 疫 功 能 受 损 , 这 些 机 会 性 致 病原 虫 迅速 繁殖 , 引 起 严重 的 症状 , 如 呼吸 困难 、 坏 死 性 脑 炎 、 腹 海 等 , 并 在 短期 内 (2 一 3 周 ) 造成 艾滋 病人 死亡 。 对 已 感染 机 会 性 致 病原 虫 的 隐 性 患者 目前 尚 无 可 靠 、 简 便 、 易 行 的 诊断 方法 , 急 需 在 新 世纪 内 了 予以 解决 。 参考 文献 中 国 原 生动 物 学 会 编著 , 沈 埠 分 主 编 , 汪 建 国 副 主编 :《 原 生动 物 学 )》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1999。 沈 志 苍 , 施 之 新 ,, 余 育 和 : 论 原 生生 物 (藻类 、 原生 动物 ) 分 类 、 区 系 研 究 的 重要 性 , 见 : 牛 德 水 编 ; 《中 国生 物 系 统 学 研究 回顾 及 展望 》, 北 京 : 中 国 林 业 出 版 社 ,1998。 Corliss,J. OO. : An interim utilitarian (“user- friendly ”) hierarchical classification and characterization of the Protists . dcta 7 Protoxzoologica,33: 1 一 51,1994。 ( 沈 超 芬 ) 螨 学 (Acarology) 曙 螨 在 分 类 地 位 上 属于 节肢 动物 门 、 蛛 形 纲 、 蜂 螨 亚 纲 (Acari)。 包 括 昕 (tick) 和 螨 (mite) 两 大 类 群 . 昕 螨 是 一 类 微小 的 动物 , 但 在 地 球 的 各 种 生态 环境 中 几乎 无 处 不 在 。 从 陆地 到 海洋 , 从 和 森林 到 土壤 , 从 沙漠 到 河 流 , 都 有 蜂 螨 分 布 。 蜂 螨 种 类 极其 繁多 , 佑 计 种 类 达 100 万 种 , 但 目前 已 描述 的 种 类 仅 数 万 种 。 昕 螨 不 但 分 布 广泛 , 生 活 方式 也 极 为 复杂 。 有 些 里 螨 如 昕 类 、 盖 螨 、 革 螨 ' 疗 螨 、 蠕 形 螨 等 寄生 于 人 和 动物 , 吸食 血液 , 传 播 疾 病例 如 森林 脑 炎 、 出 血 热 、 莱 姆 病 、 盖 虫 病 、 辣 郊 等 ); 也 有 的 螨 类 取 食 植物 , 是 农 作物 和 林木 的 重要 害虫 , 如 叶 螨 、 瘦 螨 、 跌 线 螨 , 粉 螨 在 仓库 内 为 害 仓储 食品 ;捕食 性 的 螨 类 是 害虫 ( 螨 ) 的 天 敌 , 是 有 利用 价值 的 生物 资源 , 如 植 绥 螨 、 长 须 螨 、 肉 食 螨 等 ; 自由 生活 的 腐 食性 螨 类 , 如 甲 螨 等 在 对 土壤 有 机 物质 的 分 解 中 发 挥 着 重要 作用 , 在 自然 界 物质 循环 中 具有 重要 意义 ;水 螨 生 活 于 各 种 水 域 , 包 括 温 果 、 海 水 、 湖 泊 和 溪流 , 对 于 蚊虫 的 生物 防治 、 水 体 的 监测 和 渔业 生产 有 一 定 意义 。 蜂 螨 与 农林 、 医 牧 、 仓 储 、 环 境 科 学 和 人 类 生活 有 着 密切 的 关系 ,因此 ,对 蝗 螨 的 研究 越 来 越 受到 重视 。 现代 蜂 螨 学 的 发 展 始 于 19 世纪 末 20 世 纪 初 的 欧洲 。40 年 代 以 后 , 由 于 盖 虫 病 广 泛 流行 于 太平 洋 地 区 , 盖 螨 和 盖 虫 病 的 研究 受 到 重视 。1952 年 Baker and Warton 发 表 Tzptzrodzxctioz io 4carology 一 书 , 标 志 着 蝗 螨 学 (Acarology) 作为 一 个 独立 的 分 支 学 科 从 昆虫 学 中 分 离 出 来 .第 二 次 世界 大 战 以 后 ,由 于 杀 虫 剂 的 广泛 使 用 ,农作物 害 螨 抗 性 增强 , 螨 类 独 狐 为 害 , 因 此 , 对 于 害 螨 的 防治 和 益 螨 的 利用 备 受 关注 。 这 些 都 促进 了 蜂 螨 学 的 发 展 , 并 且 形 成 了 农业 蝗 螨 学 (Agricultural Acarology ) 和 医学 蝗 螨 学 (Medical Acarology) 等 分 支 。 目 前 , 涉 及 蝗 螨 的 各 个 研究 领域 , 包 括 昕 螨 的 系统 学 、 生 理学 、 生 态 学 、 细 胞 学 、 分 子 遗 传 学 以 及 害 螨 的 防治 对 策 、 益 螨 的 利用 、 昕 螨 与 人 畜 疾 病 、 医 螨 的 流行 病 学 等 方面 正在 竹 勃 开展 ,方兴未艾 。 国际 里 螨 学 学 术 讨 论 会 自 1963 年 在 美 国 召 开 了 第 一 届 会 议 以 来 , 目 前 已 召开 了 十 届 会 议 。 继 专业 杂志 4carologia 于 1959 年 在 法 国 创刊 以 后 ,又 有 多 种 世界 性 的 专业 期 刊 , 如 7Tziterziatiozal 4cazrology、 瓦 zperzzzezataL QQ 4pjplzed 4cazrology、 9yste7aatzc Q7G 4pplied 4carology 等 。 目 前 , 世 界 上 从 事 时 螨 学 的 专业 人 员 约 有 1 905 人 。 20 世纪 50 年 代 以 前 ,我 国 对 一 些 重要 的 医学 、 农 业 螨 类 的 生物 学 和 防治 有 过 零星 报 道 , 但 该 领域 的 研究 进展 缓慢 。 自 50 年 代 开 始 , 在 我 国 科学 技术 进入 新 时 代 的 大 好 形势 下 ,我国 里 螨 学 的 研究 才 得 到 了 迅速 的 发 展 , 创建 了 一 支 专业 队伍 , 形 成 了 一 定 规 模 的 学 科 和 领域, 取得 了 许多 重要 的 科研 成 果 , 成 为 服务 于 国民 经 济 的 重要 学 科 之 一 。 由 于 医学 蜂 螨 与 人 、 畜 关系 密切 , 自 50 年 代 即 已 开展 研究 , 是 我 国 研究 最 早 的 里 螨 类 群 ,专业 队伍 较 大 , 技术 力量 较为 雄厚 .。 目 前 我 国 已 开展 研究 的 类 群 有 里 类 、 单 螨 、 羡 螨 、 尘 螨 、 蠕 形 螨 等 , 在 分 类 学 、 生 态 学 、 分 布 . 与 宿主 的 关系 等 方面 都 进行 了 大 量 研 究 。 以 蜂 、 羔 螨 、 革 螨 和 尘 螨 为 媒介 传播 的 疾病 的 流行 病 学 调查 研究 也 相应 开展 , 积 累 了 丰 富 的 资料 , 为 防治 对 策 提 供 了 科学 依据 。 农业 害 螨 对 经 济 作物 常 造成 严重 为 害 , 有 些 种 类 是 全 国 性 或 局 部 地 区 农业 上 重要 的 有 害 类 和 群 。 我 国 已 开展 研究 的 螨 类 如 叶 螨 , 冶 螨 、 中 线 螨 、 粉 螨 等 ,是 我 国 棉花 、 果 树 、 蔬 菜 、 林 木 、 观 赏 植物 和 仓库 中 常见 的 螨 类 。 有 些 螨 类 还 传播 植物 病害 , 造 成 植株 死亡 。 益 螨 的 利用 方面 , 开展 的 有 植 绥 螨 、 肉 食 螨 等 。 我 国 对 柑橘 园 内 植 绥 螨 的 生物 学 .人 工 饲养 、 贮藏 、 田 间 释 放 、 利 用 价值 都 进行 过 深入 研 究 , 积累 了 丰富 的 资料 , 并 进行 了 推广 应 用 , 取得 了 一 定 的 经 济 效 益 和 生态 效益 .此 外 , 还 从 国外 引种 了 智利 小 植 绥 螨 〈 忆 pytoseilees zersizazlis) 以 防治 温室 叶 螨 , 引 进 西 方 盲 走 螨 〈Typpliodzromazs occidentalis) 防治 果园 害 螨 , 都 取得 了 显著 效果 。 近年 来 , 细 胞 学 、 生 物化 学 和 分 子 生物 学 技术 也 应 用 于 我 国 蜂 螨 的 研究 , 如 蝗 类 基 因 组 DNA 多 态 性 的 研究 ; 叶 螨 种 群 DNA 多 态 性 的 检测 , 盖 虫 立 克 次 体 在 盖 螨 体内 的 基 因 的 扩 增 、 鉴 定 及 克隆 的 研究 等 。 关 于 蜂 类 的 信息 素 、 生 殖 和 赔 皮 的 激素 调节 也 进行 了 一 系列 的 科学 研究 。 这 些 研究 成 果 缩 小 了 我 国 里 螨 学 研究 与 世界 先进 水 平 的 差距 。 中 国 昆 虫 学 会 里 螨 专业 委员 会 是 适应 我 国 农 、 林 、 牧 、 医 暑 螨 研究 和 医药 卫生 事业 的 发 展 需要 , 于 1963 年 2 月 正式 成 立 的 。 它 是 在 中 国 昆 虫 学 会 领导 下 的 学 术 团 体 , 自 建 立 以 来 的 40 余年 里 , 为 推动 我 国 昕 螨 学 的 发 展 . 团 结 和 族 聚 广大 专业 人 员 做 出 了 贡献 。 专 委 会 编辑 印发 了 15 期 《 暑 螨 通讯 》 为 会 员 及 时 了 解 昕 螨 学 术 和 工作 动态 发 挥 了 积极 作 用 。 第 一 届 全 国 “ 螨 学 术 讨论 会 ”于 1963 年 召开 。 目 前 , 暑 螨 学 术 讨论 会 共 举 行 过 8 次 , 另外 还 举行 过 2 次 专题 讨论 会 .我 国 昕 螨 学 方面 的 论著 , 除 分 类 方面 的 志 书 以 外 , 还 曾 出 版 和 发 行 了 大 量 普通 昕 螨 学 的 著作 、 教 学 参考 书 和 科普 性 的 蝗 螨 手册 。 这 些 图 书 对 于 普及 昕 螨 学 知识 、 推 动 蝗 螨 学 的 发 展 、 培 养 专 业 人 才 , 发 挥 了 重要 作用 。 目 前 我 国 从 事 蝗 螨 学 研究 的 专业 人 员 约 有 百人 人, 分散 于 1 科研 单位 ,高 等 院 校 ,农林 .卫生 防疫 部 门 等 。 参考 文献 Baker, 了 , 双 .、 必 Wharton,G, 允 .: 4m 77at17ozxctiomz 如 4carology,MacMillan Co. ,New York 465, 19525 Krantz,G.,W. :; 4 Manaal of 4carology (2nd ed) ,Oregon state uniV。 book stores,509,1978。 Evans ,G. 0O. ,Primciples of 4carology,CAB International ,Wallingford,562,1992。 邓 国 藩 , 王 慧 芮 , 忻 介 六 , 王 敦 清 , 吴 伟 南 , 王 孝 祖 :《 中 国 昕 螨 概要 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,240, 上 9895 王 萤 芙 , 金 道 超 ;中国 蜂 螨 学 研究 的 回顾 和 展 望 ,《 昆 虫 知识 》,26: 〈4),401 一 414,2000。 ( 王 慧 英 ) 蠕 贝 学 (Helminthology) 蠕虫 是 动物 界 几 个 门类 的 集合 名 称 , 不 是 正式 的 分 类 单元 。 它 包括 三 个 类 群 , 即 扁 形 动物 门 、 线 虫 动物 门 和 棘 头 动物 门 。 但 在 比较 现代 的 概念 中 , 蠕 虫 包括 了 多 个 无 背 椎 动物 的 门类 , 即 扇形 动物 、 颗 咽 动物 、 纽 形 动物 、 腹 毛 动 物 、 线 虫 动物 、 线 形 动物 、 环 头 动 物 和 动 吻 动物 等 。 颗 咽 动物 、 纽 形 动物 、 腹 毛 动物 、 线 形 动 物 和 动 吻 动 物 均 为 一 些小 动物 类 群 , 仅 个 别 学 者 对 其 进行 了 较 少 的 研究 。 在 扇形 动物 、 线 虫 动物 和 环 头 动物 等 三 个 主要 蠕虫 类 群 中 , 除 少数 扇形 动物 和 线虫 动物 中 少数 种 类 营 自 由 生活 外 , 大 多 数 蠕虫 都 营 寄 生生 活 , 人 靠 吸 食 寄主 的 营养 及 血液 为 生 。 因 此 , 是 虫 学 的 研究 更 多 涉及 寄生 虫 学 的 研究 , 它 包括 形态 分 类 学 的 研究 、 生 活 史 的 研究 、 生 物 学 以 及 生态 学 的 研究 、 地 理 分 布 及 区 系 特 点 的 研究 .对 这 些 动物 的 研究 ,新 中 国 成 立 前 我 国 做 的 工作 不 多 , 只 个 别 学 者 134 有 过 零星 研究 报道 。 新 中 国 成 立 后 工作 发 展 非常 迅速 , 取 得 了 显著 成 绩 。 一 、 形 态 分 类 学 的 研究 中 国 蠕 虫 学 的 研究 基本 上 始 于 20 世纪 30 年 代 曾 省 、 秦 素 美 和 徐 锡 藩 等 对 蠕虫 的 研 究 , 但 大 规模 的 研究 则 是 在 50 年 代 以 后 进行 的 。 早 期 的 研究 主要 是 光学 显微镜 下 的 形态 分 类 学 研究 。 关于 淡水 涡 虫 , 30 年 代 林 绍 文 、 秉 志 、 术 pi 后 刘 德 增 在 前 人 工作 的 基础 上 又 研究 、 整 理 了 中 国 淡水 涡 虫 的 种 类 及 分 类 , 共 报道 17 种 ,其 中 新 种 10 个 ,, 这些 种 类 均 为 广 布 性 的 种 类 。 海 洋 涡 虫 未 经 系统 研究 , 仅 有 零星 报 道 , 孙 世 春 等 统计 有 24 种 分 布 于 我 国 沿 海 。 尹 文 英 、Sproston 从 40 年 代 开 始 进行 中 国 的 单 殖 吸虫 研究 ,50 年 代 以 后 有 林 莫 恩 、 郎 所 、 吴 宝 华 、 王 伟 俊 、 张 剑 英 、 马 成 伦 、 陈 致 和 等 系统 研究 了 寄生 单 殖 吸虫 分 类 及 区 系 , 并 在 此 基础 上 编写 了 《中 国 动物 志 “。 单 殖 吸虫 岗 》, 报 道 了 约 600 种 单 殖 吸 虫 , 总 结 了 中 国 淡水 单 殖 吸 虫 的 区 系 特点 , 揭 示 了 单 殖 吸虫 与 寄主 鱼 之 间 的 专 一 性 关系 , 可 进 一 步 佐证 鱼 类 的 进化 。 海 洋 单 殖 吸 虫 方面 , 我 国学 者 报道 的 不 多 , 1957 一 1959 年 间 前 苏联 动物 研究 所 贝 霍 夫 斯 基教 授 在 我 国 黄海 及 南 海 初步 研究 认为 其 种 类 不 少 于 40 种 , 其 研究 论文 多 发 表 在 前 苏联 寄生 虫 学 杂志 和 动物 学 杂志 上 .。 近 10 年 来 , 张 剑 英 等 对 南海 的 单 殖 吸虫 进行 了 研究 , 统 计 约 有 250 种 。 唐 仲 璋 、 唐 崇 惕 、 陈 心 陶 、 徐 秉 琨 、 潘 金 培 、 王 伟 俊 、 顾 昌 栋 、 申 纪 伟 、 印 兆 社 、 泛 溥 钦 等 研究 了 淡水 鱼 类 、 两 栖 类 、 鸟 类 及 哺 乳 类 的 寄生 吸虫 。 陈 心 陶 编写 了 《中 国 动物 志 “, 复 殖 目 》, 该 卷 包含 了 14 科 381 种 。 顾 昌 栋 、 申 纪 伟 、 艺 兆 社 等 还 研究 了 海水 鱼 类 的 寄生 复 殖 吸虫 的 种 类 及 区 系 , 基 本 上 了 解 了 这 一 类 群 的 种 类 和 分 布 状况 。 目 前 已 知 我 国 海洋 吸虫 38 科 , 共 报道 约 500 种 , 其 中 发 表 新 种 250 种 左右 。 廖 翔 华 、 陈 燕 新 、 汪 溥 钦 、 员 莲 、 李 敏 敏 、 冯 伟 、 杨 文 川 等 研究 了 丝 虫 的 分 类 及 区 系 , 报 道 丝 虫 百 余 种 。 雇 翔 华 等 还 研究 了 舌 状 绛 虫 在 中 国 的 分 布 , 为 舌 状 绛 虫 病 的 防治 以 及 防止 该 病 扩 散 提 供 了 有 益 的 参考 依据 。 和 集 季 生 等 利用 缘 虫 染色 体 特征 、 可 溶性 蛋白 以 及 同 工 酶 研究 了 莫 氏 丝 虫 属 的 分 类 。 刘 建 康 、 伍 献 文 、 李 淑 颖 等 从 20 世纪 30 年 代 开 始 研究 线虫 , 伍 惠 生 、 余 仪 等 研究 了 淡水 鱼 类 的 寄生 线虫 分 类 及 区 系 , 徐 辉 南 等 研究 了 动物 寄生 线虫 , 至 今 已 报道 淡水 鱼 类 及 其 他 动物 寄生 线虫 百 余 种 。 海 洋 寄 生 线 虫 的 研究 不 多 , 仅 尹 文 英 、 孙 世 春 等 报道 了 41 种 . 张 志 南 等 初步 研究 了 渤海 的 自由 线虫 , 统 计 约 有 80 余 种 。 长 期 以 来 , 线虫 的 分 类 是 以 光 镜 下 的 形态 结构 为 主要 依据 的 ,近年 来 , 国 内 也 利用 扫描 电镜 所 揭示 的 形态 结构 来 解决 线虫 的 分 类 问题 。 扫 描 电 镜 所 揭示 的 结构 特 征 不 仅 为 线虫 的 分 类 提供 了 有 用 的 特征 , 同 时 也 为 线虫 演化 关系 的 研究 提供 了 新 的 证 据 , 这 将 使 长 期 以 来 “线虫 起 源 不 详 ” 的 研 究 状 况 可 能 有 所 改变 。 环 头 虫 属 于 完全 寄生 的 类 群 , 其 成 虫 的 寄主 涵盖 了 兰 椎 动物 的 各 个 类 群 。 国 内 研究 较为 系统 的 主要 是 寄主 为 鱼 类 的 坏 头 虫 , 共 报道 90 余 种 , 其 中 海洋 棘 头 虫 32 种 。 李 敏 敏 等 研究 了 渤海 鱼 类 的 寄生 棘 头 虫 , 尹 文英 、 伍 惠 生 研 究 了 辽河 鱼 类 的 环 头 虫 , 余 仪 、 伍 惠 生 研 究 了 长 江 中 游 鱼 类 的 寄生 环 头 虫 区 系 , 汪清 钦 等 研究 了 福建 内 陆 及 其 沿海 的 棘 头 虫 分 类 及 区 系 特点 并 编写 了 福建 环 头 虫 志 , 共 报道 100 余 种 坏 头 虫 。 杨 廷 宝 还 研究 了 寄生 青海 湖 裸 鲤 的 涅 棘 头 虫 的 种 群生 物 学 。 二 、 生 活 史 的 研究 蠕虫 在 完成 其 生活 史 过 程 中 , 有 的 虫 种 不 需 更 换 寄 主 , 有 的 则 常常 需要 更 换 寄主 ,这 就 形成 了 蠕虫 生活 史 的 多 样 性 。 这 样 对 于 完 成 一 个 虫 种 的 生活 史 研 究 是 非常 不 容易 的 , 尤其 是 对 于 那些 需要 更 换 寄主 的 虫 种 就 更 难 了 。 通 过 生活 史 的 研究 , 不 仅 可 以 对 寄生 虫 各 发 育 阶 段 有 比较 清楚 的 认识 , 而 且 可 以 对 养殖 生物 的 病原 及 其 引起 的 病害 之 防治 有 着 极 大 的 帮助 。 因 此 , 这 项 工作 不 仅 有 重要 的 理论 意义 , 而 且 有 着 实际 的 经 济 价值 。 该 项 研究 基础 比较 好 的 主要 是 吸虫 类 . 唐 仲 璋 、 唐 崇 惕 、 吕 军 仪 、 刘 升 发 等 研究 了 多 种 吸虫 的 生活 史 。 唐 崇 惕 、 雇 翔 华 等 研究 了 一 些 缘 虫 的 生活 史 。 其 他 类 群生 活 史 的 研究 则 较 少 。 通过 生活 史 的 研究 , 能 用 于 确认 某 些 以 幼体 危害 寄主 的 常见 吸虫 种 类 , 如 唐 崇 葛 等 结合 装 浙 沿海 弱 坚 “ 黑 根 病 ” 病 原 调查 , 通 过 人 工 感染 , 研 究 结果 发 现 弱 凤 的 病原 为 食 凤 汽 肠 吸 虫 Teszcocoelizzz Solezopjagzx772 Tang et al. 。 昔 华 等 将 福建 沿海 蛤 仔 体 内 的 毛 蚁 感染 到 黄鱼 钢 体 内 而 找到 成 由 , 从 而 确 认 蛤 仔 体 内 的 病原 为 东方 肛 居 吸虫 Protoeces ozientalis Cao。 汪 昌 守 等 将 弱 坚 鳃 寄生 的 圳 蚁 进行 体外 培养 ,从 而 进行 吸虫 种 类 的 鉴定 。 上 述 成 果 同 时 为 海水 养殖 中 的 寄生 蠕虫 病 原 的 鉴定 以 及 寄生 蠕虫 病害 的 防治 奠定 了 坚实 的 基础 。 应 用 生活 史 研 究 的 成 果 , 在 系统 分 类 学 中 可 以 有 助 于 对 寄生 虫 的 分 类 地 位 、 进 化 程 度 的 深入 了 解 , 如 王 桂 堂 等 利用 吸虫 发 育 过 程 中 各 发 育 阶 段 之 天 官 发 育 和 分 化 中 的 特征 及 染色 体 核 型 特征 于 牛首 科 吸 虫 的 系统 分 类 中 , 建 议 将 牛首 科 所 代表 的 腹 口 类 和 前 口 类 吸虫 分 别 作为 两 个 独立 的 单元 并 建立 了 牛首 科 吸 虫 新 的 分 类 系统 。 三 、 生 物 学 与 生态 学 的 研究 在 我 国 , 寄 生 蠕 虫 生态 学 的 研究 只 是 在 号 9 60 年 代 才 开始 的 , 早 些 时 期 的 研究 多 数 是 关 于 寄生 蠕虫 的 季节 性 变动 或 是 一 些 理 化 因子 对 寄生 蠕虫 的 影响 之 研究 。 直 至 近 20 年 , 该 领域 的 研究 才 进 入 到 寄生 蠕虫 种 群生 态 学 的 研究 。 聂 品 等 研究 了 单 殖 吸虫 体内 铁 含量 及 其 变化 规律 , 获 得 了 单 殖 吸虫 以 寄主 血液 为 食 的 直接 证 据 。 夏 晓 勤 等 研究 离 体 状 态 下 小 鞘 指环 虫 的 产 卵 能 力 , 发 现 其 产 卵 能 力 与 虫 体 年 龄 和 生理 机 能 状态 有 关 , 且 在 低温 条 件 下 仍 可 孵化 , 只 是 其 孵化 率 艇 化 速率 较 常 温 下 要 低 。 通 过 对 小 鞘 指环 虫 种 群 的 季节 变 动 研 究 发 现 : 小 鞘 指 环 虫 在 寄主 体内 几乎 总 是 呈 聚 集 分 布 。 近 十 年 来 , 国 内 在 自由 生活 海洋 线虫 生 态 学 方面 也 开展 了 一 些 工 作 , 以 自由 生活 海 洋 线虫 为 主 的 小 型 底 栖 动物 生态 学 的 研究 , 主要 涉及 养殖 虾 池 中 线虫 的 培养 以 及 生活 史 研究 、 沙 质 潮 间 带 及 邻近 海域 底 栖 生物 群落 和 线虫 空间 分 布 的 研究 , 这 方面 的 研究 将 对 海洋 生态 系统 动力 学 研究 与 海洋 生物 资源 可 持续 利用 起 着 基础 作用 。 四 、 细 胞 学 与 遗传 学 的 研究 国内 于 80 年 代 才 开始 有 关 这 方面 的 研 究 , 我 国学 者 对 复 殖 吸虫 、 丝 虫 、 线 虫 的 一 些 种 类 的 染色 体 核 型 进行 了 研究 , 弄 清 了 这 些 蠕虫 的 染色 体 核 型 的 基本 状况 , 如 李 树 华 分 析 研 究 了 斯 氏 并 殖 吸虫 核 型 。 利 用 染色 体 特征 于 系统 分 类 中 , 也 是 分 类 学 研究 中 较为 重要 的 分 类 指 征 , 如 刘 家 英 分 析 了 15 种 叶 形 吸虫 的 染色 体 核 型 并 用 于 吸虫 的 分 类 学 研 究 , 同 时 认为 这 对 形态 分 类 学 是 较 好 的 佐证 。 王 桂 堂 也 将 吸虫 的 染色 体 核 型 研究 用 于 牛首 科 吸 虫 的 系统 分 类 。 染 色 体 核 型 或 其 他 现代 技术 方法 , 特 别 是 对 那些 形态 学 差异 较 小 的 虫 种 的 分 类 鉴定 , 不 失 为 好 的 研究 方法 。 五 、 生 物化 学 及 其 他 新 技术 应 用 研究 现代 蠕虫 学 与 生物 科学 其 他 领域 一 样 , 136 正 实 现 着 由 单纯 的 定性 描述 向 精确 的 定量 分 析 转 变 的 过 程 。 随 着 大 量 新 资料 、 新 信息 的 不 断 涌现 和 迅速 积累 , 对 它们 的 集中 管理 和 全 面 分 析 已 成 为 一 项 紧迫 的 任务 。 因 此 各 种 新 技术 以 及 电子 计算 机 技术 自然 地 成 为 日 益 为 人 们 所 重视 的 有 力 工 具 。 我 国学 者 也 在 不 同 程度 上 开始 重视 这 些 新 技术 的 开发 和 利 用 , 如 唐 崇 惕 等 对 土耳其 斯 坦 东 毕 吸 虫 进 行 了 扫描 电镜 的 观察 ; 王 桂 堂 利 用 吸虫 的 超 微 结构 于 系统 分 类 学 研究 , 杨 光敏 等 利用 电泳 技术 对 日 本 血吸虫 乳酸 脱氧 酶 进行 了 电泳 分 离 研究 ;, 徐 秉 锟 等 用 聚 类 分 析 的 方法 进行 了 并 殖 吸 虫 成 虫 的 数量 分 类 ; 刘 家 英 等 对 吸虫 的 可 溶性 蛋白 、 同 工 酶 进行 了 研究 并 将 其 用 于 吸虫 的 分 类 学 研究 , 同 时 还 利用 聚 类 分 析 的 方法 对 吸虫 进行 了 分 类 学 研究 ; 冯 瑞 元 等 制备 了 抗 斯 氏 肺 吸虫 的 单 克 隆 抗体 并 用 单 克 隆 抗 体 一 免疫 印迹 试验 检测 肺 吸虫 患者 的 血 清 循 环 抗原 , 为 诊断 肺 吸 虫 病 及 考核 治疗 效 果 开 拓 了 一 可 行 的 新 途径 。 上 述 蠕 虫 学 所 涉及 的 研究 领域 , 以 复 殖 吸虫 的 研究 具有 较为 坚实 的 基础 , 无 论 是 形 态 分 类 学 和 生活 史 的 研究 , 还 是 核 型 分 析 以 及 其 他 现代 研究 手段 的 运用 都 取得 了 一 系列 的 成 绩 , 与 国际 间 的 研究 水 平 正在 接轨 或 是 达到 国际 先进 水 平 。 参考 文献 吴 宝 华 , 郎 所 , 王 伟 俊 等 :《 中 国 动物 志 , 扇形 动物 门 。 单 殖 吸 虫 纲 》 北京 : 科学 出 版 社 , 1 一 756, 2000。 张 剑 英 , 印 兆 社 , 丁 雪 娟 :《 鱼 类 寄生 虫 与 寄生 虫 病 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1 一 735,1999。 唐 崇 惕 : 寄生 虫 病原 的 生物 多 样 性 , 见 :《 中 国 动物 科学 研究 》, 北 京 : 中 国 林 业 出 版 社 ,7 一 11, 1999。 申 纪 伟 , 邱 兆 社 :;《 黄 瀚海 鱼 类 吸虫 研究 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1 一 207,1995。 张 路 平 , 孔 繁 瑶 : 扫描 电镜 在 线虫 分 类 学 研究 中 的 应 用 ,, 见 :《 中 国 动物 科学 研究 》%, 北京 : 中 国 林业 出 版 社 ,181 一 185,1999。 黄 宗 国 ;《 中 国 海 洋 生物 种 类 与 分 布 》 北京 : 海 洋 出 版 社 ,305 一 340,1994。 ( 赵 元 车 ” 申 纪 伟 ) 贝 类 学 (Malacology ,Conchology) 贝 类 学 又 称 软体 动物 学 , 是 研究 软体 动 物 GMollusca) 分 类 、 形 态 、 生 理 和 生态 等 的 一 门 学 科 。 贝 类 是 动物 第 二 大 门 , 约 有 115 000 余 种 , 种 类 多 ,分布 广 , 与 人 类 关系 极为 密切 , 很 多 种 类 可 供 食用 、 药 用 、 工 业 用 : 工艺 用 , 但 也 有 一 些 种 类 对 人 们 有 害 , 可 传播 寄生 虫 病 、 和 危害 农作物 、 危 害 港湾 的 森 石 建筑 及 船上 只, 以 及 堵塞 沿海 、 河 、 湖 的 工 乒 冷 却 水 管 等 , 因此 早 在 17 世纪 就 建立 了 贝 类 学 这 一 专门 学 科 。 贝 类 包括 七 个 纲 , 即 无 板 纲 多 板 纲 ( Polyplacophora )、 单 板 纲 (Monoplacophora)、 双 壳 纲 (Bivalvia)、 掘 足 纲 〈Scaphopoda)、 腹 足 纲 (Gastropoda)、 头 足 岗 《Cephalopoda) 。 我 国人 民 对 贝 类 学 的 研究 起 始 很 早 , 在 许多 古书 中 , 如 周公 的 《 尔 雅 》、 唐 朝 欧阳 询 的 《 艺 文 类 聚 》、 明 朝 李 时 珍 的 《本 草 纲目 》 等 书 中 都 有 记载 , 一些 贝 类 名 称 , 如 淡 菜 、 文 蛤 、 石 决 明 , 至 今 我 国 和 日 本 仍 在 用 ;还 有 两 千 多 年 前 我 国 已 掌 握 了 人 工 养殖 河 蚌 生 产 珍 珠 及 牡 明 的 养殖 技 相近 代 (018 一 19 世纪 ) 有 一 些 外 国学 者 在 我 国 进行 贝 类 的 调查 、 研 究 , 相 继 发 表 一 些 专著 与 论文 ;至 今 美 、 英 、 法 、 德 等 国 的 一 些 博物 馆 仍 保存 有 我 国 许多 贝 类 标本 。 法 国 人 在 上 海 建立 了 震 且 博物 馆 , 在 天 津 建立 了 北 疆 博物 馆 ,都 收藏 了 大 量 的 贝 类 标本 ,1868 一 1880 年 对 远东 地 区 进行 了 13 次 考察 ,特别 ( Aplacophora )、 是 对 长 江 中 、 下 游 地 区 的 淡水 、 陆 生 贝 类 做 了 大 量 采 集 , 出 版 了 《南京 和 华中 的 淡水 软 体 动物 》(1876 一 1886 , 报道 了 蚌 科 140 种 , 览 科 50 种 ) 及 《中 华帝 国 自 然 历史 论文 集 》 (1882 一 1889, 记 录 了 淡水 和 陆 生 贝 类 近 500 种 ), 这 是 对 我 国 淡水 、 陆 生 贝 类 系统 研究 的 早期 专著 。 20 世纪 我 国 贝 类 学 研究 历史 可 分 为 三 个 时 期 : 〈 一 ) 1949 年 前 〈 新 中 国 成 立 前 )、 (二 )1949~1978 年 (新 中 国 成 立 后 至 改革 开 放 ) 和 (三 ) 1978 年 至 20 世纪 末 。 一 、1949 年 前 20 世纪 20 年 代 , 我 国 科 学 家 开始 对 我 国 贝 类 进行 调查 研究 .1928 一 1929 年 相继 建立 了 静 生 生物 调查 所 和 北平 研究 院 动物 研究 所 , 为 我 国 贝 类 学 研究 创造 了 和 条件, 发表 了 一 些 论文 。 秉 志 、 金 机 初 、 张 条 、 净 敦 建 等 老 一 辈 科 学 家 为 发 展 我 国 贝 类 的 研究 做 出 了 贡献 。 秉 志 、 金 叔 初 、 阁 敦 建 对 我 国 的 腹 足 类 进行 了 研究 ,30 一 40 年 代 发 表 过 论文 , 如 秉 志 、 金 叔 初 的 “香港 的 腹 足 类 ”, 秉 志 、 净 敦 建 的 “新 疆 的 一 些 腹 足 类 ”, 还 有 净 敦 建 对 山东 半岛 、 厦 门 的 海产 腹 足 类 的 研究 , 对 苏 州 、 浙 江 、 湖 南 、 四 川 等 地 的 淡水 及 陆 生 腹 足 类 的 研究 , 以 及 对 英国 自然 博物 馆 、 德 国 的 瑟 肯 堡 (Senckenbreg) 博物 馆 、 美 国 的 加 利 福 尼 亚 自 然 博物 馆 收藏 的 中 国 海洋 、 淡 水 、 陆 生 贝 类 进行 研究 , 分 别 发 表 了 论文 。 张 条 是 我 国 贝 类 学 的 黄 基 人 ,。 早 在 20 年 代 留 学 法 国 , 从 事 贝 类 的 研究 ,1929 年 参加 第 一 届 国 际 海 洋 学 会 议 , 并 以 “ 普 娄 旺 萨 沿 岸 后 鳃 类 的 研究 ”论文 , 获 法 国 国家 博士 学 位 .1931 年 回国 后 , 对 胶州 湾 进 行 全 面 调 查 , 发 表 了 “胶州 湾 海 产 动物 采集 团 采 集 报 告 ” “青岛 沿岸 后 鳃 类 的 研究 ”"“ 胶 州 湾 及 其 附近 海产 食用 软体 动物 之 报告 ", 这些 成 果 为 我 国 海洋 学 、 海 洋 动 物 及 海洋 贝 类 的 研究 商定 了 137 良好 的 基础 。 抗 战 时 期 , 无 法 进行 海洋 方面 的 研究 , 张 香 对 云南 昆明 汗 池 的 环境 和 动物 进行 了 调查 , 发 表 了 “云南 昆明 湖 的 性 质 及 动物 的 研究 ”, 并 对 云南 省 一 些 湖泊 如 洱海 、 杨 宗 海 、 异 龙湖 等 进行 了 调查 , 和 采集 了 大 量 贝 类 标本 , 发 表 了 一 些 论著 , 特 别 是 对 仅 分 布 于 我 国 云南 湖泊 中 的 田螺 科 一 个 特有 属 一 一 螺 师 属 CMargarya) 进行 了 专题 研究 , 对 其 分 类 、 形 态 、 繁 殖 、 生 长 、 栖 息 环境 、 产 量 和 捕捞 方法 做 了 调查 、 研 究 , 发 表 的 文章 有 “ 演 池 食用 螺 师 属 之 研究 ”“ 田 螺 科 螺 师 属 之 检讨 ”等 , 这 些 工作 是 我 国 湖沼 学 研究 的 开端 。 在 形态 方面 的 工作 极 少 , 仅 有 张 明 俊 于 1929 年 、 李 赋 京 于 1935 年 发 表 过 田螺 的 解 剖 , 日 人 涛 庸 于 1940 年 发 表 过 田螺 科 及 椎 实 螺 的 解剖 结果 。 总 之 , 在 新 中 国 成 立 以 前 , 老 一 辈 科 学 家 艰辛 地 做 了 一 些 零 散 的 工作 ,多 为 分 类 ,其 他 方面 的 很 少 。 二 、1949 一 1978 年 1949 一 1978 年 , 我 国 贝 类 学 科 得 到 了 发 展 。50 年 代 初 成 立 了 中 国 科 学 院 海 洋 研 究 所 ( 初 建 为 中 国 科学 院 水 生生 物 研 究 所 海洋 生 物 研究 室 )、 中 国 科 学 院 动物 研究 所 〈 初 建 为 动物 标本 整理 委员 会 ) ,50 年 代 末 又 成 立 了 中 国 科 学 院 南 海 海 洋 研究 所 , 以 及 相继 成 立 了 一 些 水 产 院 校 、 科 研 所 和 养殖 场 等 。 这 些 单位 都 有 贝 类 学 的 研究 人 员 。 中 国 科 学 院 三 个 研究 所 的 贝 类 学 的 研究 皆 为 张 系 领 导 , 各 所 各 有 研究 重点 , 海 洋 研 究 所 以 研究 海洋 贝 类 的 分 类 、 区 系 、 形 态 和 生态 学 等 方面 为 主 , 动物 研究 所 主要 研究 淡水 、 陆 生 贝 类 的 分 类 、 区 系 , 以 及 医学 贝 类 及 危害 农作物 贝 类 的 分 类 、 区 系 等 方面 , 南 海 海洋 所 以 实验 生物 学 为 研究 重点 。 张 条 亲自 领导 了 珍珠 贝 及 养殖 珍珠 的 课题 , 接 受 了 一 些 和 科研、 水 产 、 教 学 138 单位 人 员 进 修 , 为 国家 培养 了 许多 贝 类 学 学 术 带 头 人 。 这 个 阶段 的 工作 成 就 主要 有 以 下 几 个 方面 。 贝 类 分 类 学 ”在 张 条 的 领导 下 北 至 鸭 绿 江口 , 南 至 南海 诸 岛 的 漫长 海岸 线 和 广大 海 区 进行 了 多 次 的 调查 采集 , 其 中 有 1958 一 1960 年 中 国 近 海 海洋 调查 ,1959 一 1962 年 北 部 湾 调 查 , 以 及 其 他 方面 的 调查 , 获 得 了 大 量 的、 比较 完整 的 海洋 贝 类 标本 及 资料 。 淡 水 、 陆 生 贝 类 的 调查 也 在 全 国 许 多 省 、 市 (地 区 ) 同时 进行 , 搜 集 了 大 量 标本 和 资料 。 根据 这 些 标 本 和 资料 进行 系统 的 整理 研究 , 发 表 了 许多 科 、 属 和 一 些 地 区 性 研究 报告 及 出 版 专著 。 专 著 有 《中 国 北 部 海产 经 济 软体 动物 》、《 南 海 双 壳 类 软体 动物 》、 《中 国 经 济 动物 志 ,, 海产 软体 动物 》、 《中 国 动物 图 谱 。 软体 动物 》 第 一 册 .。 论文 有 关于 珍珠 贝 科 、 江 珀 科 、 牡 凡 科 、 乌 蛤 科 、 丰 碟 科 、 帘 蛤 科 、 人 竹 凤 科 、 海 筹 科 、 船 蛆 科 、 鲍 科 、 凤 螺 科 、 宝 贝 科 、 骨 螺 科 、 海 兔 科 、 侧 鲤 科 、 乌 贼 科 、 枪 鸟 贼 和 峭 科 等 .淡水 贝 类 结合 水 库 综 合 利用 、 湖泊 及 地 区 调查 的 文章 有 对 西藏 .白洋淀 、 洞 庭 湖 、 黄 河 三 门 峡 水 库 、 十 三 陵 水 库 、 怀 柔 水 库 等 螺 、 蚌 的 研究 ;并 对 日 本 血吸虫 中 间 宿主 一 一 钉螺 的 分 类 进行 研究 。 科 普 方面 出 版 了 《我 国 的 贝 类 》《 牡 时 》《 医 学 贝 类 手 册 》 等 。 此 外 ,1961 年 出 版 了 我 国 第 一 部 贝 类 著作 《 贝 类 学 纲要 》。 张 条 根据 我 国 各 地 区 贝 类 在 我 国 及 其 邻近 海域 分 布 的 资料 , 发 表 了 “中 国 软 体 动物 区 系 区 划 的 初步 研究 ”, 首 次 将 我 国 海洋 贝 类 分 为 三 个 不 同 区 系 区 划 ; 暖 温 带 性 质 的 长 江口 以 北 的 黄 瀚海 区 , 亚 热 带 性 质 的 长 江口 以 南 的 大 陆 近 海 , 包 括 台 湾 西北 岸 和 海南 岛 北 部 , 热 带 性 质 的 台湾 东南 岸 、 海 南 岛 南端 及 其 以 南 的 海区 ;长 江口 以 北 的 黄 渤海 区 和 日 本 北部 沿海 属 北 太 平 洋 温 带 区 的 远东 亚 区 ,长 江口 以 南 的 大 陆 沿岸 、 台 湾 西北 部 、 海 南 岛 北 部 和 日 本 南部 属 印度 西 太平 洋 热 带 区 的 中 日 亚 区 ,而 台湾 东南 岸 , 海 南 岛 的 南端 及 其 以 南 和 日 本 的 桩 美 大 岛 以 南 属 印 度 西 太 平 洋 热带 区 的 印尼 一 马来西亚 亚 区 。 这 个 区 系 区 划 不 仅 是 对 贝 类 , 而 且 对 海 洋 生 物 的 研究 都 是 重要 的 研究 成 果 。 贝 类 形态 学 ”主要 是 结合 经 济 意 义 较 大 的 种 类 做 了 一 般 性 的 形态 、 解 冲 工作 。 发 表 的 文章 有 关于 鲍 、 毛 肤 石 阁 、 田 螺 、 钉 螺 、 椎 实 螺 、 褐 云 玛瑙 螺 、 星 蛤 、 蚌 、 贻 贝 、 扇 贝 、 蛤 仔 、 弱 坚 和 乌贼 等 研究 结果 。 贝 类 生态 学 “1957 年 以 来 , 中 国 科 学 院 海洋 研究 所 与 前 苏联 合作 对 我 国 潮 间 带 海洋 贝 类 进行 区 系 及 生态 的 调查 , 以 及 我 国 第 一 稻 海 洋 调查 船 “ 金 星 轮 ”进行 底 栖 动物 的 调 查 , 全 国 普查 办 公 室 领导 的 我 国 四 海 ( 黄 、 渤 、 东 及 南海 ) 的 底 栖 动物 和 浮游 生物 的 调查 ,对 潮 间 、 底 栖 、 浮 游 贝 类 的 生态 等 方面 做 了 研 究 。 同 时 对 经 济 意 义 较 大 的 种 类 进行 生态 和 养殖 生物 学 的 研究 , 包 括 有 益 种 类 的 生态 习 性 、 繁 殖 发 生 、 人 工 养 殖 等 的 研究 。 为 了 解 决 种 苗 的 供应 , 对 一 些 种 类 的 幼虫 培养 做 了 大 量 工作 , 发 表 了 专著 有 如 《 牡 蚌 》 《近江 牡 时 》《 淡 水 贝 类 养殖 》; 发 表 文 章 有 关于 鲍 、 红 螺 、 斑 玉 螺 、 荔 枝 螺 、 珠 母 贝 、 贻 贝 、 青 蛤 、 蛤 仔 、 寻 氏 肌 蛤 、 鸭 嘴 蛤 和 晴 类 等 的 生 态 习 性 的 调查 结果 ; 并 对 泥 虹 、 贻 贝 、 扇 贝 、 珠 母 贝 、 西 施 贝 、 蛤 晴 、 赠 蚂 、 鲍 和 海 免 等 的 人 工 育苗 及 养殖 方法 都 做 了 大 量 工 作 。 这 些 研究 成 果 对 我 国 养殖 业 贡 献 巨 大 。 特 别 应 提 到 珍珠 养殖 , 我 国 珍珠 养殖 起 源 很 早 , 在 宋朝 就 有 了 世界 最 早 的 养 珠 法 。 建 国 后 ,50 年 代 贝 类 学 家 就 开始 调查 , 逐 步 掌 握 了 我 国 珍珠 贝 的 养殖 资源 , 并 探讨 养殖 珍珠 的 技术 与 理论 问题 。 在 《 贝 类 学 纲要 》 一 书 中 , 对 珍珠 贝 一 一 海产 的 合浦 珠 母 贝 、 淡 水 产 的 三 角 帆 蚌 、 裙 纹 冠 蚌 做 了 描述 。60 年 代 我 国 南 海 的 个 别 科研 机 构 和 海水 养殖 场 , 养 成 合浦 珠 母 贝 的 游离 有 核 珍珠 , 合 浦 珠 母 贝 人 工 育 苗 实 验 获 得 成 功 并 应 用 于 生产 , 建 立 了 一 批 海水 珍珠 养殖 场 。 淡 水 无 核 珍珠 养殖 在 长 江 中 、 下 游 一 带 发 展 很 快 。70 年 代 在 江 、 浙 一 带 产量 已 很 高 , 已 占 世 界 年 产量 第 一 位 , 三 角 帆 蚌 、 福 纹 冠 蚌 已 开发 利用 , 人 工 育苗 也 已 试验 成 功 。 相 继 发 表 了 “ 珠 母 贝 及 珍珠 的 形成 人 “ 河 蚌 育 珠 ” 《珍珠 的 养殖 》 等 文章 及 专著 。 50 年 代 对 海水 中 有 害 种 类 , 如 对 危害 海 港 、 海 湾 的 木 、 石 建筑 及 船只 的 海 筹 、 船 蛆 的 种 类 、 分 布 、 个 体 生态 、 繁 殖 、 生 长 及 危 害 情况 都 进行 了 详细 的 调查 与 研究 , 提 出 了 有 效 的 经 济 防治 方法 。70 年 代 对 淡水 中 的 有 害 种 类 , 如 对 堵塞 工厂 冷却 水 管 的 淡水 壳 菜 进行 详细 的 生物 学 研究 ,并 提出 防治 措施 .对 于 危害 人 、 畜 、 禽 、 鱼 类 的 寄生 虫 中 间 宿 主 一 二 媒介 贝 类 , 多 是 淡水 螺 类 , 建 国 后 做 了 大 量 的 防 病 、 治 病 工 作 。 如 对 日 本 血吸虫 的 中 间 宿 主 一 一 钉螺 做 了 详细 的 调查 研究 工 作 , 已 查 明 我 国 南方 有 12 省 〈 区 )、 市 不 包 括 台 湾 省 ),347 个 县 、 市 有 钉螺 的 分 布 , 在 我 国 大 陆 分 布 最 北 至 江苏 省 宝应 县 (北纬 33。 25' ) , 最 南 为 广西 横 县 北纬 22*5'), 最 东 是 上 海 市 南汇 县 (东经 121?51', 海 拔 0 m) , 最 西 为 云南 省 云龙 县 (东经 99"56' , 海 拔 3 000 m)。 钉 螺 的 擎 生地 与 水 系 有 关 , 有 三 种 类 型 一 一 湖沼 型 、 水 网 型 及 丘陵 山岳 型 。 在 并 殖 吸虫 〈 肺 吸虫 ) 中 间 宿 主 调查 中 , 钟 惠 澜 于 60 年 代 首 次 发 现 生活 于 山区 、 丘 陵 地 区 的 微 小 型 螺 类 ( 壳 长 1 一 3 mm), 为 肺 外 型 并 殖 吸 虫 中 间 宿 主 , 由 此 发 现 了 新 的 寄生 虫 病 流 行 区 。 已 知 有 19 个 省 〈 区 ) 有 人 体 并 殖 吸虫 病 流行 区 , 有 22 个 省 〈 区 ) 为 人 体 及 动物 并 殖 吸虫 流行 区 。 此 外 , 对 华 支持 吸虫 、 布 氏 姜 片 吸 虫 的 中 间 宿 主 也 做 了 一 些 工作 。 已 发 表 139 的 专著 有 《消灭 钉螺 的 研究 》 《我 国 钉 螺 分 布 概况 及 其 分 布 特点 》《 医 学 贝 类 手册 》, 发 表 文 章 有 “钉螺 的 生殖 与 发 生 ”“ 肺 吸虫 病 研究 与 防治 ”等 。 这 些 工作 对 寄生 虫 病 流行 病 学 的 研究 及 预防 都 有 极其 重要 的 作用 。 对 于 危害 农作物 、 林 业 、 园 艺 、 庭 院 等 蜗牛 、 昨 蛤 也 进行 调查 与 研究 , 发 表 的 文章 有 “ 褐 云 玛瑙 螺 生 活 习 性 的 观察 >“ 黄 果 蛤 的 形态 、 习 性 及 其 消除 “常见 危害 农作物 的 蜗牛 、 星 蛤 及 其 消除 ”。 三 、1978 年 一 20 世纪 末 1978 年 以 来 , 我 国 贝 类 学 的 研究 又 进入 一 个 新 的 发 展 阶段 。1981 年 9 月 正式 成 立 中 国 动物 学 会 贝 类 学 分 会 , 至 20 世纪 末 , 学 会 已 召开 了 六 次 代表 大 会 、 九 次 学 术 讨 论 会 ,并 出 版 了 贝 类 学 专门 的 学 术 刊物 《 贝 类 学 论文 集 》, 现 已 出 版 九 辑 , 包括 海洋 贝 类 、 淡 水 贝 类 、 陆 生 贝 类 、 医 学 贝 类 及 古 贝 类 等 有 关 分 类 、 区 系 、 形 态 、 生 态 、 生 理 、 生 化 、 养 殖 、 遗传 、 地 质 等 方面 。 张 簿 生前 曾 筹划 过 建立 我 国 贝 类 学 会 , 现 已 完成 他 的 遗愿 。 这 些 年 来 学 会 的 许多 会 员 赴 国外 参加 国际 贝 类 学 会 及 贝 类 学 有 关 会 议 , 参 加 国际 合作 , 进 行 学 术 交 流 , 促 进 学 科 发 展 。 这 阶段 获得 的 成 果 有 以 下 几 方 面 。 贝 类 分 类 学 ”经 过 几 十 年 来 贝 类 的 采 集 、 调 查 , 收 集 到 大 量 的 、 较 完整 的 标本 及 资料 , 经 系统 的 、 深 入 的 研究 总 结 , 编 写 了 《中 国 动物 志 》( 头 足 纲 , 头 酉 目 , 宝 贝 总 科 , 贻 贝 目 , 原 鲁 亚 纲 、 异 韧带 亚 纲 , 烟 管 螺 科 , 帘 蛤 科 , 珍 珠 贝 亚 目 ), 此 外 , 还 有 多 册 虽 已 交 稿 , 但 尚未 出 版 ; 出 版 了 《中 国 经 济 动 物 志 “, 淡水 软体 动物 ;《 陆 生 软 体 动物 》,《 中 国 动物 图 谱 〈 软 体 动物 二 一 四 册 )》;, 综合 类 图 书 有 《 贝 类 学 概论 》、《 中 国 贝 类 论著 目录 (1949 一 1989)》 专著 有 《中 国 经 济 软体 动 物 》 《浙江 动 物 志 。 软体 动物 》 《海南 岛 贝 140 类 原色 图 鉴 》《 大 连 海产 软体 动物 》 及 《 医 学 贝 类 学 》。 海洋 贝 类 方面 , 不 仅 对 经 济 意义 较 大 的 科 、 属 进行 过 深入 研究 , 而 且 对 海南 岛 、 西 沙 群 岛 、 南 沙 群 岛 、 香 港 、 台 湾 海峡 等 也 做 了 调查 研究 。 发 表 论 文 有 “中 国 近海 扇贝 的 研究 工 一 亚 ”“ 中 国 近海 虹 科 的 研究 I 一 工 ”。 研究 了 :近海 的 梭 螺 科 、 发 养 螺 科 、 珍珠 贝 科 、 钳 蛤 科 、 霹 蛤 科 、 甸 蛤 科 、 冠 螺 科 、 峙 螺 科 、 况 螺 科 、 衣 笠 螺 科 、 鲍 科 、 蛤 仔 螺 、 鸭 嘴 蛤 科 、 蓝 蛤 科 、 猿 头 蛤 科 、 拟 甸 蚂 科 、 片 鲤 科 、 拟 抢 螺 属 、 叶 海牛 属 、 露 齿 螺 属 、 鸟 蛤 科 、 原 鳃 螺 类 、 藤 线 螺 科 等 ; 西 沙 群 岛 的 宝贝 总 科 、 芋 螺 属 、 滨 螺 科 、 贻 贝 科 、 在 碟 科 、 头 足 类 ; 南沙 群岛 的 掘 足 类 、 前 鳃 亚 纲 ( 腹 足 目 、 新 腹 足 目 和 异 腹 足 目 )、 后 钙 类 、 芋 螺 科 、 马 蹄 螺 科 、 珍 珠 贝 亚 目 、 鸟 蚂 科 、 海 螂 科 及 头 足 类 ; 香港 及 南 中 国 海 的 腹 足 类 和 双 壳 类 。 此 外 , 对 浙江 沿海 岛屿 、 广 东南 澳 岛 等 地 区 贝 类 也 有 调查 研究 。 从 以 上 的 研究 结果 中 可 以 了 解 到 , 我 们 已 基本 上 掌 握 了 我 国 海洋 贝 类 的 资源 情况 。 淡水 、 陆 生 贝 类 ”从事 这 方面 研究 的 人 员 比 从 事 海 洋 贝 类 的 人 员 少 得 多 , 不 过 也 做 了 大 量 工作 , 基 本 上 对 全 国 各 省 〈 区 ) 进行 了 调查 研究 , 对 寄生 虫 中间 宿 主 媒介 螺 进 行 了 一 些 工 作 。 淡 水 贝 类 方面 , 对 湖泊 研究 发 表 的 文章 有 关于 太湖 、 郡 阳 湖 、 南 四 湖 、 东 平湖 、 汗 池 的 湖泊 调查 , 地 区 性 的 文章 有 关 于 新 疆 、 山 东 、 山 西 、 云 南 、 川 东 、 重 庆 、 淅 江 、 福 建 、 广 东 、 海 南 岛 及 西双版纳 热带 雨 林 、 三 峡 库 区 、 武 陵 山 地 区 、 武 夷 山地 区 、 龙 栖 山 自然 保护 区 的 淡水 贝 类 调查 研究 。 对 日 本 血吸虫 中 间 宿 主 一 一 钉螺 的 分 类 深入 研 究 , 发 表 文 章 有 :“ 钉 螺 的 分 类 探讨 "、“ 和 钉螺 的 亚 种 分 化 “钉螺 的 分 类 史 评 述 ”、“ 中 国 湖北 钉螺 分 类 现状 “中国 大 陆 钉 螺 分 子 遗 传 学 研究 ”等 .对 并 殖 吸虫 中 间 宿 主 的 研究 , 发 现 了 大 量 的 微小 型 螺 , 为 热带 及 亚热带 地 区 的 类 群 , 多 为 新 种 , 有 6 属 25 种 , 可 作为 中 间 宿 主 。 发 表 了 大 量 的 新 属 、 新 种 文章 , 如 “中 国 拟 钉 螺 的 研究 ”等 。 另 外 ,还 有 对 田螺 科 、 蛾 螺 科 、 黑 螺 科 、 椎 实 螺 科 、 扁 卷 螺 科 、 蚌 科 、 凤 科 等 新 种 、 新 记录 文章 。 陆 生 贝 类 发 表 论 文 有 对 北京 、 新 疆 、 西 藏 、 四 川 、 广 东 、 浙 江 、 三 峡 库 区 、 武 陵 山地 区 调查 研究 , 还 有 中 国 拟 管 螺 属 、 管 螺 属 、 丽 管 螺 属 、 喇 以 螺 属 的 研究 文章 ,以 及 发 表 了 大 量 新 种 、 新 记录 文章 , 涉 及 星 蛤 科 、 近 水 螺 科 、 圆 口 螺 科 、 烟 管 螺 科 、 拟 阿 勇 螺 科 、 砂 螺 属 、 沟 劲 螺 属 等 。 贝 类 形态 学 ”形态 学 的 研究 比较 少 。 发 表 文 章 有 关于 耳 葛 卜 螺 的 神经 系统 、 嗅 检 器 、 生殖 系统 、 循 环 系统 , 中 国 圆 田螺 的 生殖 系 统 , 耳 河 螺 的 生殖 系统 、 消 化 系统 解剖 学 和 组 织 学 , 大 瓶 螺 、 光 瓶 螺 的 形态 比较 , 三 角 帆 蚌 的 消化 系统 , 马 氏 巴 蜗牛 排泄 系统 组 织 解剖 及 精子 亚 结构 , 大 珠 母 贝 的 贝壳 及 软 组 织 的 形态 解剖 、 幼 虫 形 态 、 染 色 体 组 型 , 脉 红 螺 的 生殖 系统 、 神 经 系统 的 解剖 , 西施 舌 、 尖刀 坚 的 形态 研究 等 。 此 外 , 利 用 扫描 电镜 对 螺 类 齿 舌 、 双 壳 类 贝壳 的 晶体 结构 进行 观 察 , 并 对 螺 类 接 的 形态 进行 了 研究 。 贝 类 生态 学 ”海洋 贝 类 方面 , 除 对 潮 间 带 、 红 树林 生态 进行 研究 外 , 主 要 对 一 些 经 济 意义 较 大 、 可 食用 的 种 类 结合 养殖 进行 系 列 的 研究 , 如 对 牡 昕 、 扇 贝 、 贻 贝 、 鲍 、 几 、 江 瑶 、 西 施 舌 、 寻 氏 肌 蛤 、 蛤 仔 、 光 滑 蓝 蛤 等 进行 了 繁殖 发 育 、 人 工 育苗 、 养 殖 技术 等 的 研究 , 发 表 的 专著 有 :《 贝 类 养殖 学 》《 鲍 的 养殖 与 增殖 》 《近江 牡 明海 水 养殖 》《 贻 贝 养殖 技术 》 等 , 发 表 的 文章 有 :“ 述 孔 扇 由 人 工 育苗 "、“ 泥 嵌 的 繁殖 “皱纹 盘 鲍 生殖 周期 ”等 。 关 于 海水 贝 类 养殖 也 发 表 了 大 量 文章 。80 年 代 由 美国 引进 肉质 鲜嫩 、 生 长 快 的 海湾 扇贝 , 经 过 一 系列 的 引种 、 育 苗 、 养 殖 等 研究 , 已 在 我 国 养殖 成 功 , 并 推广 到 我 国 沿海 各 海区 进行 养殖 。 现 在 我 国 海产 贝 类 养殖 业 发 展 极 快 , 年 产量 已 占 我 国 海产 渔业 养殖 年 产量 的 90% 左 右 , 其 中 牡 蚌 的 产量 最 高 。 我 国 的 珍珠 养殖 发 展 极 快 , 前 期 对 海产 珍珠 贝 的 调查 、 研 究 解决 了 培育 、 养 成 及 育 珠 等 关键 问题 , 促 进 了 一 批 养 殖 场 的 建立 。 1978 年 养 成 游离 有 核 大 型 珍珠 ,80 年 代 后 继 续 养 成 第 二 代 〈 小 部 分 为 正 圆 ) 、 第 三 代 (大 部 分 为 正 圆 ) 大 型 珍珠 , 并 开发 为 产品 。 同 时 , 还 实验 养 成 了 海洋 象形 珍珠 。 通 过 开发 利用 热带 海洋 资源 研究 , 提 高 了 珍珠 生产 效 率 、 质 量 及 产量 。 目 前 我 国 海水 珍珠 年 产量 居 世 界 第 一 位 。 出 版 的 专著 有 《珍珠 科学 》、 《大 珠 母 贝 及 其 养殖 珍珠 》 及 其 增订 本 。 我 国 淡水 珍珠 养殖 业 普及 长 江 中 、 下 游 地 区 , 年 产量 已 占 世界 珍珠 年 产量 的 90% , 亦 居 世 界 第 一 位 。 出 版 了 《淡水 珍珠 养殖 》 《珍珠 养 殖 》 等 专著 , 还 发 表 了 与 养殖 有 关 的 蚌 的 生 态 、 生 理 、 珠 囊 形 成 、 插 核 技 术 及 象形 珍珠 、 防 病 的 研究 文章 。 我 国 淡水 贝 类 生态 学 多 结合 应 用 方面 开 展 工作 , 发 表 文 章 有 关于 田螺 、 大 沼 螺 的 种 群生 态 、 生 产 力 及 生物 学 的 研究 , 河 蚌 的 生 态 习性 、 蚌 类 繁殖 生物 学 及 钩 介 幼 虫 形 态 , 大 瓶 螺 的 发 生 、 摄 食 和 生产 力 的 研究 。 对 日 本 血吸虫 中 间 宿 主 一 一 钉螺 , 主 要 围绕 灭 螺 问 题 进行 了 一 些 研究 。 陆 生 贝 类 方面 , 结 合 对 农作物 的 危害 进 行 研究 , 发 表 文 章 有 关于 野 果 蛤 的 繁殖 、 发 生 规 律 、 越 冬 、 自 然 数 量 消 长 的 研究 , 温 室 星 蛤 发 生 规律 , 蔬 菜 灰 巴 蜗牛 的 越冬 , 褐 云 玛瑙 螺 的 冬季 育苗 和 饲养 等 。 展望 21 世纪 , 我 国 贝 类 学 的 研究 应 充分 发 挥 已 有 的 基础 研究 成 果 , 引 入 高 新 技术 ; 继 141 续 完 成 重要 的 、 长 期 的 中 国 动物 志 的 编写 任 务 ; 加 强 动物 模型 、 动 物 地 理 , 以 及 对 濒危 物种 、 人 侵 种 类 及 指示 生物 等 环保 工作 ;加 强 养殖 生物 学 的 研究 等 , 使 得 我 国 贝 类 学 在 学 术 上 及 应 用 上 做 出 更 大 的 成 绩 。 参考 文献 马 绣 同 等 ,中国 贝 类 论著 目录 (1949 一 1989) 》, 北京 : 海洋 出 版 社 ,1991。 刘 月 英 等 :《 医 学 贝 类 学 》 北京 : 海洋 出 版 社 , 1993。 张 簿 等 : 《 贝 类 学 纲要 》, 北 京 , 科学 出 版 社 , 1961 。 谢 玉 坎 :《 珍 珠 科 学 》, 北京 : 海洋 出 版 社 , 1995。 曾 呈 奎 等 :《 张 得 论 文集 》 北京 : 学 苑 出 版 社 , 1999 。 ( 刘 月 英 ) 昆虫 学 (Entomology) 昆虫 属 节肢 动物 门 , 昆 虫 岗 。 昆 虫 学 (Entomology) 是 以 昆虫 为 研究 对 象 的 一 门 科学 。 随 着 学 科 的 发 展 , 以 及 与 其 他 基础 学 科 之 间 的 相互 渗透 , 昆 虫 学 也 由 简单 的 形态 描述 、 实 验 阶段 , 进 入 到 当前 的 分 子 生 物 学 和 计算 机 研究 阶段 , 目 前 正 向 着 宏观 和 微观 方面 发 展 。 在 科学 的 不 断 发 展 过 程 中 , 昆 虫 学 逐渐 形成 了 自己 的 许多 分 支 学 科 , 其 中 最 主要 的 有 : 昆虫 形态 学 、 昆 虫 分 类 学 、 昆 虫 生理 学 、 昆 虫 生物 学 、 昆 虫 生态 学 。 随 着 应 用 方面 的 发 展 , 与 此 相应 的 还 有 : 昆虫 病理 学 、 昆 虫 毒 理 学 、 农 业 昆 虫 学 、 森 林 昆 虫 学 、 医药 昆虫 学 、 城 市 昆虫 学 等 。 我 国 的 近代 昆 虫 学 发 展 历史 可 分 为 19 世纪 、20 世纪 新 中 国 成 立 以 前 和 以 后 三 个 阶段 : 19 世纪 中 国 昆 虫 学 发 展 情况 国际 上 对 昆虫 比较 有 系统 的 研究 始 于 19 世纪 , 最 早 对 中 国 无 兰 椎 动物 〈 包 括 昆 虫 ) 进行 考察 采 142 集 的 是 英国 人 安 德 生 在 1863 年 开始 的 , 自 此 之 后 , 先 后 还 有 一 些 国家 的 学 者 在 中 国 进行 过 考察 和 采集 。 有 法 国人 托 雷 尔 在 湄公河 考 察 (1865 一 1868)、 英 国人 达尔 波 特 在 云南 和 缅甸 考察 (1876)、 麦 卡 锡 在 云南 考察 (1877)、 吉 尔 在 四 川 和 云南 考察 (1876)、 替 西 三 次 到 云南 进行 白 螨虫 标本 采集 和 资料 收 集 (1882 一 1884)、 伯 恩 在 云南 考察 (1885)、 法 国人 维 亚 尔 在 云南 考察 (1877)、 享 利和 邦 瓦 洛 在 云南 与 越南 考察 (1889 一 1890)、 勒 迪 克 在 云南 考察 (1890)、 费 奇 在 云南 北部 考察 (1892)、 邦 瓦 洛 在 河内 至 云南 西北 部 和 阿 萨 姆 考察 (1895)、 英 国人 赫 里 斯 特 曾 七 次 到 云 南西 部 和 西北 部 考察 等 。 此 外 , 还 有 大 批 的 传教 士 、 商 人 、 官 员 等 , 他 们 以 传教 和 经 商 等 为 名 , 但 实际 是 对 中 国资 源 进行 勘察 , 搜 集 了 大 量 的 动 植 物 标 本 。 由 于 昆虫 标本 便于 采集 、 制 作 、 保 存 和 寄 送 , 所 以 大 量 被 送 到 国外 去 进行 定名 或 分 类 , 见 于 《印度 动物 志 》 (英文 版 )、《 古 北 区 鳞 翅 类 》( 德 文 和 英 文 版 )、《 大 英 博 物 馆 馆藏 夜 蛾 名 录 》 (英文 版 ) 等 许多 著作 中 。 新 中 国 成 立 以 前 中 国 昆 虫 学 发 展 情况 20 世纪 30 至 40 年 代 也 有 许多 外 国学 者 在 中 国 进行 过 考察 采集 。 有 英国 人 安 德 生 在 云南 考察 (1904)、 沃 德 曾 16 次 到 云南 北部 考察 (1911 一 1934)、 奥 地 利 人 汉 德 尔 在 云南 考察 (1914 一 1917)、 美 国人 安 德 生 亚洲 动物 考察 、 洛克 受 美 农业 部 及 华盛顿 地 理学 会 派遣 在 泰 缅 云南 考察 (1920 一 1928) 等 , 最 大 的 一 次 是 德国 人 Klapperich 在 武夷 山 考 察 采 集 (1938), 历时 375 天 , 采 去 昆虫 标本 16 万 号 , 还 有 其 他 动物 标本 。 我 国 对 昆虫 学 开始 比较 有 系统 的 研究 始 于 20 世纪 1911 年 ,当时 在 北京 前 中 央 农 事 试 验 场 成 立 了 病虫害 科 。1917 年 , 江 苏 省 成 立 了 治 蜡 考 察 团 。1922 一 1924 年 ,在 江苏 和 浙 江 两 省 成 立 昆虫 局 .1924 年 以 后 , 在 江西 、 湖 南 、 广东、 四 川 等 省 相继 成 立 了 专门 机 构 , 从 事 昆 虫 的 实验 研究 、 害 虫 防治 工作 。 浙 江 省 昆虫 局 出 版 了 《浙江 昆虫 年 刊 》 和 《昆虫 与 植 病 》 等 刊物 , 并 开始 培养 昆虫 学 工作 者 。 1933 年 , 前 中 央 农 业 实验 所 设 有 植物 病 虫害 系 , 以 后 有 些 省 的 农业 实验 场 也 设立 了 植物 病虫害 组 。 此 后 , 有 不 少 农业 学 校 设立 了 植物 病虫害 系 , 进 行 教 学 和 研究 , 对 于 我 国 昆 虫 学 的 发 展 起 了 一 定 的 作用 。 在 这 一 时 期 , 中 国 老 一 辈 昆 虫 学 家 也 在 我 国 昆 虫 学 研 究 上 取得 过 一 定 的 成 绩 , 如 陈 世 观 对 叶 甲 的 分 类 、 杨 惟 义 对 晴 的 分 类 、 冯 兰 洲 的 医药 昆 虫 研究 , 都 享有 国际 声誉 。 胡 经 甫 《中 国 昆 虫 学 名 录 》 的 编著 , 为 我 国 昆 虫 分 类 研究 打 下 了 和 良好 的 基础 。 近 50 年 来 中 国 昆虫 学 取得 的 光辉 成 就 中 国 昆 求学 在 反 细 菌 战 中 的 贡献 ”1952 年 , 我 国 昆 虫 学 工作 者 赴 朝 鲜 和 我 国 东北 进 行 调查 研究 , 以 大 量 事实 向 全 世界 揭露 了 美 帝国 主义 者 对 和 平 人 民 使 用 细菌 武器 的 滔天 罪行 , 对 保卫 祖国 和 保卫 世界 和 平 做 出 了 贡献 。 植物 检疫 方面 建国 以 来 , 先 后 在 各 有 关 城 市 和 口岸 设立 和 扩建 了 检疫 站 , 并 在 主 要 果 区 建立 了 就 地 检疫 制度 。1951 年 制订 了 对 外 检疫 暂行 办 法 ,1953 年 重新 修订 ; 1954 年 在 各 省 建立 对 内 检疫 基层 站 ; 1956 年 成 立 中 央 植 物 检疫 室 ; 1957 年 又 公布 了 国内 检疫 试行 办 法 。 历 年 以 来 , 对 检疫 性 病 虫 对 象 进 行 严格 控制 , 并 取得 了 一 定 的 成 绩 。 第 19 届 国 际 昆虫 学 会 议 召开 ”在 我 国 广大 昆虫 工作 者 的 共同 努力 下 , 我 国 昆 虫 学 在 国际 上 的 影响 越 来 越 大 。1992 年 迎 来 了 第 19 届 国 际 昆 虫 学 会 议 在 北京 召开 , 本 次 会 议 规模 较 大 , 参 加 人 数 约 3 500 多 人 次 ,, 收 到 论 文 3 280 余 篇 , 为 世界 昆虫 学 做 出 了 贡献 。 组 织 机 构 与 人 才 培 养 方面 “在 科学 技术 现代 化 的 推动 和 指引 下 , 目 前 除 中 国 科 学 院 系统 和 中 国 农业 科学 院 系统 设 有 一 系列 的 昆 虫 学 和 植物 保护 学 研究 机 构 外 , 在 医学 、 农 林 和 其 他 一 些 专业 科学 院 系 统 也 都 设 有 研究 机 构 , 一 些 大 专 院 校 的 教学 单位 也 设 有 昆虫 学 专门 研究 机 构 如 系 、 专 业 等 。 全 国 各 地 都 先后 成 立 了 昆虫 学 会 、 植 物 保护 学 会 。 人 才 培 养 方面 , 近 年 来 也 有 了 很 快 的 发 展 ,为 昆虫 事业 的 发 展 培养 了 大 批 的 硕士 、 博 士 和 留学 生 。 出 版 刊物 方面 建国 50 周年 来 我 国 在 昆虫 学 研究 方面 曾 出 版 了 大 量 的 论文 专著、 志 、 书 等 。 如 出 版 了 《中 国 经 济 昆 虫 志 兴 《昆虫 学 》《 昆 虫 分 类 学 》《 中 国 蛾 类 图 册 入 《中 国 蝶 类 图 谱 》《 中 国 蝶 类 志 》 和 一 些 地 方 昆虫 志 等 。《( 中 国 动物 志 》 也 纳入 了 有 关 昆 虫 卷 有 册 。 举 办 了 《昆虫 学 报 》、 《昆虫 分 类 学 报 》》《 昆 虫 天 敌 入 《昆虫 学 论文 集 》 等 。 普 通 昆 虫 学 和 许多 边缘 学 科 的 论文 、 专 著 、 图 册 、 人 简报、 通讯 、 书 籍 如 雨后春笋 , 层出不穷 。 昆虫 分 类 学 ”昆虫 分 类 学 是 昆虫 学 的 一 门 分 支 学 科 。 在 昆虫 分 类 上 , 建 国 初 期 我 国 已 知 的 昆虫 种 类 大 约 才 有 2 万 余 种 , 其 中 95%% 以 上 的 种 是 由 外 国人 定名 的 , 我 国 自 己 定名 的 还 不 到 5% 。 建 国 以 来 也 有 很 大 的 发 展 , 取 得 了 许多 成 绩 。 1956 年 杨 集 昆 在 陕西 和 北京 附近 发 现 了 原 尾 目 (Protura) 。1984 年 黄 复生 在 西藏 考察 中 发 现 了 缺 翅 目 (Zoraptera) .1986 年 王 书 永 在 长 白山 地 区 发 现 了 虹 . 目 (CGrylloblattodea ) 。 陈 世 阳 是 我 国 老 一 辈 昆 虫 学 家 之 一 , 在 我 国 的 昆虫 学 发 展 和 昆虫 分 类 、 物 种 起 源 、 生 物 地 理学 等 方面 研究 上 做 出 了 许多 成 绩 和 贡 献 。 昆 虫 学 家 周 尧 在 我 国 昆 虫 分 类 学 上 做 出 了 巨大 的 贡献 , 编 著 了 多 种 昆虫 学 书籍 和 考 143 证 了 中 国 昆 虫 学 史 , 从 理论 上 找到 了 我 国 昆 虫 学 研究 历史 比 欧洲 要 早 7 一 10 个 世纪 的 证 据 , 倡 导 建 立 “ 农 业 昆 虫 学 ”及 “昆虫 形态 学 ”体系 , 创 建 了 天 则 出 版 社 , 建 立 我 国 第 一 个 昆虫 博物 馆 , 设 立 了 周 尧 昆虫 分 类 学 奖 励 基金 。 特 别 是 《中 国 蝶 类 志 》 这 部 科技 巨 著 为 我 国 乃 至 世界 留 下 了 珍贵 的 科研 和 教学 财富 。 此 外 , 还 有 如 朱 弘 复 、 蔡 邦 华 、 赵 修 复 等 老 一 辈 昆 虫 学 家 。 中 国 科 学 院 曾 组 织 过 几 次 大 规模 的 昆虫 考察 活动 ,如 1955 一 1957 年 和 1956 一 1960 年 中 苏 合 作 进行 的 云南 、 新 疆 昆 虫 考察 、1960 一 1976 年 西藏 昆虫 考察 .1971 一 1972 年 三 北 地 区 昆虫 考察 、1977 一 1978 年 新 疆 天 山 托 木 尔 峰 地 区 昆虫 考察 、1982 一 1983 年 西藏 南 迦 巴 瓦 峰 地 区 昆虫 考察 、1981 一 1984 年 横断 山 区 昆虫 考察 、1988 一 1990 年 西南 武陵 山地 区 昆 虫 考察 等 大 型 考察 活动 。 中 国 林 业 部 门 组 织 了 中 国 森 林 昆 虫 考察 。 此 外 , 还 有 各 地 方 部 门 、 科 研 单位 和 大 专 院 校 组 织 的 有 关 昆 虫 考察 等 活动 。 发 现 了 大 量 的 新 科 、 新 属 、 新 种 .1993 年 引入 的 国外 先进 技术 PHYLIP 软 件 应 用 于 在 昆虫 系统 发 育 的 研究 , 填 补 了 我 国 昆 虫 分 类 学 上 的 空白 。 此 外 , 还 有 昆虫 分 子 生物 学 的 研究 等 也 正在 萌发 阶段 。 通 过 全 国 各 科研 单位 、 大 专 院 校 及 全 国 从 事 昆 虫 学 工作 的 科学 工作 者 的 共同 努力 , 使 我 国 昆虫 种 类 从 原来 的 2 万 余 种 , 现 增 到 约 5 万 余 种 。 全 国 各 地 有 关 部 门 、 单 位 、 学 校 , 都 建立 了 昆虫 标本 馆 、 博 物 馆 及 贮藏 室 , 据 不 完全 统 计 , 共 贮 存 昆虫 标本 约 1 000 多 万 号 , 为 摸 清 我 国 昆 虫 家 底 做 出 了 很 大 贡献 。 昆虫 毒 理 学 ”昆虫 毒 理 学 是 研究 杀 虫 药 剂 〈 或 称 杀 虫 毒剂 ) 对 昆虫 生理 作用 的 影响 的 学 科 。 它 研究 杀 虫 药剂 如 何 引起 昆虫 的 死 亡 , 也 研究 在 不 死亡 的 情况 下 , 昆 虫 生理 生 化 作用 有 何 改 变 。 近 几 十 年 来 , 杀 虫 剂 的 发 144 展 是 惊人 的 , 自从 DDT 出 现 到 现在 , 几 填 万 种 化 合 物 被 试验 过 , 几 千 种 新 杀 虫 药剂 已 经 开始 生产 及 广泛 应 用 。 昆 虫 毒 理学 在 短 短 的 十 几 年 中 已 经 成 为 了 一 门 十 分 丰富 及 相当 成 熟 的 学 科 了 。 昆虫 病理 学 “昆虫 病理 学 是 现代 昆虫 学 与 实验 病理 学 相 结合 而 产生 的 一 门 新 兴学 科 。 中 国 科 学 院 动物 研究 所 最 早 设 立 了 昆虫 病理 研究 组 , 进 行 有 关 昆 虫 细 菌 病 、 病 毒 病 的 研究 , 许 多 高 等 院 校 与 科研 单位 也 相继 展 开 了 微生物 防治 的 研究 。 白 僵 菌 大 面积 防治 玉米 蜡 、 松 毛虫 、 大 豆 食 心 虫 及 稻 飞 剧 等 农 林 害 虫 取得 了 较 大 的 效果 。 从 国外 引进 的 苏 云 金 杆 菌 于 1964 年 投入 工业 生产 。 此 外 , 松 毛虫 杆菌 、 杀 蜡 杆 菌 、“140” 杀 虫 菌 亦 已 大 量 生产 与 应 用 。 对 用 昆虫 病毒 防治 农林 害虫 研究 , 也 取得 了 很 大 进展 。 昆 屿 生理 学 ”昆虫 生理 学 是 研究 昆虫 体内 各 组 织 、 器 官 、 系 统 的 结构 、 功 能 及 其 调节 机 制 的 学 科 。 我 国 昆 虫 生理 学 也 正在 兴 起 , 据 《昆虫 学 报 》 统 计 , 从 1950 年 至 1984 年 共 发 表 的 1 628 篇 论文 中 , 昆虫 生理 学 方面 的 有 161 篇 ,, 约 为 9.9% 。 此 后 又 取得 许多 成 绩 和 进展 ,如 在 昆虫 信息 素 的 研究 与 利用 、 新 农药 的 筛选 与 研制 .昆虫 遗传 规律 等 方面 ,并 发 表 了 许多 论文 和 专著 。 昆 屿 生态 学 ”研究 昆虫 与 环境 所 发 生 的 关系 , 以 及 数量 动态 , 并 已 派生 出 生理 生 态 学 、 数 量 生态 学 、 生 态 地 理学 等 分 支 :时 期 生态 学 的 许多 发 展 是 来 源 于 一 些 应 用 领 域 ,如 农业 害虫 及 医学 昆虫 的 预测 和 防治 、 天 敌 昆虫 的 研究 和 生物 防治 等 . 直到 30 年 代 才 发 展 成 为 一 门 具 有 比较 完整 体系 的 科学 。 1979 年 , 我 国 著名 生态 学 家 马 世 骏 认 为 ,我国 昆虫 生态 学 的 发 展 在 解放 后 的 30 年 里 ,大 致 可 以 分 为 三 个 阶段 。 第 一 阶段 从 1949 一 1958 年 , 主要 是 对 重要 害虫 的 田间 发 生 规 律 及 一 般 的 生态 习性 的 研究 , 也 相应 地 进行 了 以 生理 生态 特性 为 主要 内 容 的 实验 生态 学 研究 。 第 二 阶段 从 1961 一 1965 年 , 研 究 的 中 心 是 种 群生 态 学 的 数量 动态 和 空间 动态 , 随 着 粘 虫 迁 飞 问题 的 突出 , 行 为 生态 学 亦 有 了 迅速 的 发 展 。 第 三 阶段 从 1972 年 开始 ,, 进 一 步 向 深度 和 广度 发 展 。 主 要 表现 在 对 数量 生 态 学 的 研究 , 也 开展 了 昆虫 群落 调查 及 农业 生态 系统 的 探讨 。70 年 代 以 来 , 随 着 新 系统 论 、 现 代 控 制 论 和 数学 、 化 学 、 物 理学 等 新 成 就 的 进一步 渗透 , 促 进 了 我 国生 态 学 的 发 展 , 经 历 了 一 次 巨大 的 飞跃 , 其 中 系统 工程 学 原理 及 系统 分 析 等 新 的 数理 分 析 方 法 , 有 助 于 我 国生 态 学 迈 入 更 精确 的 数量 科学 阶段 。 森林 昆虫 学 ”研究 森林 中 与 木林 有 直 接 或 间接 关系 的 昆虫 , 如 害虫 和 益 虫 。 在 50 年 代 以 前 , 中 国 只 有 极 少数 昆虫 学 工作 者 附 带 从 事 森 林 昆 虫 研究 。 研 究 对 象 及 内 容 仅 限 于 松 毛虫 、 竹 蝗 、 竹 象 虫 等 几 种 害虫 的 生活 史 、 习 性 观察 及 其 初步 防治 实验 .50 年 代 后 , 成 立 了 专门 的 机 构 , 培 训 专 门人 员 从 事 这 方 面 的 研究 。 到 目前 为 止 已 经 对 800 余 种 森林 昆虫 的 生活 史 、 习 性 、 防 治 或 保护 利用 方法 进行 了 研究 , 并 对 其 中 的 20 余 种 重要 害虫 的 生物 学 、 生 态 学 及 防治 或 利用 方法 进行 比较 详细 的 研究 , 出 版 了 多 部 森林 昆虫 巨著 , 为 许多 新 发 现 的 林业 昆虫 定名 及 形态 描述 做 出 贡献 。 医学 昆 下 学 ”医学 昆虫 学 是 研究 危害 人 体 健康 的 节肢 动物 的 生物 科学 , 研 究 的 是 有 关 这 些 节肢 动物 的 形态 、 分 类 、 生 活 史 、 生 态 与 环境 的 关系 及 防治 措施 。70 年 代 以 来 , 大 们 又 着 重 于 环境 防治 以 及 寻求 生物 防治 和 遗传 防治 的 途径 , 并 按照 昆虫 的 生物 学 特性 和 环境 因子 的 特点 , 把 这 些 防 治 方法 有 机 地 结合 起 来 , 即 上 所谓“ 综合 防治 >, 将 成 为 今后 节肢 动物 防治 方向 。 农业 昆 求 学 ”农业 昆虫 学 为 昆虫 学 的 一 门 分 支 学 科 , 是 劳动 人 民 在 长 期 生产 实践 中 认识 自然 、 改 造 自 然 、 防 治 害虫 、 利 用 益 虫 而 积累 起 来 的 经 验 和 科学 结果 .该 学 科 事 业 , 包括 科学 研究 、 干 部 培养 、 技 术 推 广 方面 , 目 前 已 有 一 套 完整 的 机 构 , 其 中 包括 中 国 科学 院 昆虫 研究 所 、 农 业 部 植物 保护 局 、 中 国 农 业 科学 院 植物 保护 研究 所 等 机 构 , 各 地 农业 科学 院 所 及 各 省 实验 站 均 设 立 有 植物 保护 部 门 , 很 多 高 等 院 校 设 有 植物 保护 专业 。 近 年 来 农业 昆虫 学 也 得 到 了 迅速 发 展 , 发 表 了 相 当 数 量 的 研究 论文 和 专著 。 城市 昆虫 学 城市 昆虫 学 是 研究 城市 生态 系统 中 昆虫 区 系 的 组 成 和 演变 、 城 市 环 境 与 城市 昆虫 相互 之 间 的 关系 和 影响 , 以 及 城市 昆虫 对 人 的 利害 关系 及 其 治理 和 利用 等 有 关 问 题 的 一 门 新 兴 边 缘 学 科 。 该 学 科 自 70 年 代 问 世 以 来 , 到 现在 已 经 发 展 成 为 一 门 较 完整 的 学 科 。 中 国 的 城市 昆虫 学 也 正 处 在 发 展 阶段 , 已 出 版 了 有 关 城 市 昆虫 学 的 论文 和 专 着 , 害虫 防治 方面 “我国 的 害虫 防治 具有 悠久 的 历史 。 建 国 以 来 , 在 害虫 防治 方面 也 取得 了 很 多 成 绩 和 罕 破 性 的 进展 。 如 消灭 了 历史 上 最 大 的 蝗虫 灾害 , 在 取得 成 功 的 基础 上 , 控 制 了 小 麦 吸 浆 虫 、 棉 铃 虫 、 粘 虫 、 稻 苞 虫 、 稻 飞 乱 、 棉 蚜 、 斑 潜 蝇 、 松 毛虫 、 白 蚁 和 其 他 农林 害虫 的 危害 。 积 累 了 丰富 的 植 保 工 作 经 验 , 提 高 了 防治 水 平 。 开 展 了 大 规 模 的 农作物 、 和 森林 病虫害 调查 , 逐 渐 掌 握 了 农林 害虫 种 类 ,研究 了 重要 害虫 的 发 生 规 律 。 张 广 学 报道 ,我国 农业 生物 灾害 ( 病 、 虫 、 草 、 鼠 ) 种 类 繁多 , 据 统 计 有 1 648 种 , 每 年 的 经 济 损失 达 数 百 亿 元 。 因 此 , 农 业 生物 灾害 的 控制 是 关系 到 农业 可 持续 性 发 展 的 重大 问题 。 145 近 十 多 年 来 , 我 国 的 农业 性 生物 灾害 研 究 工 作 逐 渐 加 强 , 取 得 了 许多 重要 成 果 。 例 如 , 我 国 农 业 病 虫害 防治 每 年 挽回 粮食 的 损 失 约 35 万 吨 , 对 23 种 粮 棉 重大 病虫害 防治 指 标的 修订 , 筛选 出 的 60 余 个 耐 、 抗 性 品种 , Bt 制剂 和 赤 眼 蜂 的 工厂 化 生产 , 马 铃 昔 、 棉 花 等 抗 病 虫 植 物 的 培育 等 , 在 我 国 农 业 生物 灾 害 控制 与 农业 发 展 中 发 挥 了 巨大 的 作用 。 益 虫 与 微生物 的 利用 方面 ”我国 自 70 年 代 起 , 在 益 虫 和 微生物 的 利用 上 也 取得 了 许多 成 功 经 验 。 如 寄生 蜂 方 面 : 利用 平 腹 小 蜂 防 治 荔枝 椿 象 , 金 小 蜂 防治 棉铃 虫 , 稻 蜡 赤 眼 蜂 防 治 稻 纵 卷 叶 晶 、 松 毛虫 , 烟 蚜 茧 蜂 防治 烟 蚜 等 。 捕 食性 天 敌 方 面 : 利用 胡 蜂 防 治 棉花 害虫 , 其 他 如 飘 虫 、 草 蛤 、 捕 食 螨 等 都 有 应 用 价值 。 微 生物 防治 害虫 方面 : 如 用 苏 云 金 杆 菌 和 白 僵 菌 防 治 害虫 。 昆 虫 病毒 的 研究 也 取得 一 定 的 进展 。 此 外 , 天 敌 的 引种 工作 已 经 走 上 有 计划 有 组 织 的 轨道 , 并 促进 了 国际 间 的 交换 ,为 进一步 开展 生物 防治 , 减 少 环境 污染 , 打 下 了 坚实 的 基础 。 昆虫 资源 方面 “我国 昆虫 资源 丰富 , 开 发 利用 历史 悠久 。 如 首创 于 我 国 的 乔 桑 事业 , 在 历史 上 有 着 光辉 的 一 页 。1957 年 的 桑 园 面 积 为 1948 年 的 两 倍 , 至 今 仍然 在 突飞猛进 发 展 。 另 外 , 紫 胶 、 白 螨 、 五 倍 子 、 蝴 蝶 、 斑 登 等 的 开发 利用 也 取得 了 显著 的 成 就 。 参考 文献 周 尧 :《 中 国 昆 虫 学 史 》 陕西 : 昆虫 分 类 学 报 出 版 社 ,1980。 曹 双 : 我 国 昆 虫 学 研究 工作 现状 的 我 见 ,《 科 学 通报 》,2: 1955。 陈 世 耻 , 朱 弘 复 : 新 中 国 昆 虫 学 研究 ,《 科 学 通 报 》,17: 1959。 北京 农业 大 学 主编 :《 昆 虫 学 通论 》 (上 、 下 册 ), 北京 : 农业 出 版 社 ,1980、1981。 CC 关 146 原 尾 虫 系 统 分 类 (Systematics of Protura ) 原 尾 虫 , 学 名 时 , 是 一 类 终生 生活 在 土 壤 中 的 微小 动物 (长 0.5 一 2 mm), 虽 然 不 具 明显 的 经 济 价值 , 但 它 在 节肢 动物 门 中 的 系 统 渊源 , 却 始终 是 吸引 分 类 学 家 们 关注 和 讨 论 的 热点 。 其 中 最 主要 的 两 个 问题 : 一 是 原 尾 虫 各 类 群 之 间 的 系统 发 生 关 系 , 另 一 是 原 尾 虫 在 节肢 动物 门 中 系统 分 类 地 位 问题 。 意大利 F. Silvestri 记述 了 第 1 种 原 尾 时 4cerentomoz dodero, 并 据 此 建立 了 时 科 Acerentomidae 和 原 尾 目 Protura , 隶 属于 昆 虫 纲 Insecta、 无 翅 亚 纲 Apterygota。 不 久 , Berlese 于 1909 年 不 仅 记 述 了 另 一 科 一 一 古 时 科 Eosentomidae 和 3 属 10 种 , 而 且 根据 他 对 原 尾 虫 的 形态 、 解 剖 和 生物 学 等 的 研究 结 果 , 认 为 原 尾 虫 是 界 于 多 足 动物 和 昆虫 之 间 的 类 和 群 , 定 名 为 崔 虫 岗 (Myrientomata) 。 从 一 开始 , 在 同一 个 研究 所 内 对 原 尾 虫 的 分 类 地 位 , 就 产生 了 两 种 不 同 的 观点 。 以 后 从 世界 各 地 陆续 报道 了 一 些 新 种 、 新 属 , 但 大 多 数学 者 仍然 把 原 尾 虫 作 为 昆虫 纲 中 较为 原始 的 类 群 。1964 年 S. 站 .Tuxen 重新 核定 了 当时 全 世界 已 知 种 类 , 共 计 148 有 效 种 , 分 为 16 属 、3 科 和 2 亚 目 : 古 时 亚 目 〈《 有 气管 系统 ) 和 时 亚 目 〈 无 气管 系统 ), 成 为 当代 的 经 典 分 类 系统 。1956 年 杨 集 昆 在 我 国 发 现 原 尾 虫 , 自 60 年 代 开 始 尹 文英 等 进 行 了 原 尾 虫 系统 分 类 研究 。 主 要 结果 如 下 : 一 、 纠 正 了 前 人 对 原 尾 中 系统 发 生 的 错 关于 古 蚁 亚 目 和 蚁 亚 目 两 大 类 和 群 的 系统 发 生 关系 , 换 名 话说 即 哪 一 类 是 较为 原始 的 类 群 , 历 来 许多 著名 学 者 如 Berlese、Conde、 Tuxen、Imadate 和 Nosek 等 都 认为 : 在 原 尾 目 中 , 有 气管 系统 的 古 蚁 是 原始 和 最 接近 祖 种 的 类 群 , 而 不 具 气 管 系统 的 蚁 科 种 类 则 是 较为 特 化 的 类 群 , 且 后 者 是 由 前 者 演化 而 来 的 。 持 这 一 论点 的 依据 是 : 古 时 具 短 而 阔 的 口 器 、 专 门 的 呼吸 器 官 , 腹 足 的 节 数 和 毛 数 较 多 。 这 几 个 依据 是 由 两 个 假想 而 来 : 1. 假 定 原 尾 虫 的 祖先 是 具有 呼吸 器 官 的 , 并 在 长 期 演化 过 程 中 逐渐 消失 成 为 无 气管 的 类 型 ; 2. 假想 原 尾 虫 是 从 多 足 动物 演化 而 来 , 腹 足 的 节 数 和 着 生 的 毛 数 愈 多 就 您 是 原始 的 类 型 。 自 1963 年 至 1983 年 ,在 我 国 各 地 先后 记 述 了 80 多 种 原 尾 虫 , 其 中 有 70 个 新 种 和 10 个 新 属 〈 华 时 属 、 旭 蚁 属 、 沪 蚁 属 、 中 国 时 属 、 异 时 属 、 多 腺 时 属 、 伊 春 时 属 、 华 山 时 属 、 丽 鸯 属 和 新 康 蚁 属 ) , 并 依据 形态 独特 、 有 气管 系统 的 红 华 时 建 立 了 华 蚁 科 (Sinentomidae ) 。 同 时 , 世界 其 他 地 区 也 增加 了 不 少 新 的 属 、 种 。 正 由 于 这 许多 新 种 、 新 属 的 出 现 , 以 及 在 比较 形态 学 、 比 较 精 子 学 、 胚 后 发 育 和 生物 学 等 方面 的 研究 结果 , 为 阐 明 原 尾 虫 系统 演化 关系 , 提 供 了 大 量 新 的 素 材 。 尹 文英 于 1983 年 提出 了 与 前 人 不 同 的 原 尾 虫 系 统 发 生 新 概念 : 无 气管 系统 的 蚁 亚 目 种 类 是 较为 原始 的 类 群 , 而 有 气管 系统 的 古 妩 亚 目 则 是 较为 特 化 的 类 群 , 理 由 基于 以 下 三 个 方面 的 事实 。 1. 观察 了 多 种 活体 原 尾 虫 的 呼吸 活动 和 和 气孔 的 结构 后 , 讨 论 了 气孔 即 呼吸 器 官 在 进化 过 程 中 的 意义 。 从 节肢 动物 呼吸 器 官 的 演化 总 趋势 来 看 , 是 从 无 到 有 、 从 简单 到 复 杂 的 过 程 。 其 形式 虽然 多 样 , 主 要 可 归纳 为 两 大 类 : 较 原 始 的 一 类 是 由 体 壁 兼 营 呼 吸 作 用 , 或 由 体 壁 演化 折 皱 而 成 为 特殊 的 呼吸 央 官 , 如 甲壳 动物 和 其 他 水 生 节 肢 动物 , 另 一 类 是 已 适应 了 陆地 生活 的 , 主 要 靠 气管 系统 进行 呼吸 , 如 蛛 形 类 、 多 足 类 和 昆虫 等 , 但 其 中 一 些 原始 的 小 型 种 类 仍 由 体 壁 交换 气 体 。 由 此 可 见 古 时 和 华 时 虽 然 仅 具 较 简单 的 气管 系统 , 显 然 比 用 表皮 呼吸 的 时 亚 目 种 类 较为 进化 了 。 2. 从 观察 和 比较 多 种 原 尾 虫 的 胚 后 发 育 各 时 期 的 特征 和 变化 , 发 现 红 华 时 的 前 幼虫 期 和 多 种 古 蚁 的 前 幼虫 期 ,都 是 没有 气孔 的 , 虹 一 次 皮 发 育 到 第 一 幼虫 期 时 才 出 现 气孔 和 气管 系统 〈 图 5)。 根 据 生物 发 生 律 “个 体 发 生 重 现 系 统 发 生 ”, 证 明 原 尾 虫 的 祖 种 是 没有 气管 系统 的 种 类 。 换 言 之 , 有 气管 系统 的 原 尾 虫 是 从 没有 气管 系统 的 祖 种 演化 而 来 的 。 图 5 红 华 蚁 Sizeztomzom erytphzrazaz7z Yin 的 前 幼 虫 和 第 一 幼虫 A. 前 幼虫 背面 观 ”B. 第 一 幼虫 背面 观 3. 近年 来 通过 对 18 属 23 种 雄 虫 进行 了 比较 精子 学 的 研究 后 , 发 现 原 尾 虫 的 精子 极 具 多 样 性 。 大 体 上 可 以 概括 为 两 大 类 型 , 一 类 是 有 项 体 和 鞭毛 的 晴 昨 状 长 形 精子 , 另 一 类 是 既 无 顶 体 又 无 鞭毛 的 短 形 精子 , 从 其 结 构 的 差异 又 可 分 为 两 类 。 对 于 动物 精子 的 进化 过 程 , 人 们 普遍 认 为 是 从 能 运动 的 、 有 园 毛 的 精子 开始 的 , 随 着 受精 方式 的 不 断 完 善 , 某 些 类 和 群 的 精子 渐 人 终 作为 新 的 适应 对 策 而 失去 了 鞭毛 , 成 为 无 鞭毛 精子 。 因 此 , 凡 精子 的 非 正 常 型 轴 丝 微 管 的 出 现 , 或 轴 丝 、 微 管 动力 蛋白 臂 、 线 粒 体 虹 以 至 线粒体 的 变化 或 缺失 , 都 是 精子 特 化 的 标志 。 原 尾 虫 精子 的 结构 和 发 展 趋势 , 显 示 出 两 条 主要 演化 途径 。 一 条 是 精子 的 轴 丝 边 围 双 微 管 的 数目 逐渐 增多 , 顶 体 的 结构 渐 | 1 有 焰 毛 长 形 精子 无 模 毛 短 缩 精子 1 | < 4 富 时 科 圳 腺 虹 科 | Fujiento- WAcerellidae | mi | 夕 时 科 人 Hesperentbmidae 趋 复杂 ,由 简单 的 尖 锥 状 演化 为 螺旋 锥 状 , 上 述 蚁 目 各 科大 部 分 的 精子 代表 了 这 种 趋势 。 另 一 条 途径 是 失去 了 项 体 和 园 毛 , 精 子 的 形 状 也 逐渐 短 缩 , 结 构 也 渐 趋 简单 化 , 核 从 细 长 螺旋 形 演变 为 球形 和 环形 , 最 终 精 细胞 内 只 有 细胞 质 和 细胞 核 了 。 华 蚁 目的 和 十 蚁 目 的 精子 代表 了 这 一 演化 趋势 〈 图 6)。 图 6 原 尾 虫 精 子 演 化 趋势 图 解 根据 系统 发 生 新 概念 , 尹 文英 对 当时 世 界 已 知 53 属 进行 整理 , 制 定 出 2 亚 目 、8 科 和 17 亚 科 的 原 尾 虫 分 类 系统 。 二 、 阑 明了 原 尾 虫 在 节肢 动物 门 中 的 系 统 分 类 地 位 Silvestri 一 开始 把 原 尾 虫 作为 昆虫 纲 148 (六 足 类 ) 、 无 翅 亚 纲 中 的 一 个 目 , 以 后 多 数 学 者 都 遵循 这 个 系统 。 但 Berlese、Manton、 Bilinski、Baccetti、 尹 文英 和 Dallai 等 都 从 自 己 的 研究 结果 , 认 为 原 尾 虫 与 昆虫 不 同 , 应 是 独特 的 一 类 。Kristensen 把 原 尾 虫 和 弹 尾 目 另 立 为 缺 尾 纲 Ellipura。KUukalova-Peck 将 此 三 目 组 成 近 昆 虫 岗 Parainsecta 与 昆虫 纲 Insecta 5、sir (狭义 ) 并 列 。 因 此 , 原 尾 虫 不 应 隶属 于 昆虫 岗 , 近 年 来 已 经 是 被 普遍 接受 的 事实 。 然 而 原 尾 虫 和 跳 虫 〈 弹 尾 目 ) 是 不 是 近亲 , 还 是 一 个 有 竺 澄清 的 问题 。 尹 文英 从 形态 学 、 超 微 结 构 和 比较 精子 学 等 方面 对 三 者 进行 了 比较 : 它们 的 共同 点 是 都 具有 3 对 胸 足 和 内 上 显 式 口 器 。 二 者 的 不 同 点 见 表 2。 从 表 2 可 见 原 尾 虫 和 跳 虫 之 间 存 在 许多 重要 差异 , 并 没有 显示 密切 的 亲缘 关系 , 原 尾 虫 应 是 节肢 动物 门 六 足 纲 中 一 个 独立 的 、 较为 原始 的 类 群 。1996 年 , 尹 文英 将 原 尾 目 提升 为 “ 原 尾 纲 ”, 与 昆虫 岗 并 列 。1999 年 初 《中 国 动物 志 , 原 尾 纲 》 出 版 。 表 2, 原 尾 目 和 弹 尾 目的 比较 缺 无 眼 , 有 1 对 假 眼 分 12 节 , 具 3 对 腹 足 9 十 0 至 16 十 0 型 4~-5 次 增 节 变 态 三 、 建 立 了 新 的 原 尾 纲 分 类 体系 由 于 我 国土 壤 动物 资源 丰富 , 迄 今 已 记 录 原 尾 虫 164 种 〈 占 全 世界 1/4) , 其 中 包括 142 新 种 、18 新 属 和 1 个 新 科 〈 华 蚁 科 ) 。 它 们 具有 的 一 些 新 的 特征 , 以 前 的 分 类 系统 已 难以 概括 , 特 别 是 红 华 时 〈Sizenztozzoz 师 目 Acerentomata 原 尾 纲 Protura 华 时 目 Sinentomata 古 时 目 Eosentomata eryihzraxzitM2 ) 和 双 腰 富 蚁 (Fazjzexztioozozt dicesta72) 等 的 出 现 , 在 已 知 2 个 亚 目 中 都 不 能 包容 。 尹 文 英 于 1999 年 将 世界 已 知 原 尾 虫 10 科 69 属 的 形态 特征 、 豚 后 发 育 、 各 器 官 和 精子 的 超 微 结构 和 演化 规律 等 进行 了 系统 的 研究 和 分 析 后 , 提出 3 目 、10 科 的 分 类 系统 , 圳 腺 时 科 Acerellidae (1 属 ) 富 时 科 Fujientomidae (1 属 ) 华 时 科 Sinentomidae (1 属 ) 古 归 科 Eosentomidae (3 亚 科 ,9 属 ) 夕 时 科 Hesperentomidae (2 亚 科 ,3 属 ) 始 时 科 Protentomidae (3 亚 科 ,6 属 ) 避 时 科 Berberentomidae (3 亚 科 ,21 属 ) 时 科 Acerentomidae (3 亚 科 ,15 属 ) 日 本 师 科 Nipponentomidae (3 亚 科 ,11 属 ) 旭 时 科 Antelientomidae (1 属 ) 149 参考 文献 尹 文 英 :中 国 原 尾 虫 的 研究 I. 有 管 亚 目的 一 新 科 , 《昆虫 学 报 》 14 (2): 186 一 195,1965。 尹 文 英 : 原 尾 虫 系 统 发 生 新 概念 及 其 起 源 与 分 类 地 位 的 探讨 《中 国 科 学 》(CB 辑 ),(8) : 697 一 706, 1983。 尹 文 英 , 薛 鲁 征 : 原 尾 虫 比较 精 子 学 的 研究 及 其 在 系统 分 类 上 的 重要 意义 ,《 中 国 科 学 》 (B 辑 ), 2 尹 文 英 ;《 中 国 动物 志 。 节肢 动物 门 。 原 尾 纲 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,510,1999。 Yin,W. Y., (和 尹 文 英 ) ,Xue,L. and Tang,B. W.: A comparative study on pseudoculus of Protura ,Pyroc. 27zd 171zter72. Se72 4pterygota,Siena, 249 一 256,1986 。 Yi W 【和 乱 文 钠 )/et 殉 妥 世 天 殉 二 0 axonemal _ pattern in the spermatozoon of Neocomdeellum dolichotarsum (Insecta, 了 Protura ) , 93: 179 一 185,1986 。 Yin,W.Y. (和 尹 文 英 ) ,Dallai,R. and Xue, 工 . : JULtyrastyrzct。Res. , The sperm evolution in Protura,Pzroc。 37rg 77zzte77z。 Se 4pterygotd,Siena,195 一 198,1989 。 (天文 英 ) 中 国 重 类 研究 〔〈Chinese Siphonaptera Research ) 重 类 属于 节肢 动物 门 、 昆 虫 岗 、 蚤 目 。 莉 类 是 人 们 最 熟悉 的 昆虫 , 国 内 外 古籍 中 多 有 记述 。 我 国 早 在 东汉 时 期 就 有 了 关于 熏 类 的 生动 记述 , 例 如 较 早 的 见于 东汉 许 慎 所 撰 《说 文 解 字 》 中 有 “和 草 , 吵 人 跳 虫 ”的 记载 。 我 国 古代 对 和 蚤 类 的 形态 、 习 性 已 有 比较 正确 的 观察 并 积累 了 同 蚤 类 斗争 的 丰富 知识 与 经 验 。 随 着 19 世纪 末 和 20 世纪 初 对 重 类 传播 鼠疫 和 地 方 性 斑 疹 伤 寒 等 重要 疾病 的 重大 发 现 , 对 重 类 的 研究 更 受到 了 医学 昆虫 学 、 流 行 病 学 以 及 预防 医学 的 高 度 重视 。 这 就 推动 150 了 和 蚤 类 研究 工作 的 深入 发 展 。 我 国 蚤 类 结合 鼠疫 防治 的 研究 始 于 清 末 。 当 时 东北 鼠疫 流行 , 世 界 知名 的 卫生 学 家 伍 连 德 组 建 了 哈尔滨 东北 鼠疫 防治 所 。 所 年 报 常 发 表 有 关 草 类 的 调查 报告 。1923 年 我 国 首 次 报道 了 旱 儿 蚤 类 传播 鼠疫 。 特 别 在 1930 年 以 后 , 我 国学 者 对 我 国 入 类 的 分 类 、 分 布 及 其 与 疾病 关系 等 做 了 一 些 调查 研究 。 在 重 类 分 类 研究 方面 此 时 已 开始 打破 西方 人 独占 的 局 面 。1936 年 , 我 国学 者 柳 支 英 首 次 发 表 的 蚤 类 名 录 , 记录 了 我 国 蚤 类 74 种 和 亚 种 。 随 后 于 1940 年 , 胡 经 甫 记录 了 我 国 荔 类 90 种 和 亚 种 (其 中 有 15 种 当时 分 布 于 蒙古 ) 。 柳 支 英 、 徐 荫 祺 和 赵 修复 先后 发 表 了 我 国 蚤 类 新 种 。 在 和 蚤 类 分 布 、 生 态 、 与 疾病 关系 等 方面 的 研究 也 有 一 些 综述 、 调 查 报 告 和 专著 发 表 或 出 版 .例如 : 伍 连 德 和 伍 长 盗 等 于 1935 年 先后 发 表 了 我 国有 害 动物 和 鼠疫 的 总 结 报 告 以 及 中 国 鼠 蚤 的 分 布 和 季节 消长 的 论文 。 伍 长 姿 等 于 1936 年 发 表 了 英文 版 《鼠疫 概 论 》 的 专著 , 次 年 伍 连 德 等 又 发 表 了 中 文 版 《鼠疫 概论 》 的 专著 。 该 书 成 为 这 一 领域 的 重 要 著作 , 具有 极 大 的 参考 价值 .40 年 代 以 后 , 全 国 各 地 区 和 蚤 类 的 调查 报告 、 全 国 蚤 类 名 录 及 《中 国 蚤 目 志 》 的 陆续 发 表 , 大 大 地 促进 了 我 国 蚤 类 的 研究 。 新 中 国 成 立 后 , 在 党 和 政府 以 “ 除 四 害 、 讲 卫 生 、 消 灭 疾 病 ”的 号 召 下 , 全 国 卫 生 防 疫 和 科研 工作 得 到 了 迅速 发 展 。 蚤 类 的 调查 和 研究 工作 同样 硕果 累累 。 全 国 各 省 (区 ) 经 过 多 年 的 调查 研究 ,采集 了 数 以 万 计 的 标本 , 积累 了 丰富 的 第 一 手 资料 , 在 此 基础 上 编写 了 本 地 区 的 蚤 类 名 录 。 经 过 多 年 的 科学 积累 , 全 国 已 知 有 蚤 类 452 种 和 亚 种 , 约 是 解放 前 记录 的 5.5 倍 , 其 中 由 我 国学 者 发 表 的 新 种 多 达 162 种 和 亚 种 。 除 此 以 外 , 在 重 类 的 地 理 分 布 、 生 物 学 、 生 态 学 、 与 疾病 关系 和 防治 措施 等 各 个 领域 都 取得 了 重大 成 果 。 重 类 是 研究 最 广 和 最 深 的 昆虫 类 群 之 一 , 从 而 为 编 写 《 中 国 动物 志 》 熏 目 志 创 造 了 条 件 .《 中 国 动物 志 》 和 蚤 目 志 的 编 研 是 在 中 国 科 学 院 中 国 动物 志 编辑 委员 会 领导 下 , 由 军事 医 学 科学 院 微生物 流行 病 研究 所 主持 ,贵阳 医学 院 、 福 建 省 流行 病 研究 所 和 云南 省 流行 病 防治 所 参 与 协作 完成 的 。 柳 支 英 任 主编 , 由 我 国 8 位 著 名 的 医学 昆虫 学 家 共同 编著 , 于 1986 年 由 科 学 出 版 社 出 版 .全 书 分 总 论 和 各 论 两 大 部 分 , 编撰 字数 170 余 万 字 .总 论 包括 研究 历史 、 形 态 结构 、 生 物 学 、 系 统 发 育 、 区 系 分 布 、 与 疾病 关系 、 调 查 和 标本 采集 与 制作 方法 等 六 章 。 各 论 包括 我 国 蚤 类 8 科 17 亚 科 71 属 452 种 和 亚 种 , 其 中 含 新 种 和 新 亚 种 17 个 ,记述 了 各 分 类 阶 元 的 重要 形态 特征 和 检索 表 , 对 每 个 种 的 主要 参考 文献 、 鉴 别 特征 、 形 态 描 述 、 检 视 标 本 记录 等 都 做 了 详细 记述 , 书 中 还 附 有 重要 形态 特征 图 1 948 幅 , 以 便 读 者 对 照 鉴别 。 该 书 是 《中 国 动物 志 》 系 列 专著 中 昆虫 纲 的 首 卷 , 它 的 问世 在 我 国 昆 虫 学 史上 产生 了 巨大 的 深远 影响 , 于 1989 年 获 国家 自 然 科 学 二 等 奖 。 该 书 的 出 版 标志 着 我 国 蚤 类 的 研究 已 达到 世界 先进 水 平 。 上 述 成 绩 充分 反映 了 我 国 广大 科技 人 员 和 卫生 防疫 工作 者 在 蚤 类 研究 方面 竭 心 尽 智 , 深 入 疫 区 不 县 牺牲 , 做 出 了 举世 瞩目 的 重要 贡献 , 创 造 了 不 朽 的 业绩 。 但 我 国 地 域 辽阔 , 条 件 多 样 , 蚤 类 还 有 许多 问题 尚 竺 进 一 步 研 究 解 决 。 广 大 科技 人 员 为 使 我 国 莉 类 的 研究 立 于 世界 先进 之 林 , 将 继续 做 出 新 的 贡献 。 ( 赵 仲 伶 ) 昆虫 信息 素 (Insect Pheromone ) 在 自然 界 , 雌 蛾 利用 位 于 腹部 的 性 信息 素 腺 体 释 放 极其 微量 的 化 学 气味 物质 引诱 雄 蛾 , 雄 蛾 则 借助 于 头 部 两 根 触 角 感 受 这 种 化 学 气味 物质 , 循 迹 定向 至 峻 蛾 处 进行 交配 。 这 种 昆虫 的 交配 通讯 方式 是 昆虫 生命 周期 中 最 薄弱 的 环节 。 一 个 多 世纪 以 来 , 科 学 家 们 始 终 在 揭示 昆虫 的 这 种 通讯 方式 上 做 了 不 懈 的 努力 ,但 多 数 都 以 失败 告终 。1959 年 德国 化 学 家 布 特 南 特 (A. Butenadt) 历经 了 20 年 的 艰难 曲折 首次 报道 了 从 50 万 头 家 乔 雌 蛾 腹 端 提取 物 中 分 离 和 鉴定 出 第 一 个 牌 蛾 性 信 息 素 的 化 学 结构 。 同 年 , 卡 尔 生 (DA. Carlson) 将 一 种 由 同 种 个 体 释 放 并 引起 其 他 个 体 行 为 反应 的 化 学 物质 定义 为 “Pheromone”( 信 息 素 )。“Pheromone” 这 个 英语 术语 取 自 于 希腊 语 “Pherein”( 运 载 ) 和 “Hormone”( 兴 奋 ) 的 组 合 。 早年,Bethe 曾 把 这 类 生物 活性 物质 统称 为 “外 激素 ”, 曾 一 度 被 国内 外 广泛 采用 , 但 这 个 概念 和 内 分 变 系统 的 激素 概念 容易 混 消 , 目前 都 不 大 使 用 。 由 于 昆虫 性 信息 素 对 雄 虫 具有 强烈 的 引诱 作 用 , 洪 藏 着 巨大 的 应 用 前 景 , 许 多 国家 相继 投入 大 量 人 力 和 财力 进行 开发 和 研究 。 昆虫 的 化 学 信息 通讯 原则 上 可 描述 为 : 由 昆虫 本 身 或 其 他 有 机 体 释 放出 的 一 种 甚至 多 种 化 学 物质 刺激 、 诱 导 和 调节 接受 体 〈 昆 虫 或 其 他 有 机 体 ) 的 行为 , 最 终 使 行为 反应 有 益 于 释放 者 或 接受 体 。 这 类 物质 统称 为 信 息 化 合 物 〈Semiochemicals)。 按 化 学 信息 的 基本 作用 性 质 和 功能 大 致 分 为 两 大 类 : 信息 素 (Pheromone ) 和 它 感 作用 物质 (CAllelochemicals) 。 信 息 素 是 同 种 个 体 间 的 化 学 信息 , 它 包括 : 性 信息 素 (Sex Pheromone ), 聚 集 信 息 素 ( Aggregation 告警 信息 素 (Alarm Pheromone ) 和 标 迹 信 息 素 (Trail Pheromone) 。 它 感 作用 物质 是 异种 间 的 化 学 言 息 , 可 分 成 利 它 素 (Kairmone) 和 益 己 素 (Allomone) 等 。 Pheromone ), 上 5 我 国 的 昆虫 信息 素 研究 工作 始 于 60 年 代 末 , 由 中 国 科学 院 所 属 研 究 所 率先 对 昆虫 信息 素 进 行 了 探索 性 研究 。 其 方法 是 将 求偶 处 女 峻 蛾 腹 端 剪 下 , 用 有 机 溶剂 提取 , 并 进 行 田间 诱 峨 试验 。 试 验 结果 表明 了 这 类 雌 蛾 性 信息 素 粗 提 取 物 对 雄 蛾 具有 非常 强烈 的 引 诱 作用 。 这 些 初步 的 研究 尝试 引起 了 我 国 众 多 昆虫 学 家 和 化 学 家 们 的 极 大 兴趣 .到 70 年 代 中 期 我 国 已 全 面 开 展 了 我 国 农林 害虫 昆虫 信息 素 的 化 学 、 生 物 学 、 生 理学 和 田间 应 用 研究 。 经 过 5 个 国家 五 年 计划 , 近 30 年 的 研 究 , 我 国 已 合成 和 鉴定 出 近 50 余 种 昆虫 信息 素 化 学 结构 , 表 3 列 出 了 我 国 合成 和 鉴定 的 一 些 主要 农林 害虫 的 昆虫 信息 素 种 类 。 同 时 在 应 用 昆虫 信息 素 进行 害虫 预测 预报 和 害虫 防治 上 也 取得 了 丰硕 的 成 果 , 为 世人 瞩目 。 表 3 若干 我 国 常见 农林 害虫 的 昆虫 性 信息 素 化 学 结构 洲 玉 米 蝇 Osizrz7ziza zzacQ&lzs Z12 一 14, Ac 十 E12 一 14:, Ac 甘 芒 二 点 蝇 Chzilo zsscatella Z11 一 46 O 马 惠 业 虫 。4mzcylis satiua 下 9 一 妈 2 光 Ac 上 :2Z92OUAE 小 菜 蛾 ”Plutielia zyliostella 艺 同 0 Aldq 二 并 一 TO 早期 昆虫 信息 素 化 学 结构 鉴定 研究 中 大 到 的 第 一 个 难题 是 如 何 从 峻 蛾 性 信息 素 腺 体 提取 物 中 鉴定 出 活性 微量 组 分 的 结构 。 通 党 这 类 化 学 结构 鉴定 工作 需 几 万 头 甚至 十 几 万 头 肉 蛾 腹 端 提取 物 , 并 经 数 次 层 析 分 离 和 纯 化 才能 获得 极 少量 的 活性 组 分 进行 化 学 结构 鉴定 。 一 般 鉴定 一 个 昆虫 性 信息 素 的 主要 组 分 需 2 一 4 年 时 间 . 80 年 代 初 , 中 国 科 学 院 上 海 昆 虫 研究 所 发 展 了 一 种 摘 取 单个 性 信息 素 腺 体 进行 微量 抽 提 和 分 析 的 技术 , 这 种 技术 仅 用 一 头 雌 蛾 就 能 得 到 该 虫 的 性 信息 素 天 然 全 组 分 的 基本 信息 , 从 而 很 快 剖 析出 完整 的 上 峻 蛾 性 信息 素 , 使 我 国 昆 虫 性 信息 素 的 化 学 结构 鉴定 和 天 然 全 组 分 的 研究 获得 突 飞 猛 进 。 采 用 这 种 超 微 量 分 析 技 术 , 在 很 短 时 间 152 亚洲 玉 ; 二 0 7 理 大 蝇 Sesazzaza zerezzs 到 下 二 Tc 棉铃 虫 “五 eziocoperpa armazgera 2 黄 地 老虎 ”4grotis Segetz77t DZ5=10EAC2E TOBACCO 犁 小 食心虫 Grapjholitpa maolesia 2Z8=12, .Ac 十 了 8 二 122AcEER ODNEI 小 沪 庆 3 抽 开 3 杨 树 透 翅 蛾 ”Parantprene tiapazi7orzatzs E3,Z 一 13 一 18, OH 马尾 松 毛 虫 ”Denczro1zzzazis zzzzctatzls Z55 卫 7 一 12 汉 Ac 十 QZ5 元 了 7 全 志 :O 和 本 稻 显 纹 纵 卷 蝇 。 ,Szszzzaza ezigzaa ZTZL 一 116 :AceEZZonELIE OAC 野 蚕 。 Bomzpyzr maa7zzCa7z7za 下 TO 区 2 二 16 所 在 内 破译 了 我 国 三 化 蝇 、 二 化 蜡 等 水 稻 害 虫 的 昆虫 性 信息 素 通讯 系统 。 同 时 , 利 用 这 种 超 微量 分 析 技 术 , 结 合 触角 电位 测定 和 形态 分 类 特征 , 证 实 了 我 国 并 不 存在 欧洲 玉米 蜡 和 亚洲 玉米 蜡 混 生 区 这 个 长 期 争论 不 休 的 学 术 问题 。 此 后 , 为 了 了 解 一 只 峻 蛾 在 单位 时 间 内 到 底 释 放 多 少量 的 性 信息 素 , 又 设计 和 发 展 了 一 种 独特 的 、 能 收集 一 只 峻 蛾 所 释放 出 来 的 全 部 性 信息 素 的 实验 装置 和 技术 , 从 而 证 实 了 雌 蛾 一 生 都 释放 完全 相同 的 化 学 通讯 系统 , 回 答 了 国外 著名 的 《化 学 生态 》 一 书 中 所 提出 的 “我 们 目前 还 不 清楚 峻 蛾 一 生 是 否 都 释放 相同 的 化 学 通讯 系统 ”的 问题 。 迄今 为 止 , 我 国 昆 虫 信息 素 的 化 学 结构 研究 表明 , 我 国 鳞 翅 目 昆 虫 的 性 信息 素 化 学 结构 大 都 为 碳 链 长 度 为 10 一 21 个 碳 原子 , 带 1 一 3 个 不 饱和 双 键 ,末端 功能 团 为 醇 、 醛 或 乙酸 酯 的 脂 族 化 合 物 。 峻 蛾 释放 的 性 信息 素 二 般 是 由 多 元 组 分 按 精确 比例 配合 所 组 成 的 化 学 通讯 系统 , 专 一 性 强 , 见 表 3。 昆虫 信息 素 是 由 一 种 特殊 腺 体 分 泌 的 , 它 的 生物 合成 和 释放 精确 地 受 遗 传 基因 和 内 分 泌 系 统 的 调 节 和 控制 。 昆 虫 合成 和 释放 性 信息 素 是 有 生 物 节 律 的 , 即 在 每 天 的 特定 时 间 内 合成 和 释 放 , 这 样 不 仅 能 节省 合成 它 的 能 量 消耗 , 还 能 保证 它 在 特殊 环境 和 生理 条 件 下 处 于 最 佳 状态 , 使 种 群 中 个 体 间 的 活动 得 以 同步 。 昆 虫 释放 性 信息 素 的 刺激 因素 大 致 包 括 光 照 、 气温 、 化 学 因素 和 日 周期 性 等 。 鳞 翅 目 肉 虫 释放 信息 素 诱导 雄 虫 产生 一 系列 行为 反应 , 使 静止 雄 虫 兴奋 , 雄 虫 沿 性 信息 素 循 迹 定 向 至 肉 虫 栖息 地 , 而 当 雄 虫 接 近 雌 虫 时 释放 雄 性 信息 素 刺激 峻 虫 采取 交尾 行为 。 昆 虫 释放 和 合成 性 信息 素 受 多 种 环境 和 生理 因素 的 影响 。 在 鳞 翅 目 雌 蛾 交配 化 学 通讯 中 , 当 雄 虫 受 肉 虫 释放 的 性 信息 素 引 诱 找 到 肉 蛾 后 , 会 撒 开 位 于 腹部 的 味 刷 , 释 放 一 种 能 诱导 雌 虫 终止 求偶 行为 及 阻止 同 种 其 他 雄 虫 继 续 前 来 赴 会 的 气味 物质 , 这 类 物质 称 之 为 雄性 信息 素 (Male Pheromone) , 在 种 间 生 殖 隔离 中 具 有 重要 的 作用 。 雄 性 信息 素 的 化 学 结构 呈 多 样 性 , 随 种 类 不 同 而 差异 很 大 。 我 国 科 学 家 从 棉铃 虫 雄 蛾 的 味 刷 分 刻 物 分 离 并 鉴定 出 十 种 挥发 性 物质 , 提 出 了 棉铃 虫 雄 蛾 味 刷 的 两 个 生物 学 功能 , 一 是 味 刷 气味 物质 中 的 醇 类 化 合 物 主要 起 抑制 同 种 雄 蛾 定向 飞行 的 作 用 , 而 酸 类 化 合 物 则 是 起 终止 肉 蛾 求偶 行为 的 作用 。 通 过 模拟 田间 试验 提出 了 我 国 独特 的 新 型 肉 蛾 求偶 行为 抑制 剂 和 雄 蛾 定向 抑制 剂 的 害虫 防治 新 思路 。 昆虫 信息 素 的 应 用 是 利用 昆虫 本 身 生 理 生化 特性 和 行为 特点 作为 害虫 防治 的 一 种 新 技术 , 它 是 一 门 模仿 昆虫 高 效 化 学 通讯 的 技 术 .。 利 用 昆虫 信息 素 防治 害虫 具有 专 一 性 强 、 无 公害 、 保 护 天 敌 等 优点 , 是 农林 害虫 综合 防治 中 不 可 缺少 的 手段 之 一 。 目 前 世界 上 有 近 百 家 公司 生产 和 销售 用 于 害虫 测报 和 防治 用 的 昆虫 信息 素 产 品 。 我 国 则 主要 是 由 中 国 科学 院 所 属 研究 所 的 开发 公司 、 江 苏 金 坛 激 素 研 究 所 提供 试验 性 昆虫 信息 素 产 品 。2000 年 5 月 , 中 国 科学 院 所 属 研究 所 与 云南 大 学 、 新 联 化 工厂 和 西 大 西洋 集团 正式 组 建 了 云南 新 联 生态 科技 有 限 公 司 , 专 门 注册 生产 和 销 售 昆虫 信息 素 和 无 公害 生物 农药 产品 。 利用 昆虫 信息 素 防治 害虫 有 两 种 主要 技 术 : 一 是 用 于 虫 情 测 报 , 二 是 直接 用 于 防治 害虫 。 合 理 使 用 信息 素 测报 诱捕 器 能 准确 地 预测 田间 害虫 发 生 的 高 峰 期 , 使 农药 和 其 他 防治 措施 能 更 准确 地 和 害虫 的 生命 周期 协调 起 来 , 达 到 害虫 防治 的 目的 。 同 时 , 还 能 以 此 推测 下 一 代 害 虫 种 群 的 密度 高 低 。 我 国 已 在 数 十 种 农林 害虫 测报 上 使 用 昆虫 信息 素 。 利用 昆虫 信息 素 直接 防治 害虫 的 技术 有 三 种 : 大 量 诱 捕 法 、 干 扰 交配 法 《俗称 迷 向 法 ) 和 信息 素 与 其 他 生物 农药 联合 使 用 技术 。 一 般 来 讲 , 大 量 诱 捕 法 较 适 宜 于 单 次 交尾 的 昆 虫 种 类 ,而 对 多 次 交配 的 昆虫 种 类 而 言 , 仅 在 中 低 密度 情况 下 有 一 定 效果 。 我 国 利用 昆 虫 信息 素 大 量 诱捕 法 防治 白杨 透 翅 蛾 就 是 一 个 较为 典型 的 成 功 范例 。 只 要 每 雷 林 地 设置 一 个 诱捕 器 就 能 将 白杨 透 翅 蛾 的 危害 降低 至 经 济 冰 值 之 下 , 且 可 不 使 用 化 学 农药 。 此 外 , 我 国 使 用 昆虫 信息 素 大 量 诱 捕 法 和 农业 防治 措施 相 结合 的 技术 大 面积 防治 梨 小 食心虫 、 苹果 壹 蛾 、 甘 蔗 二 点 蜡 、 小 地 老虎 、 亚 洲 玉 米 蜡 、 棉 铃 虫 、 红 铃 虫 等 害虫 都 取得 了 成 功 。 干扰 交配 法 是 由 美国 学 者 M. Berozar 提 出 的 , 其 基本 原理 是 在 充满 信息 素 气 味 的 环 153 境 中 , 雄 虫 丧失 寻找 雌 虫 的 定向 能 力 , 致 使 田间 雌雄 虫 间 的 交配 几率 大 为 减少 , 从 而 使 下 一 代 虫 密度 急剧 下 降 . 我 国 已 在 棉 红 铃 虫 、 红 铃 贝 、 果 树 害虫 、 蔬 菜 害 虫 等 农林 害虫 上 防治 使 用 这 种 技术 , 取 得 了 成 功 。 我 国 还 对 信息 素 与 其 他 生物 农药 联合 使 用 技术 的 可 行 性 进行 了 探索 研究 。 这 种 技术 是 利用 信息 素 诱捕 器 引诱 雄 虫 , 让 诱 来 的 雄 虫 沾 染病 毒 、 原 生动 物 , 或 接触 化 学 不 育 剂 后 返回 田间 , 上 述 雄 虫 通过 与 田间 正常 峻 虫 交配 而 使 病毒 蔓延 , 导 致 整个 种 群 产 生 流 行 病 , 或 接触 化 学 不 育 剂 的 雄 虫 , 通 过 交配 使 肉 虫 产生 的 子 代 不 育 而 达到 防治 目的 。 采 用 信息 素 和 生物 农药 相 组 合 的 技术 发 挥 了 二 者 的 长 处 , 是 目前 发 展 的 一 个 重要 方面 。 此 外 , 在 利用 设置 含 聚 集 信息 素 的 诱捕 器 大 量 诱杀 峻 雄 壹 虫 , 或 在 树干 上 涂 布 有 聚集 信息 素 的 粘 胶 大 量 诱杀 成 虫 , 采 用 标 迹 信息 素 和 化 学 农药 相 结合 防治 家 蚁 和 和 白蚁, 混合 施用 蚜虫 告警 信息 素 和 杀 虫 剂 等 方面 的 应 用 研究 都 在 不 同 程度 上 取得 了 令 人 满意 的 结果 . 近 30 年 来 ,我国 在 昆虫 性 信息 素 的 化 学 合成 、 应 用 技术 研究 和 推广 应 用 上 取得 了 几 十 项 研究 成 果 和 专利 。 然而 真正 使 我 国 科 学 家 感到 兴趣 的 问题 并 不 单纯 在 于 这 些 昆虫 信息 素 的 化 学 结构 , 而 是 它 如 何在 分 子 水 平 上 起 作用 , 又 怎样 发 挥 出 它 的 巨大 生物 效应 。 这 个 问题 至 今 还 没 有 真正 的 答案 ! 近 十 几 年 来 , 我 国 昆 虫 学 家 、 生理 学 家 和 化 学 家 都 围绕 着 昆虫 的 行为 、 化 学 感受 器 的 结构 、 化 学 感受 器 神经 与 分 子 水 平 上 的 化 学 感受 作用 , 来 探索 化 学 信息 和 昆 虫 的 感觉 细胞 间 的 神秘 关系 。 这 类 对 昆虫 员 觉 机 理 研 究 的 本 身 就 带 有 普遍 性 的 深远 意 义 , 是 生物 学 科 领 域内 的 重大 基础 问题 。 使 我 国生 物 学 家 和 遗传 学 家 对 昆虫 信息 素 交 配 通讯 系统 深 感 兴趣 的 另 一 个 方面 : 它 154 是 研究 物种 进化 的 最 好 题材 之 一 。 物 种 形成 的 最 终 必 须 包 含 “ 生 殖 隅 离 的 发 展 致 使 在 亲 缘 种 群 间 基 因 流 动 上 建立 起 固有 的 障碍 ”. 在 多 数 情况 下 , 首 先 应 涉及 特殊 的 交配 识别 系 统 。 尽 管 有 机 体 间 最 原始 的 化 学 信息 通讯 手 段 无 遗迹 记录 下 来 , 但 仍然 可 通过 研究 亲缘 种 间 的 信息 素 和 个 体 间 存在 的 差异 , 以 及 使 用 腺 体 体外 培养 、 信 息 素 同位 素 标 记 、 昆 虫 信息 素 生 物 合成 激活 神经 肽 等 技术 来 研究 亲 缘 种 间 的 信息 素 通讯 系统 的 进化 , 来 回答 作 为 交配 识别 系统 的 昆虫 信息 素 是 如 何 参 与 物 种 形成 的 过 程 。 我 国 科学 家 与 瑞典 等 国 科学 家 合作 , 对 昆虫 信息 素 通讯 系统 的 进化 进行 了 探索 性 的 研究 , 发 现 了 苹果 巢 蛾 属 内 性 信 息 素 通 讯 系 统 的 瓶颈 效应 , 研 究 论文 刊登 于 期 刊 atzre 上 。 参考 文献 杜 家 纬 编著 《昆虫 信息 素 及 其 应 用 罗 北京 : 中 国 林业 出 版 社 ,1988 。 杜 家 纬 :《 病 虫 测报 》, 1: 33 一 38,1990。 Lofstedt ,C.,Herrebout,W. M. 民 Du ,本 W, ( 杜 家 纬 ), Nature,323: 621 一 623,1986。 Du,J., W. ( 杜 家 纬 ) et al. : Scientia ,Sizaica, 30 (9): 967,1987。 Du,J. 双 .( 杜 家 纬 ) et al. : J CHez。 501. , TU6JT TST 19872 Huang,Y,P. et al. : 天 mztozzo1ogza .91727CQ,14 (3173 二 81 , 苛 9975 Huang,Y.,P. et al. : 玖 mtozzologzia zzca,3 (2), 172 一 182,1996。 ( 杜 家 纬 ) 紫 胶 虫 与 紫 胶 研究 [Studies on Lac Insect CZLacczfer acca) and Lac 分 类 与 学 名 紫 胶 虫 Zacczfer Lacca Kerr 因 能 分 泌 紫 胶 而 得 名 。 它 是 昆虫 纲 同 翅 目 胶 介 科 的 一 种 小 型 昆 由 。 它 们 密集 地 寄生 在 一 些 特定 植物 的 枝条 上 , 不 断 地 分 这 紫色 的 胶 状 物 , 经 日 积 月 累 , 枝 条 上 便 凝 结 成 粗 厚 的 紫 胶 。 紫 胶 在 我 国 古 籍 中 又 记 为 紫 梗 。 紫 胶 是 民用 和 国防 工业 的 重要 原料 , 被 广泛 应 用 于 电器 、 塑 料 、 药 物 、 油 漆 、 印 刷 、 造 船 和 军工 生产 中 。 紫 胶 虫 是 南亚 、 东 南亚 的 特 有 虫 种 , 仅 分 布 于 北纬 16" 至 32" 之 间 的 低 山 河谷 区 。 时 代 背 景 20 世纪 50 年 代 初 ,帝国 主义 国家 对 中 、 苏 实行 经 济 封锁 , 紫 胶 进 口 十 分 困难 . 据 估计 , 当时 我 国 年 需 进 口 约 1 200 吨 , 苏联 则 高 达 5 000 吨 之 多 .而 当时 我 国 年 产 紫 胶 不 到 100 吨 , 苏联 则 无 出 产 。 中 苏 两 国 的 紫 胶 来 源 十 分 吃紧 , 局 势 严峻 。 时 值 中 国 科学 院 刚 完 成 组 建 , 确 立 了 “科学 研究 服务 于 国 家 工业 、 农 业 、 国 防 建设 、 保 健 和 人 民 的 文 化 生活 ”的 总 方针 , 紫 胶 问 题 受 到 中 科 院 的 极 大 重视 。1954 年 9 月 , 适 逢 苏联 政府 建议 中 苏 科学 院 联 合 进行 紫 胶合 作 调 查 , 中 国政 府 表 示 欢 迎 。 中 国 科学 院 副 院 长 竺 可 桢 先后 召集 会 议 ,专门 商议 有 关 紫 胶合 作 调查 问题 , 由 此 揭 开 了 声势 安 大 的 紫 胶 综合 考察 序幕 。 考察 经 过 1955 年 3 月 8 日 , 苏 联 科学 院 通 讯 院士 、 动 物 研 究 所 所 长 、 昆 虫 学 家 波 波 夫 率 苏联 动 植物 研究 所 7 位 专家 来 华 , 其 中 有 动物 学 家 3 人 ,植物 学 家 4 人 .3 月 10 日 , 中 科 院 第 10 次 院 务 常务 会 议 做 出 决定 , 由 竺 可 桢 副 院 长 、 院 长 总 顾问 柯达 夫 ( 苏 )、 波 波 夫 和 中 科 院 昆虫 所 所 长 陈 世 双 、 研 究 员 刘 崇 乐 负责 拟订 中 苏 合 作 研究 紫 胶 计 划 。 该 计划 宣称 此 举 的 目的 是 为 “扩大 紫 胶 产 区 , 增 加 紫 胶 产 量 , 为 中 苏 两 国 紫 胶 工业 服务 , 并 结 合 这 一 工作 适当 地 进行 动 植物 区 系 调查 ”。3 月 12 目 院 常务 会 议 批准 了 这 项 计划 , 遂 由 中 苏 科 学 院 联 合 组 成 云南 紫 胶 工作 队 开展 工 作 。 中 方 队 长 为 刘 崇 乐 。 先 后 出 任 副 队长 的 有 中 科 院 植物 所 副 所 长 吴征 镑 、 植 物 所 昆明 工作 站 主任 殖 希 陶 . 昆 虫 所 副 所 长 赵 星 三 、 综 考 会 孙 喜 平 、 李 文亮 等 人 。 参 加 单位 除 中 科 院 昆 虫 所 、 植 物 所 、 动 物 所 外 , 尚 有 中 央 和 云南 的 农业 部 门 、 高 等 院 校 , 共计 30 余 家 100 多 人 。 调 查 的 地 域 以 云南 南部 为 主 , 远 及 四 川 、 广 东 等 地 。 在 长 达 数 年 的 调查 中 ,1955 年 在 云南 景 东 建立 了 我 国 第 一 个 紫 胶 工作 站 , 欧 炳 荣 任 站 长 。1956 年 因 中 科 院 综 考 会 成 立 , 紫 胶 工 作 队 改名 为 云南 生物 考察 队 。 名 称 的 改变 标志 着 调查 任务 的 扩大 。1958 年 1 月 又 改名 为 热带 生物 资源 考察 队 。 此 举 表明 紫 胶 调查 的 野外 工作 基本 结束 , 转 人 定点 试 验 和 技术 推广 阶段 。 当 年 秋冬 , 中 科 院 决定 在 紫 胶 站 的 基础 上 组 建 昆 明 动 物 研究 所 。 次 年 , 原 紫 胶 站 的 研究 课题 列 人 昆明 动物 所 的 科研 计划 。 1962 年 5 月 , 紫 胶 站 独立 建 所 , 划 归 中 国 林业 科学 院 , 紫 胶 的 研究 仍 继续 进行 。 科技 成 果 “” 刘 崇 乐 在 总 结 1955 一 1957 年 紫 胶 调查 与 研究 的 科技 成 果 时 归纳 了 几 个 主要 方面 的 成 绩 : 1. 产 区 地 理 分 布 : 紫 胶 主 产 区 在 云南 , 其 地 理 位 置 是 北纬 20"30' 至 25*45' , 东 经 97"50' 至 103" 到 全 产 区 包括 8 个 地 〈 州 ) 33 个 县 约 占 全 省 面积 1/3 以 上 。2. 产 区 自然 条 件 :为 滇 南河 流 两 侧 的 半山 地 带 , 海拔 600 一 1 500 m; 年 均 温 17 C 以 上 , 有 明 显 的 旱季 和 雨季 ; 土地 pH 范围 5. 5 一 7, 0; 自然 景观 包括 盆地 类 型 和 低 山 热 带 稀 树 草 原 。3. 胶 介 虫 的 种 类 : 计 有 Zaucczfer 属 和 Pazatacpna7zdzzaa 属 的 5 个 种 , 产 胶 治 疗 最 佳 者 惟 Zaccifer acca 一 种 , 应 予 全 面 推广 。 4. 寄主 植物 :云南 计 有 寄主 植物 129 种 ,分 隶 27 科 61 属 , 其 中 以 牛 肋 巴 、 秧 青 、 泡 火 绳 、 三 叶 豆 、 大 青 树 为 主要 种 类 。5. 紫 胶 生物 学 特性 : 云南 紫 胶 虫 每 年 有 两 个 世代 , 即 夏季 世代 和 冬季 世代 ;各 世代 幼虫 发 育 与 气候 、 光 照 有 关 。6. 紫 胶 虫 天 敌 : 包括 两 种 小 蜂 和 两 种 蛾 类 幼虫 。7. 紫 胶 的 理化 性 质 : 其 主要 成 155 分 有 紫 胶 树脂 、 紫 胶 染 料 和 紫 胶 蜡 ;, 溶 于 酒 精 ; 粘 合 性 和 绝缘 性 强 。 不 同 寄主 树 所 产 紫 胶 有 不 同 的 含 胶 量 。8. 紫 胶 虫 的 放养 和 加 工 技术 : 在 民间 经 验 总 结 和 工作 站 试验 基础 上 系统 总 结 出 选 树 、 择 时 、 选 种 、 挂 种 、 检 查 五 大 环节 技术 , 另 对 采 收 、 初 加 工 等 若干 问 题 提 出 明确 的 要 求 。 紫 胶 调查 研究 的 作用 和 影响 ”1955 一 1957 年 的 云南 紫 胶 调 查 和 研究 是 我 国 解放 初期 在 中 国 科学 院 领导 和 组 织 下 的 一 次 大 规 模 综 合 性 的 科学 研究 项 目 , 它 的 意义 和 作用 是 十 分 重大 的 。 其 一 是 通过 多 部 门 、 多 学 科 的 系统 调查 研究 , 全 面 查 清 了 紫 胶 虫 和 寄主 树 的 生物 学 特征 和 相关 的 环境 因子 , 为 紫 胶 产业 的 建立 和 发 展 提供 了 重要 的 科学 依据 。 在 上 述 基础 上 建立 的 人 工 放养 , 以 及 采 收 加 工 系列 技术 , 为 在 农村 山区 迅速 推广 做 出 了 重要 的 保证 。60 年 代 初 ,我 国 紫 胶 产 业 在 演 南 建立 , 随 即 由 云南 扩展 到 我 国 南 方 八 省 (区 ) ,产量 由 50 年 代 的 百 余 吨 提高 到 60 年 代 平均 年 产 1 200 多 吨 ,, 70 年 代 2 300 吨 ,1978 年 仅 云南 一 省 就 超过 3 000 吨 。 此 举 不 仅 解决 了 我 国 紫 胶 欠缺 的 重大 问题 , 且 于 70 年 代 开 始 出 口 ,使 我 国 紫 胶 生产 跃 居 世 界 第 三 位 , 紫 胶 的 研究 和 生产 水 平 跨 入 世界 先进 行列 。 我 国 紫 胶 产 业 的 构建 和 发 展 体现 了 “科学 技术 是 第 一 生产 力 ” 的 真 诺 。 与 此 同时 展开 的 云 南 生 物资 源 调 查 , 获 得 了 丰富 的 第 一 手 资料 , 从 而 葛 定 了 云南 “动物 王国 >“ 植物 王国 ”的 地 位 , 由 此 而 受到 国内 外 关注 。 生 物资 源 的 保护 和 开发 利用 成 了 云南 社会 、 经 济 和 科技 教育 的 热点 问题 。 其 次 , 通 过 调查 研究 的 开 展 , 为 当地 培养 了 不 少 科 技 人 才 , 建 立 了 一 批 具有 地 方 特色 的 研究 机 构 , 如 中 国 林业 科 学 院 紫 胶 研 究 所 〈 后 改名 为 资源 昆虫 所 )、 中 国 科学 院 昆 明 动物 所 、 昆 明 植 物 所 等 , 为 发 展 地 方 科技 力量 做 出 了 历史 性 的 贡献 。 作 为 156 紫 胶 考察 队 负责 人 的 刘 崇 乐 , 在 云南 早期 科 技 事业 中 有 着 重大 影响 , 1958 年 中 国 科 学 院 云南 分 院 成 立 之 初 , 便 出 任 副 院 长 兼 昆 明 动 物 研 究 所 首 任 所 长 。 参考 文献 薛 攀 泉 等 ;( 中 国 科 学 院 生物 学 发 展 史 事 要 览 》, 1993 。 刘 崇 乐 : 紫 胶 研 究 的 展开 与 成 就 , 见 :《 昆 虫 学 集刊 》 北京, 科学 出 版 社 ,334 一 376,1959。 欧 炳 荣 等 : 我 国 重要 的 昆虫 资源 一 一 紫 胶 虫 , 《昆虫 知识 》,126 一 129,1960。 〈 苏 承 业 ) (Vertebrate Zoology) 脊 椎 动物 学 是 动物 学 的 一 个 分 支 学 科 。 其 研究 内 容 履 盖 很 广 。 在 学 科 的 发 展 过 程 中 逐渐 形成 了 许多 研究 领域 , 如 形态 学 、 比 较 解剖 学 、 分 类 学 、 生 理学 、 胚 胎 学 、 遗 传 学 、 生态 学 、 行 为 学 等 。 按 照 研究 对 象 , 分 为 鱼 类 学 、 两 栖 爬 行动 物 学 、 乌 类 学 和 兽 类 学 。 兰 椎 动物 学 是 一 个 历史 悠久 的 学 科 。 国 外 对 兰 椎 动物 进行 研究 最 早 可 追溯 到 古 希 腊 的 亚 里 士 多 德 (Aristotle,, 384 一 322 BC, ) 。 他 曾经 观察 和 记述 了 450 多 种 动物 , 其 中 包 括 多 种 肴 椎 动物 。20 世纪 是 动物 学 发 展 最 快 的 一 个 时 期 。 随 着 遗传 学 、 分 子 生物 学 等 学 科 的 发 展 , 极 大 地 促进 了 动物 科学 在 分 子 水 平 上 的 研究 工作 。 与 此 同时 , 兰 椎 动物 学 得 到 了 进一步 的 发 展 ,各 个 分 支 学 科 相 继 建 立 , 尤其 在 兰 椎 动物 的 生理 学 、 生 态 学 、 行 为 学 和 发 育 生物 学 等 领域 均 有 许多 重大 进展 。20 世纪 比较 突出 的 成 果 主 要 有 : 赫 霄 黎 (CHuxley) 于 1940 年 所 提出 的 新 系统 学 (New Systematics); 洛 伦 蒋 〈Lorens) 和 廷 伯 根 (CTinbergen) 等 于 50 年 代 对 动物 行为 学 (Animal Behaviour) 的 开创 性 研究 ; 麦 尔 (Mayr) 等 对 物种 的 生物 学 定义 ; 享 尼 和 硕 (CHennig) 于 60 年 代 提 出 的 分 支 系统 学 (Cladistic Systematics ) 理论 ; 麦克阿瑟 (MacArther) 和 威尔逊 (Wilson) 所 创立 的 岛屿 平衡 理论 等 .20 世纪 80 年 代 以 后 , 脊 椎 动物 学 在 继续 注重 基础 理论 研究 的 同时 , 对 珍稀 濒危 物种 和 生物 多 样 性 的 保护 、 经 济 动 物 的 豚 胎 移植 和 克隆 等 应 用 领域 给 予 了 更 多 的 关注 。 20 世纪 20 一 30 年 代 , 我 国 兰 椎 动物 学 的 研究 工作 才 开 始 出 现 。 早 期 的 研究 主要 集中 在 资源 的 调查 方面 , 例如 朱 元 易 、 伍 献 文 、 陈 兼 善 、 张 春 霖 对 我 国 鱼 类 的 分 类 和 分 布 所 开 展 的 研究 , 方 炳 文 、 张 备 闻 、 刘 承 钊 对 两 栖 类 的 研究 , 任 国 荣 、 伟 桐生、 常 蚀 定 、 者 振 黄 、 郑 作 新 在 鸟 类 和 兽 类 所 进行 的 调查 等 .在 古生物 学 方面 , 1929 年 12 月 , 裴 文中 在 北京 周口 店 龙骨 山洞 穴内 首次 发 现 了 第 一 个 北京 〈 猿 ) 人 头盖骨 及 用 火 遗 迹 , 对 于 探讨 人 类 的 起 源 和 进化 具有 重要 意义 。 此 外 , 秉 志 从 20 年 代 开 始 对 江豚 、 虎 、 白 鲸 等 多 种 动物 进行 了 一 系列 解剖 研究 . 朱 洗 以 多 种 动物 为 材料 , 探讨 了 精子 在 发 育 中 的 作用 和 单 性 生殖 问 题 。 陈 桢 对 金鱼 的 变异 和 品种 形成 规律 进行 了 一 系列 的 研究 工作 。 新 中 国 成 立 以 来 , 中 国 科学 院 先后 建立 了 动物 研究 所 、 昆 明 动 物 研究 所 和 西北 高 原 生物 研究 所 等 研究 机 构 . 为 了 培养 专业 人 才 , 国内 许多 高 等 学 校 开 设 了 兰 椎 动物 学 课程 , 并 相继 出 版 了 有 关 的 教科 书 , 如 部 天 和 的 《将 椎 动物 学 》(1959,1964)、 丁 汉 波 的 《 知 椎 动物 学 》 (1985)、 杨 安 峰 的 《 兰 椎 动物 学 》〈1992), 郑 作 新 的 《 状 椎 动物 分 类 学 》 《1982) , 马 克勤 、 郑 光 美 的 《 兰 椎 动物 比较 解放 学 》(1985) , 孙 儒 泳 的 《动物 生态 学 原 理 》(1987) , 李 永 材 、 黄 溢 明 的 《比较 生理 学 》 茹 8 考生 中 国 科 学 院 等 单位 自 50 年 代 起 陆续 组 织 开 展 了 多 次 大 规模 的 动物 资源 调查 工作 , 陆续 出 版 了 各 种 志 书 , 例 如 《中 国 经 济 动物 志 ,。 乌 类 人 《中 国 经 济 动物 志 。 兽 类 》《 中 国 鲤 科 鱼 类 志 信 《中国 软 骨 鱼 类 志 》《 中 国 动物 图 谱 》 等 专著 。1978 年 , 由 郑 作 新 等 编 的 第 一 本 《中 国 动物 志 》 出 版 , 即 《中 国 动 志 , 乌 纲 (第 四 卷 ), 鸡 形 目 》。 迄今 为 止 , 已 出 版 (中国 动 物 志 》 兰 椎 动物 部 分 10 多 卷 。 在 行为 生态 学 方面 开展 了 很 多 工作 , 如 对 峨眉 山 藏 猕猴 CMeacaca zetanc) 社会 行为 和 繁殖 行为 的 研究 ,对 金丝猴 的 社会 结构 、 活 动 、 食 性 、 生 殖 和 保护 行为 研究 以 及 对 大 能 猫 的 砚 食 、 交 配 和 昼夜 活动 的 研究 等 。 在 乌 类 方面 , 我 国学 者 对 白 网 、 褐 马 鸡 、 黄 腹 角 和 、 红 腹 锦 鸡 、 斑 尾 棱 鸡 、 丹 顶 稚 等 鸟 类 的 砚 食 、 求 偶 、 繁 殖 、 领 域 、 活 动 等 行为 开展 了 一 系列 的 深 和 研究。 此外, 在 有 尾 两 栖 类 的 反 捕 食 行为 、 鼠 类 行为 和 化 学 通讯 等 方面 也 开展 了 二 些 王 作 在 动物 地 理 方面 , 郑 作 新 、 张 荣 祖 综合 乌 类 和 兽 类 的 研究 资料 , 提 出 了 我 国 动物 地 理 区 划 草 案 。1999 年 , 张 荣 祖 发 表 了 《中 国 动物 地 理 》 的 专著 , 对 我 国 陆 栖 兰 椎 动物 的 分 布 及 其 规律 进行 了 系统 深入 的 研究 , 在 以 往 2 界 、3 亚 界 .7 个 区 、19 个 亚 区 的 基础 上 , 增 划 了 54 个 动物 地 理 省 。 在 古生物 学 方面 , 我 国 先后 在 陕西 发 现 了 “蓝田 人 ”化 石 , 在 安徽 发 现 了 “和 县 人 ”化 石 , 以 及 其 他 不 少 代表 不 同 阶段 的 古 人 类 化 石 。 张 弥 曼 于 1982 年 用 连续 切片 法 , 对 采 自 云南 早 泥 盆 世 地 层 中 的 总 鱼 鱼 化 石 一 一 杨 氏 鱼 进 行 了 研究 , 对 总 鳍 鱼 是 四 足 动 物 祖先 的 传统 学 说 提出 了 挑战 。90 年 代 以 来 , 中 国 科 学 院 古 兰 椎 动物 与 古人 类 研究 所 的 侯 连 海 等 人 在 中 生 代 鸟 类 的 研究 方面 取得 157 了 重大 进展 , 先后 发 现 了 华夏 鸟 、 和 孔子 鸟 辽 宁 鸟 和 娇小 辽西 鸟 等 古 鸟 类 化 石 。. 与 此 同时 , 中 国 地 质 博 物 馆 的 季 强 等 人 发 现 了 中 华 鸟 龙 、 原 始祖 鸟 等 具有 “羽毛 ”的 兽 脚 恐龙 化 石 。 这 些 发 现在 国内 外 引起 了 强烈 反响 , 使 人 类 对 乌 类 起 源 与 演化 的 认识 产生 了 革命 性 的 变化 。 在 实验 生物 学 方面 , 我 国 研究 人 员 在 国 际 上 首创 青 、 草 、 链 、 鲜 等 鱼 的 人 工 繁殖 , 解 决 了 在 湖泊 放流 和 池塘 养殖 对 种 鱼 的 大 量 需 要 。 在 家 鱼 的 人 工 排卵 受精 方面 , 钟 刨 、 朱 洗 等 先后 使 用 了 鱼 脑 垂体 激素 和 由 孕妇 尿 液 中 提取 的 绒毛 膜 促 性 腺 激素 进行 人 工 催产 受 精 取 得 了 成 功 。1961 年 , 朱 洗 培育 出 了 世界 上 第 一 只 没有 外 祖父 的 蟾 蜂 。 童 第 周 等 经 过 10 多 年 的 努力 , 利用 他 们 建立 并 使 用 的 鱼 类 细胞 核 移 植 技术 , 在 世界 上 首次 用 细胞 工程 方法 创造 出 鲤 鲫 移 核 鱼 。 中 国 科 学 院 发 育 生 物 学 研究 所 采用 胚 泡 注射 技术 , 于 1987 年 在 中 国 首先 成 功 地 获得 了 能 合 免 , 为 兔 胚 胎 干 细胞 的 建立 及 转基因 动物 育种 方面 的 工作 提 供 了 理论 依据 和 技术 基础 。 中 国 科 学 院 遗 传 研究 所 于 1988 年 开始 进行 豚 胎 四 等 分 的 实 验 研 究 , 在 中 国 首 次 获得 四 分 胚 奶 牛犊 , 该 项 实验 的 成 功 使 中 国 在 奶牛 胚胎 分 割 生物 工 程 领域 取得 重大 突破 。 在 鱼 类 研究 方面 , 近 50 年 来 开展 了 一 系 列 大 规模 的 海区 以 及 主要 江河 的 动物 区 系 调 查 , 并 出 版 了 《 黄 渤海 鱼 类 调查 报告 六 《 东 海鱼 类 志 从 《南海 鱼 类 志 》 《南海 诸 岛 海 域 鱼 类 志 从 《中 国 软骨 鱼 类 志 从 《中 国 鲤 科 鱼 类 志 》 等 专著 。 我 国学 者 在 软骨 鱼 类 的 形态 解剖 和 鲤鱼 解剖 的 形态 学 研究 方面 均 具 有 很 高 的 学 术 水 平 。 在 鱼 类 神经 内 分 这 和 免疫 生 理 方 面 , 开 展 了 家 鱼 的 人 工 繁殖 中 应 用 下 丘 脑 促 黄体 素 释 放 激 素 类 似 物 (LHRHA) 进行 催产 及 其 作用 机 理 的 研究 , 以 及 鱼 类 生长 激 158 素 和 胰岛 素 样 生 长 因子 -I 的 生理 功能 的 研 究 。 朱 作 言 等 人 通过 对 外 源 基 因 的 转移 、 整 合 、 表 达 、 生 物 学 效应 以 及 外 源 基 因 的 遗传 等 各 个 方面 的 研究 建立 了 一 个 完整 的 转基因 鱼 模型 。 在 鱼 类 生态 学 方面 , 结 合 海洋 渔业 发 展 的 需要 , 先 后 对 鲍鱼 、 大 黄鱼 、 小 黄鱼 、 带鱼 、 太 平 洋 鲁 鱼 等 经 济 鱼 类 的 数量 变动 规 律 、 润 游 路 线 、 生 态 习性 、 渔 场 形 成 条 件 、 资 源 管 理 与 增殖 措施 等 进行 了 全 面 的 研究 , 对 渔业 发 展 起 着 重要 的 推动 作用 。 此 外 , 曹 文 宣 等 于 1981 年 探讨 了 有 裂 腹 鱼 类 的 起 源 和 演 化 与 青藏 高 原 隆 起 的 关系 , 是 一 项 富有 创造 性 的 成 果 。 在 两 栖 爬 行动 物 研 究 方面 , 刘 承 钊 (1900 一 1976) 是 我 国 两 栖 爬 行动 物 学 的 黄 基 人 .。 他 一 生 共 发 表 了 60 余 篇 论文 , 描述 新 种 及 新 属 60 余 个 , 完 成 了 专著 《华西 两 栖 类 》 《中国 无 尾 两 栖 类 》。 1965 年 , 两 栖 怜 行动 物 研究 室 在 西南 生物 研究 所 ( 现 中 科 院 成 都 生物 所 ) 成 立 。1977 年 《中 国 爬 行动 物 系统 检索 》 出 版 。 我 国 的 许多 省 市 相继 编撰 出 版 了 两 栖 伶 行动 志 。1993 年 ,由 赵 尔 密 、K. Edler 编写 的 《中 国 两 栖 疏 行 动物 学 》 出 版 。1998 年 ,《 中 国 动物 志 。 怜 行 纲 》 和 《中 国 濒危 动物 红 皮 书 , 两 栖 类 和 有 怜 行 类 》 相 继 问 世 。 截止 到 1998 年 , 我 国学 者 命名 的 疏 行 动物 种 及 亚 种 共有 69 个 。 我国 安徽 的 科研 大 员 在 规模 化 繁 殖 扬子 鲁 方 面 取 得 了 突破 性 进展 .近年 来 ,在 对 两 栖 类 和 疏 行 类 的 研究 中 应 用 分 支 系统 学 和 数值 分 类 学 的 分 析 方 法 , 使 用 电镜 观察 细 胞 亚 显 微 结 构 、DNA 指纹 分 析 等 新 技术 , 并 尝试 通过 分 子 钟 研究 扬子 乌 的 进化 时 序 , 取 得 一 定 的 成 果 。 这 表明 我 国 的 两 栖 爬 行动 物 学 研究 已 从 传统 的 形态 分 类 扩展 到 与 微观 的 遗传 学 、 细 胞 学 和 分 子 生物 学 相 结合 的 多 个 领域 。 在 鸟 类 研究 方面 , 20 世纪 30 年 代 , 我 国 学 者 才 开 始 鸟 类 学 研究 。 寿 振 黄 、 任国 荣 、 李 象 元 、 陆 易 恒 、 章 德 龄 、 常 蚀 定 、 郑 作 新 、 傅 桐生 、 霍 仁 生 等 报道 了 我 国 广西 、 云 南 、 南 京 、 浙 江 、 河 北 、 河 南 、 福 建 、 广 东 等 地 的 鸟 类 区 系 。 我 国 鸟 类 学 的 主要 研究 工作 是 在 50 年 代 以 后 开展 的 。 郑 作 新 是 中 国 现代 鸟 类 学 的 主要 葛 基 人 , 在 鸟 类 分 类 方面 , 提 出 了 亚 种 形成 的 排挤 说 、 亲 缘 种 亚 种 分 化 的 平行 趋向 、 岛 屿 鸟 类 特有 亚 种 的 定向 分 化 等 新 观 点 , 其 代表 性 著作 为 《中 国 鸟 类 区 系 纲要 》 (1987)。1978 年 以 后 ,我 国 的 鸟 类 学 研究 获 得 空前 的 发 展 。 研 究 领域 从 以 往 的 区 系 调查 和 个 体 生 态 扩展 到 鸟 类 的 繁殖 、 能 量 代谢 、 迁 徙 、 换 羽 、 群 落 、 行 为 等 诸多 方面 , 尤 其 是 在 中 国 珍稀 濒危 挫 类 和 稚 类 研究 方面 发 表 了 很 多 高 水 平 的 论文 。 在 鸟 类 发 声 机 制 的 研究 方面 , 蓝 书 成 、 左 明 雪 等 人 对 控制 发 声学 习 的 神经 核 团 的 神经 发 生 、 发 育 以 及 发 声 行为 的 可 塑性 和 调控 机 制 进行 了 系统 的 研究 , 首 次 发 现在 鸟 类 经 典 听觉 神经 通路 周围 存在 着 与 其 相 平行 的 旁听 党 神经 通路 , 提 出 了 乌 类 控制 发 声 一 听觉 一 内 分 沁 轴 系统 学 说 。 继 《三 京 鸟 类 志 》 之 后 , 贵 州 、 浙 江 、 黑 龙 江 等 十 余 省 相继 出 版 了 各 省 区 的 鸟 类 志 。 自 90 年 代 以 来 , 无 线 电 遥测 、 声 谱 分 析 、 分 子 生物 学 技术 等 新 的 研究 手段 已 相继 应 用 于 鸟 类 学 研究 。 目 前 , 我 国 鸟 类 研究 工作 广泛 采用 数 理 统计 、 数 学 模型 及 计算 机 分 析 , 使 对 结果 的 分 析 更 加 深入 和 具有 客观 性 。 地 理 信息 系 统 〈GIS)、 全 球 卫星 定位 系统 (GPS) 以 及 DNA 指纹 图 谱 、PCR 技术 等 新 的 研究 手段 也 开始 应 用 。 在 兽 类 研究 方面 ,20 世纪 20 年 代 初 广西 大 瑶 山 的 哺乳 动物 考察 应 是 我 国 兽 类 学 研究 的 起 始 .然而 在 1949 年 以 前 , 我 国 兽 类 学 发 展 缓慢 。 新 中 国 成 立 以 后 , 兽 类 学 研究 重新 得 到 重视 。 寿 振 黄 是 我 国 近代 兽 类 学 的 黄 基 人 。 国 内 早期 的 兽 类 学 研究 , 主 要 侧重 于 区 系 调 查 方面 。50 年 代 初 期 在 全 国 范围 内 进行 了 兽 类 学 区 系 调查 , 发 表 了 许多 新 种 、 新 亚 种 , 建立 了 部 分 新 属 、 新 科 .。 与 农林 生产 、 卫 生 防 疫 密切 相关 的 小 型 路 齿 类 的 研究 是 兽 类 生态 学 研究 的 主流 。 资 源 兽 类 如 鹿 科 动物 和 毛皮 兽 的 养殖 研究 开始 受到 重视 。 在 哺乳 动 物 的 化 学 通讯 ,大 熊猫 、 金 丝 猴 、 羚 牛 、 廊 、 海南 坡 鹿 等 我 国 特有 珍稀 濒危 兽 类 以 及 小 型 吵 齿 类 的 种 群 动态 、 生 理 生 态 方面 开展 了 大 量 高 水 平 的 工作 。 一 批 兽 类 学 研究 专著 相继 问世 , 例 如 盛 和 林 《 哺 乳 动物 学 概论 》 (1985)、 王 祖 望 《 鼠 害 治理 的 理论 与 实践 》 (1996)、 盛 和 林 《 中 国 野生 哺乳 动物 》 (1998) 等 。 一 些 省 、 市 、 自 治 区 还 出 版 了 兽 类 志 , 一 些 经 济 兽 类 和 珍稀 濒危 兽 类 的 专著 也 相继 问世 。 施 立 明 于 80 年 代 初 在 魔 属 CWzztiaczs) 动 物 研 究 中 , 通过 染色 体 的 分 带 技术 , 首 次 提出 串联 融合 是 该 属 动物 染色 体 的 进化 模式 , 从 细胞 遗传 学 角度 提出 了 该 属 动物 染色 体 进 化 和 物种 起 源 分 化 的 可 能 途径 。 参考 文献 国家 自然 科学 基金 会 :( 自 然 科学 发 展 学 科 战 略 调研 报告 动物 科学 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1997。 夏 武 平 : 中 国 兽 类 生态 学 的 进展 ,《 兽 类 学 报 妨 4 (3):, 223 一 238,1984。 郑 光 美 : 中 国 的 鸟 类 生态 学 , 见 :《 中 国 乌 类 学 研究 》, 北 京 : 中 国 林业 出 版 社 ,19 一 25,1996。 王 培 潮 : 两 栖 疏 行动 物 生 态 学 研究 进展 , 见 : 《两 栖 伶 行动 物 学 研究 (第 3 辑 )》: 119 一 124,1994。 Cheng,M. F. and Zuo,M, X. ,Proposed pathways for Vocal self{f-stimulation metenkephalinergic projections linking the midbrain vocal nucleus ,auditory responsive thalamic regions and neurosecretory hypothalamus. JJ Nezr7opzoL. , 25: 361,1994。 159 〈 郑 光 美 ) 鱼 类 学 (Ichthyology) 鱼 类 学 是 研究 鱼 类 的 分 类 区 系 、 形 态 结 构 及 相关 生命 活动 规律 的 学 科 , 涉及 形态 、 分 类 、 和 生理、 生态 、 遗 传 和 进化 等 方面 。 作为 人 类 的 主要 食物 之 一 , 人 们 对 鱼 类 的 认识 始 于 区 分 种 类 。 我 国 在 春秋 时 代 的 《诗经 》( 距 今 约 3 000 年 ) 中 即 已 记录 有 鱼 类 的 名 称 。 明 朝 李 时 珍 (1518 一 1593) 的 《本 草 纲目 》 记 述 药 用 鱼 类 49 种 。 在 新 中 国 成 立 之 前 , 较 早 对 我 国 鱼 类 进 行 研究 的 是 西方 学 者 。 和 荷兰 Bleeker 于 1871 年 记录 我 国 鲤 科 鱼 类 34 种 , 此 后 记录 的 种 类 不 断 增加 。1928 年 , 瑞 典 Rendahl 记录 我 国 鲤 科 鱼 类 139 种 , 分 列 于 9 个 亚 科 。 对 中 国 鱼 类 记录 较 全 面 的 当 推 美国 学 者 Nichols 于 1943 年 共 记 载 我 国 淡水 鱼 类 595 种 。 自 1927 年 , 我 国学 者 开始 发 表 鱼 类 学 方 面 的 学 术 论 文 。1930 年 , 张 春 霖 首次 系统 地 记录 长 江 流域 的 鲤 科 鱼 类 。 林 书 颜 对 广东 及 邻近 省 的 鲤 科 鱼 类 做 了 系统 调查 和 整理 , 记 录 鲤 科 鱼 类 158 种 , 分 列 于 9 个 亚 科 。 朱 元 易 于 1935 年 系统 研究 了 鲤 科 鱼 类 的 鳞片 和 下 咽 齿 , 在 此 基础 上 提出 了 我 国 鲤 科 鱼 类 系统 分 类 的 意见 。 方 炳 文 则 于 1936 年 对 我 国 的 鲤 亚 科 鱼 类 进行 了 较 系 统 的 整理 。 我 国 鱼 类 学 研究 的 发 展 主要 是 在 新 中 国 成 立 以 后 。 在 鱼 类 分 类 、 区 系 、 生 态 、 细 胞 和 分 子 生 物 学 、 组 织 胚胎 学 等 方面 展开 广泛 深入 的 研究 。 鱼 类 分 类 方面 的 研究 成 果 主 要 体现 在 一 系列 的 志 书 上 。 鱼 类 志 可 分 为 系统 鱼 类 志和 区 域 鱼 类 志 两 大 类 。 系 统 鱼 类 志 涉 及 中 国 的 鲤 科 鱼 类 〈 伍 献 文 等 , 张 春 霖 ) 、 外 形 目 鱼 类 ( 张 春 霖 )、 软 骨 鱼 类 〈 朱 元 易 )、 全 国 鱼 类 的 系统 检索 〈 成 庆 泰 、 郑 葆 珊 ) 或 涉 160 及 我 国 的 主要 经 济 淡水 鱼 类 〔〈 伍 献 文 等 ) 。 区 域 鱼 类 志 则 是 详细 地 记录 某 一 行政 区 域 或 自然 地 理 区 域内 鱼 类 的 组 成 , 并 探讨 其 起 源 和 演化 。 海 洋 区 域 鱼 类 志 涉 及 南海 、 东 海 等 区 域 的 鱼 类 (中 国 科 学 院 动物 研究 所 等 , 朱 元 易 等 ); 陆地 区 域 鱼 类 志 涉 及 云南 ( 褚 新 洛 、 陈 银 瑞 等 )、 四 川 〈 丁 瑞 华 )、 福 建 〈 朱 元 易 )、 海 南 〈 朱 元 易 )、 广 东 〈 潘 灿 华 )、 人 台 湾 〈 沈 世 杰 ) 和 西藏 〈 武 云 飞 等 ) 等 省 区 的 鱼 类 以 及 长 江 〔〈 湖 北 省 水 产 研究 所 等 ) 和 珠 江 〈 郑 慈 英 等 ) 等 流域 。 有 关 鱼 类 资源 的 科学 考察 活动 也 是 鱼 类 分 类 区 系 研 究 的 内 容 。 解 放 后 我 国 组 织 的 大 型 科学 考察 有 中 国 科学 院 组织 的 青藏 高 原生 物资 源 科 学 考察 , 鱼 类 是 这 次 大 型 科 考 的 主 要 对 象 之 一 。 其 他 的 鱼 类 资源 考察 有 云南 鱼 随 着 分 类 区 系 研究 的 深入 , 鱼 类 系统 发 育 的 研究 在 80 年 代 早期 得 以 迅速 发 展 , 基本 围绕 属 间 至 科 间 或 属 下 种 间 关 系 展开 研究 。 伍 献 文 等 于 1981 年 建立 了 鲤 形 目 鱼 类 的 系 统 发 育 关系 。 陈 宜 瑜 于 1980 年 系统 研究 了 平 鱼 鳅 科 鱼 类 的 系统 分 类 和 系统 发 育 关 系 。 陈 湘 养 等 于 1984 年 探讨 了 鲤 科 下 的 宗 系 划分 和 谱系 关系 。 陈 景 星 等 于 1984 年 建立 了 鳅 科 鱼 类 亚 科 间 的 谱系 关系 。 褚 新 洛 于 1979 年 对 鳞 类 的 系统 发 育 及 其 对 急流 生活 环境 的 适应 做 了 深入 的 探讨 。 曹 文宣 等 于 1981 年 探讨 了 裂 腹 鱼 类 的 演化 与 青藏 高 原 隆 起 的 关系 。 武 云 飞 于 1984 年 则 重建 了 有 裂 腹 鱼 类 的 系统 发 育 。 属 下 种 间 系 统 发 育 关系 的 研究 则 主要 集 中 于 鲤 科 的 白 鱼 属 (4zaparilizxs)( 杨 君 兴 、 褚 新 洛 )、 倒 刺 属 (CSpzzzzpazrpxzs) 〈( 杨 君 兴 、 陈 银 瑞 )、 角 鱼 属 (CEpalzeorhyzchnos) (Yang and Winterbotom) , 钻 形 目的 裙 鳞 属 〈 褚 新 洛 ) 。 我 国 鱼 类 生态 学 研究 主要 集中 于 经 济 鱼 类 , 如 淡水 鱼 类 的 青鱼 、 草 鱼 、 链 鱼 、 铺 鱼 、 鲤鱼 〈 伍 献 文 等 , 湖 北 省 水 产 研 究 所 等 ) 和 部 分 湖泊 特有 鱼 类 〈 杨 君 兴 、 陈 银 瑞 ) 。 余 先 觉 等 于 1989 年 对 我 国 淡水 鱼 类 细 胞 核 型 进行 了 深入 的 研究 , 共 记录 了 170 种 鱼 类 的 染色 体 组 成 , 并 探讨 了 核 型 与 鱼 类 系 统 分 类 之 间 的 关系 。1985 年 , 咎 瑞光 等 和 桂 建 芳 等 则 提出 染色 体 多 倍 化 是 我 国 淡水 鱼 类 核 型 演化 的 主要 方式 之 一 , 同 时 也 是 一 些 鱼 类 种 间 强 烈 分 化 的 主要 内 因 。 在 胚胎 学 方面 , 童 第 周 在 鱼 类 细胞 核 和 细胞 质 关 系 的 研究 中 取得 了 新 的 突破 , 提 出 细胞 核 与 细胞 质 之 间 不 是 完全 独立 的 , 而 是 密切 关联 的 ;在 构造 上 它们 可 以 相互 沟通 ,在 功能 上 它们 可 以 相互 激发 和 抑制 , 并且 将 核 质 关 系 的 理论 用 于 指导 鱼 类 的 遗传 育种 。 教学 类 专著 在 知识 传播 、 人 才 培 育 和 推 动 我 国 鱼 类 学 研究 的 发 展 等 方面 起 着 十 分 重 要 的 作用 。 这 方面 的 代表 性 著作 有 : 王 以 康 的 《 鱼 类 分 类 学 》(1958) 和 备 庆 闻 等 的 《 鱼 类 分 类 学 》 (1995)、 上 海水 产 学 院 编 著 的 《 鱼 类 学 》 〈1961)、 秉 志 的 《鲤鱼 解剖 》 《1960) 和 备 庆 闻 等 的 《 鱼 类 比较 解剖 》 (1987) 。 随 着 国际 上 分 子 生物 学 的 快速 发 展 , 分 了 于 生物 学 方法 与 传统 方法 的 结合 将 是 动物 学 未 来 发 展 的 主要 方向 。 最 有 前 景 的 研究 领域 有 : 〈1) 特有 鱼 类 的 系统 发 育 与 区 域 地理 历 史 之 间 关 系 的 研究 ,(2) 形态 和 分 子 方法 相 互 结 合 的 系统 发 育 重建 ,(3) 系统 发 育 与 生 态 、 行 为 特征 的 起 源 和 演化 ,(4) 系统 发 育 与 个 体 发 育 的 关系 研究 。 参考 文献 Wenangy TI :COntTibution 'a etude Imorphologique, biologique et texinomique 。 des Cyprinides du bassin du Yangtze. Thes, Unzazu, 三 5 209 晤 1 天 玉 717 1930。 伍 献 文 等 :《 中 国 鲤 科 鱼 类 志 》 上 卷 , 上 海 : 科 学 技术 出 版 社 ,1964。 童 第 周 : 从 胚胎 发 育 看 细胞 核 和 细胞 质 的 功能 , 《科学 通报 》 1964。 〈 杨 君 兴 ) 两 栖 怜 行动 物 学 (CHerpetology) 两 栖 疏 行动 物 学 是 研究 两 栖 动物 和 疏 行 动物 的 分 类 、 分 布 、 进 化 及 保护 等 的 科学 , 属 于 兰 椎 动物 学 的 一 个 分 支 。 每 个 动物 类 和 群 的 研究 都 是 从 野外 采集 、 标本 鉴定 和 物种 描述 开始 的 。 虽 然 我 国 早 在 2 500 年 前 的 《诗经 》 和 《山海 经 》 中 就 有 了 两 栖 动 物 和 怜 行动 物 的 记载 , 明 朝 的 李时珍 还 按 自己 的 系统 进行 了 分 类 , 但 我 国 两 栖 岭 行动 物 的 大 规模 考察 采集 , 是 在 19 世纪 国门 被 打破 以 后 由 外 国 的 博物 学 家 进行 的 , 这 其 中 有 英国 人 、 法 国人 、 俄 国人 、 德 国人 等 。 到 19 世纪 末 , 他 们 先后 在 我 国 发 现 并 描述 上 百 个 新 种 。 外 国学 者 在 我 国 的 活动 直到 1940 年 前 后 才 基 本 结束 。 我 国 现代 两 栖 怜 行动 物 学 研究 的 先驱 当 推 张 孟 闻 和 刘 承 钊 。 张 和 孟 闻 是 我 国 老 一 辈 动 物 学 家 秉 志 的 学 生 , 1935 年 在 巴黎 大 学 获 博 士 学 位 , 他 不 但 发 表 了 许多 两 栖 疏 行 动物 方 面 的 研究 成 果 , 并 培养 了 许多 著名 的 两 栖 店 行动 物 学 家 如 胡 步 青 、 赵 肯 堂 等 。 刘 承 钊 毕 业 于 燕 京 大 学 , 留 校 任教 后 在 美 籍 教授 博爱 理 (Boring) 的 指导 下 从 事 两 栖 动物 研究 , 1934 年 在 美国 康 奈 尔 大 学 获 博士 学 位 。 刘 承 钊 一 生 最 大 的 贡献 是 发 现 了 部 分 无 尾 两 栖 类 所 具有 的 雄性 第 二 性 征 一 一 雄性 线 , 描 述 了 新 属 和 新 种 60 余 个 , 其 著作 4xzpjipbians oF Testern Chzza (1950) 和 《中 国 无 尾 两 栖 类 》(1961) 是 我 国 两 栖 怜 行动 物 学 界 的 经 典 文献 。 刘 承 钊 的 学 生 或 在 他 的 指导 下 从 事 两 161 栖 爬 行动 物 学 研究 的 学 者 中 , 他 的 夫人 胡 淑 和 琴 及 赵 尔 密 、 田 婉 淑 、 杨 大 同等 , 都 是 我 国 著名 的 两 栖 疏 行 动物 学 家 。 建国 以 后 , 我 国 进 行 了 大 规模 的 生物 家 底 调查 , 两 栖 爬 行动 物 的 调查 也 是 如 火 如 茶 。 文化 大 革命 以 前 的 这 段 时 期 , 是 我 国 两 栖 疏 行动 物 研究 的 第 一 个 黄金 时 期 , 以 省 或 一 些 地 区 如 海南 岛 、 大 瑶 山 、 西 双 版 纳 、 横 断 山 等 两 栖 疏 行动 物 特别 丰富 的 地 区 为 对 象 进行 了 大 规模 考察 , 采 集 到 大 批 标 本 , 其 中 发 现 了 许多 新 亚 科 、 新 属 、 新 种 。 另 外 也 开展 了 一 些 类 群 或 物种 的 生态 .繁殖 习性 等 研究 。 伴 随 着 大 批 论 文 的 发 表 , 一 批 年 轻 的 两 栖 疏 行 动物 研究 者 成 长 起 来 , 成 为 两 栖 疏 行 动物 学 研究 的 中 坚 力 量 。 刘 承 钊 夫妇 合 著 的 《中 国 无 尾 两 栖 类 》 当 是 这 一 时 期 的 杰作 。 一 些 地 方志 也 在 这 一 时 期 出 版 , 如 胡 步 青 等 编著 的 《浙江 蛇 类 志 》 (1959) 和 张 孟 闻 等 编著 的 《黑龙 江 省 疏 行 动物 志 》(1961) 。 文化 大 革命 使 我 国 两 栖 疏 行动 物 研究 前 进 的 脚步 夏 然而 止 , 直到 1978 年 科学 的 春天 来 临 , 两 栖 礁 行 动物 研究 重新 起 步 , 并 逐步 达到 了 第 二 个 黄金 时 期 。 中 国 科学 院 成 都 生 物 研 究 所 编辑 出 版 的 《两 栖 疏 行动 物 学 研 究 》 逐 步 完 善 并 于 1982 年 成 为 正规 期 刊 《 两 栖 疏 行 动物 学 报 》, 这 是 我 国 第 一 份 两 栖 疏 行 动物 研究 专刊 。1982 年 , 全 国 两 栖 疏 行 动物 工作 者 聚 会 成 都 , 成 立 了 自己 的 组 织 一 一 中 国 两 栖 怜 行动 物 学 会 , 胡 淑琴 任 理事 长 , 丁 汉 波 、 赵 尔 密 为 副 理 事 长 ,后 者 兼任 秘书 长 。 1985 年 在 广州 , 1988 年 在 日 本 京都 ,学 会 与 日 本 两 栖 疏 行动 物 学 会 共同 组 织 了 两 次 学 术 讨论 会 。 这 两 次 会 议 极 大 地 促进 了 我 国 两 栖 怜 行动 物 的 研究 , 除 分 类 、 区 系 等 传统 研究 外 , 还 开展 了 胚胎 学 、 解 剖 学 、 细 胞 学 、 生 态 学 、 行 为 学 、 古 生物 学 、 系 统 发 育 学 、 生 理学 、 生 物化 学 、 分 子 生 物 学 、 蛇 伤 防治 、 保 162 护 生物 学 和 经 济 动物 养殖 等 多 方面 研究 。 与 国外 同行 的 交流 也 相继 展开 , 一 批 学 者 走出 国门 深造 或 进行 合作 研究 , 逐 步 树立 了 我 国 两 栖 怜 行动 物 研究 在 国际 上 的 影响 。 这 一 时 期 出 版 的 专著 和 论文 数不胜数 , 较 重要 的 有 胡 淑 琴 等 编著 的 《西藏 两 栖 爬 行动 物 》 (1987)、 陈 壁 辉 等 编著 的 《扬子 鳞 》(1985)、 田 婉 淑 等 编著 的 《中 国 两 栖 疏 行动 物 鉴定 手 册 》 〈1986)、 伍 律 等 编著 的 《贵州 两 栖 类 志 》(1988)、《 贵 州 爬 行 类 志 》(1985)、 赵 尔 密 等 编著 的 《中 国有 尾 两 栖 动物 的 研究 》 (1984) 等 。 1988 年 4 两栖 疏 行 动物 学 报 》 因 故 停刊 , 但 这 并 没有 使 我 国 两 栖 爬 行动 物 研 究 详 足 不 前 。1990 年 刘 承 钊 诞辰 90 周年 , 由 赵 尔 宏 主 持 进 行 了 纪念 活动 ,并 出 版 了 《从 水 到 陆 一 一 刘 承 钊 教授 诞辰 九 十 周年 纪念 文集 》 1992 年 , 由 赵 尔 密 创 办 的 “中 国 蛇 蛙 研究 会 ” 主 持 召 开 了 “中 国 黄山 国际 两 栖 疏 行 动物 学 学 术 会 议 ”并 出 版 了 论文 集 ; 各 种 地 方志 和 省 志 也 陆续 出 版 。 我 国学 者 还 紧 追 国际 发 展 测 流 , 相 继 开展 了 分 子 系统 学 、 隔 离 分 化 生物 地 理学 等 新 兴学 科 的 研究 。 较 有 影响 的 著作 有 杨 大 同 编 著 的 Phylogenrzetic syste7aatics oF ije 4zzolops groxtlp or 7a1Q Jogs of 9oztheaste12 45sza ac71d 如 e Gyreate7r 922Ca Tslards (1991) 及 主编 的 《云南 两 栖 类 志 》 (1991), 赵 尔 密 等 编著 的 互 erpetology of China (1993), 赵 尔 密 、 杨 大 同 主编 的 《横断 山区 两 栖 疏 行动 物 》 (1997), 赵 尔 宏 主编 的 《中 国 濒危 动物 红皮书 一 一 两 栖 类 和 有 怜 行 类 》 (1998) 等 。 由 张 孟 闻 等 编著 的 《中 国 动物 志 。 疏 行 纲 〈 第 一 卷 ) ,总 论 、 龟 浆 目 、 乌 形 目 ) (1998)、 赵 尔 密 等 编著 的 《中 国 动物 志 . 疏 行 纲 〈 第 二 卷 ) 。 有 鳞 目 。 蜥 蝎 亚 目 》 (1998)、《 中 国 动物 志 , 疏 行 纲 〈 第 三 卷 ) 。 有 鳞 目 . 蛇 亚 目 》(1998) 也 在 世纪 末 相继 出 版 , 完成 了 几 代 人 的 心愿 《中国 两 栖 类 志 》 已 经 编撰 完毕 , 即 将 出 版 。 目 前 , 我 国 两 栖 疏 行 动物 学 研究 形成 了 以 中 国 科 学 院 成 都 生物 研究 所 、 昆 明 动物 研究 所 以 及 南京 师范 大 学 等 为 中 心 、 全 国 各 高 校 兑 相 参 与 的 格局 ;一 大 批 年 轻 学 者 胃 露 头角 , 正 逐步 担 当 重 任 。 21 世纪 的 两 栖 爬 行动 物 学 研究 , 将 以 系 统 发 育 和 进化 为 主线 ,开展 多 学 科 综合 研究 , 而 特有 、 重 要 、 濒 危 物种 或 类 群 的 行为 生态 及 保护 生物 学 研究 是 重要 方向 。 参考 文献 张 孟 闻 : 怜 行 纲 动物 的 研究 简 史 ,《 动 物 学 研 究 》 2 (2): 87 一 103,1981。 Zhao,Er mi and Kraig,Adler: 五 erpetology oF Chizizaa,, Oxford (USA): Published by Society for the Study of amphibians and reptiles in Cooperation WwWith Chinese Society for the Study of Amphibians and Reptiles ,1993 。 赵 尔 , 赵 惠 :;《 中 国 两 栖 疏 行动 物 学 文献 成 都 ; 成 都 科技 大 学 出 版 社 ,1994。 (如 顺 清 ) (COrnithology) 鸟 类 学 是 研究 鸟 类 的 科学 , 是 动物 学 的 一 个 分 支 学 科 。 鸟 类 (Aves) 是 体 表 被 覆 羽 毛 , 前 肢 变 成 翼 , 人 恒温, 卵 生 的 高 等 兰 椎 动 物 。 由 于 乌 类 的 新 陈 代 谢 旺盛 , 大 多 数 种 类 具有 飞翔 能 力 , 能 够 迅速 地 寻 驶 适宜 的 栖息 地 或 躲避 敌 害 及 恶劣 自然 条 件 的 威胁 , 因 而 鸟 类 是 陆 生 状 椎 动物 中 分 布 最 为 广泛 、 种 类 最 多 的 一 个 类 群 。 人 类 的 生存 和 发 展 与 鸟 类 有 着 密切 的 关系 , 自 古 以 来 人 们 对 鸟 类 就 有 所 观察 研究 。 近代 中 国 鸟 类 学 史 , 自 清朝 至 鸦片 战争 《1644 一 1840) 这 一 时 期 我 国 几 乎 没有 乌 类 学 方面 的 文献 记述 , 而 国外 依据 中 国 商 贸 输出 的 鸟 类 〈 活 鸟 或 标本 ) 和 有 关 知 识 对 中 国 鸟 类 有 所 记载 . 日 本 的 仲 村 惕 齐 (Kinmozui) 著 有 《 训 蒙 图 汇 》(1866) 记述 中 国 禽 鸟 68 种 ; 林 奈 〈Linnaeus) 在 《自然 系统 》 第 10 版 (1758) 中 , 用 双 名 制 拉丁 文 鉴 定 来 自 中 国 的 鸟 类 ; 格 梅林 (Gmelin) 在 《自然 系统 》 第 13 版 (1789) 中 又 补充 了 一 些 中 国 的 乌 类 , 先 后 约 计 20 种 。 这 是 中 国 鸟 类 以 拉丁 文 鉴定 学 名 的 开端 。 西 方 人 最 早 进 入 中 国 进行 野生 鸟 类 调查 的 是 穆 尔 克 罗 夫 (W. Moorecroft) 于 1812 年 来 我 国 西藏 西部 的 玛 法 木 错 湖 (Lake Mamasarowan) 地 区 考察 鸟 类 及 地 理 景观 。 鸦片 战争 以 后 外 国人 来 华 考察 采集 鸟 类 标本 者 为 数 甚 多 , 他 们 的 足迹 遍及 全 国 各 地 , 大 量 的 标本 收藏 在 英 、 美 、 法 等 国 的 博物 馆 及 其 他 机 构 中 。1863 年 , 施 温 霍 〈(R. Swinhoe) 发 表 了 第 一 个 《中 国 乌 类 名 录 》 列 有 454 种 , 并 于 1871 年 提出 增订 名 录 , 达 到 675 种 。 这 是 运用 林 奈 的 分 类 学 方法 系统 研 究 中 国 乌 类 的 开始 . 在 1917 一 1931 年 , 祁 天 锡 (NG. Gee) 、 莫 维特 (LI, Meoffett)、 万 卓志 〈G. D, Wilder) 等 在 华北 、 华 东 一 带 采 集 考 察 , 于 1926 一 1927 年 出 版 了 《中 国 鸟 类 名 录 试 编 》(4 Tenzztatzve List oF CHhzzese Birds), 祁 天 锡 又 于 1931 年 提出 修订 本 。 1948 年 由 中 国 北京 自然 历史 学 会 再 版 的 《中 国 鸟 类》 (Chznese Bizrds), 共 记录 中 国 乌 类 1 031 种 。 由 鸦片 战争 至 新 中 国 的 建立 (1840 一 1949) 期 间 , 我 国 的 乌 类 考察 和 著述 , 大 都 操纵 于 外 国人 的 手中 。 由 中 国学 者 自己 撰 写 的 中 国 鸟 类 的 科学 研究 论文 , 始 于 20 年 代 的 中 期 , 较 有 充实 内 容 的 报道 及 鸟 类 区 系 方 面 的 研究 , 当 推 我 国 近代 鸟 类 学 研究 的 先驱 寿 振 黄 在 福建 、 山 东 、 四 川 、 浙 江 、 河 北 、 青 岛 , 任 国 荣 在 广西 、 广 东 、 贵 州 、 云 南 , 李 象 元 在 华北 , 章 德 龄 在 南京 , 常 蚀 定 在 广西 、 163 河南 、 安 徽 ,, 郑 作 新 在 福建 , 传 桐生 在 河南 , 霍 仁 生 在 广东 等 地 进行 调查 研究 所 发 表 的 论著 。 郑 作 新 为 中 国 科 学 院 院 士 , 是 中 国 现代 鸟 类 学 的 黄 基 人 。 他 从 事 鸟 类 学 研究 达 60 余 年 , 早 在 1947 年 ,他 依据 调查 研究 和 前 人 的 资料 对 祁 天 锡 等 编著 的 《中 国 鸟 类 名 录 试 编 (修订 本 )》 做 了 大 幅度 的 种 类 增删 及 种 名 的 定 证 , 出 版 了 Cjpec&lzst of Cjhzrese Bircs, 内 列 全 国 鸟 388 属 ,1 087 种 , 另 912 亚 种 。 这 一 著作 可 视 为 中 国 近代 鸟 类 学 研究 的 总 结 及 中 国 现代 鸟 类 学 研究 的 开篇 。 在 1949 一 1999 年 新 中 国 建 立 50 周年 的 历程 中 , 中国 乌 类 学 的 研究 有 了 很 大 的 发 展 。 中 国 科 学 院 所 属 的 生物 或 动物 研究 所 和 大 专 院 校 的 生物 学 系 中 都 有 从 事 乌 类 学 研究 的 科 技 人 员 , 培 养 了 一 大 批 宏观 或 微观 方面 研究 鸟 类 学 的 专门 人 才 , 形成 有 一 定 规模 和 较 高 水 平 的 科研 力量 。 所 取得 的 主要 成 就 分 述 如 下 。 中 国 鸟 类 的 野外 调查 和 分 类 区 系 研 究 新 中 国 成 立 以 后 国家 十 分 重视 自然 资源 的 调 查 研 究 工 作 , 中 国 科 学 院 成 立 了 自然 资源 综 合 考察 委员 会 。1955 一 1958 年 组 织 了 中 苏 合 作 的 云南 南部 热带 生物 资源 的 综合 考察 , 1959 一 1961 年 组 织 了 四 川西 部 和 云南 西北 部 边区 的 南水北调 综合 考察 , 1956 一 1967 年 和 1963 一 1977 年 组 织 了 青藏 高 原 的 综合 考 察 ,1981 一 1985 年 组 织 了 川西 、 汗 西北 及 藏 东南 横断 山区 的 综合 考察 。 除 上 述 大 规模 多 学 科 的 综合 考察 活动 之 外 , 科 学 院 所 属 的 动 物 或 生物 研究 所 , 各 大 学 生物 学 系 和 林业 管 理 保 护 部 门 普 遍 开 展 了 动物 资源 分 布 状况 的 调查 活动 。 鸟 类 的 调查 工作 遍及 全 国 各 省 区 以 至 南沙 和 西沙 群岛 , 收 集 了 大 量 的 鸟 类 标 本 和 有 关 资 料 , 基 本 查 清 了 中 国 鸟 类 的 区 系 组 成 , 先 后 发 表 了 大 量 的 鸟 类 分 类 和 区 系 调 164 查 研究 论文 和 专著 。 依 据 全国 各 地 调查 研究 的 结果 , 郑 作 新 在 1976 年 出 版 的 《中 国 鸟 类 分 布 名 录 》( 第 二 版 ) 的 基础 上 进行 种 类 的 增 删 修 改 ,, 于 1987 年 出 版 了 《中 国 鸟 类 区 系 纲 要 》, 又 于 1994 年 出 版 了 《中 国 鸟 类 种 和 亚 种 分 类 名 录 大 全 》, 记 录 中 国 鸟 类 1 244 种 , 另 944 亚 种 ,隶属 81 科 〈 另 4 亚 科 ),21 目 。70 年 代 开 始 郑 作 新 先生 主持 和 组 织 《 中 国 动物 志 “。 乌 纲 》 共 14 卷 的 编写 。 至 1999 年 已 出 版 8 卷 , 其 他 卷 册 正在 出 版 或 编写 中 。 反 映 各 省 区 乌 类 物种 多 样 性 及 其 资源 状况 的 地 方 性 乌 类 志 书 , 也 陆续 出 版 。 现 已 出 版 的 有 《新 疆 南部 的 乌 兽 》( 钱 敬文 等 ,1965) 《秦岭 鸟 类 志 》( 郑 作 新 等 ,1973) ,《 高 黎贡山 地 区 养 椎 动物 考察 报告 。 鸟 类 》%( 昆 明 动 物 研 究 所 鸟 类 组 ,1980),《 海 南 岛 的 鸟 曾 》( 广 东 昆 虫 研究 所 动物 室 、 中 山大 学 生物 学 系 ,1983),,《 西 藏 鸟 类 志 》 ( 郑 作 新 等 ,1983),《 贵 州 鸟 类 志 》( 吴 至 康 等 ,1986),《 台 湾 水 鸟 入 《台湾 陆 乌 》 和 《台湾 鸟 类 彩色 图 鉴 兴 张 万 福 ,1983, 1985, 1993),《 台 湾 的 野生 乌 类 : 工 留 鸟 ,II 候鸟 》( 颜 重 威 ,1984), 《长 白山 鸟 类 》( 传 桐生 等 ,1984;, 赵 正 阶 ,1985), 《北京 鸟 类 志 》 ( 获 其 侦 ,1987),《 黑 龙 江 省 鸟 类 志 》 (黑龙 江 省 野生 动物 研究 所 , 1992),《 辽 宁 动 物 志 。 鸟 类 》( 黄 沐 朋 ,1989),《 宇 夏 兰 椎 动 物 志 , 乌 类 》( 王 香 亭 等 , 1990) 《甘肃 脊椎 动物 志 》( 王 香 亭 等 , 1991),《 新 疆 肴 椎 动物 简 志 》 ( 圳 国 映 ,1990),《 浙 江 动物 志 。 鸟 类 》 (诸葛 阳 等 ,1990), 《云南 鸟 类 志 》 ( 杨 岚 等 ,1995), 《横断 山区 乌 类 》( 良 购 珠 等 , 1996) 。 另 外 为 了 观 鸟 、 赏 鸟 、 鸟 类 保护 及 商 贸 鉴 定 识别 鸟 类 而 出 版 的 书 有 THpe Biras of CHAzzia (De Schauensee,1984),Bz7ds 2 CH ( 许 维 酸 ,1989),, 《中 国 的 猛禽 》《〈 许 维 枢 , 1995),《 中 国 鸟 类 图 鉴 》( 钱 燕 文 等 ,1995), 《中 国 野生 乌 类 图 鉴 》 〈 颜 重 威 等 ,1996 ), 《四 川 鸟 类 原色 图 鉴 》(〈 李 桂 垣 等 , 1993) 等 。 这 些 书 籍 的 出 版 , 标 志 着 中 国 乌 类 的 野外 调 查 、 分 类 识别 、 地 理 分 布 和 区 系 组 成 的 研究 已 达到 较 高 的 水 平 , 在 国际 上 引起 了 相当 的 重视 。 中 国 鸟 类 地 理 区 划 的 研究 ” 郑 作 新 等 依 据 中 国 自 然 地 理 和 乌 类 区 划 的 原则 , 将 中 国 鸟 类 的 地 理 区 划 归 属 为 古 北 界 和 东洋 界 。 古 北 界 (Palearctic Realm) 在 我 国境 内 包括 从 喜马拉雅 山脉 和 秦岭 山脉 以 北 地 区 。 分 为 三 个 亚 界 : I, 东亚 亚 界 ,包括 东北 和 华北 及 新 绕 北 隅 阿尔 泰山 的 一 部 分 。 分 为 东北 和 华北 两 个 I 级 区 : (1) 东北 区 , 包括 北部 的 大 、 小 兴安 岭 , 东 部 的 长 白山 , 西 部 松花 江 和 辽河 一 带 的 山 划 乎 原 及 新 疆 北 部 的 阿尔 泰山 山 地 。 本 区 分 为 大 兴安 岭 〈 附 阿尔 泰山 区 )、 长 白山 和 松 辽 平原 3 个 亚 区 。(2) 华北 区 , 本 区 北 临 东北 区 和 蒙 新 区 、 南 抵 秦 岭 、 淮 河 , 西 起 西 倾 山 , 东 抵 潮 海 和 黄海 , 包 括 西部 的 黄 士 高 原 及 东部 的 黄 淮 平 原 。 分 为 黄 淮 平原 和 黄土 高 原 两 个 亚 区 。 LI , 草 漠 亚 界 : 包括 大 兴安 岭 以 西 , 青 藏 高 原 和 华北 以 北 的 广大 草原 和 荒漠 地 区 。 本 亚 界 在 我 国境 内 只 有 1 个 I 级 区 , 即 蒙 新 区 。 蒙 新 区 分 为 东部 草原 亚 区 、 西 部 荒漠 亚 区 和 天 山 山地 亚 区 。 E. 中 亚 亚 界 : 在 我 国境 内 包括 青海 、 西 藏 以 及 四 川西 部 。 东 至 横断 山脉 的 北端 , 南 至 喜马拉雅 山脉 , 北 至 昆仑 山 、 阿 尔 金 山 各 山脉 所 围绕 的 青藏 高 原 。 本 亚 界 在 我 国境 内 仅 有 青藏 区 1 个 I 级 区 。 青 藏 区 分 为 羌 塘 高 原 亚 区 、 青 海 藏 南亚 区 。 东洋 界 (OFrientah Realm ) 为 喜马拉雅 山 脉 和 秦岭 以 南 的 广大 地 区 , 均 属 中 印 亚 界 .中 印 亚 界 在 亚洲 的 东南 部 , 在 我 国境 内 包括 从 秦岭 和 淮河 流域 以 南 的 大 陆 以 及 台湾 岛 、 海 南 岛 和 南海 诸 岛 。 分 为 西南 区 、 华 中 区 和 华 南 区 3 个 I 级 区 : (1) 西南 区 分 为 西南 山地 亚 区 和 喜马拉雅 东南 坡 亚 区 。(2) 华中 区 分 为 东部 丘陵 平原 亚 区 和 西部 山地 高 原 亚 区 。 《3) 华南 区 分 为 闽 广 沿海 亚 区 、 汗 南山 地 亚 区 、 海 南亚 区 、 台 湾 亚 区 和 南海 诸 岛 亚 区 。 中 国 鸟 类 生态 学 研究 ”中国 鸟 类 生态 学 研究 起 步 较 晚 , 近 20 年 来 在 国家 改革 开放 的 形势 下 , 国 际 上 对 珍稀 濒危 鸟 类 的 生态 学 研 究 十 分 重视 , 促 进 了 我 国 鸟 类 生态 学 研究 的 发 展 。 郑 光 美 于 1996 年 在 《中 国 鸟 类 学 研 究 》 发 表 的 “中 国 的 鸟 类 生态 学 ”一 文 , 对 1995 年 以 前 发 表 的 有 关中 国 鸟 类 生态 学 研 究 的 论文 ( 计 571 篇 ) 进行 分 析 , 评述 了 有 关 鸟 类 的 生态 分 布 、 食 性 与 捕食 作用 、 繁 殖 、 越 冬 、 能 量 代 谢 、 生 长 、 迁 徙 与 环 志 、 换 羽 、 种 群 结 构 与 动态 、 群 落 、 栖 息 地 选择 、 行 为 等 领域 的 研究 进展 , 并 且 列 出 各 研究 领域 所 发 表 的 论文 数 占 所 收集 文献 总 数 的 百分比 : 生 态 分 布 16 篇 占 2.8%, 食 性 及 捕食 61 篇 占 11.2% , 繁 殖 273 篇 占 47.8% , 饲 养 繁殖 37 篇 占 6.5%,, 越冬 51 篇 占 9. 0%, 迁徙 与 环 志 18 篇 占 3.2%,, 能 量 代谢 16 篇 占 2.8% , 生长 16 篇 占 2.8%, 换 羽 9 篇 占 1.6% ,种群 结构 与 动态 41 篇 占 7. 2%%,, 群落 17 篇 占 3.0%, 枉 息 地 选择 6 篇 占 1.1% , 行 为 30 篇 占 5.3%%, 分 子 生态 2 篇 占 0. 2% 。 研究 所 涉及 的 鸟 类 达 309 种 , 约 占 全 国 记 录 鸟 类 1 244 种 的 25%, 其 中 以 区 形 目 、 鸡 形 目 和 稚 形 目 鸟 类 的 研究 较为 深入 。 在 各 研究 领域 中 以 野生 乌 类 繁殖 习性 的 观察 研究 发 表 的 论文 最 多 , 积 累 了 大 量 的 鸟 类 个 体 繁殖 的 生态 资料 , 其 中 如 白 额 生 、 黑 嘴 松 鸡 、 斑 尾 榜 鸡 、 黄 腹 角 稚 、 红 腹 角 稚 、 血 稚 、 绿 尾 虹 稚 、 褐 马 鸡 、 白 岗 、 白 冠 长 尾 稚 、 白 颈 长 尾 和 难 、 白 腹 锦 鸡 、 红 腹 锦 鸡 、 灰 孔雀 稚 、 黑 颈 稚 、 丹 顶 稚 、 白 枕 鹤 、 黑 嘴 芍 等 珍稀 濒危 种 类 和 经 济 资源 种 类 的 野生 鸟 类 繁殖 生态 资料 的 研究 , 为 物种 保护 及 合 165 理 开发 利用 提供 了 科学 依据 。 近 20 多 年 来 驯 养 繁殖 成 功 的 种 类 有 朱 鹦 、 黄 腹 角 稚 、 绿 尾 虹 稚 、 白 颈 长 尾 稚 、 白 鹏 、 褐 马 鸡 、 红 腹 锦 鸡 、 自 腹 锦 鸡 、 海 南山 鸥 克 、 灰 孔雀 稚 、 东 方 白 航 、 黑 颈 稚 、 丹 顶 鹤 、 大 紫 胸 鹦鹉 等 , 这 对 珍稀 濒危 物种 的 保护 及 永 续 利用 做 出 了 重 大 的 贡献 。 中 国 乌 类 学 的 研究 除 取 得 上 述 成 就 之 外 , 应 用 细胞 学 和 分 子 生 物 学 的 研究 技术 探 讨 乌 类 物种 分 化 及 其 系统 发 育 方面 , 也 取得 一 定 的 成 果 。 参考 文献 郑 作 新 ;《 中 国 鸟 类 区 系 纲 要 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1987。 卢 汰 春 :《 中 国 珍稀 濒危 野生 鸡 类 》, 福州 : 福建 科学 技术 出 版 社 ,1991。 郑 作 新 ;( 中 国 鸟 类 种 和 亚 种 分 类 名 录 大 全 》, 北 京 ; 科学 出 版 社 ,1994。 郑 光 美 , 王 岐 山 :《 中 国 濒 危 动物 红皮书 一 一 鸟 类 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1998。 ( 杨 岚 ) (Systematic Mammalogy) 系统 兽 类 学 或 称 哺乳 动物 分 类 学 (Mammal taxonomy), 是 专门 研究 哺乳 类 物 种 区 域 地 理 分 布 规律 、 种 间 亲 缘 关 系 和 建立 其 自然 系统 的 兽 类 学 (Mammalogy) 分 支 . 它 是 继 分 类 学 发 展 历史 的 早期 阶段 一 一 地 区 性 动物 区 系 研 究 及 被 称 为 “分 类 学 之 父 ( 始 祖 )” 林 对 的 《自然 系统 》(Systemza matzrae) 发 表 〈1758) 之 后 , 又 经 历 过 “经 验 主义 “达尔 文 主义 ”"、“ 种 群 分 类 ”到 “现代 分 类 ?” 等 渐进 时 期 , 随 传统 系统 学 到 现代 系统 学 原 理 与 研究 方法 的 不 断 改 进 、 完 善 而 发 展 起 来 的 .其 研究 领域 和 对 象 包括 哺乳 动物 的 形态 、 分 类 、 区 系 、 起 源 、 进 化 、 分 布 、 区 划 、 行 166 为 、 生 态 、 解 前、 利用 、 保 护 及 其 与 人 类 关 系 等 的 综合 。 中 国 系统 兽 类 学 研究 始 于 18 世纪 60 年 代 初 ,并 经 历 了 到 20 世纪 30 年 代 中 期 的 漫长 起 步 过 程 。 这 一 时 期 的 工作 主要 由 国外 传教 土 、 旅 行家 、 探 险 队 、 考 察 团 和 国内 石 声 汉 、 何 锡 瑞 等 有 关 先 驱 者 〈 或 考察 队 ) 先后 进行 过 的 零星 标本 采集 与 区 系 调查 所 体现 。 考 察 区 域 涉 及 云南 南部 、 西 部 、 西 北部 , 四 川 , 西 藏 南部 , 海 南 , 广 西 瑶 山 , 中 国 东南 沿海 及 东北 等 部 分 省 区 , 研究 结果 多 散 刊 于 国内 外 杂志 。 这 一 时 期 的 代表 性 研究 论著 主要 有 《解剖 学 与 动物 研究 》 zoological reseazches),《 中 国 哺 乳 类 丛书》 Mazatzals of te 天 elley-Riisevel1 az2d Deacoxr 4siaric ezpeditiozs, 《中 蒙 哺乳 类 》 (7APe maa1zN1a0L05 o 太 Chzza azad Mozagolia ), (47zatozazcaL ca72C Mazzzz20L5 collecteg py 雪 e eray-CcUttz7B 到 zx7zmaa ezpedition, Papers om 1Maxza7aa85s,《 古 北 区 和 印度 地 区 哺乳 动物 分 布 名 录 》 (ChecRlist o 太 Paiaeaxrctic az Tidaza7 MC7M12005 ) , 海 南 岛 的 鹿 类 动物 [On the cervVine animals of the island of Hainan (China ) ], 海南 哺乳 类 (On the mammals of Hainan), 中 国 南 部 的 小 型 哺乳 类 (On some small mammals from south China), 中 国 海 南 岛 的 哺乳 类 (Mammals from the island of Hainan ,China) 等 .。 此 期 共 记录 分 布 于 中 国 的 哺乳 动物 200 余 种 。 而 到 20 世纪 30 年 代 未 至 40 年 代 期 间 因 战争 等 历史 原因 , 致使 中 国 系统 兽 类 学 的 考察 研究 工作 几乎 处 于 空白 。 1949 一 1999 年 的 50 年 中 ,在 新 中 国政 府 的 指示 、 中 国 科 学 院 的 领导 和 众多 专家 学 者 的 共同 努力 下 , 使 中 国 系统 兽 类 学 研究 得 到 了 重新 恢复 并 有 了 较 快 、 较 全 面 的 发 展 。 按 其 广度 、 深 度 、 学 科 水 平和 方法 手段 大 致 划 分 为 3 个 阶段 : (1) 恢复 重建 阶段 (1950 一 1965) 。 前 辈 寿 振 黄 、 彭 鸿 组、 夏 武 平等 开始 组 织 恢复 中 国 系统 兽 类 学 研究 工作 及 其 研究 队伍 的 建 设 。 分 别 由 张 荣 祖 、 汪 松 、 高 溜 亭 、 陆 长 坤 、 寿 振 黄 、 彭 鸿 绥 、 夏 武平 、 李 致 祥 等 率领 的 考察 团 〈 队 ) 以 及 大 专 院 校生 物 学 系 师 生 在 全 国 范围 内 进行 的 有 选择 性 的 关于 现 生 哺 乳 动物 的 标本 采集 和 考察 研究 。 重 点 开展 了 云 南 东南 缘 及 西部 、 西 双 版 纳 、 广 西 、 海 南 岛 、 四 川 、 青 岛 、 甘 肃 、 新 疆 南部 、 东 北 和 “ 南 水 北 调 工 程 ” 的 哺乳 类 物种 调查 与 区 系 研 究 。 发 表 了 一 系列 调查 报告 和 研究 论著 , 如 “ 云 南 东南 缘 兽 类 动物 地 理学 特征 的 初步 考察 ”, “ 桂 西南 缘 兽 类 区 系 概 貌 >“ 东北 兽 类 调查 报 告 *,“ 云 南西 双 版 纳 兽 类 调查 报告 ",“ 广 西 西南 和 西部 兽 类 的 研究 ”,“ 四 川西 南 和 云南 西北 部 兽 类 的 分 类 研究 ”,“ 青 海 甘肃 兽 类 调 查 报 告 ", “云南 西部 临 沧 地 区 兽 类 的 研究 ”, “新 疆 南 部 的 鸟 兽 ”", “中 国 毛 皮 兽 的 地 理 分 布 ", 《中 国 经 济 动物 志 。 兽 类 》, “海南 岛 的 兽 类 调查 ”",“ 皖 南 陆 生 哺乳 动物 的 区 系 组 成 及 经 济 意义 ”, 以 及 小 型 兽 类 的 生态 学 研究 等 。 这 些 资料 的 积累 和 学 术 专 著 的 出 版 , 以 及 大 量 分 类 研究 论文 的 发 表 , 是 对 中 国 系统 兽 类 学 研究 恢复 和 队伍 重建 阶段 的 较 全 面 总 结 , 并 使 记录 的 中 国 的 哺乳 动物 种 数 增加 到 400 多 种 。 (2) 受阻 停顿 阶段 (1966 一 1976) 即 “十 年 动乱 ”时 期 。 哺 乳 动物 分 类 学 研究 工作 的 进程 与 发 展 受到 严重 影响 和 阻碍 , 几 乎 处 于 停顿 状态 。 此 期 的 野外 研究 基本 上 只 有 中 国 科学 院 综 考 队 的 “青藏 高 原 考察 ”(1973 一 1976) 以 及 中 国 科 学 院 昆 明 动 物 研 究 所 的 “高 黎贡山 地 区 兽 类 动物 考察 ” (1972 一 1976) 。 考 察 目 的 主要 是 兽 类 标本 的 积累 。 宣 内 工作 是 着 手 组 织 撰写 全 国 兽 类 志 、 省 《区 ) 兽 类 志 , 发 表 和 出 版 的 论著 极 少 , 主 要 有 “中 国 仓鼠 亚 科 小 志 ”“ 珠 穆 朗 玛 峰 地 区 鸟 类 和 哺乳 类 的 区 系 调 查 ” 和 《 拉 汉 兽 类 名 称 》 等 。 总 体 进 展 缓慢 , 形 成 与 国外 同期 系 统 兽 类 学 研究 的 较 大 差距 。 (3) 纵横 发 展 阶段 (1977 一 1999) 。 这 是 中 国 系统 兽 类 学 研究 与 发 展 突飞猛进 并 取得 辉煌 成 就 的 22 年 。 可 谓 纵向 有 深度 和 新 的 发 展 , 横 向 有 广度 和 学 科 交 叉 。 特 别 是 1980 年 中 国 兽 类 学 会 在 大 连 成 立 以 后 , 经 过 先后 在 昆明 (1981)、 人 合肥 (1983)、 南 宁 〈1986; 1995)、 怀 柔 (1988) 、 哈 尔 滨 (1991)、 上 海 (1992)、 南 京 (1993)、 成 都 (1995) 等 地 召 开 了 “第 一 届 灵 长 类 学 术 讨 论 会 “全 国 兽 类 学 术 讨论 会 “中 日 兽 类 学 学 术 讨论 会 ” “亚洲 太平 洋 地 区 兽 类 学 学 术 讨 论 会 >"“ 第 二 届 东 亚 能 类 学 学 术 讨论 会 “中 日 鹿 类 动物 国际 学 术 讨论 会 ”>”、“ 白 鱼 豚 保护 评估 研讨 会 ” “第 二 届 中 国 灵 长 类 学 术 讨论 会 ”和 “中 国 兽 类 学 会 成 立 15 周年 全 国 兽 类 学 讨论 会 ”等 国内 国际 学 术 研 讨 会 。 这 些 学 术 活 动 对 中 国 系统 兽 类 学 研究 和 兽 类 物种 多 样 性 保 护 起 到 了 积极 的 推动 作用 。 研 究 队 伍 发 展 到 数 百 人 。 学 科研 究 领 域 包括 形态 〈 含 功能 形 态 )、 分 类 、 区 系 、 生 态 、 行 为 、 保 护 〈 就 地 和 迁 地 )、 驯 养 繁 殖 、 引 种 试验 、 兽 类 动物 地 理 等 , 研 究 对 象 与 涉及 面 含 现 生 、 古 生 、 陆 栖 、 水 栖 及 与 农 、 林 、 牧 和 卫生 防疫 等 有 关 的 工作 , 野 外 考察 范围 遍及 大 陆 和 海岛 的 各 类 自然 地 带 与 多 样 环境 。 研 究 方法 上 有 了 较 大 发 展 , 即 在 传统 分 类 学 方法 基础 上 除 吸收 、 采用 了 支 序 分 类 学 (cladistic taxonomy) 和 数 值 分 类 学 (numerical taxonomy ) 方法 的 实用 精 血 部 分 外 , 还 引入 了 由 综合 分 类 学 (synthetic taxonomy ) 或 称 折 囊 分 类 学 (eclectic taxonomy) 方法 , 在 动物 学 领域 发 展 形成 现代 系统 动物 学 〈systematic zoology) 方法 。 研 究 手段 也 在 不 断 改进 与 更 167 新 , 那 就 是 无 论 “ 种 级 “种 上 ”还 是 “种 下 ”分 类 的 科学 依据 越 来 越 趋向 多 样 化 。 如 采用 外 部 形态 、 体 内 结构 、 生 殖 方式 、 染 色 体 核 型 、 食 性 与 习性 、 区 域 分 布 等 进行 综合 探讨 “物种 ”或 “类 群 ” 间 亲缘 关系 的 远近 程度 。 在 具体 分 类 处 理 中 仍 遵循 “相同 ” “相似 ”或 “差异 ”等 生物 的 固有 属性 , 即 种 级 阶 元 的 确定 依据 “繁殖 单元 ”个 体 间 生物 学 特性 的 “相同 性 ”;, 种 上 阶 元 的 划分 根据 “物种 群 > 群体 间 生 物 学 特性 的 “相似 性 ”, 而 种 下 阶 元 区 分 则 是 按 地 理 种 群 间 的 “显著 性 差异 ”. 同时 还 运用 了 计算 机 处 理 和 分 子 分 析 (molecular analysis) 等 新 的 研究 技术 。 此 阶段 在 国内 外 相关 刊物 发 表 了 数 千 篇 颇 有 价值 和 学 术 意义 的 研究 论文 〈 其 中 不 少 被 “SCI” 收 录 和 多 次 引用 ), 在 知名 出 版 机 构 出 版 了 数 十 部 带 区 域 性 总 结 的 高 水 平 学 术 专著 和 有 引导 性 的 专题 研讨 会 文集 .迄今 ,分 类 报道 了 中 国 哺 乳 动物 597 种 , 另 566 亚 种 。 近 50 年 , 共 发 现 、 命 名 近 100 个 中 国 兽 类 新 种 和 新 亚 种 ,考察 采集 到 种 和 亚 种 新 记录 150 余 个 , 这 些 数据 表明 中 国 哺 乳 动 物 的 高 度 物 种 多 样 性 特征 。 正 是 由 于 中 国 系统 兽 类 学 科 在 20 世纪 (尤其 是 后 20 余年 ) 的 不 断 发 展 和 研究 方法 、 手段 的 有 效 改 进 与 技术 更 新 , 以 致 结 出 了 上 述 丰硕 成 果 。 特 别 是 在 大 量 兽 类 动物 标本 的 积累 与 收藏 、 区 域 兽 类 志 书 的 出 版 、 抒 救 大 熊猫 及 重要 珍稀 兽 种 的 保护 、 演 金丝猴 的 再 度 发 现 和 人 工 繁殖 、 峨 眉山 藏 猕猴 的 行为 学 观察 、 廉 类 动物 和 儿 猴 属 的 系统 分 类 、 长 臂 猿 的 野外 考察 和 中 国 起 源 学 说 的 提出 、 廉 鹿 的 回 引 养 殖 、 海 南 坡 鹿 的 生态 学 研究 , 以 及 动物 地 理 区 划 等 方面 取得 了 突破 性 进展 。 中 国 系统 兽 类 学 的 未 来 重点 是 : 在 20 世 纪 工 作 基础 上 加 紧 哺 乳 动物 多 样 性 编目 。 在 动物 地 理 区 划分 问题 上 进一步 探讨 “东洋 168 界 ” 和 “ 古 北 界 ”的 分 界线 究竟 是 在 南 移 还 是 在 北 推 及 确定 在 哪 一 地 带 。 论 证 “青藏 高 原 区 ”新 动物 地 理 区 的 划分 能 否 得 到 哺乳 类 区 系 研 究 结果 的 支持 。 哺 乳 动 物 区 系 形成 是 基于 “类 群起 源 中 心 和 物种 扩散 的 模式 ”或 是 “隔离 分 化 方式 ”。 同时 深入 开展 重要 物种 类 和 群 的 自然 保护 监测 , 完 善 与 国际 接轨 的 保 护 数据 库 建设 ,以 及 加 速 后 继 人 才 的 培养 等 。 这 些 研 究 和 工作 必 将 对 中 国 哺乳 动物 多 样 性 的 起 源 、 演 化 、 发 展 及 资源 的 长 远 时 空 变动 趋势 有 更 全 面 的 了 解 和 认识 , 使 学 科 在 21 世 纪 得 到 更 加 长 足 的 发 展 。 参考 文献 张 荣 祖 :《 中 国 自 然 地 理 , 动物 地 理 》 北京 : 科 学 出 版 社 ,1979。 张 洁 主编 :《 中 国 兽 类 生物 学 研究 为 北京 : 中 国 林业 出 版 社 ,1995。 马 世 来 : 中 国 哺 乳 动物 多 样 性 及 其 研究 , 见 : 宋 延 龄 等 主编 :《 物 种 多 样 性 研究 与 保护 》 杭州 : 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1998。 寿 振 黄 主编 :《 中 国 经 济 动物 志 。 普 类 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1962。 Ho,H. J. ( 何 锡 瑞 ) : On some small mammals from south China ,Coztrip。 .Bio ZaD,Sci。、 9oc. Chz7zay Zoo Ser., Vol. 12,1936, ( 马 世 来 ) 灵 长 类 学 (Primatology) 灵 长 类 学 是 动物 学 中 以 研究 类 群 划分 的 学 科 , 它 是 哺乳 动物 学 中 的 一 个 分 支 学 科 , 其 研究 对 象 是 包括 与 人 类 亲缘 关系 密切 而 且 具 共同 祖先 的 原 猴 类 、 猴 类 和 类 人 猿 等 非 人 灵 长 类 动物 , 隶属 于 哺乳 纲 的 灵长目 Primates 。 人 类 就 是 由 这 类 动物 中 的 古 类 人 狼 进 化 来 的 。 由 于 人 类 的 特殊 地 位 和 人 类 进化 的 特殊 性 , 现 已 再 分 出 一 个 特殊 的 分 支 学 科 一 一 人 类 学 。 灵 长 类 动物 的 重要 性 不 仅 在 于 它 在 灵 长 类 系统 发 育 和 人 类 起 源 进 化 中 的 重要 作用 , 还 在 于 它 在 形态 结构 、 器 官 功能 、 生 活 习性 、 行为 和 所 患 疾病 等 方面 与 人 类 十 分 相似 , 已 广泛 应 用 于 人 类 医学 的 实验 研究 , 成 为 代替 人 类 进行 疾病 病因 探索 、 免 疫 机 制 、 行 为 、 认 知 等 研究 的 动物 模型 ; 猴 头 移植 获得 成 功 , 为 人 类 器 官 移 植 展 示 了 新 的 前 景 。 20 世纪 的 50 年 代 以 前 , 对 我 国 现 生 灵 长 类 的 研究 几乎 都 是 西方 学 者 进行 的 。 美 国学 者 艾 伦 (G. Allen) 在 《中 国 和 蒙古 的 兽 类 》 (1938) 一 书 中 列 有 我 国 现 生 灵 长 类 3 科 6 属 11 种 另 4 亚 种 (未 包括 台湾 猴 Macaca cyclopis) 。1956 年 以 后 ,我 国 科 学 家 相继 在 我 国 南方 开展 了 云南 热带 生物 资源 综合 考察 、 广西 西南 部 和 海南 岛 的 兽 类 考察 , 发 现 了 一 些 灵 长 类 的 新 记录 。 中 国 科 学 院 昆 明 动 物 研 究 所 、 一 些 大 专 院 校 和 动物 园 开 展 了 猕猴 、 金 丝 猴 和 黑 叶 猴 的 驯养 繁殖 研究 。1980 年 中 国 兽 类 学 会 成 立 后 , 于 1981 年 在 云南 昆明 召开 了 第 一 届 中 国 灵 长 类 学 术 讨论 会 , 会 议 对 我 国 现 生 灵 长 类 的 分 类 区 系 、 资 源 、 种 群生 态 、 解剖 、 行 为 、 驯 化 、 饲 养 、 繁 殖 、 实 验 动物 、 保护 及 古 灵 长 类 等 方面 进行 了 交流 , 这 是 我 国 灵 长 类 工作 者 的 第 一 次 盛会 。 此 后 我 国 灵 长 类 的 研究 进入 了 一 个 稳步 发 展 的 阶段 , 同 时 也 引起 了 国际 上 的 关注 , 并 开展 了 一 些 国 际 间 的 合作 .1990 年 在 昆明 召开 了 国际 灵 长 类 保护 学 术 讨 论 会 。 这 是 我 国 灵 长 类 工作 者 与 国际 同行 的 一 次 主要 针对 我 国 灵 长 类 保护 的 学 术 讨论 会 .1992 年 中 国 兽 类 学 会 灵 长 类 专家 组 成 立 , 安 徽 大 学 生物 学 系 王 岐山 任 组 长 。1994 年 开始 不 定期 出 版 《中 国 灵 长 类 研 究 通讯 》, 与 国外 20 多 个 国际 动物 保护 组 织 交换 灵 长 类 研究 信息 。1995 年 在 国家 基金 委 员 会 和 中 国 科 学 院 国 际 合作 局 的 资助 和 支持 下 在 广西 南宁 召开 了 第 二 次 中 国 灵 长 类 学 术 讨论 会 , 并 邀请 越南 灵 长 类 学 者 与 会 , 对 我 国 和 越南 的 灵 长 类 现状 和 保护 进行 了 交流 。 灵 长 类 的 分 类 与 分 布 研究 ”我国 现 生灵 长 类 的 分 类 自 Swinhoe 于 1862 年 定名 台湾 猴 Mecaca cyclopzs 以 后 ,G. Allen 在 其 《中 国 和 蒙古 的 兽 类 》(1938) 一 书 对 我 国 现 生 灵 长 类 的 属 、 种 进行 了 初步 总 结 .1956 年 以 后 , 我 国学 者 在 云南 、 西 藏 、 广 西 和 海南 岛 等 地 开展 了 大 规模 的 调查 , 共 记录 了 8 个 种 的 新 记录 〈 寿 振 黄 , 李 致 祥 等 , 疤 诈 建 等 , 全 国 强 等 , 顾 滨 源 ) 和 新 订 了 8 个 新 亚 种 ( 谭 邦 杰 , 马 世 来 等 , 王 应 祥 等 , 蒋 学 龙 等 ) 并 对 一 些 种 和 亚 种 进行 了 重新 修订 〈 李 致 祥 等 , 彭 菩 章 等 , 马 世 来 等 , 蒋 学 龙 等 ) .截至 1999 年 止 , 我 国有 记录 的 现 生 非 人 灵 长 类 已 有 3 科 6 属 22 种 31 亚 种 。 在 全 球 现 生灵 长 类 279 种 中 , 中 国 灵 长 类 占 其 种 总 数 的 10.2% , 我 国 在 世 界 灵 长 类 物种 最 丰富 的 国家 中 排名 第 六 , 在 亚洲 仅 次 于 印度 尼 西 亚 。 在 我 国 灵 长 类 的 分 类 与 进化 研究 中 , 有 现代 细胞 学 和 分 子 生物 学 对 这 一 学 科 领 域 的 结合 与 渗透 。70 年 代 以 来 , 陈 宜 峰 等 对 我 国 现 生 非 人 灵 长 类 的 染色 体 进 行 了 许多 研究 并 出 版 了 《中 国 灵 长 类 染色 体 》 一 书 〈1981), 虽然 作者 对 猕猴 属 (Macaca) 核 型 研究 结果 的 解释 与 形态 分 类 学 有 所 差异 , 但 也 揭示 了 猕猴 属 在 细胞 水 平 上 的 分 化 不 明显 ;90 年 代 , 刘 瑞 清 等 对 白眉 长 臂 猿 〈 瓦 yopates hooloc& Verxcozeays) 和 上 白 颊 长 臂 猿 〈 互 . excogezys) 核 型 和 带 型 的 比较 研究 为 长 臂 猿 属 中 Bzrzozpztheczs 亚 属 的 确立 和 黑 长 臂 猿 的 核 型 进化 提供 有 力 的 佐证 ; 张 亚 平等 自 1989 年 以 来 运用 现代 分 子 生物 学 的 技术 ,对 蜂 猴 、 狂 猴 、 叶 猴 和 长 臂 猿 等 进行 了 mtDNA 的 遗 传 多 样 性 和 分 子 进化 研究 , 取 得 许多 可 喜 的 成 绩 , 特别 在 猕猴 属 的 种 组 分 群 、 亚 种 分 化 , 169 长 臂 猿 的 种 间 关 系 , 黑 长 臂 猿 的 亚 种 分 化 ,高 等 猿 类 的 酷 氨 酸 酶 进化 等 诸多 方面 , 不 仅 验 证 了 形态 分 类 学 许多 结论 的 正确 性 和 某 些 形 态 分 类 学 研究 中 的 不 足 , 而 且 还 提出 了 许多 新 观点 , 如 认为 海南 黑 长 臂 猿 〈 五 yopates haizazzs) 可 能 与 大 陆 的 黑 长 臂 猿 (已 yopates cozcolor) 系 不 同 的 种 , 为 我 国 灵 长 类 的 分 类 、 系统 演化 、 遗 传 多 样 性 、 繁 殖 和 保护 提供 了 许多 基础 资料 。 形态 解剖 ”形态 解剖 学 研究 是 我 国 灵 长 类 学 研究 中 的 一 个 热点 。40 一 60 年 代 , 国 外 一 些 学 者 相继 对 我 国 的 金丝猴 、 台 湾 猴 的 肌 肉 、 皮 肤 、 静 脉 等 做 过 观察 。 国 内 学 者 的 研 究 始 于 刘 诗 峰 等 于 1959 年 对 川 金 丝 猴 齿 式 和 头骨 标本 的 测量 , 其 他 学 者 工作 的 开展 主 要 在 70 年 代 以 后 。 中 国 科 学 院 昆 明 动 物 研究 所 灵 长 类 形态 解剖 研究 组 的 研究 几乎 涉及 我 国 现 生灵 长 类 的 所 有 类 群 ,出 版 了 多 部 专著 , 如 《长 臂 猿 解剖 》( 吴 新 智 、 叶 智 彰 ,1978)、 《猕猴 解剖 》( 叶 智 彰 等 ,1985)、《 人 金丝猴 解 冲 》( 叶 智 彰 等 ,1987)、《 叶 猴 生 物 学 》( 叶 智 彰 等 ,1993) 和 180 多 篇 形态 解剖 学 论文 。 这 些 专著 和 论文 涉及 灵 长 类 解剖 学 的 诸多 方 面 , 如 外 部 形态 、 骨 骼 系统 、 肌 肉 系统 、 消 化 系统 、 呼 吸 系统 、 沁 尿 系统 、 生 殖 系统 、 内 分 泌 系 统 、 循 环 系统 、 神 经 系统 、 感 觉 系统 等 内 容 。 特 别 在 80 年 代 以 后 ,研究 工作 已 从 局 部 到 系统 、 从 静态 到 动态 、 从 形态 到 功能 、 从 种 和 类 和 群 的 解剖 描述 到 种 间 、 属 间 至 与 其 他 灵 长 类 的 系统 比较 , 进 一 步 阑 述 了 我 国 某 些 灵 长 类 (特别 是 仰 鼻 猴 ) 的 分 类 地 位 和 系 统 发 育 关系 , 对 我 国 灵 长 类 的 分 类 和 系统 进 化 提供 了 许多 形态 解剖 学 证 据 。 生态 与 行为 研究 ” 灵 长 类 生态 学 与 行为 学 是 国内 外 灵 长 类 学 研究 中 最 活跃 的 一 个 领 域 。 蜂 猴 类 (Nyctzcepxs) 系 夜行 的 低 等 原 钦 类 , 冯 庆 等 对 宠 养 条 件 下 间 蜂 猴 (YN. 170 zztermedzizxs) 的 生态 、 繁 殖 、 生 长 发 育 、 行 为 学 和 母 婴 关系 进行 了 研究 。 结 果 表 明 : 间 蜂 猴 的 社 群 结构 和 母 婴 关系 是 一 种 相对 较为 松 散 的 社 群 结构 , 婴 猴 比 我 国 其 他 任何 一 种 灵 长 类 更 早 脱 离 母 体 营 独立 生活 ;生长 发 育 也 较 快 , 每 年 繁殖 一 胎 ,, 一 胎 2 一 3 仔 , 这 在 亚 洲 灵 长 类 中 是 独 有 的 。 姚 建 初 、 王 玉 学 、 江 海 声 、 李 德 森 、 吴 浩瀚 等 对 猕猴 〈Macaca mtlatta) 的 种 群 结 构 、 种 群 动态 、 密 度 、 习 性 、 活 动 规律 、 行 为 、 繁 殖 、 通 讯 以 及 人 类 活动 对 猕猴 种 群 增长 的 影响 等 进行 了 系列 研 究 。 藏 酋 猴 (Meacauca 妈 ipetana) 是 我 国 的 特 有 灵 长 类 , 赵 其 昆 、 邓 紫 云 对 四 川 峨眉 山 的 种 群 的 生态 学 和 行为 学 进行 了 长 期 研究 , 王 歧 山 、 能 成 培 等 对 安徽 黄山 的 种 群 进行 系列 观察 , 不 仅 对 藏 酋 猴 的 食性 、 体 重 变化 和 季 节 变 化 、 习 性 、 活 动 规律 、 种 群 结 构 、 繁 殖 、 幼 仔 出 生 与 海拔 的 关系 、 母 婴 关 系 和 和 群 内 非 母亲 成 员 替 代 母 猴 照顾 幼 仔 的 行为 等 进行 了 观察 , 并 且 论证 了 人 类 活动 导致 生境 的 改变 可 以 引起 动物 社会 行为 的 改变 。 对 于 六 猴 类 , 主 要 集中 在 黑 叶 猴 、 白 头 叶 猴 和 仰 鼻 猴 上 。 90 年 代 , 黄 进 同 、 吴 名 川 、 赖 月 梅 、 江 海 声 、 李 兆 元 、 卢 立 仁 和 黄 乘 明 等 对 黑 叶 猴 、 白 头 叶 猴 的 栖 居 环境 、 生 态 习 性 、 活 动 规律 、 种 群 结构 、 数 量 、 食 性 、 人 饲 养 繁殖 和 保护 等 做 过 许多 研究 , 仰 鼻 猴 属 CRjhazrzopzthecxs) 在 我 国有 3 个 种 〈 都 是 我 国 的 特有 种 ), 对 它们 的 生态 研究 最 多 , 涉及 栖 息 环境 〈 马 世 来 等 )、 生 活 习 性 〈 宋 志明 、 高 凤 岐 、 胡 锦 意 、 邓 其 祥 、 李 致 祥 、 史 东 仇 、 谢 家 骅 、 杨 德 华 、 木 文 伟 、 胡 振 林 、 白 寿 昌 、 马 世 来 、 龙 勇 诚 、 蒋 学 龙 等 )、 社 群 结构 〈 白 寿 昌 、 任 仁 眉 等 )、 数 量 分 布 〈 白 寿 昌 、 陈 服 官 等 )、 社 会 行为 〈 威 静 芬 、 马 世 来 、 任 仁 眉 等 )、 食 性 〈 白 寿 昌 、 吴 宝 琦 、 木 文 伟 等 )、 母 婴 关 系 〈 苏 彦 捷 等 )、 鸣 声 分 析 〈 解 文治 、 李 宝 国 等 ) 。 长 臂 猿 特别 是 黑 长 臂 猿 〈 瑟 yopates coxzcolor) 的 生态 生物 学 和 保护 研究 , 是 我 国 灵 长 类 生态 研究 中 的 另 一 个 热点 , 这 方面 的 论文 在 生态 学 研究 中 最 多 。 内 容 涉 及 栖息 地 选择 、 食 性 、 活 动 范围 、 鸣 声 等 , 特 别 是 在 种 群 结构 和 配偶 制 的 研究 方面 获得 了 突破 性 的 进展 。 一 般 认 为 : 长 臂 猿 属 动物 通常 是 一 雄一 雌 配 偶 制 的 家 庭 式 小 社 群 结构 , 但 在 黑 长 臂 猿 中 发 现 为 一 雄 双 峻 的 配偶 制 或 一 雄 双 雌 、 一 雄一 峻 的 配偶 系 。 一 雄一 峻 配偶 制 是 栖息 环境 受到 较 严 重 的 破坏 或 干扰 所 形成 的 家 庭 配 偶 系 ,或 是 刚 组 成 的 新 配偶 系 家 庭 . 黑 长 臂 猿 的 这 种 多 配偶 社 群 结构 是 该 种 本 身 的 自然 社 群 结构 特点 , 在 长 臂 猿 的 社 群 结构 中 是 独 有 的 , 反 映 了 黑 长 臂 猿 在 长 臂 猿 属 系统 进化 中 的 系统 地 位 最 为 原始 的 特征 。 资源 现状 与 保护 ”在 我 国 灵 长 类 资源 的 现状 与 保护 研究 中 , 许 多 学 者 如 高 砖 亭 、 文 焕然 、 张 荣 祖 、 全 国 强 等 对 长 臂 猿 、 猕 猴 、 藏 商 猴 等 在 我 国 历史 分 布 及 变化 、 现 代 的 资源 数量 、 分 布 及 与 人 类 活动 的 关系 进行 过 分 析 和 研究 。 马 世 来 、 全 国 强 和 王 应 祥 等 对 我 国 灵 长 类 每 个 种 的 资源 现状 和 保护 做 了 综合 评 佑 : 已 绝迹 或 接近 绝迹 的 种 有 白 蔷 叶 猴 Pygatjhzriz mezaexs (已 绝迹 )、 海 南 黑 长 臂 猿 (CBEy1obates haizazazs,15 一 20 只 )、 白 掌 长 臂 猿 〈 瓦 yiopaies Jar,30 一 40 只 ) ;高度 濒 危 的 种 有 倭 蜂 猴 (NMycticepxs pygmaaexs, 不 到 100 只 )、 自 颊 长 臂 猿 (Byiopazes 1excogezys,70 一 80 只 )、 白眉 长 臂 猿 (CEyiopates PoolocR , 100 过 50 只 )、 间 蜂 猴 〈(Nycticepus iter7iedixus,200 一 400 只 ); 濒危 种 有 台湾 猴 (Macaca cyclopis, 不 到 500 只 ) 、 戴 帽 叶 猴 (CT7acjhypithecas pileatus,500 一 600 只 )、 灰 仰 鼻 猴 (RHaznropitpecus brelicii,400 一 600 只 )、 豚 尾 猴 (Meacaca memestrina ,800 一 1 000 只 )、 黑 长 臂 猿 〈( 瑟 yiopates coxzcolor,1 000 一 1 500 只 ) 、 蜂 猴 CNMycticepus coxucazg ,1 500 一 2 000 只 ) 、 黑 仰 鼻 猴 (CRjazzozpitpecas piei, 1 500 一 2 000 只 ) 、 黑 叶 儿 〈Tvachnyzpztpescals 万 azcoisi, 包 括 白 头 叶 猴 ,,5 000 一 7 000 只 )、 灰 叶 猴 (Tv7rachyzpiztpecaus ppayrez,5 000 一 6 000 只 ) 和 人 金 丝 仰 鼻 猴 (RHpzrzopztpecas rozellana,1 万 一 1.5 万 ); 受 危 种 有 能 猴 CMeacaca assaozezszs,6 000 一 8 000 只 )、 短 尾 猴 (CMWMacaca arctoides,1 万 一 1. 5 万 只 ) 和 我 国 特有 种 藏 酋 猴 (Macaca 怒 ipetanma,1 万 ~ 1. 3 万 只 );, 分 布 最 广 、 数 量 相 对 较 多 的 仅 猕 猴 (Meacaca zzlatta) 一 种 , 约 8 万 一 10 万 只 , 由 于 过 量 捕猎 和 利用 , 90 年 代 猕 猴 的 数量 已 不 及 60 年 代 的 一 半 。 我 国 的 灵 长 类 除 猕猴 、 藏 商 猴 、 短 尾 猴 为 国家 II 级 重点 保护 野生 动 物 外 , 其 余 各 种 均 为 国家 工 级 重点 保护 野生 动物 。 饲养 与 繁殖 ”我国 现 生灵 长 类 的 饲养 与 繁殖 , 大 多 在 动物 园 和 一 些 猕 猴 饲 养 场 中 进 行 。 据 沈 培 清 于 1997 年 的 统计 ,全 国 已 有 28 个 灵 长 类 动物 的 饲养 场 或 研究 开发 中 心 进行 猕猴 的 饲养 与 繁殖 , 养 有 猕猴 2 万 一 2.5 万 只 ,多 数 作 为 国内 医学 实验 动物 或 供出 口 . 其 他 灵 长 类 大 多 在 动物 园 中 少量 饲养 , 一 般 的 内 容 多 为 饲养 、 管 理 和 繁殖 观察 . 对 猕猴 、 仰 鼻 猴 和 黑 叶 猴 的 饲养 繁殖 研究 比较 深入 , 在 圈养 条 件 下 大 多 能 够 繁殖 。 陈 元 霖 等 根据 中 国 科 学 院 昆 明 动 物 研究 所 多 年 驯养 猕猴 的 资料 和 研究 成 果 , 编 写 了 《猕猴 》(1985) 一 书 , 对 猕猴 在 圈养 条 件 下 的 生理 、 生 长 与 发 育 、 常 见 疾 病 及 其 防治 、 实 验 技 术 包括 临床 和 生理 指标 、 精 液 的 冷冻 与 保存 .排卵 测定 和 妊娠 诊断 等 做 了 全 面 介 绍 , 是 我 国 猕猴 驯养 繁殖 的 一 本 总 结 性 专著 。 灵 长 类 生殖 生物 学 是 当代 灵 长 类 学 研究 和 人 类 计划 生育 研究 的 一 个 重要 方面 , 为 当 记 全 | 今 国内 外 研究 的 热点 。 近 期 对 猕猴 性 周期 及 其 时 间 因 素 、 雌 性 生殖 周期 性 类 固 醇 激素 的 分 记 规 律 以 及 上 峻 性 血清 中 峻 二 醇和 孕 激素 水 平 的 季节 性 变化 研究 〈 练 幼 辉 、 黄 秀 兰 、 季 维 智 等 )、 猕 猴 卵 母 细胞 的 体外 受精 和 胚胎 培 养 以 及 冷冻 保存 机 理 的 实验 研究 〈 季 维 智 等 )、 灵 长 类 免疫 生殖 生物 学 研究 〈 责 昆 龙 、 王 云 美 等 ) 等 都 取得 了 可 喜 成 绩 , 为 我 国 灵 长 类 生殖 生物 学 研究 的 进一步 开展 黄 定 了 基 础 。 圈 养 灵 长 类 的 疾病 防治 在 灵 长 类 的 饲养 中 是 重要 的 一 个 环节 。 这 方面 的 工作 涉及 儿 猴 、 仰 鼻 猴 、 黑 叶 猴 、 短 尾 猴 、 长 臂 猿 及 国 外 交换 来 的 一 些 珍稀 濒危 灵 长 类 如 黑猩猩、 大 猩猩 、 狸 猩 、 独 儿 等 , 其 中 以 有 关 猕 钦 和 金丝猴 的 论文 最 多 .《 猴 病 防治 》( 责 昆 龙 , 1978) 一 书 对 实验 类 的 疾病 防治 做 过 专门 的 论述 。 田 保平 、 张 力 牙 、 侯 意 谤 、 戚 汉 君 等 对 叶 猴 、 金 丝 猴 等 的 疾病 及 防治 做 过 不 少 报道 。 神经 生物 学 ”由 于 非 人 灵 长 类 在 探讨 人 类 神经 系统 发 育 、 神 经 疾病 及 其 行为 学 和 生 物 学 的 基本 原理 中 起 关键 作用 , 因 此 非 人 灵 长 类 的 神经 生物 学 的 研究 尤 显 重要 , 近 期 以 来 一 直 是 国内 外 灵 长 类 生物 学 研究 的 重点 和 热点 。1988 一 1993 年 , 获 景 霞 等 对 非 人 灵 长 类 大 脑 前 额 叶 皮层 的 认 知 功能 机 制 、 调 控 记 忆 功 能 的 机 制 的 研究 表明 : 前 额 叶 皮层 -21 HF 亚 受 体 在 参与 和 调节 短 时 记忆 过 程 中 起 关键 的 调控 作用 , 在 非 人 灵 长 类 脑 内 存在 有 两 种 去 甲 肾 上 腺 素 受 体 , 这 些 受 体 能 激动 和 改善 灵 长 类 (特别 是 老年 猴 ) 的 记忆 功能 , 多 巴 胺 D1 受 体 激 活 剂 也 能 改善 猕猴 短 时 间 空 间 记 忆 功 能 , 可 乐 定 对 懒 猴 的 记忆 和 认 知 能 力 有 兴奋 作用 但 对 儿 猴 有 抑制 作用 , 而 利 血 平 、 绿 丙 嗪 一 苯丙胺 对 灵 长 类 脑 前 额 叶 的 记 忆 参 与 和 调控 有 明显 的 损伤 和 持 抗 作用 。 她 们 的 研究 还 表明 : 不 同 灵 长 类 动物 的 认识 能 了 7 力 是 不 同 的 , 懒 猴 、 儿 猴 认 识 能 力 的 不 同 与 前 额 叶 背 侧 部 的 进化 水 平 有 关 。 黄 致 等 运用 脑 颅 皮 肤 冷 冻 、 微 量 注射 氧化 钙 、 微 刺激 猕 猴 体 1 区 或 2 区 对 皮肤 痛 国 和 针 刺 镇 痛 进 行 了 实验 研究 , 证 明 它 们 都 有 明显 的 作用 。 化 石 灵 长 类 中国 不 仅 现 生灵 长 类 丰 富 , 而 且 灵 长 类 化 石 也 极其 丰富 , 而 且 还 有 最 原始 的 猴 科 灵 长 类 化 石 、 最 接近 人 类 的 古 猿 化 石和 古人 类 化 石 。 对 化 石 灵 长 类 的 研究 早 在 20 年 代 就 已 开始 , 如 在 河南 浊 池 发 现 了 安 氏 狂 猴 Macaca azadexrsoxzz 化 石 , 在 四 川 万 县 盐 井 沟 发 现 了 中 更 新 世 的 长 臂 猿 化 石 万 yiopates (Bunopithecus) sericxs 和 了 本 氏 仰 鼻 猴 Rjpzzopitpecas rozellaza ta2giazas 化 石 。 特别 是 在 70 年 代 以 来 , 中 国 科 学 院 古 兰 椎 动 物 与 古人 类 研究 所 的 许多 古 灵 长 类 和 古人 类 学 家 对 我 国 大 江南 北 的 哺乳 类 化 石 地 点 进行 了 发 掘 和 研究 , 已 发 表 有 关 古 灵 长 类 和 古人 类 的 论文 150 余 篇 ,先后 在 100 多 个 化 石 地 点 发 现 了 灵 长 类 化 石 。 迄 今 统 计 , 我 国 已 发 现 的 灵 长 类 化 石 已 有 10 科 24 属 34 种 之 多 。 第 四 纪 的 灵 长 类 化 石 以 猴 科 Cercopithcidae 居 多 。 除 第 四 纪 以 外 , 尚 有 新 第 三 纪 的 11 种 灵 长 类 化 石和 老 第 三 纪 的 化 石 。 中 国 是 亚洲 灵 长 类 化 石 发 现 最 多 的 国家 之 一 。 在 老 第 三 纪 古 新 世 和 始 新 世 时 (6 600 万 一 3 700 万 年 ) 的 地 层 , 北美 和 欧洲 发 现 了 大 量 的 低 等 灵 长 类 化 石 , 在 亚洲 仅 发 现 少 数 低 等 灵 长 类 化 石 。 最 近 , 中 国 科学 院 古 肴 椎 动 物 与 古人 类 研究 所 的 科学 家 们 在 江西 溧阳 地 区 经 过 数 年 的 考察 与 发 气 , 在 中 始 新 世 〔〈 约 4 500 万 年 前 ) 地 层 中 发 现 了 极为 珍贵 的 低 等 灵 长 类 化 石 , 它 几乎 包括 了 这 一 时 期 古 灵 长 类 的 主要 大 类 : 原 猴 类 和 猴 类 。 这 个 灵 长 类 化 石 动物 群 比 同期 欧美 的 低 等 灵 长 类 更 为 丰富 。 它 们 中 包括 一 个 新 科 : 始 猴 科 Eosimidae , 两 个 新 属 : 曙 猴 属 开 oszzzzas 和 人 穴 居 似 免 猴 属 4dapoides 和 四 个 新 种 。 其 中 最 有 意义 的 是 : 中 华 曙 猿 Eoszmias sizexnsis 〈 正 确 中 文 名 应 为 中 华 曙 狐 ) ,体型 只 有 也 类 那么 大 , 是 最 原始 的 低 等 猴 类 , 它 在 原 猴 〈 低 等 灵 长 类 ) 和 猴 类 之 间 起 承前启后 的 作用 。 同 时 还 发 现 眼镜 猴 在 4 500 万 年 前 就 已 开始 独 立 分 化 。 这 些 发 现 表 明 : 有 关 早 期 灵 长 类 进 化 的 一 些 系列 问题 可 能 会 在 亚洲 得 到 解决 。 参考 文献 夏 武 平 , 张 容 祖 主编 :《 灵 长 类 研究 与 保护 》, 北 京 : 中 国 林 业 出 版 社 ,1995。 王 应 祥 等 编 ,《 中 国 灵 长 类 研究 文献 题 录 》, 中 国 兽 类 学 会 灵 长 类 专家 组 ,1995。 胡 志 昂 , 张 亚 平 主编 :《 中 国 动 植 物 的 遗传 多 样 性 》, 杭 州 : 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1997。 叶 智 彰 等 编著 :《 叶 猴 生 物 学 》), 昆明 : 云南 科技 出 版 社 ,1993 。 陈 元 霖 , 曾 中 兴 ,, 白 寿 昌 编著 :《 猕 猴 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1985。 ( 王 应 祥 ) 微生物 学 (Microbiology) 微生物 学 是 研究 微生物 生命 活动 的 科 学 。 作 为 生命 科学 中 的 一 个 重要 领域 , 微 生 物 学 的 任务 是 从 分 子 水 平 到 群体 水 平 研究 微 生物 的 类 型 、 成 分 、 结 构 、 新 陈 代谢 、 生 长 繁殖 、 遗 传 、 进 化 和 分 布 等 生命 的 各 个 方面 , 还 研究 微生物 与 其 他 生物 和 环境 的 相互 关 系 等 。 微生物 是 一 大 群 微 小 生物 的 总 称 , 包 括 除 高 等 动 植物 以 外 的 所 有 微小 生物 。 微 生物 包括 没有 细胞 结构 的 病毒 , 单 细 胞 的 古 细 菌 、 真 细 菌 和 单 细 胞 藻类 , 以 及 丝 状 真菌 和 原生 动物 。 形 体 较 大 的 大 型 真菌 也 是 微生物 学 的 研究 对 象 。 按 Woese 等 在 20 世纪 9%0 年 代 提 出 的 主张 ,生物 的 三 个 域 中 , 真 细菌 (Bacteria) 、 古 细菌 〈 Archaea) 的 全 部 和 真 核 生 物 (Eukarya) 的 一 部 分 都 是 微生物 。 微 生物 种 类 繁多 , 目 前 人 类 发 现 并 命名 的 估计 只 占 自 然 界 中 应 该 存在 的 10% 以 下 。 在 我 国 近 五 千年 的 文明 史 中 , 对 微生物 生命 活动 的 认识 和 利用 的 成 就 是 中 华 民 族 勤 劳 智 慧 的 一 个 闪光 点 。 大 型 真菌 用 作 食 品 和 药物 , 在 农业 方面 利用 微生物 的 繁育 提高 地 力 和 利用 豆 科 植物 与 根瘤 菌 的 共生 固氮 和 对 植物 病害 的 防治 ;在 食品 酿造 中 的 制 曲 以 及 浇 麻 等 技术 , 更 表明 早 在 上 千年 前 我 们 的 祖 先 已 对 微生物 的 活动 有 了 初步 的 认识 , 并 在 生产 活动 中 积累 了 控制 微生物 活动 的 丰富 经 验 。 我国 古 代 便 创造 了 原始 的 灭 菌 、 接 种 、 菌 种 选 育 等 微生物 学 技术 ; 对 微生物 产生 的 酶 的 作用 已 有 模糊 的 认识 ;对 病原 也 有 过 推论 , 而 免疫 思想 和 天 花 疫 苗 的 发 明 , 更 是 我 国 古 代 对 微生物 学 发 展 做 出 的 重要 贡献 。 如 果 我 们 将 这 些 传统 技术 加 以 科学 总 结 , 将 可 能 产 生 具 有 我 国 特色 的 微生物 产业 , 如 制 曲 技术 的 深入 研究 , 有 可 能 使 当代 固体 发 酵 和 纯 种 混合 发 酵 等 技术 有 突破 性 发 展 , 也 将 对 各 类 微生物 之 间 的 相互 作用 有 更 深入 的 认识 。 近代 微生物 学 由 西方 传人 中 国 的 最 早 文 字 记 载 出 现在 19 世纪 末 。 西方 传教 士 和 个 别 外 国医 生 在 中 国 做 过 一 些 有 关 病 原 菌 的 检验 工作 。 日 本 学 者 对 我 国 发 酵 食 品 , 特 别 是 我 国 酒 曲 微生物 进行 过 较 系 统 的 调查 研究 。 中 国学 者 开始 从 事 微生物 学 研究 是 在 20 世纪 的 前 20 年 间 , 那 时 一 批 到 西方 留学 的 中 国 科 学 家 开始 较 系 统 地 介绍 微生物 学 知识 。 我 国 早期 微生物 学 是 在 医学 领域 中 开展 的 与 疾病 治疗 和 预防 有 关 的 医学 细菌 学 的 研究 。 卓 有 成 绩 的 , 当 首 推 伍 连 德 (1879 一 1960), 他 在 1910 一 1921 年 间 用 近代 微生物 学 知识 在 鼠 疫 和 霍乱 病原 的 探索 和 防治 方面 取得 了 巨大 173 的 成 绩 , 在 国际 上 产生 了 很 大 的 影响 。1911 年 在 我 国 沈阳 召开 的 国际 鼠疫 会 议 , 伍 连 德 被 推举 为 会 议 主席 。 他 在 中 国 最 早 建 立 起 卫 生 防 疫 机构 , 培 养 了 第 一 支 预防 鼠疫 的 专业 队伍 , 在 当时 居 国 际 领先 地 位 。 一 批 由 外 国 创办 的 医学 院 校 的 出 现 和 中 央 防 疫 处 的 成 立 是 我 国 近代 医学 微生物 学 研究 的 开端 。20 世 纪 20 一 30 年 代 , 我 国学 者 开始 对 医学 微生物 学 有 了 较 多 的 实验 研究 , 主 要 是 在 湖南 湘 雅 医学 院 和 北京 协和 医学 院 的 细菌 学 系 进行 的 , 在 那里 培养 了 我 国 第 一 批 医学 微生物 学 家 。 其 中 , 汤 飞 凡 对 沙眼 病原 长 达 近 30 年 的 研究 得 到 了 全 世界 的 重视 , 他 的 实验 室 首 次 分 离 出 沙眼 衣原体 , 为 当代 的 衣原体 学 葛 定 了 基础 。 余 贺 对 白喉 杆菌 和 替 乱 弧 菌 的 研究 , 魏 曦 对 斑 疹 伤寒 立 克 次 氏 体 、 盖 虫 病 和 钩 端 螺旋 体 的 研究 , 谢 少 文 对 立 克 次 氏 体 特 别 是 对 其 免疫 学 的 研究 , 是 我 国医 学 微生物 学 的 葛 基 性 工作 .在 非 医学 的 应 用 微生物 学 领域 , 30 年 代 开 始 在 高 等 学 校 设 立 酿 造 学 科 和 农 产 制造 系 , 以 酿造 微生物 学 为 主要 课程 , 并 创建 了 一 批 与 应 用 微生物 学 有 关 的 研究 机 构 。 魏 岩 寿 、 金 培 松 和 方 心 芳 等 在 工业 微 生 物 学 方面 做 出 了 开拓 性 工作 。 20 年 代 , 我 国 科 学 家 开始 向 国内 介绍 有 关 植 物 病 原 的 微生物 学 知识 。 戴 芳 调 和 俞 大 统 等 是 我 国 真菌 学 和 植物 病理 学 的 葛 基 人 。 30 年 代 有 少数 几 位 学 者 在 国外 和 国内 开始 从 事 土 壤 微 生物 的 研究 , 特 别 是 对 根瘤 菌 固 氮 作 用 的 研究 是 我 国土 壤 微 生物 学 研究 的 开始 。 不 过 , 在 1949 年 新 中 国 成 立 之 前 ,我 国 微生物 学 的 力量 仍然 很 弱 , 微 生物 学 研究 只 是 小 规模 的 、 分 散在 个 别 研究 机 构 和 高 等 学 校 中 零星 的 工作 , 未 形成 我 国 自己 的 队伍 和 研究 体系 , 也 没有 我 国 自 己 的 现代 微生物 产业 。 174 新 中 国 成 立 以 后 , 在 “文化 大 革命 ”之 前 , 我 国 的 微生物 学 在 多 方面 取得 了 重要 成 果 , 初 步 建 立 了 自己 的 研究 体系 , 形 成 了 自 己 的 研究 队伍 。 建 国 初 期 的 第 一 个 十 年 , 微 生物 学 在 我 国有 了 划时代 的 发 展 。 建 立 了 一 批 主要 进行 微生物 学 研究 的 单位 , 抗 生 素 生 产 、 酒 精 生 产 和 丙酮 丁 醇 生产 等 现代 微生物 工业 在 我 国 诞生 , 一 些 重点 大 学 创设 了 微 生 物 学 专业 , 开 始 有 计划 地 培养 微生物 学 工作 者 。 这 十 年 中 , 在 利用 有 益 微生物 方面 , 选 育 了 一 批 优良 菌 种 ,促进 了 医药 工业 和 发 酵 工业 的 发 展 , 扩 大 了 微生物 在 工农 业 等 方面 的 用 途 , 筛 选 出 了 一 些 抗 生 素 用 于 防治 人 的 疾病 和 动 植物 的 病害 , 大 量 培植 和 推广 了 细 菌 肥料 , 根 瘤 菌 人 工 接种 技术 开始 推广 , 开 始 进行 石油 与 地 质 微生物 学 研究 。 在 控制 有 害 微生物 方面 , 开 始 系统 地 研究 病害 流行 规 律 和 病毒 变异 , 大 规模 制造 疫苗 , 研 究 了 主 要 农作物 病害 的 侵 染 途径 、 流 行规 律 、 预测、 预报 、 大 面积 防治 措施 、 病 原 菌 的 生理 专 化 性 及 抗 病 育 种 ; 在 兽医 微生物 学 方面 也 开始 进行 实际 研究 工作 ;工业 材料 防 霉 的 研究 也 得 到 了 重视 。 60 年 代 , 根据 12 年 科学 发 展 规划 , 在 微 生物 学 科 的 多 个 领域 内 开始 进行 了 一 些 理论 性 研究 的 初步 工作 , 在 金 霉 素 产 生 菌 金色 链 霉菌 (Streptomayces azeofaciens) 的 代谢 、 白 地 霉 〈Geotrichnazza cazadiadzz) 的 成 糖 代 谢 等 方面 做 出 过 较 高 水 平 的 工作 。 对 我 国 特有 的 红 曲 霉 葡萄 糖 淀粉 酶 的 结构 和 功能 研究 方面 亦 取 得 了 较 好 的 成 果 。 我 国 现代 化 的 发 酵 工 业 、 抗 生 素 工业 、 生 物 农药 和 菌 肥 工 业已 经 形成 一 定 的 规模 。 在 “文化 大 革命 ”时 期 , 微 生物 学 研究 队伍 遭 到 了 严重 的 摧残 , 主 要 研 究 工 作 被 迫 中 断 。 1978 年 以 后 , 我 国 科学 技术 发 展 进入 新 阶段 , 微 生物 学 研究 队伍 逐步 得 到 恢复 和 发 展 , 新 建 了 一 批 重要 研究 机 构 , 在 应 用 和 基 础 理论 研究 中 , 取 得 了 一 批 重要 成 果 , 培 养 了 一 批 骨 干 , 为 下 一 步 发 展 创造 了 一 定 的 条 件 , 我 国 微生物 学 进入 了 一 个 全 面 发 展 的 新 时 期 。 在 分 类 学 领域 , 我 国 对 根瘤 菌 和 放 线 菌 分 类 研究 取得 了 较 好 的 成 果 , 基 本 上 与 国际 上 同步 。 在 原 有 的 较 好 的 分 类 学 研究 基础 上 引进 近代 的 研究 方法 , 如 将 化 学 分 类 法 、 数 值 分 类 、 同 工 酶 测定 .DNA 杂交 、16S rRNA 序列 分 析 等 , 使 分 类 学 建筑 在 更 加 全 面 的 生 物 学 基础 之 上 , 为 我 国 丰富 的 微生物 资源 开 发 研究 服务 。90 年 代 初 在 中 国 科 学 院 微 生物 研究 所 建立 的 微生物 资源 前 期 开发 国家 重点 实验 室 , 对 我 国 微生物 资源 开发 的 基础 性 研 究 工作 的 发 展 起 到 积极 的 作用 。 在 生理 学 方面 , 对 地 中 海 拟 无 枝 酸 菌 (4zzycolatozpsis miediterraze) 力 复 霉 素 合 成 途径 的 调节 等 方面 的 研究 , 做 出 过 有 影响 的 工作 , 并 在 指导 生产 上 取得 了 实效 , 对 能 产 生 多 种 抗生素 的 吸水 链 霉菌 〈Streptomayces jygroscotpicxs) 进行 了 一 系列 生物 化 学 研究 ; 在 固氮 微生物 的 生理 学 研究 中 也 进行 了 长 期 的 工作 , 取 得 了 一 批 成 果 。 我 国 的 微生物 遗传 学 是 在 以 实际 应 用 为 目的 而 进行 诱 变 育 种 的 基础 上 逐渐 发 展 起 来 的 。 在 细菌 和 放 线 菌 遗 传 学 方面 工作 较 多 。 氮 微 生物 的 分 子 遗传 学 研究 方面 , 在 肺炎 克 氏 杆 菌 固氮 基 因 结构 的 分 析 及 豆 科 植物 根瘤 菌 和 非 豆 科 木 本 植物 共生 固氮 方面 做 出 了 高 水 平 的 工作 ;在 萌 攻 根 瘤 菌 结 瘤 调 节 基 因 的 研究 中 有 新 的 发 现 。 对 肠 道 菌 、 鼠 伤寒 沙门 氏 菌 等 革 兰 氏 阴 性 细菌 的 耐 药 菌株 进行 了 耐 药 类 型 的 分 析 , 研 究 了 抗 药 质 粒 、 肠 毒素 质 粒 的 分 离 以 及 抗 药 质粒 与 肠 毒素 质粒 间 所 形 成 的 重组 体 的 性 质 。 开 展 了 苏 云 金 杆 菌 CBaczllxs zzzizzgiezsis)、 球 形 芽 孢 杆 菌 CBacillxus sppaericxs) 等 昆虫 病原 菌 中 编码 晶体 毒 蛋白 基因 的 质粒 的 研究 , 并 通过 基因 操作 将 该 基因 引入 到 植物 中 获得 了 有 具 抗 虫 能 力 的 植株 。 在 放 线 菌 研究 方面 , 开 展 了 质粒 的 分 子 遗 传 学 、 发 育 和 分 化 的 研究 , 发 表 了 一 些 高 水 平 的 论文 。 在 原生 质 体 融合 中 发 现 了 新 质粒 的 了 衍生 , 并 由 此 衡 生 了 一 系列 能 在 某 些 革 兰 氏 阳 性 和 阴性 细菌 间 穿 梭 的 双 功 能 载体 , 以 此 为 母体 又 构建 了 复制 子 探 针 、 局 动 子 探 针 和 终止 子 探 针 等 有 特殊 用 途 的 载 体 。 我 国 科 学 工作 者 对 首次 从 质粒 上 分 离 得 到 的 两 个 转 座 子 进行 了 一 系列 的 研究 。 此 外 , 在 真菌 的 分 子 育种 方面 也 进行 了 较 深 入 的 更 和 必 玫 在 次 生 代 谢 物 的 基因 克隆 方面 , 在 世界 上 首次 克隆 了 涉及 烯 类 抗生素 生物 合成 的 基 因 簇 , 这 是 借助 基因 工程 创造 新 抗生素 衍生 物 的 良好 基础 。 系 统 地 建立 和 开发 了 某 些 抗 生 素 产生 菌 的 基因 克隆 体系 ,其 中 包括 高 频 转化 突变 株 的 筛选 、 利 用 转 座 子 进行 基因 标 记 的 技术 的 建立 、 通 过 同 源 重组 进行 基因 置 换 的 技术 , 以 及 新 型 质粒 和 喉 菌 体 载体 。 关于 基因 工程 研究 , 自 1985 年 以 来 已 对 上 百 种 基因 进行 了 克隆 和 表达 的 研究 。 如 用 酵母 菌 表达 乙 型 肝炎 病毒 表面 抗原 基因 等 异 源 基因 , 对 5o5、pEO11 上 游 调 控 因 子 、 SUC2 基因 上 游 结 构 和 功能 的 研究 以 及 对 克 鲁 弗 酵母 系统 的 研究 和 对 酵母 aro 基因 的 克 隆 分 析 和 应 用 , 都 可 能 为 酵母 表达 系统 的 改 进 提 供 有 价值 的 措施 。 应 用 基因 工程 菌 酰 化 酶 生产 6-APA 的 固定 化 菌 和 膜 反 应 器 、 仔 猪 痫 疾 双 价 疫苗 、 用 酵母 工程 菌 生产 的 乙 型 肝 炎 疫 苗 、o 干扰 素 和 ?7 干扰 素 、 猪 和 人 的 生长 激素 高温"- 淀 粉 酶 等 , 都 是 基因 工程 研究 的 成 果 。 在 微生物 生态 学 方面 , 关 于 微生物 在 陆 相生 油 中 的 作用 的 研究 工作 水 平 较 高 。 在 治 175 理 环 境 污染 和 利用 极端 环境 微生物 资源 方面 开展 了 较 多 研究 工作 , 推 动 了 这 一 学 科 在 我 国 的 发 展 。 在 沉积 域 以 及 大 气 域 、 草 原 和 森 林 等 生态 环境 中 进行 了 微生物 分 布 的 生态 调 查 , 还 利用 微生物 之 间 的 相互 作用 , 研 究 了 微生物 群体 导致 的 能 流 食物 链 。 在 医学 及 曾 医学 领域 进行 了 不 少 微生物 生态 学 及 微 生 态 制剂 的 研究 , 并 将 其 用 于 疾病 的 防治 。 早 在 20 世纪 60 年 代 , 应 用 现代 分 析 手 段 于 微生物 学 研究 的 工作 已 经 在 我 国 开始 。80 年 代 初 开始 , 包 括 气相 色谱 、 气 相 色 谱 一 质 谱 联 用 、 高 效 液 相 色 谱 、 光 谱 、 电 阻抗 等 , 特 别 是 基因 探 针 、 酶 联 免疫 法 、 单 克隆 抗体 和 生物 传 感 技术 等 许多 先进 的 技术 在 我 国 的 应 用 有 了 较 大 的 发 展 , 研 究 的 对 象 包括 了 各 类 微生物 。 这 些 比较 先进 的 方法 的 应 用 正 逐 渐 由 科研 单位 扩大 到 卫生 防疫 、 商 品 检验 、 工 矿产 品质 量 监 控 、 环 境 保护 和 临床 化 验 等 部 门 。 一 些 标准 化 的 培养 基 和 试剂 正在 研制 或 已 经 生产 , 一 些 适 合 我 国 条件 的 特殊 设备 也 开始 出 现 。 在 应 用 微生物 学 方面 , 根 据 国 家 生产 建 设 和 社会 发 展 的 需要 , 我 国 微生物 学 工作 者 在 各 自 的 专业 领域 内 取得 了 很 多 成 果 , 并 取 得 了 巨大 的 经 济 和 社会 效益 , 同 时 也 提高 了 我 国 微生物 学 的 整体 水 平 。 在 医学 微生物 学 领域 , 已 逐步 建立 了 一 支 门类 较为 齐全 的 医学 微生物 研究 队伍 , 积 累 了 数量 巨大 的 作为 研究 基础 的 菌株 。 在 病 原 学 研究 中 , 对 鼠疫 、 布 氏 杆 菌 病 、 霍 乱 、 多 端 螺 旋 体 病 、 斑 疙 伤寒、 盖 虫 病 等 天 然 病 原 体 疾 病 的 病原 菌 的 本 国 菌株 的 特征 、 传 播 媒 介 及 宿主 等 的 研究 取得 了 不 少 成 果 , 有 些 达 到 了 国际 先进 水 平 。 对 近年 来 新 发 现 的 致 病 微生物 , 如 军团 菌 、 幽 门 螺杆 菌 、 莱 姆 氏 病 下 螺旋 体 等 也 开展 了 病原 学 、 流 行 病 学 和 分 布 调查 ,为 防治 这 些 疾病 提供 了 依据 。 自 行 研 176 制 了 甲 组 流行 性 脑膜 炎 莱 膜 多 糖 疫 苗 、 钩 端 螺旋 体 地 方 株 疫苗 、 痰 着 活 菌 苗 、 鼠 疫 活 菌 苗 ,, 还 研制 了 霍乱 和 痢疾 基因 工程 疫苗 。 对 自然 界 鼠 疫 耶 尔 森 氏 菌 的 宿主 、 生 理 特性 与 毒 力 变异 株 及 其 分 布 的 研究 ,以 及 对 自然 界 强 毒 与 弱毒 霍乱 弧 菌 的 鸣 菌 体 分 型 和 分 子 生 物 学 鉴别 等 也 取得 了 成 就 。 在 农业 微生物 学 领域 , 我 国 对 反 硝 化 作 用 进行 了 较 系 统 的 研究 ,一 直 紧 跟 国际 水 平 。 1987 年 建立 了 全 面 研究 土壤 物质 循环 的 开 放 实 验 室 ,, 着重 研究 土壤 圈 中 植物 营养 元 素 转化 。 生 物 固 氮 , 特 别 是 根瘤 菌 与 豆 科 植物 共生 固氮 研究 , 是 我 国 持续 开展 着 的 一 个 重 要 项 目 , 较 多 单位 从 资源 、 分 类 、 生 态 、 生 理 、 生 化 和 遗传 诸 方面 组 织 力 量 进行 了 较 深 和 的 研究 , 取 得 了 较 高 水 平 的 成 果 。 对 泡 圳 处 梳 状 菌 根 (VA 菌 根 ) 和 外 生 菌 根 菌 的 资 源 、 分 类 、 生 态 及 作用 等 的 研究 也 取得 了 较 快 发 展 , 在 农作物 和 林木 上 的 应 用 实验 已 由 温室 走向 大 田 。 根 际 微 生物 研究 日 益 受 到 重 视 , 禾 本 科 植 物 联 合 固氮 研究 已 从 细胞 水 平 走向 分 子 水 平 ,与 国际 上 同步 。 在 利用 微生物 及 其 次 生 代谢 产物 防治 植 物 病虫害 方面 进行 了 大 量 研究 。 苏 云 金 杆菌 (Baczillxus 妃 xrizagziensis) 治虫 已 在 生产 上 广 泛 应 用 , 并 在 基因 工程 方面 深入 研究 ;井冈 霉 素 的 应 用 取得 了 良好 效果 ; 对 虫 霉 菌 的 资 源 和 分 类 已 有 较 系 统 的 研究 ,在 全 国 发 现 了 200 余 种 昆虫 病原 真菌 ;, 对白 僵 关 CBeazxveria bissiaza) 的 菌 种 选 育 及 退化 机 制 的 研究 取得 了 一 定 成 绩 , 发 酵 生 产 工 艺 较为 成 熟 , 并 在 小 范围 内 应 用 于 虫害 防治 。 在 工业 微生物 学 领域 , 我 国 抗生素 、 有 机 酸 、 氮 基 酸 、 酶 制剂 、 维 生 素 、 当 体 激素 生物 转化 和 单 细胞 蛋白 等 现代 发 酵 工 业 部 门 陆续 建立 , 尤 其 是 以 谷 氨 酸 为 代表 的 氨基 酸 产业 的 发 展 壮大 , 使 我 国 工 业 微生物 学 的 应 用 基础 研究 不 断 得 到 重视 和 发 展 。 开 始 于 70 年 代 的 维生素 C 二 步 法 发 酵 生产 研究 中 , 发 现 了 以 山梨 糖 为 原料 产生 维生素 C 合成 中 间 体 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 的 优良 菌株 , 创立 了 维 生 素 C 生产 新 工艺 。 黑 曲霉 糖化 酶 活力 的 提高 和 大 范围 推广 应 用 ,也 取得 了 巨大 的 效益 .从 70 年 代 以 来 , 重 组 DNA 技术 和 原生 质 体 融 合 技术 开始 用 于 菌 种 的 选 育 ; 固定 化 细胞 和 固定 化 酶 技术 、 原 生 质 体 融 合 技术 等 的 应 用 较 普 遍 ,, 已 开始 用 于 抗生素 、 氨 基 酸 、 有 机 酸 和 了 酶 制剂 等 生产 行业 的 育种 工作 。 固 定 化 青 霉 素 酰 化 酶 的 研究 和 应 用 已 达到 国际 先进 水 平 , 酶 分 子 改造 和 修饰 的 研究 也 已 经 开始 .用 微生物 酶 和 细胞 制备 生物 传感器 的 研究 已 经 有 了 较 好 的 开端 。 在 利用 烷烃 为 原料 发 酵 生 产 二 元 酸 方面 , 获 得 了 高 水 平 的 成 果 , 并 取 得 了 较 大 的 经 济 效益 。 在 可 降解 塑料 和 木 糖 醇 等 新 产品 的 发 酵 生 产 的 研究 中 , 获 得 了 一 批 高 产 菌株 .对 于 传统 的 发 酵 产品 ,如 酒 类 、 酱油 和 醋 等 , 选 育 了 一 批 优良 菌 种 , 较 大 地 提高 了 粮食 利用 率 ;, 在 白酒 酿造 微生物 方 面 , 对 酿 制 浓 香 型 白酒 的 窘 泥 中 的 对 形成 酒 中 主体 香 己 酸 乙 酯 有 主要 功能 的 细菌 克 氏 梭 菌 [CIosz7iaazzz xyvver, 现 改称 克 氏 端 孢 菌 CTermzzzoszozrzs Rizyue7i) ] 进行 了 有 特色 的 研究 并 取得 了 成 果 。 在 对 微生物 霉 腐 的 防治 研究 、 微 生物 对 金属 的 腐蚀 作用 及 地 下 金属 构件 微生物 腐蚀 防治 措施 的 研究 、 微 生物 浸 矿 研究 等 方面 都 积累 了 较 丰 富 的 实验 室 成 果 , 为 大 面积 应 用 奠定 了 基础 。 在 兽医 微生物 学 领域 , 除 在 多 种 抗 病毒 疫苗 的 研制 和 推广 应 用 上 达到 国际 先进 水 平 外 , 在 猪 肺炎 支原体 疫苗 的 研究 及 羊 链球 菌 疫苗 的 研制 上 , 处 于 国际 领先 行列 。 兽 医用 基因 工程 菌 苗 的 研究 虽然 起 步 较 晚 , 但 取得 了 某 些 明 显 的 进展 , 数 百 种 疫苗 和 诊断 制品 是 我 国 兽 医 微 生物 学 工作 者 的 一 项 重要 成 果 。 在 环境 微生物 学 领域 , 逐 步 开 展 了 生物 净化 、 微 生物 生态 分 布 、 结 构 功 能 、 污 染 控 制 和 生物 治理 技术 、 生 物 监 测 和 综合 利用 等 方面 的 研究 。 进 行 了 污染 环境 的 微生物 生态 学 研究 , 调 查 了 石油 污染 灌区 的 微生物 种 群 的 组 成 、 分 布 和 降解 石油 的 能 力 等 , 研 究 了 微生物 的 酶 在 环境 净化 中 的 应 用 , 对 以 微 生 物 作为 污染 指示 菌 和 对 环境 进行 监控 也 进行 过 不 少 研究 。 通 过 农村 沼气 事业 的 发 展 , 对 沼气 发 酵 过 程 有 了 一 些 初 步 的 观察 和 研究 。 70 年 代 后 ,对 沼气 发 酵 微 生物 开始 了 较 系 统 的 研究 , 分 离 了 一 批 产 甲烷 菌 。 对 厌 氧 菌 在 厌 氧 消化 过 程 中 的 微生物 生态 区 系 及 茶 些 功 能 菌 的 代谢 也 进行 过 一 些 研究 。 从 环境 保护 和 能 源 两 方面 开展 了 厌 氧 消化 的 应 用 研究 。 参考 文献 Madigan,Michael 工 ,Martink ,John M. and Parker,Jack: Broc& Biology o Microorganaisz71125, 9th ed。Prentice Hall ,2000 。 国家 自然 科学 基金 委员 会 ;自然 科学 学 科 发 展 战略 调研 报告 .微生物 学 ) .北京 : 科学 出 版 社 , 1996 。 邓 力 群 等 :《 当 代 中 国 丛 书 。 中 国 科 学 院 》, 北 京 : 当代 中 国 出 版 社 ,336 一 370,1993。 张 树 政 等 :《 工 业 微生物 学 成 就 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1988 。 陈 华 癸 等 《中 国共 生 固氮 研究 五 十 年 》( 全 国 豆 科 植 物 一 根瘤 菌 共 生 固 氮 学 术 讨 论 会 论文 集 ), 南 京 : 南京 农业 大 学 出 版 社 ,1987。 ( 程 光 胜 ) 二 步 发 酵 法 生产 维生素 C (Production of Vitamin C by Two Steps Fermentation ) 维生素 C_ (Vitamin C) 即 工 -抗坏血酸 (CL-Ascorbic acid) , 是 人 体 必 需 的 一 种 维 生 77 素 , 生 理 作 用 广泛 , 在 医药 、 食 品 工 业 和 农 业 上 均 有 重要 用 途 。2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 (2- Keto-L-gulonic acid) 是 合成 维生素 C 的 重要 前 体 。 长 期 以 来 , 国 内 外 维生素 C 生产 一 直 沿用 德国 化 学 家 Reichstein 等 于 1933 年 发 明 的 “ 莱 氏 法 ” 老 工 艺 。 该 工艺 需要 经 过 五 道 繁杂 的 工序 〈 一 步 发 酵 , 四 步 化 学 合成 及 精 制 工序 ) , 连 续 操作 有 困难 。 “二 步 发 酵 法 ”是 由 我 国 于 20 世纪 70 年 代 发 明 的 维生素 C 生产 新 工艺 , 是 用 微生物 发 酵 产生 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 用 以 合成 维生素 C 的 新 方法 。 其 关键 在 于 筛选 到 了 一 种 微生物 菌株 , 可 以 在 以 D- 山 梨 醇 为 原料 一 步 发 酵 得 到 中 间 体 -山梨 糖 的 基础 上 , 经 过 再 一 次 发 酵 , 即 可 获得 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 , 取 代 了 “ 莱 氏 法 ” 老 工 艺 的 酮 化 和 化 学 氧化 工序 。 和 老 工艺 相 比 , 用 生物 氧化 代替 了 化 学 氧化 , 去 掉 了 酮 化 工序 , 缩 短 了 生长 周期 , 节 省 了 大 量 易 燃 、 易 爆 和 有 毒 的 重要 化 工 原料 , 减 少 了 对 “三 废 ” 的 处 理 , 并 大 大 改善 了 劳动 条 件 , 有 利于 安全 生产 . 采用 “二 步 发 酵 法 ”后 可 减少 工业 用 粮 40%% 左 右 , 降 低 了 原材料 成 本 。“ 二 步 发 酵 法 ”新 工艺 已 在 国内 的 维生素 C 工业 生产 中 推广 使 用 .多 年 实践 证 明了 “二 步 发 酵 法 ”新 工艺 技术 可 靠 并 具有 较 高 的 生 产 东 至。 1967 年 夏天 , 北京 制药 厂 等 多 家 工厂 沿 用 “ 莱 氏 法 ”工艺 生产 维生素 C 时 发 生 了 因 一 步 发 酵 工 序 中 严重 污染 喉 菌 体 而 影响 生 产 , 甚 至 一 度 造成 了 停产 。1969 年 2 月 ,由 中 国 科 学 院 微生物 研究 所 和 北京 制药 厂 的 工 程 技术 人 员 组 成 攻关 小 组 , 以 改进 “ 莱 氏 法 ”生产 工艺 和 提高 维生素 C 生产 水 平 。 他 们 采集 了 上 万 个 土 〈 水 ) 样品 进行 微生物 菌 株 的 分 离 和 初步 筛选 , 将 复 筛 菌株 的 发 酵 液 用 纸 层 析 等 方法 逐一 进行 定性 检测 , 从 中 获 得 能 显 出 产生 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 斑点 的 样品 两 千 多 个 , 再 进一步 进行 菌株 重复 筛选 和 瓶 发 酵 试验 , 终于 在 1970 年 7 月 选 育 到 一 种 比 原 先 已 经 获得 的 产 酸 菌株 的 产 酸 量 要 高 出 近 20 倍 的 优良 出 发 菌 。 在 研究 发 酵 条 件 的 过 程 中 , 观 察 到 这 个 菌 种 不 像 是 单一 的 一 株 细 菌 ,而且 用 常规 的 分 离 方法 也 很 难 分 离 纯化 。 1971 年 2 月 ,东北 制药 总 厂 协 助 完成 了 对 这 一 优良 菌 种 的 分 离 和 纯化 ,证 实 了 其 是 由 大 、 小 两 种 细菌 组 成 的 混合 菌株 .1974 年 6 月 , 国 家 医药 总 局 主持 在 北京 召开 了 由 全 国 维生素 C 生产 工厂 参加 的 “二 步 发 酵 法 ”的 中 试 鉴定 会 , 肯 定 了 这 一 具有 中 国 特色 的 新 工艺 。 此 后 , 在 国家 医药 总 局 组 织 下 , 继 续 进 行 发 酵 和 提取 条 件 的 研究 以 提高 中 试 水 平 。70 年 代 末期 在 上 海 第 二 制药 厂 率先 实现 了 扩大 规模 试 生产 。 在 不 断 改进 的 基础 上 , “二 步 发 酵 法 ”新 工艺 已 普遍 应 用 于 国内 维生素 C 工业 化 生产 。 维生素 C“ 二 步 发 酵 法 ”第 一 发 明 人 是 尹 光 琳 , 她 在 中 国 科 学 院 微生物 研究 所 工作 期 间 , 于 1967 年 7 月 起 与 北京 制药 厂 合 作 , 选 育 抗 噬菌体 菌株 及 其 验证 。 参 加 工作 的 有 北 京 制药 厂 的 宁 文 珠 、 中 国 科 学 院 北 京 微生物 高 压 加 氢 细菌 发 酝 混合 细菌 发 酵 2- 酮 基 -L -古龙 酸 化 学 转化 图 7 三 步 发 酵 法 生产 世 -抗坏血酸 〈 维 生 素 C) 178 研究 所 的 严 自 正 和 东北 制药 总 厂 的 技术 员 。 其 后 尹 光 琳 在 中 国 科 学 院 上 海 生 物 工 程 研究 中 心 领 导 的 研究 小 组 继续 致力 于 对 “二 步 发 酵 法 ”工艺 的 革新 提高 ,开展 了 对 维生素 C 生 产 新 方法 、 新 技术 的 研究 。 他 们 在 构建 葡萄 糖 基 因 工程 菌 和 探索 维生素 C 产生 菌 的 代谢 工程 研究 方面 都 取得 了 较 好 进展 , 1996 年 以 来 申请 并 获 受 理 的 共有 三 项 中 国 专利 。 国内 维生素 C 生产 目前 均 采 用 “二 步 发 酵 法 ”, 其 工艺 流程 如 下 : 从 葡萄 糖 高 压 加 氧 制 成 的 D- 山 梨 醇 是 发 酵 的 主要 原料 , 利 用 生 黑 葡 萄 糖 酸 杆菌 (Guconopacter Melaziogezas) 或 弱 氧 酷 酸 杆菌 〈4cetopacter spbozydazs) 先进 行 第 一 步 发 酵 , 将 所 生成 的 EL- 山梨 糖 〈 醒 液 ) 于 80 C 加 热 10 min 后 , 再 加 入 消 过 毒 的 辅料 〈 玉 米 浆 、 尿 素 及 无 机 盐 等 ), 即 可 开始 第 二 步 由 大 菌 和 小 菌 组 成 的 混 合 菌 株 进行 的 发 酵 。 小 菌 是 主要 的 产 酸 菌 一 -氧化 葡萄 糖 酸 杆 菌 〈Glxucozopacter ozydaz5) ,而 大 菌 是 必 不 可 少 的 伴生 菌 ,一 般 采用 假 单 胞 杆菌 属 细菌 〈Psexdomoras sp. ) 或 芽孢 杆菌 属 细 菌 (Bacilus sp. ) 。 为 了 便于 观察 细胞 形态 上 的 差别 , 现 在 大 多 数 工 厂 均 采用 芽孢 杆菌 属 细菌 (Baczlius sp. ) 作为 大 菌 。 发 酵 初 期 ,pH 约 为 7.0, 此 时 两 菌株 生 长 均 很 正常 , 当 作为 伴生 菌 的 芽孢 杆菌 开始 形成 芽 犯 时 , 小 菌 开 始 产 酸 , 此 时 应 注意 定 期 滴 加 少量 碱 液 调节 pH, 以 保持 产 酸 的 正常 进行 。 发 酵 终 了 时 ,温度 略 高 , pH 在 7. 2 左 右 , 此 时 工 - 山 梨 糖 已 耗 尽 , 而 游离 芽孢 及 残 存 的 菌 体 已 逐步 自 溶 , 整 个 发 酵 产 酸 过 程 结 束 .将 发 酵 液 提 取 并 再 经 化 学 转化 和 精制 , 即 可 得 到 维生素 C (〈L- 抗 坏 血 酸 ) 。 由 氧化 葡萄 糖 酸 杆菌 〈GLucozopacter ozydazs) 和 芽孢 杆菌 属 细菌 Bacillus sp ) 所 组 成 的 混合 菌株 大 、 小 菌 的 自然 合理 搭配 , 是 发 酵 能 否 成 功 的 关键 。 早 期 大 菌 以 营养 体 为 主 , 出 现 芽孢 时 , 小 菌 即 开 始 产 酸 , 当 镜 检 看 到 发 酵 液 中 大 菌 大 多 数 较 早 出 现 游离 芽 孢 而 小 菌 生长 旺盛 时 , 则 发 酵 必定 成 功 , 反 之 , 则 会 延长 发 酵 时 间 和 影响 产 酸 。 严 防 杂 菌 污染 、 控 制 好 发 酵 条 件 和 及 时 镜 检 观 察 将 有 助 于 发 酵 的 顺利 进行 .在 “二 步 发 酵 法 ” 工 艺 中 , 有 三 株 细菌 参与 了 发 酵 和 整个 代谢 过 程 , 它 的 酶 系 也 是 比较 复杂 的 。 从 发 明成 功 到 发 酵 工艺 确定 直至 实现 维生素 C 工业 化 生 产 , 经 历 了 数 十 年 的 改进 和 提高 过 程 , 也 表 明了 维生素 C“ 二 步 发 酵 法 ”的 确 是 具有 中 国 特色 的 新 工艺 。 维生素 C 存在 于 多 种 新 鲜 水 果 和 蔬菜 中 , 但 在 蔬菜 和 水 果 中 容易 受到 破坏 并 难于 长 期 保存 , 因 而 大 量 应 用 维生素 C 必须 依靠 人 工人 合成。 在 20 世纪 30 年 代 以 前 ,维生素 C 是 从 柠檬 中 提取 的 , 由 于 原料 价格 昂贵 , 无 法 满足 需要 。 此 后 , 国 内 外 均 采 用 经 过 改良 的 “ 莱 氏 法 ”进行 生产 , 工 艺 成 熟 , 总 转化 率 60% 左 右 。 但 生产 工序 繁复 , 反应 剧烈 , 对 设备 要 求 很 高 , 消耗 能 量 大 ,劳动 强度 也 大 ; 而 反应 中 所 用 的 大 量 有 毒 、 有 害 和 易 燃 、 易 爆 的 化 学 药品 如 丙酮 、 次 氧 酸 钠 、 茶 硫酸 等 造成 了 环境 污染 和 影响 生态 环境 。 从 60 年 代 初期 起 , 世 界 各 国 科 学 家 就 开始 了 简化 维 生 素 C 生产 工艺 的 研究 。 由 尹 光 琳 等 人 发 明 的 维生素 C“ 二 步 发 酵 法 ”是 在 “ 莱 氏 法 ”的 基 础 上 了 予以 改进 , 用 细菌 生物 氧化 〈 发 酵 ) 代 蔡 了 酮 化 和 化 学 氧化 , 减 少 了 生产 环节 , 节 省 了 化 工 原料 , 降 低 了 生产 成 本 , 创 造 了 具 有 中 国 特色 的 技术 路 线 。 在 不 断 改进 的 基础 上 ,“ 二 步 发 酵 法 ”新 工艺 已 普遍 应 用 于 国内 维生素 C 工业 化 生产 。 此 项 发 明 在 1980 年 4 月 荣获 了 国家 科 委 发 明 二 等 奖 。20 多 年 来 , 这 一 技术 改革 新 工艺 在 下 游 技术 方面 也 在 不 断 地 充实 完善 , 菌 株 性 能 一 直 很 稳定 , 发 酵 转化 率 保 持 在 80% 左 右 , 维 生 素 C 总 收 率 在 179 47% 以 上 , 最 高 可 达到 55% 左右 , 处 于 世界 领先 水 平 。 除了 我 国 发 明 的 维生素 C“ 二 步 发 酵 法 ” 外 , 世 界 各 国 对 简化 “ 莱 氏 法 ”的 研究 至 今 多 数 仍 停留 在 实验 室 阶 段 。 占 世界 上 维生素 C 总 产量 约 一 半 的 瑞士 霍 夫 曼 , 罗氏 (Hoffmann La-Roche) 制药 公司 , 对 我 国 发 明 的 “二 步 发 酵 法 ”产生 了 浓厚 的 兴趣 ,80 年 代 初 就 向 经 营 对 外 技术 转让 的 东方 科学 仪 器 进出 口 公 司 和 中 国医 药 对 外 经 济 技 术 合作 总 公司 提出 , 和 希望 购买 这 项 技术 。 经 过 双方 代表 的 协商 谈判 , 维生素 C“ 二 步 发 酵 法 ”新 工艺 在 1985 年 9 月 以 550 万 美元 的 技术 转让 费 成 功 地 转让 给 了 罗氏 公司 。 这 是 我 国 对 外 技术 转让 中 的 一 个 重大 项 目 。 此 后 , 罗 氏 公 司 又 成 功 地 协助 尹 光 琳 等 六 位 主要 发 明 人 申 请 了 欧洲 专利 〈European Patent,1988: 278,447 一 A2)。 显 然 ,“ 二 步 发 酵 法 ”新 技 术 对 于 大 量 生产 维生素 C 这 一 人 体 生 长 代谢 不 可 缺少 的 药物 和 营养 必需 品 具 有 重要 的 价值 。 维生素 C 在 整个 维生素 类 药物 生产 中 占 有 十 分 重要 的 地 位 , 是 世界 卫生 组 织 和 联合 国 工 业 发 展 组 织 共 同 确定 的 人 类 26 种 基本 药物 之 一 。 在 过 去 的 20 多 年 时 间 里 ,维生素 C 的 总 产量 和 销售 量 一 直 在 稳步 上 升 : 1977 年 全 世界 销量 近 21 000 吨 ,1983 年 达到 35 000 吨 ,1989 年 则 为 70 000 吨 左右 ,1999 年 全 世界 维生素 C 的 产量 已 达到 80 000 吨 以 上 .。 据 有 关 专 家 预测 , 世界 市 场 对 维生素 C 的 需求 在 今后 15 年 内 仍 将 呈 上 升 趋势 . 从 1995 年 春季 以 来 , 国 内 不 少 维 生 素 C 生产 厂 竞相 扩 产 。 过 多 的 维生素 C 对 国外 其 他 一 些 知名 的 生产 维生素 C 的 制药 公司 〈 如 瑞士 霍 夫 曼 *。 罗氏 公司 及 日 本 武田 公司 等 ) 造 成 了 压力 , 因而 受到 在 国际 市 场 上 控制 出 口 价格 的 抵 制 , 这 也 就 大 大 地 影响 了 国内 维生素 C 的 生 180 产 和 销路 。 以 1996 年 生产 为 例 , 当 时 全 国生 产 设计 总 能 力 已 达到 35 000 吨 , 而 实际 上 生 产 维生素 C 仅 18 000 吨 左右 〈 其 中 出 日 量 占 总 产量 的 77% ) 。 盲 目 扩 产 的 结果 使 得 大 厂 减 产 , 小 厂 停产 或 转产 。 由 于 维生素 C 在 生产 和 销售 中 的 不 正常 , 因 此 降低 原料 成 本 和 提 高 产品 收 率 成 了 国内 各 维生素 C 生产 厂 面 临 的 现实 问题 。 可 是 在 出 口 价 格 大 幅度 下 降 的 同时 , 原 料 价 格 又 普遍 上 涨 , 而 主要 原料 D- 山 梨 醇 却 大 多 采用 进口 , 因 而 相当 多 的 维 生 素 C 生产 厂 〈 公 司 ) 即使 生产 正常 , 但 真 正 赢利 者 屈指 可 数 。 对 于 像 维 生 素 C 这 样 的 重要 医药 产品 , 多 年 来 国内 外 的 研究 一 直方 兴 未 艾 。 在 维 生 素 C 生物 合成 研究 方面 , 近 年 来 , 国 外 在 应 用 重组 DNA 技术 开展 遗传 工程 研究 中 取得 了 重要 的 新 进展 。 80 年 代 中 、 后 期 , 美国 、 瑞 士 等 国 成 功 构 建 了 从 和 葡萄糖 直 接生 成 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 的 基因 工程 菌 , 预示 了 维生素 C 生 产 和 研究 进入 了 又 一 个 新 的 里 程 碑 。 国 内 对 “二 步 发 酵 法 ”的 混合 发 酵 工 艺 , 在 菌株 的 生 理 特性 及 代谢 途径 的 研究 、 对 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 合成 酶 系 基 因 的 克隆 和 提高 底 物 浓度 、 优 化 发 酵 条 件 以 及 改进 提取 、 碱 转化 和 精制 生 产 工艺 等 方面 , 中 国 科学 院 上 海 生 物 工 程 研 究 中 心 、 清 华 大 学 、 中 国 科学 院 沈 阳 应 用 生 态 所 以 及 许多 维生素 C 生产 厂 〈 公 司 ) 都 相 继 进行 了 研究 和 探索 , 也 已 取得 了 不 同 程度 的 进展 。 中 国 科 学 院 上 海 生 物 工 程 研究 中 心 尹 光 琳 等 人 在 葡萄 糖 串 联 发 酵 中 试 取 得 成 功 , 克隆 到 了 关键 酶 一 一 2,5- 二 酮 基 -D- 葡 萄 糖 酸 还 原 酶 的 基因 并 已 表达 成 功 , 还 进行 了 减少 或 解除 旁 路 代谢 的 关键 酶 的 研究 , 在 构 建 从 葡萄 糖 直接 产生 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 合成 维生素 C 的 基因 工程 菌 和 代谢 工程 研究 方面 亦 取得 了 一 系列 进展 。 尹 光 琳 等 人 在 对 “二 步 发 酵 法 ”这 一 具有 中 国 特色 的 发 酵 工 艺 的 研究 中 提出 , 混 合 菌 株 利用 L- 山 梨 糖 经 过 “山梨 酮 途径 ”产生 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 的 代谢 过 程 也 就 是 发 酵 产 酸 的 反应 过 程 。 从 分 子 生 物 学 角度 开展 对 转化 机 制 及 产 酸 小 菌 氧化 葡 萄 糖 酸 杆菌 〈GLxwcozopacter ozydazs) 在 基因 工程 方面 的 研究 ,很 有 理论 意义 和 实用 价值 。 随 着 分 子 生物 学 技术 和 微生物 生理 学 的 发 展 , 无 论 是 构建 从 葡萄 糖 直 接 产生 2- 酮 基 工 - 古 龙 酸 的 基因 工程 菌 , 或 者 是 在 对 从 L- 山 梨 糖 发 酵 产生 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 转化 机 制 深 和 信 研 究 基础 上 进行 基因 工程 方面 的 研究 , 以 及 从 D- 山 梨 醇 作为 底 物 直 接 发 酵 产生 2- 酮 基 - 工 -古龙 酸 , 将 是 维生素 C 生物 合成 研究 在 今 后 的 发 展 趋势 . 鉴于 我 国 在 “二 步 发 酵 法 ” 方 面 的 优势 ,最终 实 现 从 D- 葡 萄 糖 或 D- 山 梨 醇 直接 发 酵 产生 2- 酮 基 -L- 古 龙 酸 并 合成 维 生 素 C 是 完全 有 可 能 的 。 参考 文献 尹 光 琳 ,, 陶 增 夸 , 严 自 正 等 :《 微 生物 学 报 》 20 (3):,246 一 251,1980。 NSORDV ZK 和文 球 )y Iao.Z. ,XeYang, San Z QZ Yin G,L. ( 尹 光 琳 ): European Patent,278,447 一 A2,1988。 尹 光 琳 :《 工 业 微生物 》,, 21 (1): 29 一 37,, 1991 。 和 尹 光 琳 , 赵 根 楠 , 战 立 克 主编 : 《发 酵 工业 全 书 风 北京 : 中 国医 药 科 技 出 版 社 ,414 一 417,1992 (1996 再 版 ) 。 尹 光 琳 , 何 建明 , 任 双 喜 等 :《 工 业 微生物 》,27 重庆 证 过 的 而 由 克 陈 策 实 , 尹 光 琳 :《 生 物 工 程 学 报 》 15 (2) : 196 一 201,1999。 乔 春 红 , 李 越 , 尹 光 琳 : (1): 9 一 14,2000。 《工业 微生物 》 30 《天光 琳 ) 病毒 学 (Virology) 病毒 学 是 研究 病毒 的 科学 , 是 在 微生物 学 发 展 过 程 中 形成 的 一 个 重要 的 并 具有 相当 独立 性 的 分 支 学 科 。 病 毒 是 微生物 中 非 细 胞 的 最 小 生命 实体 , 它 的 组 成 简单 , 仅 含有 一 种 核酸 (DNA 或 RNA) 及 蛋白 质 , 有 的 甚至 没有 蛋白质 (类 病毒 ) .它们 具有 专 性 寄生 性 , 必须 在 活 细胞 中 才能 增殖 。 因 此 根据 宿主 之 不 同 , 有 动物 病毒 、 植 物 病 毒 、 细 菌 病 毒 ( 喉 菌 体 ) 和 拟 病毒 〈 寄 生 在 病毒 中 的 病毒 ) 等 多 种 类 型 ,还 有 只 含 RNA 但 具有 病原 性 的 最 小 分 子 生物 〈 类 病毒 ) 和 没有 核酸 而 有 感 染 性 的 蛋白 质 颗粒 《〈 须 病毒) 。 病毒 学 研究 与 生命 科学 及 生物 技术 密切 相关 , 因 为 病毒 是 研究 生命 活动 最 简单 的 模 型 ,为 近代 研究 生物 大 分 子 结构 及 其 功能 、 基 因 组 高 效 表达 及 调控 网 络 提供 了 有 力 工 具 , 在 认识 生命 现象 的 本 质 中 提供 了 许多 基本 的 信息 。 同 时 , 一 方面 病毒 能 够 引起 动物 、 植 物 及 人 类 各 种 疾病 , 例 如 艾滋 病 , 对 人 类 的 生存 至 今 仍 是 巨大 的 威胁 ;, 另 一 方面 它 又 可 被 用 来 消除 害虫 ,还 可 被 改造 为 外 源 基 因 的 表达 载体 , 可 以 为 人 类 所 利用 。 病 毒 学 的 应 用 涉及 医学 、 曾 医 、 环 境 、 农 业 及 工业 等 广 阔 领 域 , 相应 发 展 成 噬菌体 学 、 医 学 病毒 学 、 兽医 病毒 学 、 环 境 病毒 学 、 植 物 病 毒 学 以 及 昆虫 病毒 学 等 分 支 学 科 。 病 毒 学 已 成 为 认识 生命 本 质 、 发 展 国民 经 济 和 保障 人 畜 健康 而 必须 深入 研究 的 重点 学 科 。 我 国 古代 对 病毒 引起 的 人 类 疾病 的 流行 曾 有 过 记载 , 特 别 是 人 冶 接 种 术 预 防 天 花 对 后 来 的 牛 阁 疫 苗 的 发 明 有 过 重要 的 影响 。 我 国 近代 对 病毒 的 科学 研究 开始 于 20 世纪 30 年 代 。1947 年 , 高 尚 萌 在 武汉 大 学 创建 了 第 181 一 个 病毒 学 研究 室 。 国 内 的 研究 人 员 稀 少 , 基 础 薄弱 , 殊 少 成 果 , 但 有 少数 中 国学 者 在 国 外 对 病毒 学 的 发 展 做 出 过 贡献 。 汤 飞 凡 1925 年 在 美国 对 疱疹 病毒 进行 过 研究 , 1929 年 回 国 后 在 困难 的 条 件 下 仍 继续 着 病毒 的 研究 。 他 和 他 的 导师 Zinsser 用 物理 学 方法 研究 病 毒 的 本 质 , 证 明 病 毒 是 存在 于 宿主 细胞 内 的 能 自我 复制 的 颗粒 , 为 病毒 学 的 创立 做 出 过 重要 贡献 。 黄 相 祥 于 1942 年 在 美国 研究 西方 马 脑 炎 病 毒 时 , 发 现 有 病毒 增殖 的 组 织 块 培 养 液 的 pH 与 无 病毒 的 培养 液 有 显著 差异 , 并 与 Enders 和 Dulbacco 等 用 鸡 胚 组 织 悬 浮 细胞 培养 物 成 功 地 繁殖 了 西方 马 脑 炎 病 毒 , 创立 了 用 组 织 培养 细胞 分 离 、 鉴 定 以 及 定量 测定 病毒 的 技术 ,为 现代 病毒 学 葛 定 了 基础 , 大 大 推动 了 动物 病毒 学 的 发 展 。 朱 既 明 于 1948 年 在 英国 发 现 同一 病毒 可 因 变 异 而 呈 不 同形 态 , 并 首次 将 流感 病毒 裂解 为 有 生物 活性 的 亚 单位 , 并 在 此 基础 上 提出 了 病毒 的 结构 模型 , 这 一 假说 为 后 来 前 明 各 种 病毒 结 构 开 了 先河 , 并 为 研究 亚 单位 疫苗 准备 了 理 论 和 方法 的 基础 。 朱 既 明 还 发 现 了 正常 血清 中 抑制 流感 病毒 血 凝 作用 的 久 -抑制 素 。 高 尚 萌 于 1943 年 在 美国 进行 烟草 花 叶 病毒 研究 时 , 曾 观察 到 病毒 感染 不 同 宿 主 后 仍 保持 稳 定 的 理化 和 血清 学 特征 , 在 病毒 学 发 展 史 中 占有 一 定 的 地 位 。 中 华人 民 共 和 国 成 立 后 , 病 毒 学 在 我 国 得 到 了 全 面 的 发 展 。 从 50 年 代 起 , 我 国 的 一 些 大 学 和 医学 研究 机 构 即 开始 医学 和 植物 病 毒 学 研究 , 取 得 了 一 批 科 研 成 果 。 其 中 黄 桢 祥 主 持 的 乙 型 脑 炎 病 毒 和 麻疹 病毒 的 研究 和 疫苗 的 研制 工作 , 以 及 朱 既 明 等 对 流感 病毒 的 研究 , 处 于 国际 领先 地 位 。1957 年 , 朱 既 明 根 据 从 我 国 开 始 的 流行 性 感冒 的 世界 大 流 行 的 研究 中 , 首 次 提出 病毒 学 证 据 , 证 明 流 感 病毒 抗原 转变 会 引起 流感 的 世界 大 流行 。 业 52 1955 年 高 尚 荫 编 扎 了 《显微镜 下 的 病毒 》 一 书 , 1958 年 创立 了 用 单 层 细胞 培养 昆虫 病毒 的 方法 , 都 被 认为 是 昆虫 病毒 研究 上 的 重要 突破 .1969 年 开展 了 烟草 花 叶 病 毒 核 酸 体外 合成 的 研究 , 开 始 了 病毒 分 子 生 物 学 的 初期 研究 工作 。 在 国内 首次 建立 了 体外 合成 蛋白 质 体 系 , 生 物 合成 了 烟草 花 叶 病毒 CTMV ) 外 过 蛋白 , 开 展 了 利用 cDNA 分 子 杂交 技术 检 测 和 鉴定 类 病毒 等 工作 。80 年 代 以 后 , 随 着 分 子 病毒 学 研究 工作 的 开展 , 对 我 国 的 一 些 毒 株 进行 了 结构 和 功能 、 复 制 机 制 及 其 与 宿 主 关系 的 初步 研究 , 有 关 专 著 相 继 问 世 。90 年 代 , 对 瘟 苗 病毒 天 坛 株 基 因 组 全 序列 进行 了 测定 与 分 析 ( 金 奇 等 ), 对 中 国 大 陆 两 型 肝 炎 病 毒 遗 传 结构 及 基因 进行 了 分 型 〈 颜 子 颖 等 ) 。 同 时 , 以 病毒 作为 外 源 基因 载体 也 开展 了 研究 , 对 新 型 系列 病毒 载体 的 构建 和 应 用 取得 了 成 果 〈 颜 子 颖 等 ) 。 我 国 的 医学 病毒 学 的 发 展 与 国外 同步 , 在 病毒 学 中 居 和 领先 地 位 。 在 病原 学 及 病原 学 诊断 方面 进行 了 多 种 病毒 的 分 离 , 如 成 功 分 离 了 国际 上 普遍 认为 较 难 培养 的 鼻 病 毒 和 人 冠状 病毒 , 改 进 了 登革热 病毒 等 的 分 离 培 养 方法 。 对 流行 性 出 血 热 病 病 毒 病原 及 其 流行 病 学 进行 了 长 期 系统 的 研究 , 并 研制 成 功 多 种 疫苗 〈 宋 干 、 严 玉 辰 、 俞 永 新 等 ) 。 新 发 现 了 成 人 腹泻 B 组 轮 状 病毒 、 甲 型 流感 病毒 新 亚 型 及 甲 型 流感 病毒 自然 温度 敏感 株 等 。 对 EB 病毒 , 尤 其 是 对 该 病毒 与 鼻 咽 瘤 的 关系 进行 了 系统 研究 ,创建 的 EB 病毒 免疫 球 蛋 白 A 抗体 方法 能 对 鼻 咽 癌 进 行 早 期 诊断 , 使 检 出 率 由 原来 的 20%% 一 30% 提 高 到 80 儿 一 90 色 ( 曾 亲 等) 。 乙 型 脑 炎 的 主要 传播 媒介 和 主要 宿主 动物 的 确定 以 及 疫苗 的 研制 , 对 防治 该 疾病 起 了 重大 作用 , 我 国 在 国际 上 首先 研制 成 功 乙 型 脑 炎 活 疫苗 〈 黄 桢 祥 、 王 逸民 等 ) 。 各 种 肝炎 病毒 的 研究 在 我 国 广泛 开展 , 对 乙 型 肝炎 病毒 的 系统 研究 和 疫苗 的 研制 取得 了 重要 成 果 , 研 制 了 甲 型 肝炎 活 疫苗 〈 毛 江 森 等 )、 基 因 工 程 乙 型 肝炎 疫苗 〈 任 贵 方 等 ) 和 重组 型 乙 型 肝炎 抗原 抗体 治疗 疫苗 〈 闻 玉 梅 等 ), 对 两 型 、 丁 型 肝炎 病毒 进行 了 分 子 生物 学 、 血 清 学 诊断 方法 的 研究 〈 陶 其 敏 等 , 包 美 云 等 ) ,构建 了 中 国人 两 型 肝炎 病毒 的 基因 库 〈 戚 中 田 等 ), 成 型 肝炎 病毒 的 研究 也 取得 了 重要 成 果 ( 庄 辉 ) 。 在 防治 病毒 感染 和 治疗 病毒 性 疾病 方面 , 修 云 德 等 研制 成 功 了 人 基 因 工 程 o- 和 ?7Y- 干 扰 素 并 投入 生产 。 我 国 兽医 病毒 学 研究 重点 是 畜 、 禽 病毒 性 传染 病 的 防治 。 开 展 了 对 水 产 动物 的 病毒 性 传染 病 防治 研究 ,草鱼 出 血 病 毒 病 基本 上 得 到 了 控制 ; 继 1955 年 在 全 国 范围 内 消灭 牛 瘟 后 〈 圳 庆 志 等 ), 近年 来 又 基本 控制 了 口 蹄 疫 及 羊 痘 ; 马 传 染 性 贫血 病毒 弱毒 疫苗 〈 沈 荣 显 等 )、 猪 癌 免 化 弱毒 疫苗 〈 方 时 杰 等 )、 牛 O 型 口蹄疫 灭 活 疫 苗 〈 况 乾 惕 等 )、 猪 O 型 口 蹄 疫 灭 活 疫 苗 II 型 〈( 谢 庆 阁 等 ) 等 的 应 用 , 对 于 马 传 染 性 贫血 、 猪 盖 、 新 城 鸡 斗 、 小 丽 盖 等 已 成 为 其 为 有 效 的 控制 措施 .。 90 年 代 研 究 重点 是 免 瘟 及 其 他 动物 细小 病毒 感染 、 畜 禽 的 流行 性 腹 海 等 多 发 病 的 简便 病原 学 诊断 方 法 及 有 效 防 治 措施 。 构 建 了 高 效 价 抗 对 虾 白 斑 综 合 征 杆 状 病毒 的 吻 菌 体 抗体 文库 , 并 获 得 了 数 十 个 阳性 克隆 〈 中 国 科学 院 水 生生 物 研究 所 ) 。 喉 菌 体 的 研究 方面 , 在 50 年 代 即 开始 培 养 噬菌体 研究 队伍 ,60 年 代 开 始 进行 了 较 多 针对 危害 发 酵 工业 的 叭 菌 体 的 分 离 、 鉴 定 和 防治 工作 , 取 得 了 一 定 的 成 绩 。 应 用 鸣 菌 体 对 肠 杆菌 科 细 菌 进 行 分 类 和 鉴定 是 我 国 科学 家 的 首创 ( 何 晓 青 等 ) ,是 一 个 较 便 利 的 方法 。 同时 对 鸣 菌 体 进 行 了 较 多 的 形态 观察 , 编 著 了 我 国 的 鸣 菌 体 图 谱 “〈 何 能 波 等 ) 和 《 鸣 菌 体 学 》 专 著 〈 司 称 东 ) 。 植物 病毒 学 研究 从 建国 后 开始 起 步 ,60 年 代 前 是 以 病毒 的 调查 和 鉴定 为 主 , 发 现 了 100 种 以 上 的 植物 病毒 。60 年 代 后 相继 开展 了 病毒 生物 化 学 和 分 子 生 物 学 研究 。80 年 代 开展 了 抗 病毒 植物 基因 工程 研究 , 已 获得 了 表达 TMYV 外 壳 蛋 白 的 转基因 烟草 、 表 达 病 毒 卫星 RNA 的 转基因 烟草 和 番茄 ;另外 在 类 病毒 方面 也 做 出 了 与 国际 水 平 相 当 的 工作 。 植物 病毒 的 研究 成 果 在 基因 工程 问世 后 , 被 广泛 用 于 防治 病毒 病害 。 田 波 等 首次 开展 了 利用 卫星 RNA 防治 病毒 病 的 研究 ,他 们 成 功 地 构建 了 黄瓜 花 叶 病毒 (CMV) 卫星 RNA 的 cDNA 单 体 及 双 体 克隆 , 将 这 些 克 隆 转 和 人 烟草、 番茄 和 若 椒 , 获 得 了 多 种 抗 CMV 的 工程 作物 , 并 进一步 获得 了 具有 高 度 抗 病 毒性 能 的 商用 烟草 ; 他们 还 对 卫星 RNA 防 病 机 制 和 病毒 致 病 的 分 子 机 制 进行 了 较 系 统 的 研究 。 病 毒 分 子 生 物 学 研究 进一步 开展 , 完 成 了 花椰菜 花 叶 病毒 (CaMV ) 新 疆 分 离 物 基 因 组 全 长 克隆 和 序列 分 析 。 在 抗 病毒 植物 基因 工程 的 研究 方面 取得 了 成 绩 :, 获得 了 转 外 壳 蛋 白 基因 的 抗 TMV 烟草 , 转 卫 星 RNA cDNA 的 抗 黄瓜 花 叶 病毒 的 烟草 和 番茄 , 转 TMV 和 CMV 外 壳 蛋 白 基 因 的 双 抗 基因 工程 烟草 、 关 椒 及 转 CMV 外 壳 蛋 白 基 因 和 卫星 RNA cDNA 的 转 双 基 因 烟草 ,并 已 进入 田间 试验 或 大 面积 试 生产 ,此 外 还 构建 了 马 铃 昔 、 水 稻 等 作物 的 抗 病毒 基 因 工 程 植物 。 核 酶 和 类 病毒 的 分 子 生 物 学 研 究 成 果 也 被 应 用 于 构建 抗 病毒 作物 。 环境 病毒 学 方面 ,80 年 代 开 始 建立 队 伍 , 主 要 研究 环境 病毒 污染 与 经 济 建设 的 关 系 , 特 别 是 与 人 体 健 康 的 关系 , 病 毒 的 控制 与 去 除 以 及 有 关 的 实验 技术 。 目 前 主要 集中 研究 水 环境 中 病毒 生命 活动 的 规律 , 揭 示 环 境 因素 和 消毒 剂 等 作用 于 病毒 的 机 制 , 为 控 制 病毒 污染 提供 理论 依据 。 183 关于 昆虫 病毒 学 , 在 我 国 的 发 展 分 为 两 个 阶段 。 第 一 阶段 主要 针对 答 类 病毒 病 和 农 林 害 虫 的 病毒 病 进行 了 应 用 基础 研究 ;第 二 阶段 广泛 调查 了 我 国 昆 虫 病毒 资源 , 已 开始 利用 约 十 余 种 病毒 防治 害虫 , 并 已 大 面积 应 用 。 此 外 , 还 应 用 杆 状 病毒 作为 外 源 基 因 的 表达 载体 , 成功 地 表达 了 一 些 产 品 的 基因 。 参考 文献 高 尚 萌 :《 中 国 病毒 学 研究 三 十 年 》 重庆 : 科学 技术 文献 出 版 社 重 庆 分 社 ,1980。 国家 自然 科学 基金 委员 会 :《 自 然 科 学 学 科 发 展 战略 调研 报告 "微生物 学 》 北京 : 科学 出 版 社 , 1996 。 司 称 东 等 : 《 鸣 菌 体 学 》, 北 京 : 科学 出 版 社 , 1995。 〈 程 光 胜 ) 昆虫 病毒 (Insect Virus ) 广义 的 昆虫 病毒 包括 可 以 在 昆虫 体内 增 殖 而 使 昆虫 得 病 的 昆虫 病原 病毒 和 以 昆虫 为 中 间 介 体能 感染 其 他 动物 或 植物 的 虫 媒 病 毒 。 昆 虫 病原 病毒 对 有 益 昆 虫 的 病毒 病 的 防 治 和 对 有 害 昆 虫 的 生物 治理 具有 重要 意义 , 是 昆虫 病毒 研究 的 主要 对 象 。 我 国 的 昆虫 病毒 研究 始 于 50 年 代 , 早期 主要 从 事 家 短 病 毒 病 的 研究 , 并 发 展 建立 了 昆虫 细胞 培养 实验 技术 , 至 今 已 建立 了 20 多 种 细胞 系 ,为 后 来 研究 昆虫 病毒 的 离 体 复 制 、 分 子 生物 学 及 工程 病毒 表达 外 源 基因 等 葛 定 了 基础 。70 年 代 后 开始 研究 昆虫 病毒 用 于 农 林 害 虫 的 防治 , 对 我 国 丰富 的 昆虫 病毒 资源 进行 了 调查 、 收 集 、 研 究 和 开发 , 截 止 到 90 年 代 中 期 , 我 国 已 从 近 200 种 昆虫 中 分 离 得 到 250 多 株 昆虫 病 原 病 毒 。 武 汉 大 学 病毒 研 究 所 的 《中 国 昆 虫 病毒 图 谱 》 和 张 立 人 的 《中 国 昆 虫 病毒 电子 显微镜 图 谱 》, 对 我 国 分 184 离 的 众多 昆虫 病毒 的 形态 结构 和 复制 过 程 进 行 了 较 好 的 总 结 。 我 国 对 昆虫 病毒 特别 是 对 杆 状 病毒 进行 了 大 量 的 杀 虫 应 用 基础 研究 , 包括 病毒 毒 力 、 宿 主 范围 、 特 异性 、 安 全 性 、 病毒 生态 学 和 流行 病 学 。 在 国家 “七 五 入 “ 八 五 攻关 项 目的 支持 下 , 对 病毒 的 增殖 和 生产 、 病 毒 杀 虫 剂 的 生产 工艺 和 剂型 等 进行 了 系统 开发 , 研 制 出 棉铃 虫 核 型 多 角 体 病毒 CNPV)、 小 菜 粉 蝶 颗 粒 体 病毒 (GV)、 和 斜纹 夜 蛾 NPV、 油 桐 尺 蝶 NPV、 黄 地 老虎 GV、 松 毛虫 质 型 多 角 体 病毒 (CPV)、 小 菜 蛾 GV 等 病毒 制剂 的 中 试 生产 技 术 , 有 20 多 株 病 毒 通 过 小 试 鉴定 进入 大 田 试验 . 1993 年 12 月 ,我 国 登记 注册 了 第 一 个 商业 用 病毒 杀 虫 剂 一 一 棉铃 虫 病毒 杀 虫 剂 。 目 前 中 国 科 学 院 武汉 病 毒 所 研制 的 棉铃 虫 病毒 杀 虫 剂 已 有 十 多 个 生 产 厂 家 , 年 产 约 200 吨 , 年 防治 面积 达 1 300 km .80 年 代 末 , 国 际 上 兴起 基因 工程 重组 病毒 杀 虫 剂 的 研究 , 即 利用 基因 工程 手 段 , 对 野生 型 病毒 进行 遗传 改良 , 以 达到 增 强 毒 力 、 缩 短 杀 虫 时 间 、 扩 大 宿主 范围 等 目 的 。 在 “ 九 五 ”攻关 、“863” 基金 等 项 目的 支持 下 , 我 国 重组 病毒 杀 虫 剂 的 研制 工作 取 得 了 重要 进展 , 已 有 3 株 重 组 病毒 进入 田间 中 间 试 验 , 其 中 缺失 egz 基因 的 重组 棉铃 虫 病毒 是 我 国 首先 通过 国家 “农业 微生物 遗传 工程 体 安 全 管理 委员 会 ”安全 性 评估 的 重组 病毒 ,1998 年 进入 田间 中 间 试 验 , 1999 年 进 人 环境 释放 , 有 望 在 近年 内 进行 重组 病毒 杀 虫 剂 的 中 试 生 产 和 登记 注册 , 在 世界 上 率先 实现 商品 化 生产 和 应 用 。 随 着 昆虫 病毒 分 子 生物 学 的 发 展 , 我 国 昆虫 病毒 研究 从 早期 的 基础 生物 学 如 病毒 的 理化 性 质 、 核 酸 内 切 酶 图 谱 、 和 蛋白 图 谱 等 逐 渐 转 向 基因 组 结构 与 功能 的 研究 。 对 中 国 特 有 的 昆虫 病毒 如 油 桐 尺 婚 NPV、 中 国 棉 铃 虫 NPV、 粘 虫 NPV、 黑 胸 大 虹 浓 核 病毒 等 的 基 因 组 做 了 详尽 的 结构 研究 ,GenBank 中 收录 了 我 国学 者 报道 的 大 量 昆 虫 病毒 基因 。 在 油 桐 尺 蝶 NPV 基因 组 研究 基础 上 发 明 的 基因 对 比 排 列 图 (Gene Parity Plot) 是 基因 组 分 子 进化 研究 的 重要 突破 。 在 昆虫 病毒 与 宿主 的 相互 关系 , 尤 其 是 杆 状 病毒 诱导 的 细胞 凋 亡 及 其 抑制 基因 的 研究 中 , 做 出 了 有 价值 的 研究 结果 。 杆 状 病毒 表达 载体 在 我 国 被 广泛 应 用 于 表达 各 种 外 源 基 因 , 我 国学 者 还 构建 了 多 启 动 子 表达 载体 系统 、 棉 铃 贝 NPV Bac to Bac 重组 系统 等 有 特色 的 表达 系统 用 于 外 源 基因 的 表达 和 重组 病毒 杀 虫 剂 的 构建 。 昆虫 病毒 作为 病毒 杀 虫 剂 和 真 核 基因 表 达 载 体 具 有 十 分 广阔 的 应 用 前 景 。 昆 虫 病毒 的 分 子 分 类 和 进化 研究 正在 成 为 新 的 研究 热 点 , 这 对 于 充分 合理 利用 我 国 的 昆虫 病毒 资 源 将 起 到 相辅相成 的 作用 , 随 着 基因 组 结构 与 功能 关系 研究 的 深入 , 病 毒 与 宿主 之 间 的 相互 作用 , 将 从 分 子 水 平 、 细 胞 水 平 、 个 体 水 平和 群体 水 平等 不 同 层次 得 以 进一步 盖 明 。 这 些 研 究 将 为 构建 重组 病毒 杀 虫 剂 提供 新 的 策略 和 杀 虫 基因 , 随 着 重组 病毒 商品 化 生产 关键 技术 的 突破 , 将 最 终 获得 理想 实用 的 病毒 杀 虫 剂 产品 。 参考 文献 吕 鸿 声 ;:《 昆 虫 病毒 与 昆虫 病毒 病 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1982。 武汉 大 学 病毒 研究 所 , 中 国 昆 虫 病毒 资源 与 生 防 研究 组 :《 中 国 昆虫 病 毒 图 谱 》, 长 沙 : 湖南 科技 出 版 社 ,1986 。 庞 义 : 昆虫 病毒 病 , 见 : 薄 热 龙 主 编 :《 昆 虫 病 理学 》 广东 : 科技 出 版 社 ,1992。 备 小 林 , 梁 东 瑞 , 麦 永 强 : 我 国 害虫 病毒 生物 防 治 的 研究 与 应 用 , 见 : 张 芝 利 等 主编 :《 中 国有 害 生 物 综合 治理 理论 文集 ,北京 :中 国 农业 科技 出 版 社 , 1996 。 胡 志 红 ) 〈 何 添 福 遗传 学 (Genetics ) 在 生命 科学 中 , 遗 传 学 是 一 门 既 年 轻 又 富有 朝气 的 学 科 。 在 科学 史上 , 人 往往 把 1900 年 备 德 尔 定律 的 再 发 现 作为 遗传 学 的 起 端 , 由 此 开始 了 以 试验 为 基础 寻求 遗传 传递 规律 的 准确 性 学 科 的 魏 新 时 代 。 遗传 学 从 西方 传播 到 中 国 , 那 是 20 世纪 20 年 代 以 后 的 事 了 。“ 五 四 ”新 文化 运动 高 举 科学 和 民主 旗帜 , 一 些 年 轻 有 为 的 知识 分 子 信奉 “科学 救国 ”的 信条 , 他 们 积极 引入 西 方 科学 , 向 国人 介绍 科学 技术 上 的 新 思想 和 新 发 展 , 孟 德尔 遗传 学 说 也 就 在 这 样 背 景 下 在 中 国 传 播 。 遗传 学 在 中 国 历经 近 一 个 世纪 , 它 走 过 的 是 一 条 崎 虹 曲 折 的 道路 。 遗 传 学 在 中 国 的 发 展 有 着 与 其 他 生命 科学 学 科 相 同 的 发 展 规 律 , 但 还 有 其 独特 之 处 。 特 点 之 一 是 先天 不 足 。 20 世纪 20 一 30 年 代 , 对 于 刚 起 步 的 中 国 实验 遗传 学 , 无 论 在 人 才 培 养 和 储备 上 、 研 究 经 费 上 , 还 是 在 教学 和 科研 选 题 与 专门 机 构 设 置 上 , 都 处 境 艰难 。 这 种 局 面 到 40 年 代 末 也 未 有 起 色 。 特 点 之 二 是 后 天 失调 。1949 年 新 中 国 建立 以 后 , 在 我 国生 命 科 学 中 , 没 有 一 门 学 科 如 遗传 学 那么 严重 地 受到 政治 、 哲学 、 意 识 形态 的 左右 和 影响 。 遗 传 学 在 中 国 的 发 展 与 所 处 社会 各 因素 之 间 的 关系 可 看 成 科学 与 社会 互动 关系 的 一 个 典型 案例 。 特 点 之 三 是 顺应 潮流 。70 年 代 后 , 遗 传 学 走向 了 产业 化 的 道路 , 诱 人 的 经 济 前 景 和 解决 人 类 面临 难题 的 巨大 潜力 , 使 政府 与 专家 取得 共识 , 抓 住 时 机 , 迎 头 赶 上 , 追 回 失 去 的 时 间 , 发 展 我 国生 物 工 程 , 我 国 遗传 学 基础 研 185 究 和 应 用 开发 以 及 遗传 学 教学 等 方面 取得 了 长 足 的 进步 。 中 国 遗传 学 的 发 生 和 发 展 按时 间 顺 序 可 分 成 五 大 板块 : 开创 芮 基 时 期 (20 世纪 20 年 代 一 40 年 代 末 ), 学 习 苏 联 塞 息 时 期 (1949 一 1956), 争 鸣 微 进 时 期 (1956 一 1966),“ 文 化 大 革命 ”时 期 (1966 一 1976) 和 复苏 发 展 时 期 (1976 一 至 今 ) 。 一 、 中 国 第 一 代 遗 传 学 家 20 世纪 20 一 30 年 代 , 中 国 一 些 有 志 于 攻 读 遗 传 学 的 学 子 西 渡 重 洋 赴 美 次 造 。 一 些 人 直 奔 当时 世界 遗传 学 界 的 活动 中 心 一 一 加 州 理工 学 院 生 物 学 部 摩尔 根 遗 传 实验 室 深 造 。 他 们 学 成 回国 , 为 发 展 中 国生 物 学 , 特 别 是 遗传 学 做 出 了 黄 基 性 的 贡献 。 陈 桢 〈1894 一 1957),1921 年 获 哥伦比亚 大 学 的 理学 硕士 学 位 后 , 跟 随 摩 尔 根 学 习 遗 传 学 。 他 是 摩尔 根 实验 室 里 进行 学 习 和 研究 的 第 一 个 中 国 留 学 生 . 李 汝 祺 (1895 一 1991),1926 年 获 博 士 学 位 , 成 为 在 摩尔 根 实验 室 里 第 一 个 得 到 博 士 学 位 的 留学 生 。 陈 子 英 (1897 一 ), 在 摩尔 根 教授 指导 下 于 1926 年 获 博士 学 位 。 卢 惠 霖 (1900 一 ),1927 年 获 硕士 学 位 , 1928 年 完成 博士 学 位 的 必修 课程 ,1929 年 秋 因 病 回国 。 谈 家 桢 (1909~ ), 1934 年 到 加 州 理 工学 院 师 从 摩尔 根 及 其 助手 杜 布 赞 斯 基 (T. Dobzhansky,1900~1975),1936 年 获 博士 学 位 。 潘 光 旦 (1899 一 1967),1926 年 获 哥 伦比 亚 大 学 硕士 学 位 , 在 这 期 间 , 聆 听 过 摩尔 根 教授 的 遗传 学 等 课程 。 在 康 奈 尔 大 学 留学 的 学 生 中 , 有 一 些 是 通过 金陵 大 学 与 美国 康 奈 尔 大 学 的 校 际 关 系 , 且 受到 中 华 教育 基金 的 资助 。 这 种 校 际 交流 使 金陵 大 学 每 年 都 选派 一 些 人 去 深造 或 合作 研究 。 康 奈 尔 大 学 对 培养 中 国 早 期 遗传 育种 学 家 和 农业 学 家 起 到 了 重要 作用 。 赵 连 芳 (1894 一 1968) , 1926 年 获 博 士 学 位 后 到 康 186 奈 尔 大 学 研究 细胞 学 。 李 先 闻 〈1902 一 1976), 1926 年 进入 康 奈 尔 大 学 研究 院 , 师 从 玉米 遗传 学 大 师 埃 墨 生 (A. Emerson) 学 习 遗传 学 。 冯 泽 芳 (1899 一 1959),1930 年 到 康 奈 尔 大 学 研究 院 专攻 棉花 遗传 育种 , 获 硕士 和 哲学 博士 学 位 。 李 景 均 (1912 一 )1937 年 赴 康 奈 尔 大 学 植物 育种 系 , 师 从 著名 遗传 育种 学 家 洛 夫 (H, H. Love), 主 修 遗 传 学 和 生物 统计 学 ,1941 年 获 博士 学 位 。 李 竞 雄 (1913~ ),, 1944 年 赴 康 奈 尔 大 学 植物 育 种 系 , 师 从 伦 多 福 (L. FF. Randolph) ,1946 年 获 硕士 学 位 。 庄 巧 生 、 殖 旭 同 在 1945 年 留 学 康 奈 尔 大 学 , 等 等 。 曾 先后 在 欧美 各 国学 习 遗 传 学 的 中 国 留 学 生 有 : 杨 允 奎 〈1928 年 , 美 国 俄亥俄 州立 大 学 )、 戴 芳 调 (1914 年 , 美国 威斯康星 大 学 、 康 奈 尔 大 学 和 哥伦比亚 大 学 )、 戴 松 恩 、 丁 上 络 (1924 年 , 日 本 帝国 大 学 )、 祖 德 明 (1930 年 , 留学 日 本 ) 、 蒋 同 庆 (1933 年 , 日 本 帝国 大 学 )、 吴 绍 允 (1934 年 , 美国 明尼苏达 大 学 )、 陆 星 垣 (1945 年 , 美 国 阿 华 州 立 工 农学 院 )、 施 履 吉 〈1946 年 , 美国 哥伦比亚 大 学 )、 盛 祖 嘉 〈1946 年 , 美 国 哥伦比亚 大 学 )、 余 先觉 (1946 年 , 美国 加 州 理 工学 院 )、 徐 冠 仁 (1946 年 , 美 国明 尼 苏 达 大 学 )、 奚 元 龄 (1950 年 , 剑桥 大 学 )、 鲍 文 奎 (1947 年 , 美国 加 州 理工 学 院 ) 、 刘 祖 洞 〈1949 年 , 美 国 密 西 根 大 学 ) 等 等 。 二 、 新 中 国 成 立 初 期 的 中 国 遗 传 学 新 中 国 成 立 初 期 , 在 遗传 学 领域 里 曾 强 制 推行 和 灌输 李 森 科 那 一 套 理论 , 用 行政 命 令 迫 使 遗传 学 家 改变 科学 观 , 打 击 和 压制 摩 尔 根 遗 传 学 说 和 遗传 学 家 , 对 中 国 遗传 学 发 展 造 成 极其 严重 的 后 果 。 在 遗传 学 领域 里 ,全 面 掀起 学 习 “ 米 丘 林 遗 传 学 ”的 高 潮 , 虽 在 改造 、 替 代 “ 备 德尔 一 摩尔 根 遗 传 学 说 ”。 与 此 同时 , 盲 目地 全 面 学 习 苏联 , 使 苏联 遗传 学 思潮 的 李 森 科 事件 波及 中 国 遗 传 学 界 , 要 求 中 国 遗 传 学 家 , 在 学 习 苏联 先进 的 遗传 学 成 就 的 同时 , 更 重要 的 是 学 习 苏 联 学 者 的 所 谓 “ 党 性 、 阶 级 性 和 政治 坚定 性 ”>, 把 批判 代 表 遗 传 学 发 展 主流 和 方向 的 摩尔 根 遗 传 学 说 作为 中 国 遗 传 学 界 的 首要 任务 。 自 1950 年 开 始 , 苏 联 专家 陆续 来 华 宣传 、 传 播 米 丘 林 学 说 , 对 中 国 的 摩尔 根 遗 传 学 派 的 学 者 进行 攻 击 , 企 图 使 米 丘 林学 说 一 统 中 国生 物 学 界 。 1949 年 12 月 ,苏联 科学 院 遗 传 研究 所 副 所 长 斯 托 列 斯 夫 到 中 国 讲学 。1950 年 以 后 , 还 有 多 人 来 中 国 讲 学 。 中 央 农 业 部 决定 自 1952 年 10 月 至 1953 年 2 月 由 苏联 专家 主持 , 在 北京 举办 一 次 全 国 规模 的 米 丘 林 植 物 选 种 及 良种 繁育 讲习 班 。 这 是 一 次 在 中 国 农 业 科 学 领域 里 影响 最 深 、 涉 及 面 广泛 及 规模 最 大 的 一 次 活动 。 苏 联 专家 不 仅 “ 传 授 了 苏联 先进 的 米 乒 林 生 物 科学 , 同 时 对 资产 阶级 形而上学 的 伪 科学 观 点 在 我 国 农业 科 学 工作 中 遗留 的 影响 , 做 了 深刻 的 检查 和 批判 ”. 当时 任 北京 农业 大 学 校 务 委员 会 主任 的 乐天 宇 是 米 丘 林学 说 在 中 国 的 一 位 狂热 的 鼓吹 者 和 推动 者 , 他 对 米 丘 林 学 说 在 中 国 的 传播 起 了 推波助澜 的 作用 。 解 放 以 后 , 他 掌握 北京 农业 大 学 的 最 高 行政 职 位 , 同 时 控制 着 “中 国米 乒 林 学 会 ”>, 这 为 他 推行 米 丘 林学 说 创造 了 有 利 的 条 件 。1951 年 3 月, 虽然 乐天 宇 被 解除 了 北京 农业 大 学 的 领导 职务 ,1952 年 6 月 的 《人 民 上 日报》 上 发 表 的 文章 也 公开 批判 乐天 宇 的 错误 , 但 文章 的 基调 仍然 是 学 习 苏联 先进 经 验 , 强 调 米 丘 林 生 物 学 是 惟一 正确 的 、 以 马克 思 主 义 为 指 导 的 科学 , 并 提出 要 刻不容缓 地 批判 唯心 的 摩尔 根 主 义 的 伪 科学 。 文 章 发 表 后 , 在 全 国 范围 内 继续 全 面 推行 李 森 科学 派 和 批判 摩尔 根 学 派 。1951 年 9 月 , 在 全 国 范围 内 开展 知 识 分 子 “思想 改 造 运动 ”, 使 那些 持 摩尔 根 遗 传 学 观点 的 生物 学 家 和 农业 育种 学 家 等 纷纷 公开 自己 的 “反动 学 术 思想 ”, 做 了 违心 的 公 开 检 查 。1952 年 后 , 中 国 遗传 学 界 的 一 边 倒 状况 愈 来 愈 严 重 , 再 加 上 苏联 专家 的 直接 和 间接 的 干预 , 已 经 容 不 下 摩尔 根 学 派 在 中 国 存在 了 。 在 这 种 形势 下 , 中 国 科 学 院 和 高 等 教育 部 于 1956 年 在 青岛 召开 遗传 学 座谈 会 , 会 议 旨 在 扭转 遗传 学 在 中 国 发 生 的 种 种 不 正常 情 况 , 并 在 遗传 学 上 贯彻 党 的 “百花 齐 放 、 百 家 争鸣 ”的 方针 。 历 时 15 天 的 “青岛 遗传 学 座谈 会 ”于 1956 年 8 月 10 日 正式 开幕 ,参加 代表 有 116 人 , 遗 传 学 界 的 两 派 主要 学 者 都 应 邀 参 加 了 会 议 。“ 青 岛 遗 传 学 座谈 会 ”是 解 放 初 期 在 自然 科学 中 第 一 次 较 大 规模 的 学 术 讨论 , 在 中 国 的 遗传 学 发 展 历 史上 具有 重要 地 位 , 是 一 次 历史 性 的 转折 .。“ 青 岛 遗 传 学 座 谈 会 ”的 一 个 积极 成 果 就 是 促进 建立 专门 研 究 生 物 遗 传 学 的 国家 级 研究 机 构 。1959 年 在 北京 成 立 了 中 国 科 学 院 遗 传 研究 所 ; 1961 年 在 上 海 成 立 复旦 大 学 遗传 研究 所 。 显 然 这 两 家 研究 机 构 在 较 长 的 一 段 时 间 里 的 研究 工作 及 成 果 与 当时 的 国际 水 平 相差 甚 远 , 但 不 管 怎样 , 它 们 为 中 国 日 后 在 遗传 学 研究 上 的 长 足 进步 商定 了 基础 。 自 1957 年 以 来 ,政治 运动 接连 不 断 , 一 次 又 一 次 掀起 批判 摩尔 根 学 说 和 持 有 摩尔 根 学 派 观点 的 学 者 的 高 潮 , 使 遗传 学 在 中 国 险 遭 扼杀 的 厄运 。 由 于 中 央 采 取 了 一 系列 的 措 施 , 纠 正 错误 , 使 我 国 遗 传 学 界 顿时 活 牙 起 来 , 重 新 开展 遗传 学 问题 的 全 国 性 讨论 , 初 步 形 成 学 术 争 鸣 的 良好 气氛 。 三 、“ 文 化 大 革命 ”时 期 的 中 国 遗 传 学 “文化 大 革命 ”几乎 毁灭 了 中 国 的 遗传 学 。 当 时 再 次 批判 摩尔 根 学 说 , 并 提出 来 自 资产 阶级 西方 的 摩尔 根 学 说 和 来 自修 正 主 义 苏联 的 李 森 科学 说 都 是 反动 的 , 都 必须 彻底 187 批判 , 彻 底 打 倒 。 这 一 时 期 与 育种 有 关 的 遗传 学 研究 结果 主要 是 : 1. 稻 、 麦 、 棉 、 玉 米 、 豆 类 、 麻 类 等 作物 的 个 体 发 育 , 特 别 是 阶段 发 育 的 研究 ; 2. 通过 有 性 杂交 对 遗传 规律 的 揭示 做 了 一 些 工作 , 包 括 小 麦 的 早熟 性 的 遗传 , 水 称 的 株 高 、 生 育 期 、 分 药性 、 穗 粒 数 等 性 状 遗 传 以 及 变异 趋势 , 对 玉米 杂交 种 的 生育 期 、 生 长 势 及 植株 形态 、 抗 逆 性 、 肉 雄 穗 发 育 、 粒 粒 营 养 成 分 、 产 量 等 性 状 的 遗传 规律 及 杂 优势 研究 , 远 缘 杂 交 获 得 了 一 些 遗传 学 与 育 种 学 上 有 意义 的 类 型 ; 3. 数量 遗传 与 育种 研 究 展 示 了 新 的 前 景 。 在 基础 理论 研究 方面 , 有 价值 的 工作 大 致 有 :微生物 遗传 转化 及 其 在 育种 中 的 应 用 、 植物 的 体 细胞 杂交 、 线 粒 体 互补 与 杂种 优势 等 研究 。 在 医学 遗传 学 研究 方面 ,1974 年 建 立 中 国人 外 周 血 、 羊 水 细胞 培养 技术 ,G 显 带 、C 显 带 、X 小 体 等 一 整套 20 世纪 ?70 年 代 细胞 遗传 学 技术 。 四 “文化 大 革命 ”后 的 中 国 遗 传 学 1. 中 国 遗 传 学 会 成 立 和 发 展 中 国 遗 传 学 会 成 立 于 1978 年 , 同年 加 入 中 国 科 学 技术 协会 。1978 年 以 来 已 召开 六 届 全 国 代 表 大 会 。 李 汝 祺 、 谈 家 桢 、 李 振 声 曾 任 第 一 至 五 届 理 事 长 。 第 六 届 理 事 会 理事 长 为 复旦 大 学 赵 寿 元 。 现 有 会 员 1. 2 万 人 。 中 国 遗传 学 会 下 设 6 个 专业 委员 会 , 还 有 科普 教 育 、 青 年 工作 及 编辑 委员 会 。 每 年 活动 在 10 次 以 上 。 方 案外、 吴县、 庚 庆 汉 等 曾 担任 过 普及 工作 委员 会 的 负责 人 。 中 国 遗 传 学 会 成 立 20 多 年 来 , 共 举办 200 余 次 学 术 活 动 , 这 些 活动 涉及 人 类 、 医 学 、 动 物 、 植 物 以 及 伦理 法 学 等 各 个 方面 。 通 过 会 议 交 流 , 展 示 了 最 新 的 研究 成 果 , 并 将 一 批 青年 学 者 推 向 学 术 舞 台 .。 在 这 些 活动 中 , 学 者 专家 认为 “伦理 法 学 和 社会 问题 ”是 随 188 着 科学 进步 和 基因 组 研究 以 及 克隆 、 安 乐 死 、 艾滋 病 等 而 应 该 引起 重视 的 问题 。 从 事 遗 传 学 各 分 支 领 域 的 科学 工作 者 应 与 伦理 学 家 、 法 学 家 和 社会 学 家 一 道 , 以 魏 新 的 伦理 道德 观念 对 人 类 所 面临 的 由 生物 科学 高 技术 发 展 带 来 的 难题 做 出 正确 的 反应 , 在 科学 界 建立 相应 的 科学 道德 规范 , 为 国家 决策 机 构 提供 制定 既 有 利于 生命 科学 、 医 学 发 展 , 又 有 利 于 地 球 上 生命 质量 及 周围 环境 的 法 规 和 政策 的 社会 学 基础 和 哲学 基础 , 把 伦理 学 的 工作 推 向 深入 .这 也 是 今后 学 会 工作 的 重点 之 一 。 美 、 英 、 法 、 日 、 德 、 中 等 6 国 参与 的 人 类 基 因 组 计划 “工作 框架 图 ”的 完成 是 2000 年 自 然 科学 史 重 要 的 里 程 碑 。 所 有 人 类 基因 的 鉴 定 与 人 体 奥 秘 的 前 明 已 初 见 曙 光 。 中 国 遗 传 学 会 基因 组 委员 会 不 失 时 机 地 开展 了 这 方面 的 学 术 交 流 。 中 国 遗 传 学 会 的 科普 宣传 工作 , 自 学 会 成 立 之 日 起 就 得 到 理事 会 的 重视 与 支持 , 相 继 召 开 过 六 次 科普 工作 会 议 , 多 次 开展 科普 宣传 专场 。 自 1990 年 起 中 国 遗 传 学 会 组 成 了 科普 宣传 队 和 医疗 队 后 , 科 普 工 作 形 成 一 种 制度 , 即 每 年 开展 一 次 大 型 科普 宣传 与 义诊 活动 。 科 普 宣 传 的 重点 主要 是 遗传 流行 病 的 调查 和 遗传 疾病 知识 的 普及 并 配合 义诊 , 为 临床 医生 讲授 遗传 学 的 基础 知识 。 中 国 遗 传 学 会 下 属 的 3 个 刊物 一 一 《 遗 传 学 报 》(2000 年 从 双月刊 改 为 月 刊 )《 激 光 生物 学 报 》 和 《遗传 } 杂 志 都 取得 了 一 定 成 绩 。 中 国 遗 传 学 会 1980 年 加 入 国际 遗传 学 联合 会 ,并 组 团 先后 参加 过 1983 年 .1988 年 、 1993 年 在 印度 、 加拿大、 英国 吾 开 的 第 十 五 、 十 六 、 十 七 届 国 际 遗 传 学 大 会 , 主 办 过 多 次 大 型 国际 会 议 。 其 中 1998 年 在 北京 召开 的 第 十 八 届 国际 遗传 学 大 会 由 李岚清 副 总 理 担任 大 会 名 誉 主席 , 谈 家 桢 任 主席 , 大 会 代表 2 000 名 。 这 次 大 会 取得 圆满 成 功 , 国 际 遗 传 学 联合 会 主席 称 “ 这 次 大 会 是 成 功 的 , 可 以 成 为 今后 国际 遗传 学 大 会 的 模板 ”。 2. 农作物 遗传 育种 的 发 展 1979 一 2000 年 , 农作物 遗传 育种 研究 取 得 很 大 进展 。(1) 在 全 国 范围 内 大 规模 补充 征集 各 种 农作物 品种 资源 , 在 全 国 重点 和 边 远 地 区 开展 大 豆 、 水 稻 、 小 麦 等 农作物 的 地 方 品种 和 边缘 野生 种 的 考察 收集 工作 , 在 此 基础 上 进行 整理 、 鉴定 和 研究 。 至 1995 年 底 , 已 对 粮 、 油 、 棉 、 麻 、 烟 、 糖 类 等 多 种 作物 约 20 万 份 种 质 资源 进行 了 特性 鉴定 , 共 获 得 115 万 个 数据 。 对 这 些 材料 还 进行 了 综合 评 价 或 细胞 学 鉴定 。 已 建成 国家 作物 种 质 资源 信息 系统 以 及 染色 体 和 同 工 酶 图 像 分 析 系 统 , 获 得 现 有 162 种 作物 、35 万 份 种 质 资 源 的 信息 2 000 万 个 数据 项 , 实 现 集中 管理 。 “ 九 五 > 期间, 不 少 单 位 应 用 形态 学 、 细 胞 学 、 遗传 学 和 分 子 遗 传 学 等 相 结合 的 方法 , 进 行 作物 种 质 资源 的 研究 和 创新 , 都 取得 了 可 喜 成 绩 。(2) 为 了 适应 新 形势 , 作 物 育 种 目标 逐渐 从 单纯 追求 高 产 , 转变 为 将 高 产 、 优 质 、 多 抗 等 综合 优良 性 状 列 为 作物 育种 主要 目 标 , 并 围绕 选 育 新 品种 , 相 应 地 安排 了 育种 新 技术 、 亲 本 创新 、 鉴 定 方法 以 及 一 些 基 础 研究 工作 ,使 得 新 品种 选 育 水 平 不 断 提 高 。 在 此 期 间 , 新 育成 品种 的 抗 性 明显 提高 , 品 质 育种 和 专用 型 品种 选 育 取得 突破 性 进展 , 并 且 育 成 一 大 批 高 产 、 优 质 、 多 抗 等 综合 性 状 优良 的 新 品种 。(3) 重视 农作物 育种 理论 和 方法 研究 , 在 育种 方向 上 , 先 后 提出 了 大 穗 大 粒 、 叶 型 模式 、 理 想 株 型、 最 佳 谷 草 比 、 穿 梭 育 种 等 理论 , 大 力 发 展 推广 农作物 杂种 优 势利 用 ,特别 是 80 年 代 以 来 , 在 成 功 地 选 育 出 粳 型 光敏 不 育 系 后 , 又 在 籼 型 光 温 敏 不 育 系 的 选 育 上 取得 突破 。 在 两 系 法 水 稻 研 究 的 推动 下 , 小 麦 、 大 麦 、 油 菜 、 大 豆 等 作物 也 发 现 了 光 温 敏 不 育 现 象 , 进 一 步 开 展 了 两 系 法 不 育 系 的 选 育 和 杂交 组 合 的 测 配 研究 。 (4) 生物 技术 与 化 学 诱 变 剂 的 进一步 开拓 应 用 , 特 别 是 组 织 培养 、 基 因 导 和 人、 基因 重组 等 生物 技术 研究 领域 取得 很 大 进展 。 利 用 这 些 成 果 , 将 使 生物 技术 更 有 效 地 应 用 于 作物 品种 改良 。 生 物 技 术 与 常规 育种 技术 相 结合 的 作物 育种 新 途径 , 将 大 大 提高 育种 工作 者 的 遗传 操作 技能 , 逐 渐 实 现 按 人 类 需要 定向 育种 , 为 农业 生产 发 展 做 出 更 大 贡献 。 3. 人 类 和 医学 遗传 学 的 发 展 1978 年 起 , 在 中 国 遗传 学 会 人 类 和 医学 遗传 委员 会 以 及 后 来 成 立 的 中 华 医学 会 医学 遗传 专科 分 会 等 学 术 组 织 的 推动 下 , 人 类 和 医学 遗传 学 的 研究 全 面 复苏 。 在 人 类 细胞 遗 传 学 方面 , 染 色 体 制备 技术 包括 各 种 显 带 技 术 迅速 普 及 , 成 为 临床 上 应 用 最 广 的 遗传 检 测 手段 , 并 陆续 鉴定 了 1 200 种 以 上 国际 首 报 的 人 类 异常 核 型 。 在 人 类 单 基因 病 遗 传 学 方 面 , 组 织 了 对 血红 蛋白 病 〈 包 括 异 常 血 红 蛋 白 综 合 征 和 地 中 海 贫 血 )、 葡 萄 糖 -6- 磷 酸 脱 氢 酶 缺乏 症 和 葵 丙 酮 尿 症 的 大 规模 群体 调 查 , 基 本 上 摸 清 了 这 些 疾病 在 中 国 的 发 生 率 和 流行 病 学 特点 , 以 及 具 中 国 特色 的 基因 突 变 类 型 等 。 通 过 DNA 分 子 杂 交 和 DNA 体外 扩 增 等 手段 能 进行 基因 诊断 的 单 基因 病 有 : 葵 丙 酮 尿 症 、 进 行 性 假 肥 大 型 肌 营养 不 良 、 肝 豆 状 核 变性 、 血 友 病 A、 血 友 病 B、 肴 肌 萎缩 症 、 成 人 型 多 圳 肾 、 脆 性 X 综合 征 A、 享 廷 顿 氏 病 、 遗 传 性 兰 椎 小 脑 共 济 失调 、 软 骨 发 育 不 全 、 高 雪 氏 病 、 溶 酶 体 贮 积 病 、 性 反 转 综合 征 、B- 地 中 海 贫 血 、 对 氨基 马 尿酸 尿 症 , 等 等 。 此 外 , 还 进行 了 血 友 病 B 基因 治疗 的 探索 。 在 人 类 多 基因 病 遗 传 学 方面 , 进 行 了 唇裂 等 先天 畸形 的 群体 发 病 率 调查 、 遗 传 率 计算 以 及 亲属 中 再 发 风险 估计 等 研究 。 在 肿 瘤 遗 传 学 方面 , 对 肿瘤 和 其 他 实体 瘤 以 及 白 血 病 的 细胞 遗传 学 , 对 食管 癌 、 原 发 性 肝癌 、 189 急性 早 幼 粒 细胞 白血病 的 分 子 遗 传 学 进行 了 长 期 的 系列 研究 ,取得 了 举世 瞩目 的 成 果 。 在 人 类 和 群体 遗传 学 方面 , 若 干 个 研究 集体 分 别 从 各 自 的 研究 领域 (如 对 白细胞 抗原 等 位 基 因 频 率 的 分 布 研究 、 对 免疫 球 蛋 白 Gm 同 种 异型 的 研究 、 对 大 量 遗 传 标 记 遗 传 多 态 性 的 研究 .对 中 国人 群 基因 频率 的 主 成 分 分 析 、 对 中 国 汉 族 与 主要 少数 民族 DNA 样本 进行 遗 传 相 互 关系 的 研究 等 ) 得 出 了 相似 的 结论 :中 华 民族 大 家 庭 可 细 分 为 南北 两 大 群体 。 这 一 时 期 有 几 项 创新 性 成 果 受 到 国际 重视 .例如 : 1990 年 计 雪 文 等 首 报 X- 连 锁 的 进行 性 胸 背 型 营养 不 良 ; 1991 年 胡 诞 宁 等 报道 抗生素 诱 发 耳 压 的 易 感 性 为 线粒体 遗传 ,1994 一 1995 年 费 虹 明 等 报道 了 在 傣族 和 莱 族 中 发 现 2 个 HLA 新 等 位 基因 。 陈 冬 和 陈 赛 娟 等 于 1990 年 与 若干 国外 研究 集体 几乎 同时 报道 了 急性 早 幼 粒 细胞 白血病 的 特异 性 染色 体 易 位 及 其 分 子 机 理 ,1993 年 又 首 报 该 白血病 的 一 种 新 的 染色 体 易 位 及 其 分 子 机 理 ,1996 年 还 报道 了 用 三 氧化 二 砷 制剂 治疗 该 白血病 的 临床 疗 效 及 其 作用 机 制 , 使 中 国 在 国际 白血病 遗传 学 研究 中 处 于 醒目 的 位 置 。 令 人 欣喜 的 是 , 在 世纪 之 交 , 中 国人 类 和 医学 遗传 学 涌现 出 一 大 批 原 始 创新 研究 成 果 , 标 志 着 一 个 全 新 的 成 长 时 期 已 经 来 临 .中 国学 者 完成 了 人 基因 组 全 序列 1%% 的 测序 任 务 。 全 国有 若干 个 研究 单位 致力 于 人 类 新 基 因 的 分 离 、 克 隆 、 定 位 和 特征 分 析 , 仅 复旦 大 学 遗传 学 研究 所 报道 的 已 近 五 十 种 , 其 他 单位 报道 的 疾病 相关 基因 有 : 骨 质 下 松 一 假 性 神经 胶 质 瘤 综合 征 基因 ZRP5, 神 经 性 高 频 耳 侮 基 因 GJB3, 短 指 畸 形 基因 7 五 妃 ,无 精 症 基因 ZNF463, 遗 传 性 乳 光 本 质 工 基 因 DSPP, 位 于 10ql11. 2 的 无 恒 齿 即 “ 贺 一 赵 缺 乏 ” 基 因 , 等 等 。 在 肿瘤 遗传 学 及 多 基因 病 遗传 学 方面 , 中 国学 者 对 食管 癌 、 胃 癌 、 鼻 190 咽 癌 、 原 发 性 肝癌 、 原 发 性 上 颌 面部 鳞 状 细 胞 癌 以 及 工 型 糖尿 病 和 原 发 性 高 血压 等 易 感 性 基因 的 鉴定 引起 国际 重视 。 需 要 指出 , 中 国学 者 有 几 项 研究 成 果 标 志 着 中 国 的 人 类 和 医学 遗传 学 研究 已 从 分 析 单 个 基因 发 展 到 分 析 基 因 家 族 、 作 用 途径 或 作用 系统 中 的 多 个 基因 及 其 相互 作用 。 例 如 : 与 下 丘脑 一 垂体 一 肾上腺 轴 重 要 生理 功能 有 关 的 200 条 新 基 因 的 全 长 cDNA 克隆 和 测序 ;在 急性 早 幼 粒 细胞 白血病 细胞 分 化 过 程 中 受 全 反 式 维 甲酸 调控 的 169 个 基因 及 其 表达 网 络 ;在 CD34+ 造血 干细胞 / 祖 细胞 中 表达 的 300 个 基因 的 cDNA 克隆 和 功能 分 析 , 关 于 乙 型 肝炎 病毒 阳性 肝 细 胞 瘤 基 因 表 达 谱 的 全 面 特 征 描述 。 用 人 类 遗传 学 手段 对 人 和 群 源流 迁移 的 研究 也 取得 新 进展 。 中 国学 者 以 亚洲 163 个 人 群 中 12 127 名 男性 个 体 为 样本 , 用 3 种 Y 染色 体 双 等 位 基因 标记 分 型 , 其 结果 再 次 支持 东亚 现代 人 起 源 于 非洲 的 假说 。 4. 中 国 遗 传 工程 的 发 展 1977 年 2 月 , 中 国 科学 院 在 北京 召开 遗 传 工程 研究 工作 会 议 , 这 是 我 国 第 一 次 召开 的 遗传 工作 会 议 。 会议 制定 了 1977 一 1980 年 规划 和 1977 年 计划 .1978 年 全 国 科 学 大 会 把 遗传 工程 列 为 国家 科技 八大 重点 发 展 领域 之 一 。1982 年 国家 科 委 “六 五 ”攻关 支持 了 第 一 批 基因 工程 项 目 。 选 择 乙 肝 表 面 抗原 基因 工程 疫苗 作为 主攻 课题 .1983 年 11 月 经 国务 院 批准 建立 了 中 国生 物 工 程 开发 中 心 。 刘 永 辉 在 1985 一 1996 年 任 中 国生 物 工 程 开 发 中 心 主任 “863” 生 物 领 域 委员 会 委员 ;, 丁 勇 于 1996 一 1999 年 任 该 中 心 主任 、“863” 生 物 领域 办 公 室 主任 、 专 家 委员 会 委员 ;, 刘谦 从 1999 年 至 今 任 该 中 心 主任 “863” 生 物 领 域 办 公 室 主任 。1986 年 , 国 家 将 生物 技术 列 人 国家 重点 科技 攻关 计划 和 “863” 高 技术 发 展 计划 ,使 我 国 基 因 工 程 进入 一 个 大 发 展 时 期 。 在 基因 工程 基础 研究 方面 , 开 展 了 大 肠 杆菌 表达 系统 、 酵 母 表达 系统 、 哺 乳 动物 细 胞 表达 系统 、 昆 虫 表达 系统 和 哺乳 动物 个 体 表达 系统 等 研究 。 在 基因 工程 药物 和 疫苗 方 面 的 成 果 有 : 乙 型 肝炎 表面 抗原 基因 工程 疫 苗 和 天 88-K99 仔猪 腹泻 基因 工程 疫苗 的 中 试 研究 , 以 及 o- 干 扰 素 、Y- 干 扰 素 、 白 细胞 介 素 -2、 人 生长 激素 等 . 在 农业 基因 工程 方面 的 成 果 有 : 猪 生 长 激素 、 鱼 类 基因 转移 定向 育 种 、 转 苏 云 金 杆 菌 杀 虫 蛋白 基因 的 烟草 及 其 抗 虫 性 研究 、 利 用 TMYV 外 壳 蛋 白 基 因 培 育 抗 TMYV 转基因 烟草 , 以 及 抗 除草 剂 、 抗 盐 、 耐 旱 转基因 作物 等 研究 。 从 1986 一 2000 年 , 由 于 “863” 计 划 和 三 个 五 年 计划 的 国家 科技 攻关 , 我 国生 物 技术 的 主体 基因 工程 的 研究 、 开 发 以 至 产业 化 都 得 到 莲 勃 的 发 展 : 基因 工程 疫苗 ” 乙 型 肝炎 表面 抗原 基因 工程 疫苗 , 是 我 国 最 早 自 主 研制 的 第 一 个 医 用 基因 工程 疫苗 ;霍乱 基因 工程 菌 苗 , 即 将 取得 新 生物 制品 证 书 ;痢疾 双 价 工程 菌 苗 ,已 获 国家 卫生 部 颁发 的 新 生物 制品 证 书 , 仔 猪 腹 海 基 因 工 程 菌 苗 , 已 生产 并 在 养 猪 业 得 到 广泛 应 用 。 多 肽 和 细胞 因子 的 基因 工程 药物 alb 型 干扰 素 已 成 为 我 国 第 一 个 一 类 基因 工程 新 药 ; 人 基因 工程 2a 型 干扰 素 , 作为 二 类 新 药 已 取得 准 字号 生产 文 号 , 人 基因 工程 Y- 干 扰 素 , 已 有 药品 供应 市 场 , 人 基因 工程 白细胞 介 素 -2 已 于 1997 年 进行 生产 ; 重组 人 生长 激 素 已 有 产品 供应 市 场 , 基因 工程 链 激酶 已 获 生产 文 号 ; 重组 人 粒 细 胞 一 巨 唆 细 胞 集落 刺 激 因子 已 获 生产 证 书 , 基 因 工 程 粒 细胞 集落 刺激 因子 已 进行 生产 ; 基因 工程 肿瘤 坏死 因 子 已 获 新 药 证 书 , 重 组 人 胰岛 素 已 获得 新 药 证 书 , 基 因 工 程 表皮 生长 因子 已 取得 新 药 证 书 和 试 生 产 文 号 。 进 入 90 年 代 以 来 , 已 有 12 个 基因 工程 药物 投入 生产 , 生产 厂家 有 30 多 家 .目前 在 产业 化 方面 存在 的 主要 问题 是 : 基 因 工 程 药 物 仿 制 多 , 创 新 少 , 基 因 工 程 药物 生产 的 盲目 性 和 重复 性 ,处 于 无 序 竞争 状态 ; 产业 化 规模 小 、 品 种 少 , 年 销售 额 不 高 。 基因 治疗 ”我 国 基 因 治 疗 的 研究 取得 了 一 些 重 大 进展 : 血 友 病 基因 治疗 在 临床 上 获 得 成 功 ; 恶性 肿瘤 的 基因 治疗 已 通过 药 审 , 正 进行 一 期 临床 试验 。 另 有 用 重组 腺 病毒 介 导 的 反 义 瘤 基因 治疗 肝癌 、 地 中 海 贫 血 病 的 基 因 治 疗 , 以 及 心血 管 病 和 神经 性 疾病 的 基因 治疗 均 处 于 实验 室 研 究 阶段 。 转基因 动物 “转基因 鱼 育 种 方面 已 育成 当代 转基因 鱼 , 为 转基因 育种 的 实用 化 打下 基础 ;转基因 瘦 肉 型 猪 育种 研究 方面 , 已 获 得 快速 生长 的 转基因 猪 , 并 生产 出 Gs 代 转 基 因 猪 , 动 物 乳 腺 生物 反应 器 研究 方面 , 已 获 得 转基因 山羊 。 转基因 农作物 “” 抗 烟草 花 叶 病毒 的 转 基 因 烟草 研究 方面 , 已 构建 成 功 抗 TMYV 的 烟 草 转基因 植株 并 进行 了 大 田 试验 ;基因 工程 抗 虫 棉花 研究 已 达到 国际 同类 研究 水 平 。 为 了 促进 、 推 动 我 国生 物 工 程 研 究 的 快 速 发 展 ,1993 年 6 月 7 日 建立 了 中 国生 物 工 程 学 会 。 学 会 选举 产生 了 由 68 人 组 成 的 第 一 届 理 事 会 , 理 事 长 为 谈 家 杭 。1997 年 9 月 举 行 第 二 次 代表 大 会 , 选举 产生 了 由 80 人 组 成 的 第 二 届 理 事 会 , 名 誉 理事 长 为 谈 家 桢 , 理 事 长 为 匡 克 强 。2001 年 6 月 在 第 三 次 代表 大 会 上 选举 产生 第 三 届 理 事 会 , 谈 家 桢 为 名 誉 理事 长 , 陈 竺 为 理事 长 。 参考 文献 谈 家 桢 , 赵 功 民主 编 :《 中 国 遗 传 学 史 》, 上 海 ; 科技 教育 出 版 社 ,2002。 ( 赵 功 民 ) 191 进化 论 〈The Theory of Evolution ) 进化 论 是 有 关 生 物 界 发 展 和 演化 的 理 论 , 是 生物 学 中 最 基础 、 最 综合 的 理论 。 生 物 进化 的 思想 和 观点 渗透 到 生物 学 的 各 个 领 域 , 为 生物 学 各 分 支 学 科 的 建立 和 发 展 提供 了 必要 的 理论 基础 。 自 然 界 中 的 不 同 生物 类 群 在 形态 、 生 理 、 行 为 和 适应 等 方面 所 表现 出 的 各 种 复杂 现象 只 能 在 进化 理论 的 基础 上 得 到 统一 的 解释 。 现 代 的 进化 理论 不 仅仅 是 一 种 思想 理论 , 它 已 发 展 成 为 一 个 专门 研究 生物 进化 的 历史 过 程 、 进 化 的 原因 以 及 进化 机 制 的 特殊 的 学 科 和 领域 , 即 进化 生物 学 (evolutionary biology) 。 在 为 生物 学 各 分 支 学 科 的 发 展 提供 思想 理论 基础 的 同时 , 生 物 进化 理论 也 在 不 断 吸 收 和 综合 生物 学 各 个 学 科 领 域 的 研究 成 果 , 不 断 地 发 展 和 完善 。 19 世纪 中 叶 , 达 尔 文 《物种 起 源 》(T7me O7zzgsz oj ,Species by Meazas or Natz7al Selectioz) 的 发 表 , 标志 着 人 类 对 生物 界 认识 的 重大 进步 , 以 自然 选择 理论 为 基础 的 生物 进化 论 科 学 地 解释 了 物种 的 起 源 和 发 展 , 阐 明了 生物 界 发 展 的 基本 规律 , 在 生物 学 领域 完成 了 一 次 伟大 的 思想 革命 。19 世纪 末 , 达 尔 文学 说 逐渐 传人 中 国 。1898 年 ,严复 首先 编译 出 版 了 我 国 第 一 本 系统 介绍 达尔 文学 说 的 书籍 《天 演 论 》, 对 达尔 文 “ 物 竟 ” “天 择 ” 的 进化 思想 进行 了 详细 的 介绍 和 评述 .此 后 , 介 绍 达 尔 文 生平 和 学 说 的 文章 和 书籍 相 继 出 版 .1903 年 , 李 郁 根据 《达尔 文 自传 》 编 译 出 版 了 《天 演 学 者 初 祖 达尔 文 传 》, 除 介绍 达尔 文 的 生平 外 , 还 特 增加 了 “达尔 文 以 前 之 生物 学 ”和 “天 演 学 ”两 章 , 使 读者 在 了 解 达尔 文生 平 的 同时 , 也 能 了 解 基 本 的 进化 原理 ; 1915 年 , 我 国 现代 生物 学 先驱 秉 志 在 《科学 》 创 刊 号 上 发 表 “ 生 物 学 概论 ”一 文 , 从 不 同 角度 分 析 了 达尔 文 进化 学 说 的 意义 , 他 还 节 译 了 达尔 文 《动物 和 植物 在 家 养 条 件 92 下 的 变异 》 一 书 中 的 部 分 章节 连载 于 《 科 学 》 第 一 卷 第 二 、 三 、 六 期 上 ; 1902 年 和 1903 年 , 马 君 武 就 曾 将 《物种 起 源 》 一 书 中 的 第 三 章 “ 生 存 竞争 ”和 第 四 章 “ 自 然 选 择 ” 择 译 为 中 文 , 并 分 别 以 《达尔 文物 竟 篇 》 和 《达尔 文 天 择 篇 ) 单 行 本 出 版 ,此 后 ,又 于 1920 年 将 《物种 起 源 》 全 书 译 成 中 文 , 取 名 《 达 尔 文物 种 原始 》, 分 四 册 由 中 华 书 局 出 版 . 这 些 文章 和 书籍 的 发 表 进 一 步 扩大 了 达尔 文学 说 在 中 国 的 影响 。 在 20 世纪 初 , 由 于 备 德 尔 遗 传 定律 的 重 新 发 现 和 德 弗 里 斯 (H. de Viries) 突变 理论 的 发 表 , 暴 露 了 达尔 文学 说 中 关于 遗传 变异 理论 的 弱点 , 从 而 引起 了 人 们 对 生物 进化 机 理 的 探讨 和 研究 , 少 数学 者 根据 突变 学 说 对 达尔 文 的 自然 选择 理论 提出 了 怀疑 , 甚 至 否 定 。 对 此 , 我 国生 物 学 界 也 给 予 了 高 度 的 重 视 , 在 《科学 》 杂 志 上 , 连 续 发 表 了 “新 天 演说 ”“ 天 演 新 义 ” 和 “达尔 文学 说 今日 之 位 置 ”等 文章 , 在 反对 和 否定 达尔 文学 说 的 同 时 , 也 积极 介绍 进化 理论 发 展 过程 中 的 新 思 想 、 新 观点 。 胡 先 驻 在 “达尔 文学 说 今日 之 位 置 ”一 文中 就 指出 :“ 排 斥 达 氏 学 说 之 言 , 激昂 过 当 , 盲 从 不 察 , 被 害 无 限 , 信 和 侨 。 然 以 数 人 言论 不 中 情理 , 遂 于 反对 达 氏 学 说 之 言 充 耳 不 闻 ,, 又 不 可 也 。 达 氏 学 说 中 情人 理 , 根基 稳固 ,摇动 维 艰 , 固 也 ; 然 其 弱点 繁多 , 彰 然 可 靓 , 又 平 情 之 论 也 , 达 氏 学 说 之 弱点 诚 不 可 掩 侨 ;而 于 他 人 能 于 达 氏 学 说 补 偏 救 弊 者 , 又 掩 耳 而 走 , 是 固步自封 , 不 求 进 益 也 。 君 人 为 学 , 志 在 求 真 , 是 是 非 非 , 不 宜 偏 党 .” 这 表现 了 我 国 早 期 生物 学 家 对 达尔 文 进化 学 说 科学 的 .实事求是 的 理解 和 认识 .20 世纪 上 半 叶 , 我 国 近代 自然 科学 一 直 处 于 比 较 落 后 的 状况 。 在 这 段 时 间 里 , 有 关 进 化 论 的 工作 主要 是 传播 和 宣传 , 但 在 科学 研究 方 面 也 做 了 一 些 工 作 。 陈 杆 是 我 国 较 早 在 生物 进化 领域 开展 研究 工作 的 学 者 , 在 20 年代 初 , 他 就 以 生物 进化 的 思想 为 指导 , 对 金鱼 变异 、 遗 传 和 演化 的 规律 进行 研究 , 并 陆续 发 表 了 “人 金鱼 外 形 的 变异 ”(1925)、“ 透 明和 五 花 , 金 鱼 中 第 一 例 孟 德尔 式 遗 传 ”(1928) 和 “人 金鱼 蓝 色 和 棕色 的 遗传 ”(1934) 等 研究 论文 。 特 别 值得 指出 的 是 ,1929 年 ,我国 古 人 类 学 家 裴 文 中 发 现 了 “北京 人 ”的 第 一 个 头盖骨 化 石 , 为 研究 人 类 的 起 源 和 进化 提供 了 极为 重要 的 证 据 , 产 生 了 震惊 世界 的 影响 。 20 世纪 50 年 代 以 后 ,生物 学 各 分 支 学 科 都 得 到 迅速 的 发 展 , 尤 其 是 古生物 学 、 和 群体 遗传 学 和 分 子 生物 学 的 发 展 , 为 研究 生命 的 起 源 和 进化 提供 了 许多 新 的 证 据 , 并 提出 了 许多 新 的 进化 观点 和 进化 学 说 。 在 这 种 背景 下 , 我 国学 者 一 方面 积极 地 了 解 、 吸 收 国外 的 新 思想 、 新 观点 , 另 一 方面 , 从 理论 探索 的 角度 积极 开展 生物 进化 研究 , 探 索 生 命 起 源 和 进化 的 机 制 , 同 时 将 生物 进化 思想 应 用 于 指导 生产 实践 , 取 得 了 一 些 显著 的 成 就 。 1956 年 8 月 在 青岛 召开 的 遗传 学 座谈 会 是 我 国 遗 传 和 进化 学 界 一 次 具有 历史 意义 的 会 议 , 是 排除 了 李 森 科 思 想 的 禁 钢 以 后 , 不 同学 派 相互 交流 、 百 家 争鸣 的 一 次 盛会 , 该 座谈 会 虽 以 遗传 学 为 主题 , 但 很 多 议题 , 诸 如 遗传 与 环境 的 关系 、 遗 传 与 系统 发 育 等 ,都 与 进化 论 有 密切 的 联系 , 对 我 国 六 七 十 年 代 生物 进化 的 研究 产生 了 广泛 的 影响 。80 年 代 , 为 纪念 达尔 文 逝 世 100 周年 , 中 国 科学 院 和 中 国 科 协 在 北京 举行 了 “纪念 达尔 文 逝世 100 周年 学 术 研讨 会 ”>, 并 出 版 了 《纪念 达尔 文 逝世 100 周年 学 术 论 文集 》。9%0 年 代 , 为 交 流 生物 进化 研究 中 的 新 理论 和 新 方法 , 探 讨 生物 进化 理论 的 发 展现 状 和 发 展 趋势 , 推 动 生物 进化 研究 在 我 国 的 开展 , 中 国 科 学 院 在 香山 组 织 召 开 了 以 “生物 进化 的 新 理论 和 新 方法 ”为 主题 的 第 79 次 香山 科学 会 议 , 组 织 国内 有 关 专 家 围绕 自然 选择 理论 的 发 展 及 其 面临 的 挑战 、 系 统 发 育 重建 理论 和 方法 的 发 展 、 分 子 进化 研究 的 现状 和 趋势 、 生 物 进 化 的 速率 和 式样 以 及 进化 理论 在 生物 学 中 的 地 位 及 我 们 的 对 策 等 问题 进行 了 广泛 而 热烈 的 讨论 。 20 世纪 下 半 叶 , 我 国 在 生物 进化 研究 各 个 领域 都 有 所 发 展 。 赵 玉 芬 等 通过 对 N- 磷 酰 化 氨基 酸 及 其 肽 衔 生物 进 行 了 研究 , 发 现 这 些 生成 物 具 有 磷酸 酯 交换 、 磷 酰基 转 位 以 及 自身 长 大 等 生命 现象 , 针 对 这 种 以 磷 酰 基 为 中 心 的 有 机 协同 效应 在 核酸 、 蛋 白质 和 糖 的 生化 过 程 中 所 起 的 作用 , 提 出 了 “ 磷 是 生命 化 学 过 程 的 调控 中 心 ” 的 学 术 观 点 , 并 在 生 命 起 源 研 究 领 域 独辟蹊径 , 提 出 了 “核酸 与 蛋白 质 共同 起 源 ” 学 说 , 引起 世界 的 关注 。 张 网 通过 长 期 的 野外 工作 , 发 现 了 世界 上 极为 罕见 的 保存 有 细胞 和 组 织 分 化 的 原 植 体 植物 的 化 石 以 及 距 今 约 6 亿 年 的 多 细胞 动物 胚胎 化 石 , 受 到 国际 古生物 学 界 的 高 度 评价 , 被 认为 是 “打开 了 透视 前 寒 武 纪 生命 的 窗口 ”。 动物 学 家 陈 世 阳 、 陈 宜 瑜 等 致力 于 动物 遗传 变异 和 进化 规律 的 研究 , 并 积极 从 理论 角度 探讨 物种 的 概念 以 及 物种 形成 和 分 化 的 机 制 。 陈 世 双 编写 的 《进化 论 与 分 类 学 》 曾 获 1978 年 全 国 科 学 大 会 奖 和 中 国 科 学 院 重大 科技 成 果 奖 。 洪 德 元 领导 的 “系统 与 进化 植 物 学 国家 重点 实验 室 ” 则 着 重 研究 植物 物种 形成 的 过 程 以 及 植物 系统 发 育 和 进化 的 机 制 , 并 以 生物 进化 思想 为 指导 , 积 极 开展 濒 和 危 植 物 致 濒 机 制 和 保护 措施 的 研究 。 在 进化 的 分 子 基础 方面 , 以 谈 家 桢 为 代表 的 进化 遗 传 学 家 对 球 虫 、 果 晶 等 类 群 性 状 变异 的 遗传 基础 进行 了 深入 研究 , 对 不 同类 群 种 内 、 种 间 遗 传 物质 的 结构 特点 及 其 变异 式样 进行 了 分 析 , 为 探讨 物种 形成 和 分 化 的 分 子 机 制 提 供 了 很 多 有 用 的 资料 。 193 20 世纪 50 年 代 以 后 ,一 批 有 关 现 代 进 化 理论 的 经 典 著 作 被 相继 译 成 中 文 , 包 括 杜 布 赞 斯 基 (T. Dobzhansky) 的 《遗传 学 与 物种 起 源 》 史 旦 宾 斯 (G. 直 . Stebbins) 的 《 植 物 的 变异 和 进化 入 木村 资 生 (M. Kimura ) 的 《分 子 进化 中 性 理论 》 F. J., Ayala 和 JW. Valentine 合 著 的 《现代 综合 进化 理论 》 以 及 D. J. Futuyma 编写 的 《进化 生物 学 》 等。 与 此 同时 , 也 出 版 了 一 批 由 我 国学 者 编写 的 进 化 论 教 材 , 包 括 朱 洗 编写 的 《生物 的 进化 》 (1958)、 郭 学 聪 编写 的 《达尔 文 主义 》 (1961)、 方 宗 如 和 江 乃 昔 编 写 的 《进化 论 》 (1986)、 李 难 编 写 的 《进化 论 教程 》(1990) 和 张罗 编 写 的 《生物 进化 》(1998) 等 。 现代 进化 理论 既是 现代 科学 , 又 包含 着 人 类 文明 的 思想 精华 。 现 代 进 化 理论 在 揭示 生物 界 发 展 和 演化 基本 规律 的 同时 , 也 带 给 人 人 们 一 种 新 思想 、 新 观点 。19 世纪 , 达 和 尔 文 进化 学 说 的 提出 , 促 进 了 人 类 自然 观 的 一 次 大 变革 , 使 人 们 认识 到 生物 界 是 连续 的 、 发 展 的 、 变 化 的 ; 20 世纪 , 普 里 高 京 〈L. Prigogine) 耗 散 结 构 理 论 的 提出 , 则 进一步 证 实 了 非 生命 系统 中 也 存在 从 混沌 到 有 序 的 、 类 似 生 物 进 化 的 演化 行为 , 证 实 了 演化 规律 是 自然 和 社会 发 展 的 普遍 规律 , 从 而 推 动 和 完成 了 人 类 科学 观念 的 又 一 次 重大 变 革 。 随 着 人 类 对 自然 界 认 识 的 不 断 深 入 , 生 物 进 化 理论 也 将 不 断 得 到 补充 和 完善 .目前 , 发 育 生 物 学 的 发 展 和 对 生物 基因 组 结构 研究 的 不 断 深 入 , 将 为 生物 进化 研究 提供 愈 来 愈 多 的 有 重要 参考 价值 的 资料 , 形 态 发 育 和 进 化 的 奥秘 最 终 只 能 从 基因 组 的 结构 中 去 寻 找 ,在 前 明 控 制 发 育 的 遗传 程序 的 基础 上 ,可 以 从 发 育 的 遗传 机 制 进 化 的 角度 进一步 研究 形态 进化 的 过 程 , 最 终 实现 遗传 、 发 育 和 进 化 的 理论 大 综合 。 194 参考 文献 董 光 壁 主编 :《 中 国 近 现 代 科 学 技术 史 》 长 沙 : 湖南 教育 出 版 社 ,1995。 郭 学 聪 : 论 达 尔 文学 说 在 中 国 的 传播 ,《 遗 传 学 集刊 》 1: 71 一 90,1956。 《进化 论 选 集 》 编 辑 委员 会 :《 进 化 论 选集 》 北 京 : 科学 出 版 社 ,1983。 张罗 : 《生物 进化 》, 北 京 : 北京 大 学 出 版 社 , 1998。 ( 杨 , 继 ) 哺乳 动物 核 型 进化 (Karyotype Evolution in Mammals ) 核 型 〈 又 称 染 色 体 组 型 ) 通常 指 有 丝 分 裂 中 期 所 观察 到 的 一 个 物种 或 细胞 的 整个 染 色 体 组 ,其 主要 形态 特征 包括 染色 体 数目 大 小 、 形 状 等 。 世 界 上 大 约 有 4 300 余 种 哺乳 动 物 , 绝 大 多 数 哺乳 动物 具有 其 独特 的 核 型 。 核 型 是 物种 稳定 的 遗传 性 状 , 其 遗传 遵循 备 德 尔 遗 传 规律 , 因 此 在 分 类 学 上 核 型 可 作为 物 种 鉴定 的 重要 指标 。 核 型 进化 主要 以 体 细胞 的 有 丝 分 裂 中 期 染色 体 为 研究 对 象 。 哺乳 动 物 的 体 细胞 为 二 倍 体 , 含 有 分 别 来 自 父 母 双 亲 的 两 组 同 源 染色 体 。 如 人 类 的 核 型 为 2n 一 46,, 由 22 对 常 染 色 体 和 一 对 性 染色 体 构 成 .尽管 哺乳 动物 二 倍 体 染 色 体 数目 (2n) 变 化 范围 很 大 , 从 肉 性 赤 魔 (Mentiaczxs mtl2tja& asgzzzzlas) 的 2n 一 6, 到 南美 胶 鼠 (CTymzpazoctomzys parrerae) 的 2n 王 102, 但 是 所 有 哺乳 动物 的 核 型 都 是 从 同一 个 祖先 演化 而 来 , 大约 由 3X10" 个 碱 基 对 组 成 。 这 些 DNA 分 子 和 组 蛋白 相 结合 ,然后 再 以 特定 的 方式 折 释 组装 , 形 成 染色 体 。 染 色 体 数目 和 结构 的 变异 造成 了 现 生 哺乳 动物 的 种 间 核 型 差异 。 核 型 进化 研究 属于 比较 细胞 遗传 学 的 主要 研究 内 容 , 主 要 通过 比较 分 析 不 同 物种 间 核 型 的 异同 , 特 别 是 同 源 染色 体 片 段 在 不 同 物种 中 的 分 布 、 组 合 和 排列 , 来 推测 进化 过 程 所 发 生 的 染色 体重 排 的 类 型 、 数 目 和 趋 势 以 及 核 型 演化 在 物种 起 源 和 演化 中 的 作 用 。 在 哺乳 动物 染色 体 进 化 研究 中 , 同 源 染 色 体 〈 即 二 倍 体 细 胞 内 部 的 分 别 来 自 父 母 双 方 的 含 相同 基因 的 染色 体 以 及 不 同 物种 间 来 源 于 同一 祖先 的 染色 体 或 染色 体 片 段 ) 的 鉴 别 是 关键 和 核心 研究 内 容 。 哺乳 动物 的 核 型 进化 研究 迄今 已 有 大 约 40 余年 的 发 展 历史 。 根据 研究 手段 和 水 平 的 不 同 , 可 分 为 以 下 几 个 阶段 。 从 60 年 代 初 到 70 年 代 初 为 基本 核 型 资料 积累 阶段 。 其 间 , 低 渗 处 理 、 组 织 培养 和 秋水 仙 素 处 理 等 技术 的 发 明 使 细胞 遗传 学 家 可 以 准确 地 观察 不 同 物种 在 染色 体 数目 和 形态 的 异同 。 但 是 , 除 染色 体 的 数目 、 臂 数 、 臂 比 和 相对 长 度 等 特 征 外 , 尚 无 可 靠 的 染色 体 分 析 和 鉴别 手段 。 1970 年 前 后 ,Q 一 带 、G 一 带 、R 一 带 和 C 一 带 等 一 系列 染色 体 显 带 技 术 的 发 明和 应 用 , 将 染色 体 研 究 推 向 一 个 新 水 平 , 使 人 们 首次 可 以 通过 比较 核 型 分 析 , 鉴 别 同一 细胞 内 的 每 一 对 同 源 染色 体 和 比较 近 缘 物种 间 的 核 型 的 同 源 性 。 人 与 其 他 主要 灵 长 类 的 比较 染色 体 图 谱 和 核 型 系统 发 生 树 的 建立 , 体 现 了 这 一 时 期 的 研究 成 果 。80 年 代 染 色 体 分 带 技术 与 比较 基因 定位 技术 相 结合 , 使 得 人 们 可 以 比较 某 些 不同 目 的 物种 的 核 型 , 如 人 和 家 猫 的 核 型 比较 研究 。90 年 代 初 ,染色 体 荧 光 原 位 杂交 等 技术 的 广泛 应 用 , 特别 是 人 、 小 鼠 、 大 忌 以 及 主要 家 养 动 物 基因 组 计划 的 蓬勃 发 展 , 给 哺乳 动物 核 型 进化 研究 带 来 了 又 一 次 复兴 , 进 入 了 分 子 细胞 遗传 学 新 时 代 。 细 胞 遗传 学 家 们 首次 可 应 用 比较 染色 体 涂 色 和 高 分 辨 基因 定位 技术 , 在 整体 水 平 上 系统 地 比 较 所 有 哺乳 动物 核 型 的 同 源 性 。 迄 今 , 已 建 立 了 分 化 时 间 已 达 近 亿 年 的 代表 着 哺乳 类 11 个 目的 物种 的 比较 染色 体 图 谱 。 这 些 研 究 进 一 步 加 深 和 改进 了 我 们 对 哺乳 动物 核 型 进化 的 染色 体 机 制 和 规律 的 认识 。 核 型 进化 的 染色 体 机 制 ” 研 究 表 明 , 哺 乳 动 物 的 核 型 进化 过 程 中 主要 发 生 了 染色 体 易 位 、 染 色 体 倒 位 和 异 染 色 质 扩 增 等 三 大 类 型 染色 体重 组 。 染 色 体 易 位 可 再 分 为 相互 易 位 、 着 丝 粒 融合 、 着 丝 粒 分 离 和 染色 体 串 联 融合 等 四 种 类 型 。 相 互 易 位 指 染 色 体 片段 在 非 同 源 染 色 体 间 的 相互 交换 , 对 物种 的 染色 体 数目 无 影响 。 着 丝 粒 融合 又 称 罗 伯 逊 融合 , 指 两 条 端 着 丝 粒 染 色 体 在 着 丝 粒 部 位 相连 接 , 可 导致 物种 的 染色 体 数目 减少 ;着 丝 粒 分 离 则 恰好 与 着 丝 粒 融 合 相 反 。 串 联 融 合 又 称 串 联 易 位 , 是 指 多 条 染色 体 的 头 一 头 、 头 一 尾 或 尾 一 尾 相 接 , 串 联 易 位 在 进化 上 比较 少见 , 可 造成 染色 体 数目 大 幅度 减少 , 是 我 国 及 东南 亚 特 有 的 魔 属 动物 的 主要 核 型 进化 机 制 。 染 色 体 倒 位 是 指 染色 体 片 段 在 同一 染 色 体 上 的 移动 。 根 据 断 裂 位 点 在 染色 体 上 的 分 布 情况 , 可 再 分 为 臂 间 倒 位 和 臂 内 倒 位 两 种 . 其 中 , 臂 间 倒 位 对 染色 体 数 目 无 影响 , 但 在 某 些 情况 下 会 影响 染色 体 臂 数 , 而 臂 内 倒 位 对 染色 体 数 目 和 臂 数 均 无 影响 。 所 有 染色 体 异 位 和 倒 位 均 导 致 染色 体 上 基因 排列 和 连 锁 关 系 的 改变 。 蜡 染色 质 扩 增 则 导致 不 同 物 种 基因 组 在 DNA 含量 和 染色 体 臂 数 上 的 差 异 。 尽 管 核 型 多 倍 体 化 在 植物 和 两 栖 怜 行动 物 中 较为 常见 , 但 是 目前 已 知 的 哺乳 动物 核 型 均 为 二 倍 体 。 关于 核 型 进化 的 速率 和 趋势 ”比较 染 色 体 显 带 、 涂 色 和 基因 定位 研究 表明 , 一 般 情况 下 哺乳 动物 的 核 型 是 高 度 保 守 的 , 亲 缘 关系 较 密 切 的 物种 具有 相似 的 核 型 , 但 是 同 时 也 不 乏 核 型 高 度 分 化 的 类 群 , 如 吐 齿 目 的 小 鼠 和 大 鼠 , 食 肉 目的 犬 科 和 能 科 动 物 , 灵 长 目的 长 臂 猿 属 动物 和 新 大 陆 猴 , 偶 蹄 目 鹿 科 的 麻 属 动物 等 . 核 型 进化 无 恒定 的 速率 , 即 195 无 “分 子 钟 ” 可 循 , 时 快 时 慢 。 但 进化 过 程 中 所 发 生 的 染色 体重 组 的 数目 是 非常 有 限 的 。 小 鼠 的 核 型 是 迄今 所 发 现 的 核 型 重组 最 为 复杂 的 哺乳 动物 ,人 类 的 23 对 染色 体 对 应 于 小 鼠 20 对 染色 体 上 的 约 180 个 同 源 片 段 。 所 有 哺乳 动物 的 核 型 是 由 约 40 到 180 个 进 化 中 保守 的 染色 体 片 段 组 成 的 , 正 是 这 些 片 段 的 不 同 组 合 和 排列 才 塑 造 了 现 生 哺乳 动物 的 形形色色 的 核 型 。 关 于 核 型 进化 的 趋势 曾 有 两 种 相互 对 立 的 假说 : 染色 体 融 合 假说 认 为 哺乳 动物 的 核 型 是 朝 着 染色 体 数目 不 断 减 少 的 方向 进化 的 , 而 染色 体 分 离 假 说 则 认为 哺乳 动物 祖先 的 染色 体 数目 较 少 , 核 型 是 朝 着 染色 体 数目 不 断 增加 的 方向 进化 的 。 但 比 较 细 胞 遗传 学 研究 表明 哺乳 动物 的 核 型 进化 无 固定 趋势 , 核 型 进化 的 方向 依 分 类 类 和 群 而 异 。 核 型 进化 在 物种 形成 中 的 作用 “对 于 绝 大 多 数 哺乳 动物 而 言 , 核 型 随 物 种 的 不 同 而 异 , 也 就 是 说 核 型 的 演化 紧密 伴随 物种 的 起 源 过 程 。 究 竟 核 型 分 化 是 物种 趋 异 的 原因 还 是 结果 , 这 作为 核 型 进化 研究 的 重要 议题 之 一 , 目 前 尚 无 定论 。 研 究 表明 核 型 的 变异 是 造成 哺乳 动物 种 间 杂 交 杂 种 不 育 的 主要 原因 之 一 ,这 提示 核 型 分 化 对 维持 种 间 生 殖 隔 离 , 促进 物种 的 进一步 分 化 有 重要 作用 。 我 国 的 研究 现状 我 国 的 哺乳 动物 核 型 进化 研究 始 于 70 年 代 后 期 , 中 国 科 学 院 昆明 动物 研究 所 已 故 细胞 遗传 学 家 施 立 明 领 导 的 实验 组 首先 开辟 了 中 国 珍稀 、 特 有 哺乳 动物 的 核 型 进化 研究 。 他 们 的 研究 成 果 填 补 了 国 际 上 关于 我 国 一 些 特有 动物 的 核 型 资料 的 空 白 。 其 中 , 有 关 魔 属 动物 的 核 型 进化 研究 较 为 系统 和 深入 。 施 立 明 的 关于 赤 魔 核 型 进化 的 串联 易 位 假说 , 曾 在 国际 上 产生 了 重大 影 响 。 麻 属 动 物 分 布 于 我 国 南 方 及 东南 亚 国家 。 尽管 麻 属 动物 分 化 时 间 较 晚 (大 约 数 百 万 年 196 前 ), 外 形 极 其 相似 但 不 同 种 的 麻子 间 , 染色 体 数目 差别 巨大 : 如 赤 麻 2n = 6/7( 昨 / 雄 ), 黑 麻 和 贡 山 麻 2n = 8/9 ( 峻 / 雄 ) , 费 氏 麻 2n = 13/14 ( 雌 / 雄 ), 小 魔 2n = 46。 更 为 有 趣 的 是 ,尽管 赤 麻 和 小 魔 相差 20 对 染色 体 , 但 是 二 者 在 笼 养 条 件 下 可 以 杂交 ,产生 不 育 、 但 可 正常 存活 的 后 代 。1975 年 , 根 据 雌 性 赤 订 的 核 型 由 3 对 巨大 的 中 着 丝 粒 染色 体 组 成 , 而 小 订 的 核 型 由 23 对 较 小 的 端 着 丝 粒 染 色 体 构成 , 美 籍 华人 细胞 遗传 学 家 徐 道 觉 推测 , 赤 麻 的 巨大 染色 体 可 能 由 形态 与 小 魔 染 色 体 相似 的 端 着 丝 粒 祖先 染色 体 , 经 过 一 系列 的 串联 融合 及 数 次 着 丝 粒 融 合 进化 而 来 。1980 年 , 施 立 明 通过 赤 麻 、 小 魔 及 其 杂种 的 比较 染色 体 显 带 分 析 , 在 细胞 遗传 学 水 平 上 以 无 可 辩驳 的 证 据 证 实 了 徐 道 党 的 设想 , 并 使 得 串联 融合 假说 在 国际 上 得 到 承认 和 广泛 应 用 . 进入 90 年 代 , 该 实验 组 利用 国际 上 最 先 进 的 染色 体 分 离 和 比较 染色 体 涂 色 技术 , 在 分 子 细胞 遗传 学 水 平 上 , 建 立 了 赤 麻 和 小 魔 的 所 有 染色 体 的 比较 染色 体 图 谱 图 8) 。 证 明 所 有 魔 属 动物 的 核 型 可 能 由 一 个 2n = 70 的 祖先 核 型 进化 而 来 , 从 而 进一步 证 实 并 丰 富 和 发 展 了 该 假说 。 师 重 重 时 融和 珊 委 禹 ce Le | 中 | > | les 加 | 一 je 二 | 一 | 一 人 | | NN NS 台 另 tb 2 乙 1 芝 着 图 8 ”小 魔 和 赤 魔 的 染色 体 对 应 关系 。 该 图 是 根据 小 魔 染 色 体 特异 涂 色 探 针 与 内 性 赤 魔 染色 体 进 行 荧 光 原 位 杂交 的 结果 建立 的 。 位 于 赤 魔 染色 体 模式 图 下 面 的 数字 (1,2,,X 十 3) 代表 赤 魔 的 染色 体 编号 , 左 侧 的 数字 (1 一 22,X) 为 小 魔 的 染色 体 编号 。 除 小 麻 1,3,4,5 号 染色 体 分 别 与 2 一 3 个 赤 魔 的 染色 体 片段 同 源 外 , 其 他 小 魔 染 色 体 各 自分 别 与 赤 魔 染色 体 上 的 一 个 片段 同 源 。 小 魔 着 丝 粒 卫星 DNA 探 针 与 赤 魔 染色 体 杂 交 显 示 , 在 绝 大 多 数 串联 融合 位 点 尚 有 祖先 着 丝 粒 卫星 DNA 残留 (* ) 。 详 见 Yang et al. 1997。 将 来 发 展 趋势 ”目前 , 人 类 和 其 他 重要 哺乳 动物 基因 组 计划 的 飞速 发 展 , 为 哺乳 动 物 的 核 型 进化 研究 提供 了 前 所 未 有 的 、 准 确 可 靠 的 技术 手段 。 丰 富 的 分 子 探 针 以 及 基因 定位 和 DNA 序列 数据 , 与 染色 体 显 带 、 染 色 体 涂 色 以 及 基因 和 细菌 人 工 染 色 体 (BAC) 克隆 的 高 分 辩 定 位 等 比较 基因 组 研究 技术 相 结合 , 从 整体 上 系统 地 研究 所 有 现 生 哺 乳 动 物 的 核 型 进化 ,代表 着 国际 前 沿 发 展 趋势 .有 望 在 未 来 五 年 内 重建 包括 哺乳 动物 主要 分 类 类 和 群 的 核 型 的 系统 演化 树 , 痔 明 哺 乳 动物 进 化 过 程 中 所 发 生 的 主要 染色 体重 组 , 再 现 人 类 基因 组 的 进化 历程 。 哺 乳 动物 全 基因 组 序 列 比较 分 析 则 代表 着 核 型 进化 研究 的 最 高 水 平 , 将 使 我 们 最 终 能 在 分 子 水 平 上 理解 核 型 的 进化 机 制 以 及 染色 体 进化 和 物种 分 化 的 关 系 。 但 只 有 在 全 基因 组 测序 取得 重大 突破 以 后 , 才 有 望 开 展 大 规模 的 系统 比较 研究 。 参考 文献 ET 有) Ye, 节 。 Comparative cytogenetic ,studies on the red 9 Duan, 六 muntjac, Chinese muntjac and their FE,hybrids , Cyiogenet Cell Gezet ,26: 22 一 27,1980。 施 立 明 : 细胞 分 类 学 , 见 :《 中 国 大 百科 全 书 。 生物 学 III》, 北京 : 中 国 大 百科 全 书 出 版 社 , 1 803 一 1 804,1992。 Yang,F. ( 杨 凤 堂 ) ,Carter,N.P. ,Shi ,LL. 〈 施 立 明 ) ,Ferguson-Smith,M. A. : A comparative study of karyotypes of muntjacs by chromosome painting,CAzroz7z0507120,103: 642 一 652,1995 。 Yang. FE ( 杨 凤 堂 )5202 Brieny PC Ma , Wienberg, JJ., , Ferguson-Smith, M, A. :, 人 reappraisal of the tandem fusion theory of karyotype evolution in the Indian muntjac_ using chromosome painting ,CAhnrozzosomte 及 es 5: 109 一 117,1997。 〈 杨 凤 堂 ) AP 生态 学 (Ecology) 生态 学 (ecology) 是 研究 生物 与 环境 及 生物 与 生物 之 间 相 互 关 系 的 生物 学 分 支 学 科 . “生态 学 ”一 词 由 德国 生物 学 家 海 克 尔 (E. Haeckel) 于 1869 年 提出 , 其 定义 是 : 研 究 动 物 与 其 生存 环境 之 间 相 互 关系 的 科学 , 特别 是 动物 与 其 他 生物 之 间 的 有 益 和 有 害 关系 。 一 、 生 态 学 的 发 展 简 史 大 致 可 分 为 萌芽 期 、 形 成 期 和 发 展期 三 个 阶段 。 萌 芽 期 : 古人 在 长 期 的 农 牧 业 、 狩 猎 和 渔业 生产 中 积累 了 朴素 的 生态 学 知识 , 例如 作物 生长 与 季节 气候 及 土壤 水 分 的 关 系 、 常 见 动物 的 物候 习性 等 .公元 前 4 世纪 和 希 腊 学 者 亚 里 士 多 德 曾 描 述 过 动物 的 不 同类 型 的 栖 居 地 , 还 按 动物 活动 的 环境 类 型 将 其 分 为 陆 栖 和 水 栖 两 类 , 并 按 其 食性 分 为 肉食 、 草 食 、 杂 食 和 特殊 食性 等 类 别 。 亚 里 士 多 德 的 学 生 、 雅 典 学 派 首 领 赛 奥 夫 拉 斯 图 斯 (Theophrastus, 公 元 前 372 一 前 287) 在 其 植 物 地 理学 著作 中 已 提出 类 似 今日 植物 群落 的 概念 。 公 元 前 后 出 现 的 介绍 农 牧 、 渔 业 、 狩 狂 知 识 的 专著 , 如 公元 1 世纪 十 罗马 的 老 普 林 尼 世 的 《博物 志 》、6 世纪 中 国 农学 家 贾 思 碘 的 《 齐 民 要 术 》 等 均 记述 了 朴素 的 生态 学 观点 。 9 克 形成 期 : 大 约 从 15 世纪 到 20 世纪 40 年 代 。15 世纪 以 后 , 许 多 科学 家 通过 科学 考察 积累 了 不 少 宏 观 生态 学 资料 。18 世纪 初 , 雷 奥 米 尔 (R. Reaumur) 的 6 卷 昆虫 学 著作 中 就 有 许多 昆虫 生态 学 方面 的 记述 。 瑞 典 博物 学 家 林 奈 〈C. Linnaeus) 首先 把 物候 学 、 生 态 学 和 地 理学 结合 起 来 , 综 合 描述 外 界 环境 条 件 对 动物 和 植物 的 影响 。 法 国 博 物 学 家 布 丰 (〈C. de Buffon) 强调 生物 变异 基于 环境 的 影响 。 植 物 地 理学 家 洪 堡 (A. Humboldt, 1769 一 1859) 创造 性 地 将 气候 与 地 理 因 子 的 影响 结合 起 来 描述 物种 的 分 布 规律 。19 世 纪 , 由 于 农 牧 业 的 发 展 使 人 们 开展 了 环境 因 子 对 作物 和 家 畜生 理 影响 的 研究 。 这 一 时 期 确定 了 5 TY 为 一 般 植 物 的 发 育 起 点 温度 , 绘 制 了 动物 的 温度 发 育 曲线 等 。 马尔萨斯 〈 工 . ai 天 友和 全 个 大 和 从 庆 遇 (1798) 造成 了 广泛 的 影响 。1859 年 达尔 文 (C. Darwin) 在 《物种 起 源 》 一 书 中 提出 自 然 选择 学 说 , 强 调 生 物 进 化 是 生物 与 环境 相 互 作 用 的 产物 , 引 起 了 人 们 对 生物 与 环境 的 相互 关系 的 重视 , 促 进 了 生态 学 的 发 展 。 到 20 世纪 30 年 代 , 已 有 不 少 生 态 学 著作 和 教科 书 均 前 述 了 一 些 生 态 学 的 基本 概念 和 论点 , 如 食物 链 、 生 态 位 、 生 物 量 、 生 态 系统 等 。 至 此 ,生态 学 已 基本 成 为 具有 特定 研究 对 象 、 研 究 方法 和 理论 体系 的 独立 学 科 。 发 展期 : 20 世纪 50 年 代 以 来 , 生态 学 吸 收 了 数学 、 物 理学 、 化 学 、 工 程 技术 等 科学 的 研究 成 果 , 向 精确 定量 方向 发 展 并 形成 了 自己 的 理论 体系 。 现 代 生 态 学 的 发 展 在 现代 自然 科学 和 社会 科学 中 日 益 显 示 出 它 的 独特 地 位 和 重要 作用 .现代 生态 学 在 继续 从 数学 、 物理 学 、 化 学 、 天 文学 、 地 球 科 学 、 生 命 科 学 以 及 社会 学 、 经 济 学 等 学 科 吸 取 “ 和 营养 ”, 引进 新 的 概念 、 理 论 、 方 法 和 技术 的 同时 , 也 将 不 断 地 向 其 他 学 科 给 予 有 益 的 启迪 和 反 198 馈 。 这 种 交流 渗透 以 致 结合 与 混合 , 将 成 为 某 些 重要 发 现 、 新 兴学 科 萌 发 或 者 难以 预料 的 新 思想 、 新 法 则 、 新 技术 的 源泉 之 一 。 现 代 生 态 学 的 研究 不 仅 是 研究 生物 的 细胞 、 个 体 、 种 群 、 群 落 与 其 生存 环境 因素 及 彼此 之 间 相 互 关 系 和 作用 的 科学 , 它 已 发 展 到 研究 生物 〈 生 命 ) 系统 与 环境 系统 组 成 的 生态 系 统 的 结构 与 功能 关系 和 机 理 的 科学 , 并 且 扩 展 到 景观 、 生 物 圈 及 其 岩石 圈 、 水 圈 和 大 气 圈 之 间 相 互 作用 的 研究 。 现 代 生 态 学 的 发 展 不 仅 对 阐明 有 关 生 物 学 科 问 题 , 而 且 对 人 类 生存 和 生命 系统 维持 所 依赖 的 环境 之 保护 、 改善 与 治理 也 日 益 显 示 出 其 独特 的 地 位 、 生 命 力 与 深远 意义 。 生 态 学 正在 成 为 生物 科学 与 环境 科学 的 前 沿 领域 。 生态 学 在 近 30 年 20 世纪 60 一 80 年 代 ) 的 国际 性 研究 进展 , 大 致 可 分 为 三 个 阶 段 : 60 年 代 的 “国际 生物 学 计划 ” 〈IBP, International Biological Programime)、70 年 代 的 “人 与 生物 圈 计 划 ” (MABP: Man & Biosphere Programme) 和 80 年 代 开 始 的 “ 国 际 地 圈 一 生物 圈 计 划 ”(IGBP: International Geosphere-Biosphere Programme), 这 三 个 计划 可 以 代表 这 三 个 阶段 的 主要 发 展 趋势 。 “国际 生物 学 计划 ”(IBP, 1964 一 1974) 是 以 自然 生态 系统 的 结构 、 功 能 和 生物 生产 力 为 其 研究 的 主要 内 容 。“ 人 与 生物 圈 计 划 ” (MABP, 1972) 是 针对 全 球 性 日 益 严 重 的 人 口 、 资 源 和 环境 的 挑战 , 强 调 采 取 多 学 科 综 合 研究 的 途径 , 运 用 生态 学 的 方法 研究 人 与 环境 的 相互 关系 , 为 生物 圈 资 源 的 合理 利用 和 环境 保护 提供 科学 依据 “国际 地 圈 一 生物 圈 计 划 ”(IGBP, 1986) 研究 的 目标 是 描述 和 理解 控制 整个 地 球 系统 相互 作用 着 的 物理 学 、 化 学 和 生物 学 过 程 , 出 现在 地 球 系统 中 支持 生命 的 独特 环境 的 变化 , 人 类 活动 对 上 述 基 本 过 程 及 其 变化 的 影响 方式 。 从 生态 学 发 展 的 上 述 背 景 不 难看 出 , 未 来 生态 学 发 展 的 动向 与 总 趋势 是 注重 人 类 活动 对 生态 系 统 、. 生 物 圈 和 全 球 变化 的 影响 和 作用 的 研究 。 生态 学 研究 的 重点 是 “生态 关系 ”的 揭露 及 其 作用 规律 的 阐明 , 它 需要 研究 生物 与 生物 之 间 的 关系 , 如 竞争 、 共 生 、 捕 食 、 寄 生 、 序 生 、 互 生 等 相互 的 支配 关系 ; 它 还 需 研 究 生 物 与 资源 (主要 是 可 更 新 资源 ) 的 相互 关系 , 如 利用 、 储 存 、 加 工 、 再 生 的 关系 ; 更 要 研 究 生 物 与 环境 之 间 的 相互 关系 , 如 促进 、 抑 制 、 协 调 、 适 应 、 改 造 等 关系 。 未 来 生态 学 研究 的 指导 思想 和 哲学 概念 将 充分 反映 历史 观点 、 进 化 观点 、 动 态 观 点 、 协 调适 应 观点 、 整体 观点 和 全 球 观点 的 融会 贯通 与 有 机 结 合 , 从 而 也 将 会 推动 生态 规划 、 生 态 技术 和 生态 工程 、 生 态 管理 与 建设 的 迅速 发 展 。 协 调 人 类 活动 与 自然 资源 、 环 境 的 相互 影响 以 维护 生物 圈 和 全 球 生态 平衡 作用 的 研究 将 是 未 来 生态 学 研究 的 核心 任务 。 二 、 生 态 学 的 分 支 学 科 按 所 研究 的 生物 类 别 可 分 为 微生物 生态 学 、 植 物 生 态 学 、 动 物 生态 学 、 人 类 生态 学 等 ;动物 生态 学 还 可 细 分 为 昆虫 生态 学 、 鱼 类 生态 学 等 。 按 生物 系统 的 结构 层次 分 , 有 个 体 生 态 学 、 种 群生 态 学 、 群 落 生 态 学 、 生 态 系统 生态 学 等 。 按 生物 栖 居 的 环境 类 别 分 为 陆地 生态 学 和 水 域 生 态 学 , 前 者 又 可 分 为 森林 生态 学 、 草 原生 态 学 、 荒 漠 生 态 学 等 , 后 者 可 分 为 海洋 生态 学 、 淡 水 生态 学 等 。 生 态 学 与 非 生命 科学 相 结合 的 ,有 数学 生态 学 、 物 学 、 化 学 生态 学 、 地 理 生 态 学 、 经 济 态 学 等 , 与 生命 科学 其 他 分 支 相 结合 的 有 态 学 、 行 为 生态 学 、 Sa 化 生态 学 、 古 生态 学 、 分 子 生 态 学 等 。 性 分 支 学 科 则 有 农业 生态 学 、 医 学 生态 si 染 生 态 学 、 环 境 保护 生态 学 等 。 在 以 下 的 分 支 学 科 和 研究 领域 中 将 会 有 更 多 的 发 展 机 遇 和 重大 进展 : 种 群生 态 学 、 生 态 系统 生态 学 、 城市 生态 学 、 经 济 生 态 学 、 生 态 技术 与 生态 工程 。 此 外 , 生物 群落 生态 学 、 人 类 生态 学 、 景观 生态 学 、 信 息 生 态 学 、 化 学 生态 学 、 行 为 生态 学 、 遗 传 生态 学 、 进 化 生态 学 以 及 在 全 球 气 候 变化 影响 下 对 海洋 、 淡 水 、 陆 地 生 态 系统 结构 、 功 能 的 影响 与 反应 的 研究 均 将 Wap 、 中 国生 态 学 发 展 我 国生 态 学 发 展 史 , 震 就 生态 学 学 术 思 想 而 言 , 可 追溯 到 公元 前 700 多 年 前 的 《 夏 书 》。 我 国 古 代 春 秋 时 代 《 管 子 地 员 篇 》 等 名 著 中 , 早 有 生态 学 的 思想 端倪 与 记载 。“ 生 态 学 ”一 词 虽 然 起 源 于 19 世纪 的 欧洲 , 但 作为 人 与 自然 关系 的 一 种 系统 思想 却 是 源远流长 的 。 作 为 四 大 文明 古国 之 一 的 中 国 , 早 在 3 000 多 年 前 就 已 形成 了 一 套 鲜 为 人 知 的 “ 观 乎 天 文 以 察 时 变 , 观 乎 人 文 以 化 成 天 下 ”的 人 类 生态 理论 体系 , 包括 道理 ( 即 自然 规律 , 如 天 文 、 地 理 、 物 理 等 )、 事 理 〈 即 对 人 类 活 动 的 合理 规划 管理 , 如 政事 、 农 事 、 军 事 、 家 事 等 )、 义 理 〈 即 社会 行为 的 准则 , 如 伦理 、 法 制 、 三 纲 五 常 等 ) 和 情理 〈 人 情 枢 机 , 如 心理 、 生 理 、 七 情 六 欲 等 ); 中 国 封建 社会 正 是 靠 着 对 这 些 天 时 、 地 利 、 人 和 之 间 关 系 的 正确 认识 , 人 靠 着 物质 循环 再 生 、 社 会 协调 共 济 和 修身 养性 自我 调节 的 生态 观 , 维 持 着 其 3 000 年 超 稳定 的 社会 结构 , 形 成 了 独特 的 华夏 文明 。 我 国 近代 生态 学 的 发 展 大 致 始 于 50 年 代 ,80 年 代 进 入 迅速 发 展 时 期 , 生 态 学 开始 从 教学 机 构 、 科 研 部 门 广泛 深入 到 工农 业 建 设 、 城 市 管理 、 环 境 保护 、 国 土 整治 等 社会 经 济 领域 。 我 国 先后 出 版 了 自己 编写 的 生态 学 教材 与 专著 , 最 早 的 当 属 费 鸿 年 编著 的 《动物 生态 学 纲要 》 (1937) 和 郝 道 猛 的 《 生 态 学 概念 》。《 中 国 植被 》(1980) 是 30 年 来 植 199 被 研究 总 结 性 的 巨著 。 其 后 , 云 南大 学 生物 学 系 的 《植物 生态 学 》 (1980)、 祝 廷 成 、 钟 章 成 、 董 厚 德 的 《植物 生态 学 》(1982)、《 动 物 生 态 学 》 (1982)、 修 学 煜 的 《生态 学 与 大 农业 发 展 》(1984)、 阳 含 恕 、 卢 泽 愚 的 《 植 物 生 态 学 的 数量 分 类 方法 》、 孙 儒 泳 编著 的 《动物 生态 学 原理 》(1987,1992)、 马 世 验 、 李 松 华 主 编 的 《中 国 的 农业 生态 工程 》 (1987)、 四 川 师范 学 院 等 的 《生态 学 概论 》 (1989)、 李 博 的 《普通 生态 学 》(1990)、 马 世 骏 主编 的 《现代 生态 学 透视 》(1990)、 刘 建国 主编 的 《当代 生态 学 博 论 》(1992)、 王 祖 望 主 编 的 《能 量 生 态 学 一 一 理论 、 方 法 与 实践 》(1993)、 获 晓 明 编著 的 《生态 系统 生 态 学 》(2000) 等 相继 出 版 , 推 动 了 中 国生 态 学 教学 和 研究 的 进展 。 由 于 生态 学 的 分 支 学 科 十 分 多 样 , 涉 及 范围 不 仅仅 限于 生态 学 范 畴 , 本 条 目 仅 就 某 些 生态 学 分 支 学 科 的 成 就 作 部 分 介绍 , 挂 一 漏 万 在 所 难免 。 在 生态 学 方面 , 以 植物 生态 学 与 动物 生态 学 在 我 国 研 究 历程 较 长 , 成 果 丰 硕 , 生 态 系统 生态 学 虽 然 开 展 较 晚 , 但 也 已 取得 不 少 成 果 , 以 上 三 个 分 支 学 科 已 有 专门 条 目 。 现 仅 对 动物 生态 学 作 少 量 补 充 , 对 微生物 生态 学 、 农 业 生态 学 和 城市 生态 学 在 中 国 20 年 来 的 研究 成 果 作 一 些 介 绍 。 动物 生态 学 “动物 生态 学 的 研究 在 近 20 余年 来 取得 很 大 进展 。 在 昆虫 、 兽 类 、 鸟 类 三 个 方面 取得 不 少 成 果 .。 在 昆虫 生态 学 方面 , 有 以 温度 为 主 对 东亚 飞 蝗 、 粘 虫 、 盲 晴 生 长 与 发 育 的 影响 研究 , 在 昆虫 迁 飞行 为 及 昆虫 在 迁 飞 过 程 中 对 风 、 温 度 的 适应 和 选择 , 东 亚 飞 蝗 的 发 生 和 治理 方面 有 较 系 统 的 研究 。 在 园林 昆虫 研究 方面 , 研 究 亦 较 多 , 如 马尾 松 的 松 毛 虫 肾 及 其 寄生 天 敌 的 空间 格局 分 析 , 杉 木林 的 金龟 子 的 季节 动态 , 杨 树 的 光 肩 星 天 牛 种 群 的 空间 格局 , 柑 橘 潜 叶 蛾 发 育 200 速率 及 其 存活 与 温 、 湿 度 关 系 , 园林 昆 虫 、 蜂 蛛 群落 结构 与 动态 等 , 以 及 草地 蜡 不 同 蛾 齿 飞行 能 力 , 草 原 蝗 虫 形 态 特 征 与 生态 学 等 研 究 。 此 外 对 蜜蜂 、 蝇 类 与 温度 关系 , 昆 虫 对 植物 次 生物 质 的 适应 策略 均 有 一 定 工作 。 在 兽 类 生态 学 方面 , 主 要 对 鼠 类 如 高 原 芥 记 活 动 与 巢 区 , 挖 掘 取 食 活动 和 能 量 , 种 群 数量 与 植被 破坏 程度 , 侵 占 行 为 及 防治 途径 等 有 系统 的 研究 成 果 。 中 华 内 鼠 的 繁殖 , 舱 鼠 与 鼠 免 的 相互 关系 ,高 原 鼠 兔 和 达 乌 尔 鼠 免 \ 布 氏 田 鼠 、 草 免 的 营养 生态 位 及 其 相互 关系 等 诸 方面 均 有 不 少 的 深入 研究 。 中 国 的 特有 珍 贵 动 物 , 如 对 灵 长 类 的 金丝猴 、 演 金丝猴 ,、 短 尾 猴 的 分 布 、 种 群 结 构 、 活 动 路 线 、 食 性 、 生 殖 行为 , 以 及 猕猴 生态 、 繁 殖 及 通讯 行为 诸 方面 有 较 系 统 的 研究 。 对 大 熊猫 则 研究 了 它 们 的 野外 更 食 行 为 、 性 行为 、 繁 殖 和 县 夜 活 动 规律 , 并 对 大 熊猫 发 情 期 的 叫 声 及 其 行为 进行 了 分 析 。 鸟 类 方面 的 研究 ,在 稚 鸡 的 砚 食 和 食性 、 求偶 、 孵 卵 、 巢 区 以 及 种 群 数量 和 结构 等 方 面 发 表 了 很 多 有 价值 的 论文 ,如 对 黄 腹 角 钦 、 绿 尾 虹 纵 、 白 颈 长 尾 锥 为 对 象 开展 的 研究 .此 外 对 蓝 马 鸡 、 褐 马 鸡 、 白 腹 锦 鸡 和 斑 尾 梯 鸡 等 的 砚 食 和 生殖 行为 也 有 所 调查 观察 。 对 灰 喜鹊 、 野 生 绿 孔 甜 、 朱 赐 的 种 群 密度 、 分 布 、 繁殖 生态 等 均 有 不 同方 面 的 研究 , 并 探讨 了 不 同 森 林 类 型 中 的 鸟 类 多 样 性 、 乌 类 的 山地 垂直 分 布 规律 等 。 湿 地 水 鸟 的 研究 已 引起 重 视 , 稚 类 的 迁移 路 线 、 鉴 类 的 繁殖 及 其 生态 学 特征 等 的 研究 均 有 所 报道 .其 他 动物 类 和 群 , 如 蟾 蟾 的 摄食 生态 .中 国 林 峙 与 生境 关系 、 巷 漠 沙 蜥 繁殖 生态 的 研究 均 有 所 进展 。 值 得 提 出 的 是 森林 作为 动物 的 栖息 地 , 在 各 省 (区 ) 的 森林 专著 中 , 都 把 动物 作为 森林 生态 系统 的 重要 组 分 , 对 在 不 同 森林 中 所 栖息 的 各 类 和 群 的 动物 及 其 食性 均 有 较 详 细 的 报道 。 微生物 生态 学 研究 ”主要 着 重 于 真菌 、 菌 根 和 土壤 微生物 。 不 同 森林 类 型 , 如 长 白 而、 中 天 山 、 东 灵山 、 子 午 岭 和 秦岭 地 区 的 各 类 森林 , 亚 热带 的 常 绿 阔 叶 林 , 人 尖峰 岭 和 西双版纳 的 各 种 热带 森林 , 林 下 的 真菌 或 十 壤 微 生物 的 种 类 组 成 及 其 分 布 、 生 物 量 及 其 与 土壤 肥力 关系 、 植 物 与 菌 根 的 关系 , 均 有 很 多 报道 。 对 东北 及 内 蒙 草 原 的 土壤 微生物 类 群 季节 变化 , 土 壤 各 种 特性 对 土壤 微生物 数量 、 生 物 量 以 及 呼吸 速率 影响 也 有 系列 的 研究 。 随 着 生态 系统 生态 学 研究 的 深入 , 对 凋落 物 分 解 过 程 中 , 真 菌 、 微 生物 和 土壤 动 物 的 功能 作用 的 研究 也 正在 进行 。 此 外 ,, 农 田 土壤 微生物 的 研究 亦 有 开展 。 值 得 提出 的 是 《土壤 微生物 分 析 方法 》( 许 光辉 、 郑 洪 元 主编 ,1986) 的 出 版 , 有 助 于 土壤 微生物 研 究 的 进展 。 农业 生态 学 “” 随 着 农业 生产 的 发 展 , 农 业 生 态 学 研究 取得 了 很 多 成 果 。 大 致 可 分 为 7 个 方面 : (1) 农业 生态 系统 的 研究 , 从 个 体 、 种 群 研究 发 展 到 生态 系统 的 研究 。 如 棉田 生 态 系统 能 量 流动 的 研究 , 对 组 成 生态 系统 的 棉 株 、 杂 草 、 害 虫 、 捕 食 天 敌 、 寄 生 天 敌 、 蜂 蛛 、 虹 是 和 节肢 动物 等 在 能 量 流动 过 程 中 的 作用 , 害 虫 与 天 敌 群落 的 结构 与 组 成 , 棉 田 的 氮 循 环 , 均 予以 深入 的 探讨 。 对 红壤 旱 坡 地 的 农田 生态 系统 养分 循环 和 平衡 , 包 括 水 土 流失 和 淋 溶 过程 中 的 养分 丢失 , 各 类 作物 的 养分 含量 以 及 养分 消长 动态 变化 , 开 展 了 研究 。 关 于 稻田 生态 系统 的 物质 循环 , 研 究 内 容 涉 及 作为 生态 系统 的 主要 组 分 的 水 稳 、 水 生 植 物 、 浮 游 动 植物 、 鱼 类 等 , 并 探讨 了 稻田 高 产 养 鱼 的 途径 。(2) 农作物 不 同 间 套 作 方式 方面 , 研 究 了 麦 套 棉花 的 农田 , 其 光 照 强度 、 土 壤 湿 度 的 变化 对 棉花 生长 发 育 及 其 多 种 生态 效益 的 影响 , 旱 田间 作 模 式 的 生 态 效益 , 作 物 的 群体 生理 生态 , 玉 米 间作 旱 稻田 间 小 气候 , 春 玉米 与 姜 间 作 的 不 同 种 植 方式 的 农田 生态 效应 等 。(3) 林 粮 间作 方面 , 对 桐 粮 间作 林带 配置 方式 对 小 麦 的 叶片 气孔 阻力 、 光 合作 用 、 蒸 腾 作 用 、 生 物 量 及 产量 影响 有 较 多 的 研究 工作 。 柑 橘 园 间 作 牧 草 对 柑橘 生长 影响 也 有 报道 。(4) 农业 水 分 生态 方面 , 对 冬小麦 土壤 水 分 的 消耗 开展 了 深入 系统 研究 。 探 讨 了 南方 小 麦 冬 灌 后 利用 薄膜 、 秸秆 覆盖 后 对 提高 抗旱 能 力 及 增产 的 作用 , 土壤 含水 量 与 水 稳产 量 关 系 , 辽 西 半 干 旱地 区 主要 作物 耗 水 规律 。 黄 土 高 原 集 水 高 效 旱 地 农业 则 强调 了 两 养 农业 、 修 建 集 水 工程 、 富 集 天 然 降水 用 于 农业 生产 、 探 索 黄 土 丘陵 沟 罕 区 的 生态 农业 实践 。 着 重 研究 了 低 丘 红壤 区 农林 间作 系统 的 水 分 生态 及 生产 力 .(5) 农 田 杂 草 方面 , 着 重 于 杂 草 生态 位 的 研究 , 如 对 浙江 中 部 油菜 田 24 种 主要 杂 草 开展 生态 位 宽度 、 生 态 位 重 又 等 研究 。(6) 农作物 、 果 树 与 昆虫 关系 方面 , 研 究 了 棉 蚜 虫 的 种 群 数 量变 化 过 程 , 化 学 防治 对 棉 蚜虫 死亡 率 影 响 , 水 稻 一 褐 飞 乱 一 八 斑 球 腹 蛛 生 态 系统 的 能 量 流动 , 大 豆 银 蚊 夜 蛾 系统 控制 研究 〈 大 豆 品 种 、 种 植 方法 、 施 肥 等 农业 措施 及 银 蚊 夜 蛾 的 防治 , 银 蚊 夜 蛾 的 捕食 天 敌 发 生 等 ), 山楂 叶 螨 、 苹 果 全 爪 螨 及 其 捕食 天 敌 的 时 间 一 空 间 生 态 位 、 微 气候 生态 位 和 营养 生态 位 。 (7) 宏观 的 生态 农业 策略 研究 方面 , 有 生态 农业 模式 、 生 态 示范 区 建设 、 生 态 农业 与 环 境 影响 及 其 对 策 . 对 庭园 生态 经 济 系统 设计 , 省 级 的 生态 农业 区 划 , 农 业 专 业 户 在 生产 发 展 中 的 经 济 生态 分 析 , 三 峡 工 程 与 江汉 平原 农业 持续 发 展 等 方面 也 有 不 少 的 论述 。 从 社 区 林业 观点 探讨 , 西 双 版 纳 刀 耕 火 种 农业 生 态 系统 的 演化 研究 有 一 定 新 意 。 城市 生态 学 “这 是 20 世纪 70 年代 末 发 展 起 来 的 一 门 新 的 生态 学 分 支 学 科 , 对 于 这 一 概念 有 两 种 不 同 理解 : 一 种 认为 城市 生态 201 学 是 用 生态 学 方法 研究 城镇 中 生物 圈 的 历 史 、 结 构 与 功能 , 也 就 是 以 人 类 为 主体 的 环 境 系统 的 城市 , 从 围绕 人 类 的 动物 、 植 物 、 空 气 、 水 、 土 壤 等 方面 进行 探索 。 另 一 种 观点 则 认为 城市 生态 学 是 用 生态 学 方法 , 研 究 城 市 系统 , 其 中 有 社会 的 和 观念 的 调查 、 健 康 和 营养 状况 的 评价 、 能 量 平 衡 、 城 市 动 植物 区 系 记 载 、 脆 弱 性 分 析 以 及 各 种 功能 的 建 模 , 城市 是 人 类 社会 、 经 济 和 自然 三 个 子 系统 构 成 的 复合 生态 系统 。 我 国 对 城市 生态 系统 研 究 的 开展 相对 稍 晚 , 最 早 是 由 马 世 骏 、 王 如 松 在 1984 年 发 表 的 “社会 一 经 济 一 自然 复合 生态 系统 ”一 文 , 其 后 有 “对 中 国 城市 化 及 其 发 展 ”“ 中 国 城市 生态 研究 “社会 一 经 济 一 自然 复合 生态 系统 持续 发 展 评价 指标 的 理论 研究 ”"“ 生 态 城市 的 可 持续 发 展 机 制 2 等 一 系列 论文 。 出 版 了 专著 《高 效 、 和 谐 一 一 城市 生态 调控 原则 和 方法 》( 王 如 松 ,1988)、 《城乡 生态 经 济 系统 》( 周 纪 伦 ,1989)、《 城 市 生态 经 济 理论 与 实践 》( 陈 予 群 ,1988) 等 等 。 对 不 同城 镇 开展 了 城市 生态 研究 , 如 避 暑 山 庄 与 承德 市 的 城市 生态 环境 , 珠 海 生态 示范 区 建设 与 城市 可 持续 发 展 对 策 , 兰 州 市 绿化 生态 工程 建设 规模 与 方法 , 以 天 津 为 例 进行 城乡 交错 带 的 生态 控制 论 分 析 , 浙 江 省 城镇 发 展 及 环境 规划 问题 与 对 策 , 并 以 浙江 省 中 部 地 区 狗 山 镇 为 例 进行 城镇 化 过 程 生态 风险 评价 案例 研究 。 总 之 随 着 全 国 各 城镇 的 发 展 ,城市 生态 学 的 研究 将 会 进一步 发 展 . 上 海 普 通 高 校 “ 九 五 ”重点 教材 《城市 生态 学 》( 宋 永昌 、 由 文 辉 、 王 祥 荣 主编 ,2000), 将 推动 这 方面 的 教学 和 研究 进展 。 目 前 如 北 京 大 学 、 华 东 师 范 大 学 已 建立 了 城市 环境 系 。 除了 生态 学 分 支 领 域 已 取得 的 成 果 外 , 有 关 生 态 学 方面 的 杂志 和 刊物 也 有 很 大 发 展 , 主 要 有 《植物 生态 学 报 》、《 生 态 学 杂 志 》 《生态 学 报 入 《应 用 生态 学 报 》 等 。 中 202 国生 态 学 会 于 1979 年 成 立 , 并 成 立 了 各 分 支 学 科 的 专业 委员 会 。 生 态 学 在 国家 生产 建设 和 环境 保护 工作 中 已 发 挥 了 应 有 的 作用 , 特 别 是 在 退耕 还 林 还 草 、 退 耕 还 湖 、 虫 鼠 害 防 治 、 天 然 林 保护 工程 中 将 起 十 分 重要 的 作用 。 参考 文献 马 世 骏 主 编 :《 现 代 生 态 学 透视 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1990。 马 世 骏 主 编 《 中 国生 态 学 发 展 战略 研究 》 第 一 卷 ), 北 京 : 中 国 经 济 出 版 社 ,1991 。 陈 永 林 : 未 来 生态 学 , 见 : 王 亚 辉 、 吴 志 纯 主编 《走向 21 世纪 的 生物 学 (1991 一 2020 年 ) 预测 》 中 国 科 学 院 科 技 政策 局 , 北京 : 华夏 出 版 社 ,1992。 《生态 学 杂志 》,1995 一 1999。 《生态 学 报 》, 1995 一 1999。 ( 陈 永 林 “ 陈 灵芝 ) 植物 生态 学 (Plant Ecology) 植物 生态 学 是 生态 学 按 生 物 类 群 所 划分 的 一 门 重要 分 支 学 科 , 其 他 生态 学 尚 有 动物 生态 学 、 微 生物 生态 学 等 。 生 态 学 (Ecology) 这 一 术语 是 由 德国 学 者 海 克 尔 (E. Haeckel) 于 1869 年 提出 , 其 定义 是 生态 学 是 研究 生物 与 其 生存 环境 相互 关系 的 科 学 。 不 言 而 喻 , 植 物 生态 学 则 是 研究 植物 与 其 生存 环境 相互 关系 的 一 门 科学 。20 世纪 初 今 , 随 着 科学 的 发 展 , 植 物 生 态 学 曾 有 广 义 和 狭 义 两 种 定义 。 广 义 的 植物 生态 学 是 研 究 植 物 及 其 群体 包括 个 体 、 种 群 、 群 落 和 生 态 系统 , 与 环境 之 间 相 互 作用 的 过 程 与 规律 的 科学 。 虽 然 生态 系统 不 仅 包括 植物 , 尚 有 其 他 生物 , 但 植物 作为 生态 系统 的 第 一 性 生 产 者 , 在 生态 系统 中 起 着 主导 作用 。 由 此 可 见 , 广 义 的 植物 生态 学 的 定义 是 本 学 科研 究 的 核心 和 基础 。 狭 义 的 植物 生态 学 是 研究 植 物 个 体 与 其 生存 环境 相互 作用 的 科学 , 着 重 讨论 植物 的 生理 生态 与 环境 的 相互 关系 。 实 质 上 , 狭 义 的 植物 生态 学 研究 内 容 已 包括 在 广义 的 之 中 。 广 义 的 植物 生态 学 定义 已 被 国 内 和 国际 上 普遍 接受 。 正 如 生态 学 一 样 , 植 物 生 态 学 正 向 宏观 和 微观 方向 发 展 。 在 宏观 方面 的 区 域 性 的 景观 生态 学 和 全 球 性 的 生物 轩 生 态 学 或 称 全 球 生 态 学 中 , 植 物 生态 学 仍 是 它们 研究 的 重要 内 容 .。 向 微观 方向 发 展 , 植 物 分 子 生 态 学 已 日 益 受 到 关注 。 1. 植物 生态 学 可 以 区 分 为 以 下 5 个 分 支 植物 生理 生态 学 “主要 研究 植物 个 体 的 生理 功能 与 生存 环境 的 相互 关系 。 在 20 世纪 50 年 代 , 它 的 发 展 是 以 植物 代谢 和 发 育 、 营 养 、 抗 性 等 生理 生态 学 研究 为 主要 内 容 。 在 60 年 代 后 期 “国际 生物 学 计划 ”(IBP) 及 以 后 的 “人 与 生物 圈 计 划 ”(MAB) 的 推动 下 , 植物 生理 生态 学 不 仅 是 停留 在 个 体 水 平 , 而 是 在 更 高 层次 , 从 种 群 、 群 落 和 生态 系统 水 平 上 进行 研究 。 它 是 不 同 层次 研究 的 核心 之 一 和 相互 联系 的 纽带 。 它 是 以 与 植物 群落 的 生物 量 和 生产 力 密 切 联系 的 光合 生态 、 能 量 生态 和 水 分 生态 为 研究 重点 。 植 物 个 体 的 生 理 功 能 与 环境 的 关系 是 任何 形式 的 植物 群体 与 环境 相互 关系 的 基础 , 也 是 植物 种 内 及 种 间 相 互 关 系 及 植物 适应 机 理 的 基础 。 植物 种 群生 态 学 ” 它 的 发 展 较 动 物种 群 生态 学 较 晚 , 直到 1977 年 Harper 提出 以 植物 生活 史 为 纲 的 植物 种 群 动态 模型 , 这 门 分 支 学 科 才 获得 蓬勃 发 展 。 植 物种 群 是 指 同 种 植 物 在 特定 环境 空间 内 所 有 个 体 的 总 和 。 虽 然 种 群 是 一 个 物种 的 许多 个 体 集合 而 成 的 总 体 , 但 并 非 简 单 的 组 合 , 它 是 物种 群体 的 特 殊 集 合 , 具 有 独特 结构 , 个 体 之 间 及 其 与 环 境 之 间 关 系 密 切 , 具 有 自动 调节 能 力 以 适应 环境 变化 。1982 年 Harper 又 倡导 , 种 群 是 植 物 群 落 和 生态 系统 的 基本 组 成 成 分 , 从 而 为 在 种 群 水 平 上 进行 群落 和 生态 系统 研究 建立 了 更 为 深入 的 途径 . 近 20 年 来 , 植物 种 群生 态 学 在 种 群 统计 和 动态 、 生 活 史 、 无 性 系 植 物 、 种 间 关 系 及 种 群 遗 传 分 化 方面 取得 了 长 足 的 发 展 。 植物 种 群 数量 统计 是 种 群生 态 学 最 基本 的 研究 内 容 。 数 量 统 计 包 括 个 体 与 构件 两 个 水 平 。 这 是 由 于 植物 是 无 限 的 分 生生 长 , 具 有 构件 结构 ,也 就 是 由 一 个 合子 发 育 而 成 ,由 一 套 构件 组 成 的 个 体 , 并 具有 多 种 多 样 繁殖 系统 特别 是 无 性 繁殖 的 特点 。 植 物 个 体 的 构 件数 量 是 很 不 同 的 , 并 随 着 环境 变化 而 有 差 异 。 因 此 在 植物 种 群 数量 统计 上 要 考虑 到 构 件 这 一 水 平 。 植 物种 群生 活 史 是 种 群生 态 学 研究 的 另 一 重要 方面 。 植 物种 群生 活 史 决定 了 植物 种 群 在 特定 环境 下 能 和 否 延 续 生 存 。 建 立 植物 种 群 动态 模型 所 必需 的 参数 , 首 先 要 研究 植物 种 内 和 种 间 的 相互 关系 ,包括 竞争 、 共存 及 演 蔡 , 植 物 与 动物 相互 作用 过 程 , 个 体 生长 的 可 塑性 , 无 性 繁殖 习性 以 及 空间 异 质 性 对 植物 种 群 动态 影响 等 。 植 物种 群 调节 机 制 也 是 种 群生 态 学 主要 研究 内 容 , 着 重 于 相 邻 个 体 ( 邻 体 ) 对 死亡 率 和 产量 的 影响 。 近 年 来 克隆 生态 学 即 植物 无 性 系 繁 殖 特点 研究 受到 重视 。 植物 群落 学 ”这 是 研究 植物 群落 与 环境 相互 作用 过 程 的 科学 , 是 植物 生态 学 的 重要 分 支 。 它 的 发 展 很 早 , 在 19 世纪 初 A. Von Humbolt 于 1806 年 、 其 后 Griesbash 于 1872 年 就 描述 过 植被 类 型 及 其 分 布 。 至 20 世纪 , 植物 群落 学 形成 了 四 大 学 派 一 一 英美 学 派 、 法 瑞 学 派 、 北 欧 学 派 和 前 苏联 学 派 。 前 苏联 学 派 称 植物 群落 学 为 地 植物 学 。 现 代 的 植物 群落 学 是 以 研究 植物 群落 的 组 成 和 结构 、 功 能 和 动态 为 重点 。 植 被 地 理 和 制图 也 是 植物 群落 学 重要 研究 内 容 。 世 界 各 大 国 基本 上 均 已 完成 国家 级 或 地 区 性 的 植被 类 型 专著 和 不 203 同比 例 尺 的 植被 图 。 植 物 群 落 的 数量 分 析 与 建 模 已 相当 普遍 。 植 物 群 落 结构 、 功 能 和 动 态 的 长 期 定位 研究 已 引起 极 大 重视 , 在 大 量 数据 基础 上 建立 了 各 类 预测 模型 。 遥 感 、 地 理 信 息 系统 已 应 用 到 植被 制图 上 , 计 算 机 技 术 及 相应 的 地 面 调查 大 大 提高 了 植被 制图 的 精确 度 。 生态 系统 生态 学 ” 它 在 现代 生态 学 发 展 中 占有 特殊 重要 地 位 。60 年 代 以 来 , 生态 系 统 生态 学 成 为 生态 学 研究 前 沿 ,国际 生物 学 计划 ”(1964 一 1974) 的 执行 ,标志 着 生态 系 统 的 研究 进入 了 一 个 新 的 阶段 。 由 于 生态 系 统 的 复杂 性 , 在 短 短 几 年 中 未 达到 计划 中 的 预定 目标 。 随 着 社会 发 展 , 生 态 学 家 面临 着 一 系列 关系 到 人 类 生存 与 发 展 的 全 球 重大 问 题 , 由 此 产生 “人 与 生物 圈 计 划 ” (MAB)、 “国际 地 圈 一 生物 圈 计 划 ”(IGBP) 等 国际 性 的 重大 项 目 。 这 标志 着 生态 系统 的 理论 及 其 应 用 研究 大 规模 地 开展 。 生 态 系统 生态 学 研 究 的 核心 为 生态 系统 结构 、 功 能 、 动 态 及 其 调节 机 制 。 生 态 系统 的 结构 是 由 无 数 的 生物 所 组 成 , 首 先 按 生物 之 间 的 营养 关系 , 如 生 产 者 以 植物 为 主 、 消 费 者 以 动物 为 主 和 分 解 者 以 微生物 及 土 栖 动 物 为 主 进行 分 别 研究 , 进而 前 明 其 相互 关系 。 植 物 作为 生产 者 , 是 生态 系统 最 重要 的 组 成 成 分 , 根 据 植物 物种 在 生态 系统 生态 过 程 中 的 作用 , 可 区 分 出 关 键 种 、 优 势 种 等 , 也 可 按 植物 物种 对 资源 利 用 方式 划分 为 功能 群 。 生 态 系统 的 功能 , 也 称 之 为 生态 过 程 , 主 要 探讨 生物 〈 首 先是 植 物 ) 对 能 量 固定 、 分 配 和 消耗 , 营 养 元 素 吸 收 、 积 累 、 流 失 , 水 分 的 吸收 、 利 用 、 贮 存 、 流失 等 循环 过 程 , 以 及 生物 生产 力 等 。 生 态 系统 的 稳定 性 及 其 综合 评价 体系 的 研究 颇 受 重视 。 长 期 以 来 争论 的 热点 之 一 是 生物 多 样 性 与 生态 系统 稳定 性 关系 。 自 然 生态 系 统 稳 定性 是 由 自身 组 成 群落 特点 、 和 群落 所 受 干 扰 2014 的 方式 及 其 抵抗 力 和 恢复 能 力 所 决 定 的 。 生 态 系统 的 稳定 性 及 其 恢复 能 力 直接 关系 到 生 物资 源 的 持续 利用 及 人 类 生存 环境 的 维持 。 生态 系统 的 动态 和 管理 是 生态 系统 研究 又 一 重要 方面 。 生 态 系统 动态 是 研究 系统 在 自然 状况 或 人 类 不 同 干扰 程 度 下 , 结 构 与 功能 的 变化 过 程 。 生 态 系统 调控 和 优化 管理 的 理论 基础 依赖 于 对 生态 系统 功能 过 程 及 其 动态 机 制 的 深入 探索 。 自 然 生态 系 统 的 破坏 在 世界 各 地 与 日 俱 增 , 列 出 受 威胁 生态 系统 清单 及 其 濒危 等 级 已 迫在眉睫 。 在 未 来 几 十 年 内 ,对 退化 生态 系统 恢复 研究 , 发 展 恢复 生态 学 和 重建 生态 学 是 十 分 关键 的 。 通 过 人 类 的 合理 管理 , 促 进 生态 系统 向 良性 方向 发 展 , 在 极 度 破坏 状况 下 , 重 建 适 合 当 地 自然 条 件 的 人 工 生 态 系统 ,将 会 大 大 改善 人 类 生存 环境 ,这 方面 的 研究 于 90 年 代 已 经 开展 , 但 这 是 一 项 长 期 而 艰巨 的 任务 。 2, 中 国 植 物 生 态 学 的 发 展 在 中 国 , 植 物 生 态 学 的 观点 可 以 追溯 到 两 千 多 年 前 的 西汉 时 期 , 当 时 已 有 关于 水 、 土 、 植 物 群 体 和 土地 合理 利用 的 论述 , 但 并 未 有 明确 的 植物 生态 学 的 科学 定义 。 植 物 生 态 学 在 清末 变法 时 期 随 着 对 植物 学 的 介绍 传 人 和 人 我国。 在 20 世纪 20 年 代 已 有 个 别 地 区 的 森 林 调 查 报 告 。 据 汪 振 儒 追 记 : 约 在 1919 年 左 右 , 张 焉 很 可 能 是 中 国 最 早 开 设 植物 生态 学 课程 的 先驱 .在 1922 年 由 邹 秉 文 、 胡 先 双 和 钱 崇 潮 编 写 的 《高 等 植物 学 》 问 世 , 该 书 第 一 章 绪论 介绍 了 植物 生态 学 的 产生 、 发 展 和 研究 内 容 , 第 十 章 阐 述 了 “植物 社会 ” 即 植 物 群 落 , 这 可 能 是 中 国 最 早 提 及 植物 生态 学 的 著作 。 1927 年 钱 崇 济 发 表 的 有 关 安 徽 黄山 植物 生态 研究 专门 报告 , 为 我 国 近代 植物 生 态 学 研究 的 开端 。1930 年 张 焉 、 董 爽 秋 合 著 的 《植物 生态 学 》 一 书 , 乃 我 国 最 早 的 植物 生态 学 专著 .中 国 植物 生态 学 界 的 前 辈 们 ,在 科学 研究 得 不 到 重视 以 及 资金 缺乏 的 困难 条 件 下 , 仍 开展 了 一 些 教学 和 研究 工作 。 钱 崇 潮 、 李 继 侗 、 仲 崇 信 、 沈 其 益 、 汪 振 儒 、 曲 促 湘 、 董 爽 秋 等 先后 在 中 央 大 学 、 清 华 大 学 、 浙江 大 学 、 四 川 大 学 、 复 且 大 学 和 中 山大 学 等 校 开 设 了 植物 生态 学 课程 , 并 开展 一 些 植 物 生 态 学 的 调查 , 如 李 继 侗 在 北京 、 河 北 , 刘 慎 订 在 中 国 西北 和 西南 , 陈 封 怀 在 东北 等 地 , 相继 都 做 过 植被 和 植物 地 理 调查 。 在 抗日 战 争 极度 困难 时 期 , 一 些 科 学 家 在 “大 后 方 ” 仍 开展 植被 调查 , 如 郑 万 钧 、 吴 中 伦 对 川 康 森 林 调 查 , 王 启 无 对 云南 、 广西 的 森林 调查 , 修 学 煜 对 贵州 植被 和 川 、 黔 土壤 指示 植物 的 调 查 , 曲 仲 湘 对 川西 草地 , 邓 叔 群 和 部 景盛 对 青 、 甘 、 陕 森林 植物 地 理 , 何 景 、 周 映 昌 对 甘肃 植被 的 调查 等 。 自 抗战 胜利 至 新 中 国 成 立 前 的 4 年 期 间 , 值 得 一 提 的 是 邓 叔 群 关 于 西藏 高 原 东部 森林 地 理 和 张 宏 达 关 于 热带 南 海岛 屿 植被 研究 。 这 些 植 物 生 态 学 界 前 辈 们 为 中 国 植 物 生 态 学 的 发 展 做 出 了 卓越 贡献 。 1950 年 以 来 , 国家 提出 了 一 系列 与 植物 生态 学 有 密切 相关 的 任务 , 如 橡胶 宜 林地 勘 察 和 热带 生物 资源 考察 , 黄河 中 游 水 土 保 持 , 西北 六 省 区 沙漠 治理 ,西部 地 区 的 南水北调 , 黑龙 江 流域 土地 资源 勘察 规划 , 东 北林 区 森 林 资 源 及 采伐 更 新 考察 “三 北 ” 防 护林 工程 , 全 国 森 林 普 查 , 华 北 及 北方 荒山 造林 , 黄 土 高 原水 土 保 持 , 黄 淮海 平原 旱 涝 、 风 沙 、 盐 碱 灾 害 综合 治理 , 草 地 合理 利用 规划 , 全 国 自然 区 划 , 青 藏 高 原 综 合 考察 以 及 横断 山区 考察 等 等 。 为 此 , 中 国 科 学 院 和 中 央 有 关 部 门 组 织 了 大 型 综合 考察 队 , 对 华南 西南、 华 北 、 西 北 、 东 北 很 多 省 区 进行 调查 , 研 究 了 森林 、 草 地、 荒漠 等 植被 类 型 特点 及 其 分 布 规律 。 在 组 织 机 构 方 面 , 中 国 科 学 院 及 林业 部 门 的 研究 所 先后 成 立 了 植物 生态 学 或 森林 生 态 学 研究 室 。 有 些 高 校 成 立 了 植物 生态 学 教 研 室 或 研究 所 , 对 中 国 植 物 生 态 学 研究 和 人 才 培 养 起 到 了 极 大 的 推动 作用 .与 此 同时 ,我 国 一 些 著 名 的 植物 生态 学 家 撰 写 一 批 植物 生 态 学 基础 理论 的 书籍 和 教材 。 乐 天 宇 于 1958 年 、 何 景 于 1959 年 、 曲 仲 湘 等 于 1983 年 和 祝 廷 成 等 于 1988 年 分 别 编写 了 《植物 生态 学 》 教科 书 。 此 外 , 《植物 生态 型 学 》( 乐 天宇, 1965) 和 《植物 群落 学 》( 林 鹏 ,1986) 也 相 继 出 版 。 与 此 同时 , 翻 译 有 关 植 物 生 态 学 的 世界 名 著 , 学 习 先 进 理论 与 方法 , 对 促进 我 国 植物 生态 学 的 发 展 起 到 了 有 益 作 用 .植物 生态 学 与 地 植物 学 丛刊 》 自 1955 年 创办 以 来 , 屡 经 改名 , 现 名 为 《植物 生态 学 报 》, 是 反映 我 国 植物 生态 学 研究 水 平 的 主要 刊物 , 受到 生态 学 界 的 普遍 关注 。 现 将 植物 生态 学 各 分 支 在 中 国 研 究 进展 分 述 如 下 。 植物 生理 生态 学 研究 ”在 80 年 代 前 , 我 国 植物 生理 生态 学 研究 一 直 以 作物 、 经 济 林 木 、 牧 草 和 资源 植物 为 主要 对 象 , 着 重 于 个 体 的 生理 生态 研究 。 对 造林 树种 如 红 松 、 油 松 、 马 尾 松 、 杨 树 、 落 叶 松 、 杉 木 、 柏 树 、 览 木 、 毛 竹 和 泡桐 等 的 生物 学 、 生 态 学 特性 进 行 探讨 , 为 适 地 适 树 进 行 林业 区 划 提 供 理 论 依据 。 对 特种 经 济 植物 , 如 三 叶 橡 胶 的 抗 寒 性 和 光合 作用 , 咖 啡 的 水 分 效应 和 光合 作用 均 开 展 研究 。 对 柑橘 、 八 角 苘 香 、 草 芙 木 及 多 种 药 用 植物 和 纤维 植物 的 生长 发 育 与 环境 因子 的 关系 都 取得 较 成 功 的 研究 成 果 , 为 这 些 经 济 植物 的 引种 栽培 及 其 发 展 提出 了 建设 性 意见 。80 年 代 以 来 植物 生理 生态 研究 , 逐 步 由 个 体 转向 以 种 群 和 群落 为 研究 对 象 , 为 生态 系统 研究 商定 基础 。 植物 土壤 化 学 成 分 相互 关系 研究 在 50 年 代 以 来 配合 国家 一 系列 重大 任务 开展 了 大 量 工作 。 总 结 出 了 中 国境 内 酸性 土 、 盐 碱 士 、 205 钙 质 土 的 指示 植物 。《 中 国境 内 酸性 土 、 钙 质 土 和 盐 碱 士 的 指示 植物 》( 侯 学 煜 ,1954) 和 《中 国 植被 地 理 及 优势 植物 化 学 成 分 》( 侯 学 煜 ,1982) 就 是 这 方面 的 代表 作 。 植物 群落 学 研究 进展 ”我 国 植物 群落 学 的 研究 在 50 年 代 后 贰 勃 发 展 , 是 植物 生态 学 领域 中 发 展 最 快 的 一 门 分 支 , 主 要 是 结合 国 家 经 济 发 展 的 需要 , 对 各 省 市 及 重点 地 区 的 植被 进行 不 同 深 度 的 调查 。 侯 学 煜 等 在 50 一 60 年 代 的 《中 国 的 植被 类 型 》(1956)、《 中 国 植被 区 划 》(1960)、《 中 国 的 植被 》(1960) 是 中 国 最 早 有 关 全 国 性 植被 及 其 区 划 的 专著 。 60 年 代 上 半期 , 是 我 国 植物 群落 学 发 展 的 活 跃 时 期 , 各 地 区 都 做 了 大 量 的 植被 调查 , 发 表 了 大 量 有 关 论 文 , 相 继 出 版 的 专著 有 《 广 东 植 被 》 (1976)、《 新 疆 植 被 及 其 利用 》 (1978)、《 四 川 植被 》 (1980)、《 安 徽 植 被 》 (1983)、《 内 蒙古 植被 》 (1985)、《 云 南 植 被 》 (1987)、《 青 海 植 被 》 〈 周 兴 民 等 , 1987)、《 西 藏 植被 》 (1988)、《 贵 州 植被 》 〈 黄 威廉 等 ,1988)、《 湖 南 植被 》 ( 祁 承 经 , 1990)、《 福 建 植被 》( 林 鹏 ,1990)、《 人 台湾 植 被 》( 黄 威廉 , 1993)《 河 北 植被 》 (1996) 等 。 值得 特别 提出 的 是 《中 国 植 被 》(1980) 一 书 的 出 版 , 对 中 国 的 植被 科学 做 了 一 个 极其 精 辟 的 阶段 性 总 结 , 引 起 国内 外 很 大 反响 。 此 外 对 某 些 区 域 的 植被 也 相继 出 版 专著 , 如 《 贡 咕 山 植被 》( 刘 光照 ,1985)、《 京 津 地 区 生物 生态 学 》(1990)、《 黄 土 高 原 地 区 植被 资 源 及 其 合理 利用 》(1991)、《 中 国 大 兴安 岭 植 被 》( 周 以 良 ,1991)、《 松 嫩 平 原 的 草原 植被 及 其 利用 保护 》 ( 郑 慧 莹 、 李 建 东 ,1993)、 《中 国 小 兴安 岭 植被 》( 周 以 良 ,1994)、《 东 北 植被 地 理 》( 周 以 良 ,1997)、《 中 国 大 兴安 岭 森 林 》 ( 徐 化 成 ,1998)、《 中 国 海 岸 带 植 被 》(1996) 。 在 这 些 全 国 和 各 省 及 地 区 性 的 植被 专著 中 , 提 出 了 中 国 和 各 省 〈 区 ) 的 植 206 被 分 类 原则 及 分 类 系统 、 区 系 特征 、 各 种 植 被 类 型 的 生活 型 、 种 类 组 成 、 分 层 现象 、 层 片 结构 、 演 蔡 规 律 、 持 续 和 利用、 恢复 和 保护 对 策 等 , 并 对 地 区 的 经 济 建 设 提 出 了 重要 建 议 。 对 森林 和 草地 的 某 些 类 型 进行 了 深入 研 究 , 如 阔 叶 红 松林 、 落 叶 松林 、 油 松林 、 标 林 以 及 羊 草 草原 、 大 针 茅 草原 等 , 特 别 是 对 阔 叶 红 松林 的 研究 更 为 深入 , 这 方面 的 论著 很 多 , 代表 性 专著 有 《 阔 叶 红 松 林 》( 王 业 等 , 1995) 和 《 红 松 混交 林 生 态 与 经 营 》( 李 景 文 等 ,1997).。《 常 绿 阔 叶 林 生 态 学 研究 》( 钟 章 成 , 1998) 从 植物 群落 学 的 角度 进行 探讨 , 并 研究 了 植物 的 种 群生 态 。 红 树林 的 研究 自 50 年 代 中 期 已 开始 , 先 后 在 广东 、 福 建 、 广 西 以 及 香港 等 地 开展 研究 ,发表 了 一 系列 论文 , 红 树 林 植 被 生态 学 为 主 的 专著 可 以 《 红 树 林 》( 林 鹏 等 ,1984) 一 书 为 代表 , 并 有 若干 册 有 关 红 树林 的 论文 集 出 版 。 植被 动态 研究 是 植物 群落 学 研究 的 重要 方面 , 各 种 植被 类 型 的 演 蔡 规律 研究 颇 受 重 视 。 处 于 不 同 演 蔡 阶 段 的 植物 群落 的 种 类 组 成 、 群 落 结构 、 种 间 关 系 、 生 物 量 、 生 产 力 、 土壤 理化 性 质 以 及 栖息 在 植物 群落 中 的 动 物 、 微 生物 均 有 所 不 同 。 有 关 植 被 动态 的 专 著 很 多 , 《南亚 热带 森林 群落 动态 学 》( 彭 少 麟 ,1996) 和 《和 森林 动态 模拟 一 一 兼 论 红 松 林 的 优化 经 营 》( 邵 国 凡 、 赵 士 洞 等 ,1995) 为 其 中 代表 性 专著 。 引 起 植被 动态 变化 的 原 因 有 自然 因素 和 人 为 因素 。 而 人 为 因素 是 引 起 生态 系统 退化 的 重要 原因 。《 封 山 育 林 研 究 》( 徐 化 成 、 郑 均 宝 ,1994) 主要 研究 华北 地 区 森林 退化 后 如 何 通过 封山育林 及 人 工 造 林 途 径 恢 复 森 林 。 热 带 亚热带 退化 生态 系统 植被 恢复 生态 学 研究 》 ( 余 作 岳 、 芝 少 麟 , 1996) 是 以 小 良 试验 站 和 锥 山 丘 陵 综合 试验 站 为 基地 , 研 究 退化 生态 系统 在 恢复 过 程 中 的 水 热 问题 、 微 生物 和 动物 的 演变 及 生态 系 统 功 能 过 程 的 变化 《中 国 退 化 生态 系统 研 究 》( 陈 灵 艺 、 陈 伟 烈 ,1996) , 阑 明了 生态 演 替 理论 , 为 退化 生态 系统 恢复 和 重建 提供 依据 , 对 中 国 退 化 生态 系统 的 现状 、 类 型 及 其 成 因 , 中 国 亚 热带 和 南亚 热带 地 区 、 温 带 森林 、 西 南亚 高 山 和 森林、 温带 草原 、 荒 漠 及 荒漠 草原 、 浅 水 湖泊 的 退化 生态 系统 现状 及 恢复 对 策 均 进行 较 次 入 研 究 , 还 提出 了 中 亚 热带 红壤 退化 状况 、 机 制 和 对 策 。 草 原 退化 间 题 方面 , 我 国学 者 开展 了 很 多 研究 。 草 原 退化 过 程 中 出 现 大 量 盐 生 植 物 , 甚 至 草原 被 盐 生 群落 所 代替 .对 这 类 草原 的 恢复 治理 , 首 先 要 研究 盐 生 植物 的 适 生 生境 的 生物 学 基 础 , 从 植物 种 群 、 群 落 深 人 研究 基础 上 来 讨 论 其 恢复 和 治理 途径 。 这 方面 的 代表 作 有 《 松 嫩 平原 盐 碱 化 草地 治理 及 其 生物 生态 机 理 兴 ( 李 建 东 、 郑 慧 莹 ,1997)、《 河 西 走 廊 盐 渍 地 的 生物 改良 与 优化 生产 模式 》( 任 继 周 、 朱 行 运 ,1998) 和 《 松 嫩 平原 盐 生 植物 与 盐 碱 化 草地 的 恢复 》( 郑 慧 莹 、 李 建 东 ,1999) 等 等 。 有 关 植 被 动态 的 论文 数量 亦 很 可 观 。 植被 制图 在 我 国有 很 大 进展 。 我 国 已 出 版 了 1 : 1000 万 和 1 : 400 万 的 中 国 植被 图 , 某 些 省 〈 区 ) 出 版 了 1 : 50 万 的 植被 图 、 森 林 图 和 草场 图 。80 年 代 初 由 修学 煜 任 主编 的 1: 100 万 中 国 植被 图 开始 编制 , 各 省 均 有 植 物 生 态 学 家 参加 , 历时 近 20 年 的 1 : 100 万 中 国 植被 图 于 2001 年 出 版 . 这 是 植物 生态 学 家 的 智慧 的 结晶 。 植物 种 群生 态 学 的 发 展 “70 年 代 前 , 中 国有 关 这 方面 的 著作 很 少 。 关 于 稻 、 麦 的 种 群 结构 和 群体 生理 研究 可 算是 最 早 的 论述 。 周 纪 伦 等 首先 撰写 了 《植物 种 群生 态 学 》 《1986) 一 书 , 其 后 王 伯 蒜 等 发 表 了 《植物 种 群 学 》(〈1995) 。 种 群 的 研究 主要 集中 在 重要 树种 上 ,对 兴安 落叶 松 、 云 杉 、 沙 地 云 杉 、 红 松 、 马 尾 松 、 侧 柏 、 黄 山 松 、 厚 壳 桂 、 棒 树 、 木 兴 、 青冈 、 望 天 树 、 银 杉 、 紫 要、 白桦 、 辽 东 标 和 蒙古 栎 等 的 种 群生 态 学 进行 一 系列 深 入 研究。 出 版 的 有 关 专 著 有 《 紫 机 种 群生 态 学 研究 》( 聂 绍 茎 等 ,1992)、《 云 杉 种 群生 态 学 》( 江 洪 ,1992) 。 在 植被 生态 学 的 专著 中 也 包括 了 很 多 种 群生 态 学 的 内 容 。 植 物种 群 生态 学 的 论文 在 数量 上 相当 可 观 . 大 头 茶 、 刺 五 加 、 多 种 竹子 , 以 及 羊 草 、 大 针 茅 等 的 种 群 研究 均 很 系统 深 入 。 其 研究 主要 内 容 有 种 群 数量 动态 、 种 群 格局 、 种 群 动态 、 种 内 和 种 间 竞 争 、 种 间 联 结 、 生 活 史 、 生 殖 生 态 、 生 态 对 策 、 调 控 作 用 、 生 态 遗 传 和 分 化 以 及 种 群 增长 预测 模型 等 。 种 群 研究 大 多 以 某 些 森 林 和 草原 群落 的 主要 组 成 成 分 或 优势 种 为 对 象 , 以 期 通过 种 群生 态 学 研究 , 作 为 预测 植 物 群 落 的 动态 变化 指标 之 一 。 植 物 克隆 生态 学 也 引起 我 国学 者 的 注意 , 人 竹子 、 青 冈 以 及 某 些 草本 羊 草 等 克隆 生态 学 已 有 报道 , 特 别 是 竹子 的 克隆 生态 学 研究 系统 而 深入 。 随 着 物种 受 人 类 威胁 程度 的 增加 , 对 一 些 濒危 或 稀有 物种 的 植物 种 群生 存 力 分 析 已 引起 重 视 , 对 银 杉 已 开展 这 方面 的 工作 , 取 得 了 和 良 好 的 成 果 。 生态 系统 生态 学 的 研究 进展 ”80 年 代 以 来 , 生 态 系统 生态 学 在 我 国 蓬勃 发 展 , 在 全 国 先 后 建立 了 森林、 草原 、 草 旬 、 鞠 漠 以 及 农田 生态 系统 定位 站 .主要 以 生物 生产 力 、 能 量 流动 、 物 质 循环 及 其 动态 变化 为 生态 系 统 生 态 学 研究 内 容 。 能 量 流动 主要 研究 生态 系统 中 的 建 群 种 和 优势 种 〈 植 物 ) 的 个 体 和 种 群 对 能 量 固定 、 分 配 与 消耗 、 光 能 利用 效 率 及 光合 生产 力 , 并 测定 植物 群落 的 生物 量 和 生产 力 。 生 态 系统 的 水 分 循环 主要 研究 植 物 及 植物 群体 对 水 分 利用 效率 ,蒸腾 作用 , 植 物 对 水 分 的 截留 , 林 中 雨 、 树 干 径 流 、 枯 枢 落叶 对 水 分 的 吸收 和 下 透 , 地 表 径 流 等 。 生 态 系统 养分 循环 主要 研究 植物 对 养分 吸收 、 207 积累 、 淋 溶 和 凋落 物 的 分 解 等 。 这 方面 的 研 究 与 植物 生理 生态 学 、 群 落 学 、 种 群生 态 学 紧密 结合 。 与 此 同时 , 对 生态 系统 所 在 地 的 环境 因子 气候 、 小 气候 、 土 壤 、 地 质 、 水 文 等 都 进行 了 测定 , 目 前 各 个 定位 站 至 少 有 10 一 20 年 的 数据 积累 , 为 中 国生 态 系统 生态 学 的 发 展 打 下 了 坚实 基础 。 中 国 科 学 院 有 由 29 个 生态 系统 定位 站 组 成 的 研究 网 络 , 进 行 了 规范 化 研究 。 各 大 专 院 校 和 林业 部 门 也 建立 了 定位 研究 站 .中 国 科 学 院 的 长 白山 森林 站 、 内 蒙 草原 站 、 海 北 高 寒 草 甸 站 、 会 同 森林 站 、 易 湖 山 森 林 站 、 稚 山 综 合 站 、 北 京 森 林 站 、 衰 牢 山 森 林 站 、 贡 咕 山 森林 站 等 自然 生态 系统 定位 站 , 林 业 部 门 的 森林 站 及 大 专 院 校 的 草 地 站 等 都 发 表 了 一 系列 有 关 结 构 、. 生 物 量 . 生 产 力 、 能 量 流动 和 物质 循环 的 论文 和 系列 专 著 及 论文 集 。 主 要 有 《长 白山 森林 生态 系 统 》 《草原 生态 系统 研究 》 《高 寒 草 旬 生态 系统 》《 中 国 森 林 生 态 系统 定位 研究 》 等 定 位 研究 的 系列 论文 集 。 有 关 生 态 系统 专著 主 要 有 《云南 哀 牢 山 森林 生态 系统 研究 》( 吴 征 匀 ,1983)、《 杉 木 人 工 林 生态 系统 研究 》( 妆 宗 炜 ,1985)、《 中 国 海 南 岛 尖 峰 岭 热带 林 生 态 系统 》( 葛 有 绪 ,1991)、《 常 绿 阔 叶 林 生态 系统 研究 》( 钟 章 成 ,1992)、《 荒 漠 、 草 原生 态 系统 研究 》( 赛 胜 宝 等 ,1994)、《 暖 温带 森 林 生 态 系统 结构 与 功能 》( 陈 灵芝 ,1997)、 《中 国 红 树 林 生 态 系 》( 林 鹏 ,1997)、《 青 藏 高 原生 态 系统 及 优化 利用 模式 》( 李 文 华 、 周 兴 民 ,1998) 。 通 过 长 期 积累 ,总结 出 版 了 《中 国 森 林 生 态 系统 水 文生 态 功 能 规律 兴 刘 世 荣 等 ,1996)《 中 国 森 林 生 态 系统 养分 循环 兴 陈 灵芝 等 ,1997)《 中 国 和 森林 多 样 性 及 其 地 理 分 布 光 陈 灵芝 等 ,1997)《 中 国 森 林 和 群落 分 类 及 其 群落 学 特征 兴 蒋 有 绪 等 ,1998) 《中国 森 林 生态 系统 的 生物 量 和 生产 力 》( 汉 宗 炜 等 , 1999) 等 专著 .这 是 有 关 森 林 生 态 系统 结构 与 208 功能 的 阶段 总 结 。 中 国生 态 系统 生态 学 的 发 展 已 逐步 与 国际 长 期 生态 学 研究 接轨 。 生物 多 样 性 研究 进展 已 有 专门 条 目 撰 写 , 这 里 不 再 袭 述 。 全 球 变 化 与 陆地 生态 系统 研究 进展 植 被 对 全 球 变化 的 响应 是 从 80 年 代 末 至 今 我 国 一 直 关 注 的 研究 课题 , 全 球 变化 也 早 就 是 国际 上 关注 的 热点 。 全 球 变化 对 植被 和 森林 的 影响 方面 在 我 国 开 展 较 多 。 对 全 球 气候 变 化 的 中 国 自 然 植被 净 第 一 性 生产 力 , 中 国 气 候 一 植被 关系 , 未 来 气候 变化 和 植被 响应 的 预测 ,植被 指数 与 生命 地 带 的 模拟 和 重建 , 气 候 一 森林 响应 的 动力 学 模型 , 未 来 森林 的 面 积 及 分 布 ,应 用 Holdridge 的 生命 地 带 模型 的 改进 ,气候 变化 对 森林 类 型 及 其 主要 树种 、 濒 危 树 种 的 分 布 、 森 林 生 产 力 、 森 林 结 构 、 树 木 物 候 及 其 生长 发 育 期 的 影响 等 均 开 展 研 究 , 并 提出 适应 全 球 变化 的 林业 对 策 .《 全 球 气候 变化 国家 研究 一 一 森林 影响 》(1996) 和 《气候 变化 对 中 国 森 林 影 响 研 究 兴 徐 德 应 等 , 1997) 是 这 方面 研究 的 两 本 专著 。 有 关 第 一 性 生产 力 、 生 物 量 、 植 被 对 全 球 变化 的 响应 的 论文 数量 不 少 .CO,, 倍增 对 某 些 树木 幼苗 、 幼 树 生理 生态 影响 , 以 及 中 国 东北 样 带 和 南 北 样 带 的 生物 群 区 及 其 对 全 球 变化 的 响应 也 有 不 少 报道 。 污染 植物 生态 学 的 研究 进展 “ 自 70 年 代 以 来 , 由 于 工业 的 发 展 , 工 业 废 水 、 废 气 对 环境 造成 严重 影响 。 十 多 年 来 , 重 点 研究 了 酚 、 和 氰 化 合 物 、 石 油 、 葵 并 艺 、 氮 及 重金 属 〈 示 、 铅 等 ) 对 植物 和 土壤 的 影响 , 阐 明 了 重金 属 在 土壤 一 植物 系统 中 的 吸附 或 吸 收 、 转 移 和 积累 规律 。 大 气 污 染 对 植物 的 影 响 也 是 重要 研究 内 容 , 筛 选 出 上 百 种 对 二 氧 化 硫 、 氟 化 氨 、 氨 、 氯 、 乙 烯 等 大 气 污染 物 特别 灵敏 或 具有 抗 性 的 植物 。 近 几 年 来 , 酸 雨 对 植物 的 影响 仍 为 重要 研究 内 容 , 并 取得 一 定 成 绩 。 随 着 城市 生态 系统 研究 的 开展 , 植 物 对 城市 化 的 生态 反应 将 成 为 重要 内 容 之 一 。 这 方面 研究 可 为 城市 及 工矿 区 的 美化 . 绿 化 、 改 善 环境 质量 服务 。 3. 植物 生态 学 发 展 展望 植物 生态 学 的 发 展 仍 应 以 生理 生态 、 种 据 各 分 支 学 科 特 点 进一步 深入 。 与 此 同时 ,应 以 生态 系统 为 主体 , 把 个 体 、 种 群 、 群 落 的 研究 紧密 结合 起 来 , 作 为 生态 系统 的 优化 管 理 及 退化 生态 系统 恢复 和 重建 的 理论 依据 。 生物 多 样 性 科学 是 以 生物 多 样 性 在 生态 系统 功能 中 的 作用 为 研究 重点 , 并 开展 生态 系统 多 样 性 的 监测 、 恢 复 及 持续 发 展 的 研究 。 全 球 变化 对 植被 、 生 态 系统 功能 过 程 及 生物 多 样 性 影响 的 研究 还 将 深 入 开展 ,在 此 基础 上 , 建立 各 类 预测 模型 将 具有 重要 的 理论 价值 。 参考 文献 玉 金 亭 : 中 国 植物 生态 学 史 , 见 : 中 国 植物 学 会 编 :《 中 国 植物 学 史 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1994。 余 作 岳 , 彭 少 麟 主编 :《 热 带 退化 生态 系统 植被 恢复 生态 学 研究 》, 广州 : 广东 科技 出 版 社 ,1996 。 国家 自然 科学 基金 委员 会 :《 生 态 学 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1997。 陈 灵 艺 , 陈 伟 烈 主编 :《 中 国 退 化 生态 系统 研 究 》, 北 京 : 中 国 科技 出 版 社 ,1996 。 徐 德 应 , 郭 泉水 等 :《 气 候 变 化 对 中 国 森林 影响 研究 》, 北 京 : 中 国 科 技 出 版 社 ,1997。 ( 陈 灵 芝 ) 生态 学 与 大 农业 发 展 (Ecology and the Development of Integrated Agriculture) 大 农业 观点 是 修学 煜 于 1982 年 2 月 向 党 中 央 的 报告 中 提出 的 。1982 年 3 月 6 日 《人 民 日 报 》 发 表 了 修学 煜 的 一 篇 文章 “如 何 看 待 粮食 增产 问题 ”, 这 篇 文章 是 党 中 央 书 记 处 建议 发 表 的 。1984 年 修学 煜 正式 出 版 《生态 学 与 大 农业 发 展 》 一 书 , 为 中 国 农业 发 展 做 出 了 巨大 的 贡献 。 什么 是 “大 农业 ”观点 ? 修学 煜 认为 “大 农业 ”观点 首先 要 打破 粮食 只 限于 水 稻 、 小 麦 、 玉 米 等 以 淀粉 为 主 的 禾 本 科 粮 食 的 狭 义 看 法 .“ 大 农业 ”或 称 “ 大 粮食 ”观点 , 是 要 扩大 对 粮食 的 理解 ,也 就 是 凡 能 吃 的 东西 , 都 应 看 做 是 粮食 , 除 上 述 禾 本科 作 物 外 , 还 有 花生 、 豆 类 、 水 果 以 及 木 本 油 粮 一 茶 油 、 板 标 、 核 桃 、 大 束 、 柿 子 等 , 特 别 是 产生 热 量 较 高 的 肉 、 蛋 、 奶 、 鱼 、 虾 等, 都 应 是 粮 食 的 重要 组 成 部 分 .“ 大 粮食 ”就 是 指 人 类 所 吃 的 各 种 食物 的 意思 。 有 了 “大 粮食 ”的 观 点 才能 理解 “大 农业 ”思想 的 重要 性 。 所 谓 “大 农业 ”就 是 说 农业 不 能 局 限于 种 植 业 , 应 包括 农 、 林 、 牧 、 副 、 渔 和 多 种 经 营 ; 也 就 是 包括 草原 和 草地 的 畜牧 业 , 湖 泊 、 池 塘 的 淡水 养殖 业 , 浅 海 的 海水 养殖 业 , 农 村 饲养 畜 禽 、 养 蜂 业 以 及 山地 、 平 原 的 造林 及 林业 等 , 这 些 均 应 属于 “大 农业 ”的 范畴 。 侯 学 煜 提倡 大 农业 , 并 不 是 说 可 以 不 重视 粮食 生 产 , 而 是 要 抓 得 更 紧 , 他 认为 抓 粮 食 生产 , 不 能 光 强 调 扩大 种 植 面积 ,而 应 实行 集约 经 营 , 精耕细作 , 改 良 土壤 , 合 理 施肥 、 灌 溉 和 倒 茬 。 关于 “大 农业 ”观点 的 产生 并 非 是 凭空 想像 出 来 的 。 侯 学 煜 对 全 国 很 多 省 市 的 农村 进行 大 量 深 入 调查 , 他 发 现 我 国 粮食 增产 速 度 慢 的 原因 很 复杂 。 过 去 各 地 农民 吃 “ 大 锅 饭 ” 是 首要 原因 , 没 有 体现 人 们 多 劳 多 得 的 原则 ,伤害 农民 种 粮 的 积极 性 , 自 1980 年 生 产 关系 改变 后 , 农 民有 了 自主 权 , 有 了 积极 性 , 才 能 发 挥 土地 和 人 力 的 优势 。 其 次 , 广 种 薄 收 也 是 农业 产量 上 不 去 的 一 个 重要 原 因 , 过 去 只 要 求 农场 保证 种 植 面积 , 对 产量 并 无 明确 要 求 , 各 地 则 搞 广 种 薄 收 , 不 去 集 中 水 、 肥 、 劳 力 进行 精耕细作 , 集约 经 营 , 提 209 高 产量 。 破 坏 森 林 , 开 垦 山 地 、 围 湖 造 田 是 形成 水 旱灾 害 重要 原因 , 从 而 影响 到 粮食 的 生产 。 不 按照 自然 条 件 , 盲 目 更 改 耕 作 制 度 往往 事与愿违 。 侯 学 煜 作为 一 位 生态 学 家 , 通 过 对 农村 的 调查 , 强 调 以 生态 学 观点 来 讨论 农业 发 展 的 问题 。 从 中 国 自 然 条 件 来 看 , 全 国有 一 半 国 土 面积 是 适宜 发 展 畜牧 业 为 主 的 草原 、 荒 漠 和 高 原 , 还 有 大 面积 适宜 发 展 木 本 油 粮 的 山地 。 内 陆 池 塘 、 湖 泊 、 水 库 、 河 流 等 的 大 面积 水 面 以 及 滩涂 、 浅 海 , 都 适宜 发 展 水 产 养殖 业 。1958 年 以 后 执行 “以 粮 为 纲 ” 的 方针 以 来 , 许 多 草原 、 荒 漠 、 高 原 开 了 荒 , 山地 毁 林 开垦 ,到 处 大 搞 填 塘 、 围 湖 、 围 海造 田 等 活动 , 硬 要 把 这 些 不 适宜 发 展 粮 食 作物 的 地 方 种 上 粮 , 这 自然 会 受到 自然 界 的 一 系列 的 惩罚 。 如 果 是 因地制宜 、 因 土 种 植 , 不 仅 可 以 提高 农业 生产 力 而 且 可 以 保护 自然 环境 , 减 少 或 避免 自然 灾害 , 防 止 水 土 流失 , 土 地 沙化 、 盐 渍 化 和 荒漠 化 。 大 农业 的 发 展 是 植物 和 动物 的 生产 过 程 。 绿 色 植物 依靠 荃 叶 吸 收 大 气 中 的 二 氧化 碳 , 根 系 吸 收 土壤 中 的 矿物 养分 和 水 分 , 在 日 光照 射 下 和 一 定 温度 下 , 把 无 机 物 转化 为 淀粉 、 蛋 白质 、 脂肪 、 维 生 素 等 有 机 物 , 也 就 是 把 太阳 能 转 化 为 化 学 能 贮存 于 植物 体内 。 动 物 吃 了 植物 所 制造 的 有 机 物 后, 在 体内 经 过 一 系列 的 生 理 过 程 才能 转化 为 肉 、 量 、 乳 、 皮 、 毛 等 。 农 业 生 产 的 能 量 基 本 来 源 于 绿色 植物 , 植 物 生 长 与 外 界 的 气温 、 水 分 、 日 光 、 土 壤 等 密 不 可 分 。 为 此 我 们 必须 了 解 植 物 和 动物 的 生长 发 育 与 外 界 环 境 关 系 , 必 须 以 生态 因素 的 基 本 观点 指导 大 农业 发 展 : 1. 生物 的 本 性 与 生态 因素 是 辩证 统一 的 观点 。 不 同 植物 或 作物 的 品种 由 于 长 期 历 史 发 展 或 培育 的 结果 , 形 成 一 定 特性 或 遗传 性 , 它 们 为 了 正常 的 生长 发 育 需 要 不 同 的 生 态 因 子 , 也 就 是 说 不 同 种 类 或 品种 的 植物 所 210 需求 的 日 光 、 温 度 、 水 分 、 空 气 和 土壤 矿物 养分 各 有 不 同 。 2. 生态 因素 综合 性 观点 。 这 一 观点 是 要 认识 影响 生物 生长 的 生态 因素 是 同等 重要 的 , 以 及 它们 对 生物 的 综合 作用 。 任 何 生态 因素 都 不 是 孤立 地 对 植物 发 生 作 用 , 而 是 与 其 他 生态 因素 共同 地 、 综 合 地 对 植物 发 生 作 用 。 不 能 无 条 件 强 调 某 一 种 生态 因素 , 而 忽 略 其 他 生态 因素 的 重要 性 。 3. 生态 因素 主导 性 的 观点 。 在 一 定 的 时 间 和 地 点 , 可 从 环境 中 的 全 部 综合 生态 因素 中 找 出 主导 因子 。 不 同 地 点 、 不 同时 间 , 其 主导 因素 是 有 变化 的 。 在 一 个 地 区 研究 植物 与 环境 的 关系 时 , 要 从 全 面 生态 因素 中 找 出 主导 因素 , 在 农业 实践 中 找 出 影响 生产 和 增 产 的 主要 环节 。 4. 生态 因素 联系 性 的 观点 。 在 自然 界 中 , 一 切 生 态 因 子 从 来 不 是 孤立 存在 的 , 而 是 永 远 处 于 相互 依赖 的 关系 中 , 所 以 改变 任何 一 种 生态 因素 时 , 其 他 因素 就 不 可 能 不 变 。 5. 生态 因素 变动 观点 。 一 年 四 季 , 白天 、 黑夜 里 的 日 光 、 温 度 、 水 分 、 土 壤 肥力 等 生 态 因素 是 不 停 发 生变 化 的 。 而 每 种 植物 与 生 态 因 素 关 系 , 随 着 从 营养 期 到 开花 结实 期 而 有 所 变动 。 同 样 , 动 物 在 不 同 生长 发 育 阶 段 所 需要 的 生态 因子 亦 是 变动 的 。 总 之 , 生 物 与 外 界 环 境 因子 的 关系 是 存 在 一 定 规律 性 的 , 对 于 这 种 错综复杂 的 自然 规律 研究 得 愈 清楚 , 就 愈 能 利用 自然 和 改造 自然 。 因 此 人 们 必须 努力 去 揭示 这 些 自然 规 律 , 并 根据 生态 学 观点 , 扬 长 避 短 , 为 大 农 业 服 务 。 侯 学 煜 提出 了 如 何 扬长 避 短 实现 中 国 式 的 现代 化 农业 .对 中 国 如 何 发 展 农业 、 林 业 、 牧 业 、 副 业 、 渔 业 均 提 出 一 系列 具体 建 议 。 对 如 何 保持 森林 、 农 田 、 草 原 、 荒 漠 、 水 域 生态 系 统 的 生态 平衡 提出 了 中 肯 的 意见 , 迄 至 今日 仍 具 有 重要 指导 意义 。 修学 煜 提出 的 “大 农业 ”观点 受到 党 和 国家 领导 人 的 重视 。 改 革 开 放 以 来 更 证 实 了 “大 农业 ?观点 对 我 国 的 农业 发 展 具有 十 分 重 大 意义 。 在 长 期 “以 粮 为 岗 ” 的 方针 指导 下 , 修学 煜 敢于 冒 风险 , 提 出 了 “大 农业 ”观点 。 他 以 一 个 科学 家 的 良知 ,通过 大 量 调查 研究 , 为 农业 经 济 发 展 做 出 了 重大 贡献 。 参考 文献 修学 煜 :《 生 态 学 与 大 农业 发 展 》, 芜 湖 : 安徽 科学 技术 出 版 社 ,1994。 〈 陈 灵芝 ) 中 国 植 被 研究 (Studies on Vegetation of China ) 植被 是 一 定 空间 范围 内 植物 群落 的 总 称 。 由 于 人 类 长 期 生产 活动 的 结果 , 可 明显 地 划分 为 天 然 植 被 和 人 工 植被 两 大 类 。 它 们 与 环境 关系 的 基本 规律 是 一 致 的 , 但 基本 的 特征 和 变化 是 不 同 的 。 要 认识 一 个 区 域 自然 和 人 类 的 发 展 , 常 常 需要 从 研究 植被 的 现状 及 其 历史 发 展 人 手 。 生 态 系统 的 概念 就 是 从 研究 植被 及 其 与 环境 相互 关系 的 过 程 中 产生 的 。 自 然 环 境地 带 性 规律 也 是 在 植被 的 变化 上 表现 得 最 为 明显 。 当 前 , 不 合理 的 森林 和 采 做 、 垦 殖 、 放 牧 、 采 集 、 和 狩猎、 捕捞 和 环境 污染 威胁 着 人 类 的 生存 , 这 就 更 需要 研究 植 被 的 现状 和 发 展 , 提 出 保护 和 持续 利用 的 措 施 。 所 以 , 植 被 的 研究 是 和 经 济 建设 与 环境 保护 的 需求 密切 联系 在 一 起 的 。 我 国 是 用 文字 记载 植被 知识 最 早 的 国 家 , 周 代 的 《诗经 人 《再 贡 》, 战 国 的 《管子 地 员 篇 》 就 有 不 少 有 关 植 被 水 平和 垂直 地 带 分 布 、 山 地 阴 坡 、 阳 坡 的 差异 以 及 小 地 形 的 变化 所 引起 不 同 植物 组 成 的 论述 。 可 惜 , 从 秦汉 以 后 直到 新 中 国 成 立 前 这 一 漫长 时 期 内 , 古 代 植 被 研究 的 萌芽 发 展 不 快 , 成 就 不 大 . 20 世纪 20 年 代 开 始 , 随 着 近代 教育 和 科 学 的 发 展 ,我 国有 一 些 零 星 植被 研究 的 报道 。 真正 大 规模 植被 研究 是 在 50 年 代 新 中 国 成 立 以 后 才 开始 的 , 主 要 受 鞍 勃 的 经 济 建设 和 工农 业 生 产 的 发 展 急需 开展 自然 资源 综合 考 察 和 开发 所 推动 。 华 南 橡胶 宜 林地 考察 , 黄 河中 游 水 土 保 持 考 察 , 黑龙 江 流域 、 新 疆 、 西 藏 、 甘 、 青 、 蒙 、 宁 等 地 自然 条 件 和 自然 资 源 综合 考察 , 华 南 、 西 南 热带 亚热带 生物 资 源 考 察 , 治 沙 和 南水北调 考察 等 最 为 突出 ;还 有 许多 省 区 的 和 专题 的 植被 研究 也 起 了 重要 的 作用 。 根 据 这 些 考察 搜集 的 各 地 大 量 植被 的 第 一 手 资料 , 写 成 了 大 量 科 研 报告 、 论 文 和 植被 专著 , 编 制 了 许多 省 区 和 流域 不 同比 例 尺 的 植被 图 件 , 最 终 促 成 了 《植物 生态 学 报 》 的 问世 ,《 中 国 植被 》 专著 和 中 国 1 : 400 万 植被 图 的 出 版 ; 中 国 1 : 100 万 植被 图 也 于 2001 年 与 读者 见面 。 现 从 下 列 方面 简要 地 介 绍 一 些 研 究 成 就 和 结果 。 中 国 植被 的 形成 和 发 展 ”对 植被 历史 的 研究 提供 了 我 国 植被 发 展 和 演 蔡 的 大 致 轮 廊 。 在 老 第 三 纪 , 除 了 南部 有 些 植被 类 型 属 于 热带 外 , 全 国 基本 上 属于 亚热带 类 型 , 其 中 西部 为 大 陆 性 的 旱 生 植被 , 东 部 则 属 海洋 性 的 森林 。 到 新 第 三 纪 , 植 被 的 区 域 性 分 异 比 以 前 更 为 清楚 , 类 型 也 较 以 前 复杂 。 到 第 四 纪 时 , 全 球 气温 普遍 下 降 , 亚 洲 北 部 寒带 植物 向 南 迁 移 达 4*~5", 第 三 纪 晚 期 形成 的 西伯 利 亚 北 方针 叶 林 沿 着 山地 南下 到 我 国 东 北 的 大 兴安 岭 和 西北 角 的 阿尔 泰山 。 暖 温带 落叶 阁 叶 林 的 南 界 也 向 南 移动 了 3" 一 5"。 西 北 地 区 由 于 山体 上 升 ,境内 大 陆 性 气候 加 强 , 草原 植被 进一步 向 荒漠 草原 和 荒漠 发 展 。 华 北 地 区 草原 扩展 , 森 林 面 积 缩小 , 成 为 疏 林 草原 景观 。 但 由 于 冰川 进退 条 件 的 不 同 , 各 地 植被 变化 很 大 。 青 藏 高 原 中 部 在 第 三 纪 基 本 上 发 展 着 落叶 冰 叶 林 , 但 到 第 四 纪 , 高 原 211 不 断 上 升 , 气 候 变 冷 变 干 , 在 早 更 新 世 时 呈 现 森 林 草 原 景观 。 到 中 更 新 世 , 东 南部 的 高 原 面 形成 灌 丛 、 草 甸 , 西 部 和 北部 羌 塘 地 区 形成 高 寒 草原 和 高 寒 荒漠 。 总 之 , 到 第 四 纪 , 中 国 植被 的 区 域 轮廓 大 致 已 与 现在 接近 。 植被 的 分 类 与 区 划 研 究 “ 植 被 分 类 与 区 划 是 认识 植被 性 质 和 分 布 的 基本 工作 , 而 植 物 区 系 是 认识 植被 的 基础 。 吴 征 镁 在 广泛 分 析 对 比 我 国 植物 和 世界 各 地 植物 基础 上 , 确 定 我 国 种 子 植 物 属 的 15 类 分 布 区 类 型 ,对 认 识 植被 的 性 质 和 特点 有 重要 意义 。 长 期 以 来 , 我 国学 者 对 世界 各 地 植物 群落 学 派对 植被 分 类 的 原则 和 系统 都 进行 了 广泛 分 析 和 对 比 研 究 , 并 结合 实际 情况 加 以 应 用 。 在 此 基础 上 吸收 了 各 学 派 的 长 处 , 采 用 植物 群落 学 综合 原则 对 全 国 植 被 进行 系统 划分 : 高 级 单位 根 据 生 态 外 瑶 的 指标 , 中 级 单位 侧重 群落 学 特 征 , 低 级 单位 依据 种 类 组 成 特点 。 植 被 分 类 系统 为 植被 型 一 一 群 系 纲 一 一 群 系 组 一 一 群 系 一 一 群 丛 纲 一 一 群 从 组 一 一 群 丛 七 级 , 必 要 时 各 个 级 别 都 可 利用 亚 级 以 解决 由 于 生境 和 演 蔡 进 程 的 不 同 所 造成 的 差异 。 七 个 级 别 中 的 植被 型 、 群 系 岗 、 群 系 、 群 从 是 主要 的 单位 。 植 被 区 划 的 单位 划分 为 植被 区 域 一 一 植被 地 带 一 一 植被 区 一 一 植被 小 区 四 级 , 各 个 级 别 也 可 用 亚 级 来 表示 一 些 具体 的 变化 。 目前 , 对 各 个 区 域 的 植被 类 型 和 区 划 已 基本 摸 清 , 在 《中 国 植被 》 专著 中 有 基本 的 论述 。 温带 森林 地 区 “对 东北 地 区 落叶 松林 、 云 杉 林 、 冷 杉林 、 红 松林 、 红 松 阔 叶 混交 林 的 研究 成 果 是 大 量 的 。 这 些 成 果 对 森林 采伐 更 新 有 重要 指导 意义 。1959 年 首次 在 北纬 42* 长 白山 海拔 2 100 m 以 上 山顶 地 区 记录 的 高 山 冻 原 , 是 其 分 布 最 南 的 界线 。 它 与 北极 冻 原 十 分 类 似 , 显 然 是 第 四 纪 冰 川 期 间 北 极 植物 向 南侵 移 , 在 冰川 退却 后 保存 下 来 的 结 212 果 。 对 三 江平 原 沼 泽 的 研究 不 仅 弄 清 了 其 类 型 、 组 成 和 分 布 特点 , 也 是 规划 其 保护 和 星 殖 的 重要 依据 。 华 北 地 区 天 然 植 被 几乎 已 破 坏 殖 尽 , 很 难 判断 这 个 区 域 原 来 植被 究竟 是 什么 .从 残存 小 片 森 林 的 特点 和 分 布 来 分 析 , 山谷 湿润 处 保存 的 小 片 以 机 树 、 核 桃 棒 、 械 树 、 白 螨 树 、 栾 树 等 属 植物 为 主 的 落叶 阔 叶 林 , 应 是 过 去 平原 地 区 广泛 分 布 的 类 型 ; 山 坡 和 山 兰 则 以 各 种 标 林 和 油 松 林 上 古 主 要 地 位 ;海拔 更 高 的 山地 为 亚 高 山 针 叶 林 及 次 生 杨 桦 林 与 高 山 草 旬 所 占 。 这 些 成 果 对 今后 开 展 次 生生 态 系统 的 恢复 和 选择 本 地 树种 造林 与 城镇 绿化 以 及 小 流域 治理 , 防 止 人 侵 种 大 量 繁殖 和 引种 具有 重要 指导 意义 。 亚热带 森林 地 区 “这 个 区 域 是 东亚 所 特 有 的 , 中 国 占据 面积 最 大 , 可 划分 为 北 、 中 、 南 三 个 亚热带 。 由 于 受 第 四 纪 冰 川 的 影响 较 小 , 许 多 地 方 不 仅 是 第 三 纪 古 热带 植物 区 系 的 避难 所 , 保 存 有 许多 残 遗 种 , 也 是 这 些 区 系 成 分 在 古代 分 化 发 展 的 关键 地 区 , 它 们 是 近代 温带 和 亚热带 植物 区 系 的 发 源 地 。 这 个 地 区 种 类 成 分 多 , 特 有 种 丰富 , 植 被 类 型 多 种 多 样 。 酸性 土地 区 以 桂 树 、 青 冈 、 荷 木 、 润 楠 、 厚 壳 桂 等 属 植物 为 主 的 常 绿 阔 叶 林 为 其 代表 性 类 型 , 石 灰 岩 地 区 则 出 现 以 青 网 、 化 香 、 千 金 榆 等 属 和 榆 科 植物 为 主 的 常 绿 落叶 阔 叶 混 交 林 .大致 以 东经 105" 左 右 为 界 , 由 于 雨量 和 温度 年 变 幅 的 差异 , 可 划分 为 东 、 西 两 个 亚 区 。 东 部 山地 海拔 1 000(1 300) 一 2 000 m 左 右 的 范围 , 有 山地 常 绿 落叶 冰 叶 混 交 林 的 出 现 , 特 别 以 水 青冈 与 常 绿 阔叶树 混 交 林 十 分 吸引 人 们 的 注意 力 ; 而 西部 山地 由 于 湿度 不 够 而 缺乏 这 个 区 带 , 但 它 的 山体 较 大 、 海 拔 较 高 , 有 大 片 亚 高 山 针 叶 林 和 十 地 中 海 残存 下 来 的 硬 叶 常 绿 阔 叶 林 的 分 布 , 往 上 还 有 高 山 灌 丛 、 草 多 和 冰 源 稀 朴 植被 的 出 现 。 东 部 山地 因为 高 度 不 够 , 除 台湾 玉山 以 外 , 没 有 亚 高 山 针 叶 林 及 其 以 上 的 植被 带 分 布 , 但 在 贵州 、 湖 北 、 浙 江 和 广西 局 部 地 区 存 有 小 片 冷杉 林 〈 如 百 山 祖 冷 杉 、 元 宝山 冷 杉 、 资 源 冷 杉 和 焚 净 山 冷杉 ) 或 片断 的 出 现 , 它们 显然 是 随 着 第 四 纪 冰 川 而 分 布 到 这 里 来 的 。 局 部 干旱 的 山 状 也 有 小 片 硬 叶 常 绿 阀 叶 林 《 马 冈 标 林 ), 这 可 能 是 在 冰期 前 一 个 温暖 于 旱 期 出 现 的 , 由 于 气候 变化 , 只 残存 在 局 部 干旱 生境 中 。 这 个 区 域 人 工 林 种 植 面积 大 , 种 类 多 , 价 值 高 , 应 该 是 我 国生 物 多 样 性 保 护 和 持续 利用 的 重点 研究 区 域 。 热带 森林 地 区 ”我国 的 热带 地 区 位 于 亚 洲 热 带 北 缘 , 地带 性 植被 类 型 为 季节 性 雨林 , 种 类 组 成 有 自己 的 特色 , 特 别 是 桂 西 南 石灰 兰 地 区 季节 性 雨林 与 越南 北部 连 片 构 成 的 中 越 边界 植物 区 系 区 , 是 印度 一 马来西亚 植物 区 系 区 独特 的 区 域 。 局 部 沟谷 有 小 片 以 龙 脑 香 科 植 物 为 标志 的 雨林 分 布 , 所 占 范围 虽 狭 小 , 但 许多 种 类 引种 栽培 生长 不 错 。 东 、 西 两 个 亚 区 的 种 类 组 成 也 有 明显 差异 。 西 藏 墨 脱 北纬 29" 左 右 是 热带 森林 分 布 最 北 的 界线 , 这 与 青藏 高 原 隆起 ,拦截 印度 洋 西 南 季风 , 形 成 大 量 降雨 , 同 时 阻挡 寒流 南下 , 保 持 高 温 有 关 。 海 南 和 西双版纳 海拔 500 m 以 上 山地 , 有 山地 季节 性 雨林 的 分 布 , 但 桂 南 由 于 寒潮 影响 较 大 , 则 属 山地 常 绿 阔 叶 林 类 型 。 季 雨 林 在 海南 西海 岸 的 丘陵 台地 分 布 普遍 , 大 陆 地 区 除了 少数 干 热 河 谷 有 小 片 出 现 以 外 , 大 多 为 季节 性 雨林 遭受 破坏 后 出 现 的 次 生 类 型 。 海 岸 红 树林 分 布 普遍 , 但 破坏 严重 。 这 个 区 域 也 是 我 国生 物 多 样 性 保护 和 持续 利用 的 重点 区 域 , 有 大 量 有 发 展 前 景 的 种 类 值得 引种 栽培 。 温带 草原 地 区 ”草原 植被 类 型 已 研究 得 比较 清楚 , 从 东北 平原 往 西 , 顺 序 出 现 草 旬 草原 、 典 型 草原 和 荒漠 草原 , 对 各 种 类 型 的 群落 结构 、 种 类 组 成 和 地 理 分 布 都 较 有 了 解 , 但 对 某 些 草原 类 型 的 划分 、 草 原 地 带 和 分 区 的 界线 仍 有 不 同意 见 。 当 前 , 最 重要 的 问题 是 草原 退化 严重 , 草 场 产 量 和 质量 下 降 , 需 要 通过 恢复 和 重建 的 方法 来 提高 , 通 过 退耕 还 草 来 解决 。 山 地 残存 的 各 类 森林 应 该 加 强 保护 , 发 挥 其 多 功能 作用 , 为 当地 居民 造福 。 温带 荒漠 地 区 ”温带 荒漠 可 划分 为 小 乔 木 荒漠 、 灌 木 荒漠 和 半 灌 木 荒 漠 三 大 类 。 准 噶 尔 盆地 主要 分 布 半 灌木 荒漠 和 小 乔木 匾 漠 , 塔 里 木 盆 地 和 东 疆 盆地 多 为 灌木 荒漠 和 半 灌 木 荒漠 所 占 , 阿 拉 善 、 河 西 走廊 和 柴 达 木 盆 地 以 半 灌 木 荒漠 和 灌木 荒漠 为 主 。 我 国 的 荒漠 与 中 亚 荒漠 不 同 点 主要 在 于 春雨 型 短 生 植物 层 片 不 发 达 , 因为 降雨 多 在 夏 、 秋 , 而 冬 、 春 干旱 , 但 灌木 荒漠 较 中 亚 发 达 , 并 有 大 面积 无 植被 的 戈壁 、 石 漠 和 流沙 。 山 地 落 叶 阅 叶 林 和 亚 高 山 针 叶 林 十 分 珍贵 , 需 要 加 强 保护 , 并 发 挥 其 多 功能 作用 。 绿 洲 的 面积 应 视 山 地 订 川 的 水 源 条 件 , 有 一 定 的 限制 ,不 能 无 限 地 扩大 。 青藏 高 原 地 区 ”1963 年 以 前 的 外 国文 献 , 都 笼统 地 把 青藏 高 原 划分 为 冻 荒漠 〈 冻 原 ) 地 区 , 植被 以 苷 均 和 地 衣 为 主 。 实 际 上 , 青藏 高 原 植被 是 不 均一 的 , 本 身 有 明显 的 地 带 性 变化 , 大 致 由 东南 向 西北 , 随 着 地 势 的 升 高 ,从 边缘 山地 森林 到 高 原 面 的 高 寒 灌 丛 、 高 寒 草 甸 、 高 寒 草 原 和 高 寒 荒漠 。 羌 塘 高 原 大 面积 分 布 着 高 寒 草 原 和 匾 江 草原。 真正 的 高 寒 若 漠 只 见于 喀 喇 昆仑 山 与 昆仑 山 之 间 的 高 原 和 湖 盆 区 。 总 之 , 我 国 从 大 兴安 岭 一 一 昌 梁 山王 一 六 盘山 一 一 西藏 高 原 东 缘 一 线 以 东 是 森林 区 , 由 此 到 南 依次 为 北方 针 叶 林 一 一 针 疗 混 交 林 一 一 落叶 闪 叶 林 一 一 落叶 常 绿 阔 叶 混 交 林 一 一 常 绿 阀 叶 林 一 一 季节 性 雨林 , 纬 度 地 带 性 明显 。 山 地 植被 垂直 带 从 北向 南 有 2 一 3 个 带 、4 一 5 个 带 到 6 一 ?7 个 带 , 热量 是 其 更 替 213 的 基础 。 西 半 部 由 于 青藏 高 原 隆 起 , 植 被 纬 度 地 带 性 不 完整 , 仅 在 温带 荒漠 区 以 天 山 为 界 , 有 温带 荒漠 和 暖 温带 荒漠 的 分 异 。 西 藏 阿里 西南 有 亚热带 苔 漠 的 山地 类 型 出 现 。 山 地 植被 垂直 带 趋 于 简化 , 天 山北 坡 有 5 个 带 , 南 坡 4 个 带 , 昆 仑 山 和 阿尔 金山 只 有 2 一 3 个 带 , 有 些 山地 全 为 苇 漠 所 占 , 湿 度 是 其 限制 因素 .在 昆仑 山 一 一 秦岭 一 一 淮河 一 线 以 北 , 从 东 到 西 呈 现 出 明显 的 森林 一 一 草原 一 一 芒 漠 的 经 向 变化 。 概 括 地 说 , 影 响 我 国 植被 形 成 和 变化 规律 的 主要 因素 为 季风 、 寒 潮 和 青 藏 高 原 的 隆起 。 此 外 , 在 有 关 植 被 结构 、 生 物 量 、 生 产 率 、 生 理 生 态 特性 和 化 学 成 分 及 其 与 环境 相 互 关系 等 方面 也 做 了 许多 工作 。 在 不 同 自然 带 的 典型 地 区 建立 了 一 些 定 位 试验 研究 站 , 从 能 量 转 化 、 物 质 交 换 、 物 种 之 间 以 及 与 环 境 之 间 相 互 关 系 等 方面 , 研 究 作 为 生产 者 的 植被 在 不 同 生 态 系统 中 的 作用 和 提高 生产 力 途径 , 为 生物 多 样 性 保护 和 持续 利用 提供 了 坚实 的 基础 。 尽管 半 个 世纪 以 来 , 植 被 研究 工作 是 大 量 的 , 但 是 我 国 地 域 辽阔 , 类 型 多 样 , 许 多 研究 还 是 初步 的 , 还 有 许多 空白 地 区 需要 继 续 开 展 调查 。 今 后 , 一 方面 要 在 已 有 基础 上 做 更 深 和 的 研究 和 理论 分 析 概 括 ; 另 一 方面 , 要 采用 现代 技术 和 数量 方法 参与 跨 学 科 的 综 合 研究 , 以 推动 植被 科学 的 进一步 发 展 , 并 为 生物 多 样 性 的 保护 与 持续 利用 做 出 更 大 的 贡献 。 参考 文献 中 国 植被 编 委 会 《中 国 植被 ), 北京 : 科学 出 版 社 ,1980。 中 国 植物 学 会 植物 生态 学 与 地 植物 学 专业 委员 会 : 中 国 植物 生态 学 与 地 植物 学 的 回顾 与 展望 ,, 见 , 中 国 植物 学 会 编 :《 中 国 植 物 学 会 50 周年 年 会 学 术 214 报告 和 论文 摘要 汇编 》,1983 。 ( 王 献 溥 ) 全 球 气候 变化 对 自然 生态 系统 的 影响 研 究 〈Studies on the Effect of Global Climatic Change on Natural Ecosystem ) 自然 生态 系统 是 指 一 定 空间 中 的 生物 群 落 与 其 环境 组 成 的 系统 , 其 中 , 各 成 员 借助 能 源流 动 和 物质 循环 形成 一 个 有 组 织 的 功能 复合 体 。 这 里 的 自然 生态 系统 主要 包括 陆地 生态 系统 中 的 森林 、 草 原 、 荒 漠 、 湿 地 、 冻 原 , 以 及 淡水 和 沿海 生态 系统 。 生态 系统 几乎 包括 了 地 球 的 全 部 遗传 和 物种 多 样 性 的 总 体 , 并 提供 对 人 和 社会 都 至 关 重 要 的 许多 产品 与 服务 。 近 年 来 许多 残酷 的 事实 表明 , 中 国 的 自然 生态 系统 破坏 日 趋 严重 。 许 多 研究 指出 , 由 人 类 活动 造成 的 温 室 气体 持续 增长 形成 的 全 球 气候 变化 , 特 别 是 全 球 性 增 暖 , 是 导致 自然 生态 系统 变化 与 破坏 的 重要 原因 。 中 国政 府 签署 了 《联合 国 气候 变化 框架 公约 》, 组 织 编制 了 《中 国 21 世 纪 议 程 》, 特 别 是 , 近 年 来 我 国政 府 各 部 委 、 自然 科学 基金 委 、 中 国 科 学 院 等 通过 各 种 计 划 组 织 开展 了 全 球 气 候 变化 对 我 国 自 然 地 带 森林 、 草 原 、 湿 地 、 荒 漠 、 淡 水 及 沿海 生态 系统 影响 的 研究 , 取 得 了 一 定 进展 。 研究 方法 “当今 ,研究 气候 变化 的 影响 , 通常 有 三 类 方法 。 一 是 实验 室 模拟 , 或 现场 观测 实验 法 。 近 年 来 各 种 实验 模拟 装置 和 技 术 得 到 迅速 发 展 , 其 中 包括 生物 遗传 控制 技 术 、 开 顶 式 气候 室 、 天 然 CO, 场 , 以 及 相应 的 观测 技术 等 。 借 用 这 些 装 置 人 们 可 以 在 人 工 模拟 CO, 增加 的 大 气 环 境 中 对 植物 或 作物 的 生理 、 生 长 的 变化 进行 研究 。 比 如 , 在 开 顶 式 CO, 浓度 倍增 的 培养 室 中 , 对 植物 的 生 态 、 生 理 、 生 化 及 形态 变化 进行 监测 , 分 析 植物 对 CO, 倍增 的 反应 机 理 等 。 也 可 对 农田 作物 等 施放 CO,, 气体 , 使 冠 层 CO, 浓度 倍增 , 同时 观测 作物 生长 发 育 与 产量 效应 。 另 一 类 是 历史 相似 法 或 类 比 法 , 即 在 历史 上 寻求 气 候 〈 或 变 暖 ) 在 时 间或 空间 上 的 相似 及 相应 植被 或 灾害 等 的 时 空 分 布 作为 未 来 的 佐证 , 从 而 提供 许多 有 价值 的 信息 。 第 三 类 是 在 计 算 机 上 进行 的 数值 模拟 和 预测 的 方法 , 或 称 模式 法 。 目 前 , 这 类 方法 迅速 发 展 , 可 概括 为 静态 〈 或 经 验 ) 的 统计 模式 和 动态 〈 或 过 程 ) 的 动力 学 模式 两 种 类 型 。 静 态 的 经 验 一 统计 模式 是 建立 在 气候 与 植被 之 间 非 动态 的 经 验 或 统计 关系 基础 上 的 数学 模型 。 为 了 研 究 对 植被 的 影响 , 还 需要 选择 当前 和 未 来 气 候 、 环 境 和 社会 经 济 基准 。 对 未 来 气候 情景 或 构想 的 选择 有 三 种 方式 ,一 是 综合 构想 , 即 给 出 未 来 增 上 暖和 降水 变化 的 统一 假定 ;二 是 相似 构想 ; 三 是 大 气 环 流 模式 〈 平 衡 或 瞬 变 ) 构想 。 在 我 国 早 期 的 研究 多 采用 综合 构 想法 , 近 年 来 , 利 用 我 国 历史 气候 优势 的 相 似 构想 法 及 利用 全 球 或 区 域 大 气 环流 输出 结 果 的 模式 构想 法 也 已 取得 许多 成 果 。 在 静态 的 气候 一 植被 专业 模型 方面 , 张 新 时 、 周 广 胜 等 , 李 克 让 、 陈 育 峰 等 , 徐 德 应 、 郭 录 水 、 阁 洪 等 于 1996 一 1997 年 , 先后 引进 和 发 展 了 Holdridge 生命 带 模型 .植物 净 第 一 性 生产 力 模型 、 基 于 土壤 分 类 的 气候 一 植被 模型 , 以 及 对 和 森林 影响 的 框架 模型 等 , 获 得 了 许多 重 要 结果 。 过 程 或 动态 动力 学 模式 是 指 以 过 程 为 基础 , 使 用 已 确定 的 物理 定律 和 理论 来 表 达 气 候 和 植物 、 树 木 等 之 间 相 互 作 用 的 复杂 动力 学 过 程 , 考 虑 因素 较 多 较 细 。 比 如 , 林 窗 模 型 就 是 分 析 森 林 群 落 对 气候 变化 敏感 性 的 一 种 有 效 工 具 , 它 能 揭示 气候 变化 过 程 中 森林 群落 的 组 织 和 生物 量 的 变化 及 演 奉 。 模 型 考虑 了 光照 、 温 度 、 水 分 对 树木 生长 的 影 啊 , 包 含 了 从 种 子 发 芽 、 生 长 到 死亡 的 全 过 程 。 开 展 这 类 研究 的 我 国学 者 有 延 晓 东 、 赵 士 洞 、 邵 国 凡 、 陈 育 峰 、 李 克 让 、 吴 正方 等 。 对 自然 植被 的 综合 影响 ”我国 科 学 工作 者 借助 上 述 各 种 模型 , 对 假定 的 或 用 大 气 环 流 模 式 预 测 未 来 气候 情景 下 的 各 种 植被 带 或 自然 地 带 的 可 能 变化 进行 了 预测 , 得 出 的 结 论 基 本 一 致 , 均 认为 CO, 倍增 使 全 球 变 暖 后 , 我 国 植被 带 或 气候 带 , 在 水 平方 向 上 , 将 向 高 纬度 或 东西 方向 上 移动 , 植 被 的 范围 、 面 积 、 界 线 将 相应 变化 ; 在 垂直 方向 上 , 和 气候 变化 可 能 使 山区 的 基带 和 高 原 面 的 自然 景观 发 生变 化 和 迁移 , 还 可 能 使 自然 垂直 带 谱 分 布 的 界线 发 生 位 移 。 但 移动 和 界线 变化 的 幅 度 等 存在 差异 。 比 如 , 在 年 均 气 温 增 加 4 'C, 降水 增加 20%% 的 条 件 下 , 与 现在 相 比 , 植 被 带 将 变 得 干 热 , 区 域 湿润 指标 (RMI) 减少 0. 01 一 0. 06, 西 部 草原 区 将 变 为 荒漠 区 , 匾 漠 地 带 荒漠 化 加 剧 ,RMI 减少 0. 02 一 0. 03, 青藏 高 原 各 植被 带 的 RMI 变化 较 大 , 减 少 0.17 一 0. 20, 匾 漠 化 趋势 加 强 。 各 热量 带 都 北 移 , 寒 温 针 叶 林 地 带 转变 为 温带 区 域 , 温 带 、 暖 温带 区 域 变 为 暖 温 带 与 亚热带 区 域 , 亚 热带 除 北部 地 区 外 , 都 变 成 热带 区 域 等 。 这 表明 , 年 均 温 增加 4 'C , 降 水 增加 20%% 的 条 件 , 对 于 我 国 是 不 利 的 , 和 森林 和 草原 面积 将 减少 , 匾 漠 化 趋势 严重 。 1992 年 , 施 雅 风 、 孔 昭 宕 利用 我 国 丰富 的 历史 资料 、 抱 粉 和 其 他 古 植物 的 数据 编制 了 我 国 全 新 世 大 暖 期 植被 区 划 图 , 发 现 植被 带 在 全 新 世 大 暖 期 存在 北 移 西 迁 的 现象 , 与 模式 研究 的 结果 十 分 类 似 。 对 森林 的 影响 ”未 来 全 球 气候 变化 后 , 我 国 森林 第 一 性 生产 力 地 理 分 布 格局 没有 发 生 显著 变 化 , 但 森林 生产 率 和 产量 呈现 不 同 程度 的 增加 。 在 热带 、 亚 热带 地 区 , 森 林 生 产 力 将 增加 1% 一 2%, 暖 温带 增加 2%% 左 右 , 温带 增加 5%% 一 6%, 寒 温带 增加 10% 。 我 国 主要 用 材 树 种 生产 力 增加 的 顺序 〈 从 大 到 215 小 ) 为 兴安 落叶 松 > 红 松 > 油 松 > 云 南 松 > 马尾 松 >> 杉 木 ,增加 幅度 为 1% 一 10%% 。 但 是 , 值得 指出 的 是 , 尽 管 森林 净 初 级 生产 力 可 能 会 增加 , 但 由 于 气候 变化 后 病虫害 的 暴发 和 范围 的 扩大 、 和 森林 火灾 的 频繁 发 生 , 森 林 固 定 生 物 量 却 不 一 定 增加 。 我 国 主 要 造林 树种 以 及 珍稀 濒危 树种 , 在 未 来 气候 变化 后 , 生 长 和 分 布 都 将 受到 影 响 。 除 云南 松 适 宜 分 布 面积 有 所 增加 ( 约 12%%) 外 , 其 他 树种 如 油 松 、 马 尾 松 、 杉 木 、 兴安 落叶 松 、 红 松 等 5 个 主要 造林 树种 和 瑞 桐 、 秃 杉 等 2 个 珍稀 濒危 树种 的 面积 均 有 所 减少 , 减 少 幅 度 大 约 为 20%% 一 57%%。 对 天 然 草原 及 荒漠 的 影响 “CO, 倍增 , 气候 变 暖 ,使 草原 地 区 干旱 出 现 几 率 加 大 , 持 续 时 间 加 长 , 草 地 土壤 侵蚀 危害 加 重 , 土 壤 肥力 降低 , 草 地 在 干旱 气候 、 荒 漠 化 盐 碱 化 的 作用 下 , 初 级 生产 力 下 降 , 草 地 景观 呈现 荒漠 化 趋势 .但 在 不 同 假定 的 气候 背景 下 , 变 化 幅度 及 趋势 也 有 较 大 差异 。 慈 龙 骏 研 究 了 当 CO,, 倍增 , 气温 升 高 1.5 C 一 4.5 C 时 ,我 国 干旱 区 、 半 干旱 区 及 半 湿 润 干 旱 区 荒漠 的 分 布 情 况 , 得 出 的 结论 是 , 未 来 气候 增 暖 , 干 旱 区 的 面积 扩大 ,我国 北方 将 趋向 干旱 化 。 但 温度 与 干旱 的 变化 并 非 呈 一 定 的 正 相关 , 还 与 降水 量 的 变化 有 关 。 对 其 他 生态 系统 的 影响 IPCC 的 第 二 次 评估 报告 总 结 了 气候 变化 对 我 国 华东 草本 湿地 及 青藏 高 原 冻 土 的 影响 。 在 六 种 不 同 的 气候 背景 下 , 预测 结果 均 表 明 , 气候 变 暖 , 华 东 草 本 湿地 的 面积 趋 于 减少 , 主 要 是 因为 温 度 升 高 , 蒸 发 加 强 , 降 水 总 量 下 降 。 有 些 结 果 表 明 , 高 原 冻 土 对 气候 变化 反应 强烈 , 年 平均 温度 升 高 2 C ,, 冻 土 将 完全 消失 , 但 也 有 的 结果 表明 高 原 冻 土 对 气候 反应 较 绊 , 温 度 升 高 3 C, 冻 土 下 界 的 海拔 高 度 上 升 到 4600 ms。 216 青藏 高 原 是 地 球 上 较 少 受到 人 类 活动 影 响 的 少数 几 个 地 区 之 一 , 却 是 对 全 球 气候 变 化 十 分 敏感 的 地 区 。 张 新 时 等 研究 了 未 来 全 球 气 候 变 化 对 青藏 高 原 植被 的 可 能 影响 , 认 为 , 气 候 增 温 后 , 高 原 荒漠 化 趋势 强烈 , 增 温 将 导致 永 冻 层 大 部 分 消失 ,山地 雪线 上 升 , 冰川 退缩 , 高 原 湖泊 萎缩 。 近年 来 , 也 有 一 些 工 作 研究 了 气候 变化 其 中 包括 温度 、 降 水 及 海平 面 上 升 等 对 我 国 沿海 红 树林 及 珊瑚 礁 生态 系统 的 影响 , 得 到 了 一 些 初 步 结 果 , 仍 有 竺 深入 研究 。 对 生物 多 样 性 的 可 能 影响 “这 方面 的 工 作 较 少 , 但 初步 研究 指出 , 动 植物 群落 对 气 候 十 分 敏感 , 由 于 全 球 变 暖 , 它 们 的 分 布 将 发 生变 化 , 群 落 中 各 物种 可 能 以 不 同 的 迁移 速率 追寻 最 适 的 新 环境 , 但 可 能 由 于 各 种 障 碍 或 距离 、 或 者 迁移 的 能 力 等 原因 而 灭绝 。 动 植物 带 的 响应 通常 滞后 于 气候 带 的 移动 而 残 存在 原 有 位 置 上 ,由 此 可 能 导致 生态 失衡 、 退 化 , 甚 至 灭绝 。 存在 问题 及 未 来 展望 , 综 上 所 述 , 近 年 来 气候 变化 对 我 国 自 然 生态 系统 影响 及 适应 对 策 的 研究 取得 了 明显 的 进展 , 获 得 了 许多 重要 成 果 。 但 仍 存在 一 些 问题 , 尤 其 是 研究 的 不 确定 性 , 尚 需 加 强 研 究 和 改进 。 比 如 在 研究 气候 变化 对 未 来 生态 系统 影响 时 假定 的 气候 情景 通常 仍 是 综合 气候 情景 。 如 假定 区 域 或 全 国 未 来 年 平均 增 暖 1 C 或 2 C ,降水 量 增加 10% 等 , 无 区 域 差异 和 时 间 变 化 , 显 然 这 种 假定 太 过 于 简单 化 。 应 用 大 和 气 环流 模 式 的 预测 结果 作为 气候 情景 , 比较 科学 有 效 。 但 目前 我 国 的 研究 多 使 用 全 球 平衡 模式 预测 的 结果 , 较 少 使 用 瞬 变 模式 的 结果 。 全 球 模 式 除 了 分 辩 率 较 低 外 , 模 式 本 身 还 存在 诸多 不 确定 性 , 模 式 之 间 也 有 许多 差异 , 所 得 结 果 难 免 有 较 大 的 不 确定 性 。 迄 今 为 止 , 还 没 有 一 个 公认 的 最 好 的 模式 适用 于 我 国 。 此 外 , 为 了 研究 气候 变化 对 自然 生态 系统 的 影响 , 建立 了 各 类 专业 模型 , 当 前 所 用 的 专业 模型 多 属 静 态 或 经 验 一 统计 模型 , 本 身 包 含 了 许 多 假定 , 不 确定 性 因素 较 多 , 而 动态 或 过 程 模型 较 少 , 且 多 数 仍 限于 局 部 地 区 甚至 个 别 点 的 研究 , 有 待 于 向 区 域 扩展 。 总 之 , 今后, 应 大 力 改进 大 气 环 流 模 式 , 特别 要 发 展区 域 气候 模式 ,提高 其 分 辨 率 , 减 少 其 不 确定 性 ; 在 研究 中 应 重点 使 用 大 气 环 流 模 式 , 特别 是 瞬 变 模 式 的 情景 与 此 同时 , 继续 发 展 和 改进 各 类 专业 模型 , 此 外 , 还 要 加 强 实验 , 特 别 是 野外 观测 以 及 模拟 实验 研 究 , 以 取得 直接 实验 结果 , 并 获取 用 于 大 气 环流 模式 的 重要 参数 , 鉴 于 我 国有 着 悠久 的 文明 史 , 保 存 着 其 他 国家 无 与 伦比 的 丰富 史 料及 完好 的 考古 和 地 质 记录 , 在 研究 全 球 气 候 对 生态 系统 的 影响 时 ,应 发 挥 我 国之 长 ,加 强 关 于 相似 性 的 研究 , 从 历史 上 获取 未 来 增 暖 对 自然 生态 系统 影响 的 佐证 。 参考 文献 张 新 时 , 周 广 胜 等 :中 国 全 球 变化 与 陆地 生态 系 统 关 系 研 究 , 《地 学 前 缘 》,4 (2),1997。 李 克 让 , 陈 育 峰 等 : 《全 球 气 候 变 化 国家 研究 一 一 森林 影响 特辑 》,51 〈 增 刊 ) ,1996 。 徐 德 应 , 郭 泉水 等 ;《 气 候 变化 对 中 国 森 林 影 响 研究 》 北京 : 中 国 科 学 技术 出 版 社 ,1997。 ( 李 克 让 ) 酸雨 对 生态 系统 的 影响 〈Efftect of Acid Rain on Ecosystems) 什么 叫 酸雨 ”酸雨 是 指 pH 小 于 5.6 的 雨水 , 也 包括 雪 、 雾 、 厦 等 其 他 形式 的 大 气 降水 。 酸 雨 是 通俗 的 叫 法 , 科 学 上 称 为 酸 沉 降 , 包 括 湿 沉 降 如 酸雨 、 酸 雪 、 酸 雾 、 酸 埠 、 酸 蜀 和 干 沉 降 如 二 氧化 硫 SO,)、 氮 氧化 物 (NO-.)、 和 氧化 合 物 CHCI) 等 气体 酸性 物 。 形 成 酸雨 的 酸性 物质 有 自然 源 和 人 为 源 。 在 自 然 界 自然 产生 的 酸性 物质 , 在 正常 的 降雨 过 程 中 能 被 稀释 ,使 它们 不 会 产生 什么 危害 .人 为 源 如 燃 煤 发 电厂 、 工 业 燃 煤 的 锅炉 、 家 庭 炊 用 和 取暖 用 煤 以 及 机 动车 等 排放 的 大 量 含 硫 和 含 氮 的 废气 。 这 些 人 类 活动 排放 到 大 气 中 的 含 硫 和 含 氮 的 氧化 物 在 运行 过 程 中 , 经 过 复杂 的 大 气 化 学 和 大 气 物 理 作 用 , 形 成 硫 酸 盐 和 硝酸 盐 , 与 空气 中 的 水 分 反应 形成 酸 , 随 雨 、 雪 等 降落 到 地 面 , 就 是 硫酸 和 硝酸 的 水 溶液 , 就 形成 了 酸雨 。 酸雨 对 陆地 生态 系统 影响 过 程 图 9 是 以 森林 为 例 说 明 酸 雨 对 陆地 生态 系统 影响 过 程 的 框图 。 酸 十 包括 于 、 湿 沉降 物 由 空中 降 下 , 首 先 影响 植 被 , 然 后 经 土壤 和 地 下 水 影 响 湖泊 水 体 生 态 系统 。 酸雨 对 农作物 的 影响 (1) 酸雨 对 农作物 产量 的 影响 ”经 过 我 国 科 学 家 研究 发 现 , 酸 雨 对 农作物 产量 的 影 响 , 不 同 作物 反应 不 一 。8 种 主要 农作物 对 模 拟 酸 雨 敏感 性 反应 和 产量 影响 的 试验 结果 表 明 , 在 酸雨 pH 为 3. 0 时 , 油菜 最 敏感 , 小 麦 、 玉米 、 大 麦 等 次 之 , 水 稻 不 敏感 , 烟 草 和 黄 及 最 不 敏感 , 其 敏感 性 排列 次 序 为 : 油菜 > 小 麦 之 玉米 > 大 麦 之 大 豆 之 水稻 之 烟草 之 黄 及 。 蔬 菜 比 谷类 作物 易 受 酸雨 危害 ,15 种 蔬 菜 试 验 结果 表明 , 如 以 pH3. 5 的 模拟 酸雨 为 基准 , 属 于 敏感 性 的 有 6 种 : 番茄 、 芹 菜 、 茄 子 、 春 球 白 、 哥 豆 和 黄瓜 , 其 产量 影响 下 降 可 达 20% 以 上 , 属 于 中 等 敏感 的 有 4 种: 生 菜 、 冬 球 白 、 四 季 豆 和 状 椒 , 其 产量 影响 下 降 可 达 10% 一 20% ; 属于 抗 性 较 强 的 有 5 种 : 青椒 、 甘 蓝 、 菠 菜 、 小 白菜 和 胡 葛 卜 , 其 产 量 影 响 在 10%% 以 下 。 必 须 指 出 , 叶 菜 类 的 蔬 菜 由 于 叶片 受 酸雨 危害 出 现 伤 斑 或 叶片 褪 绿 , 也 会 使 其 质量 降低 , 直接 影响 市 场 价格 。 模拟 酸雨 试验 结果 表明 , 影 响 作 物 减产 217 土 中 SO 增加 根 的 活性 降低 地 到 2 Eapm|=e=s1 作 二 人 - 和 本 和 1 土壤 盐 基 淋 失 盐 基 饱和 度 下 降 湖水 AB+、SO 尖 增加 湖泊 生态 系统 破坏 图 9 酸雨 对 陆地 生态 系统 影响 过 程 的 框图 〈 仿 户 “” 绩 ) 5%% 的 基准 值 , 抗 性 作物 〈 水 稻 、 大 豆 、 花 生 等 ) 为 pH 3. 2 一 3. 8; 中 等 敏感 作物 〈 小 麦 、 玉米 、 昔 类 等 ) 为 pH 4.0 一 4.6; 敏感 作物 (大 部 分 蔬菜 ) pH 4. 6 一 5.2。 上 述 作物 减产 10% 全 15 好 的 基准 值 分 别 为 pH 2.8 一 3. 0、 3.6~4.0 和 3. 8 一 4. 4 减产 20% 一 25% 的 基 准 值 分 别 为 pH 小 于 2.6、 小 于 2.8 和 小 于 3. 0。 酸雨 对 农作物 的 危害 经 济 损 失 “根据 “七 五 ”>、“ 八 五 ”国家 攻关 酸雨 课题 在 四 川 ( 含 重庆 )、 贵 州 、 广 东 、 广 西 、 浙 江 、 安 徽 、 福建 、 江 西 、 湖 南 、 湖 北 等 11 省 〈 区 ) 的 研 究 结果 , 酸 雨 对 农作物 危害 的 播种 面积 为 1.288X105km2:?, 经 济 损失 达 42. 6 亿 元 /年 。 酸雨 对 和 森林 的 影响 218 (1) 酸雨 对 森林 的 危害 , 酸 雨 造 成 森林 衰亡 的 现象 最 早 是 在 我 国 西南 地 区 出 现 。 据 报道 , 重 庆 南 山 1 500 ha 马尾 松 (Pizazis mlssoziazia ) 林 已 死记 46 站 ;四川 峨眉 山 冷 杉 (4pies Japrz) 林 死 亡 率 达 40% ;四 川 奉节 县 茅草 坝 林 场 6 000 ha 华山 松 〈Pizzs az7z2472Ci) 林 已 经 死亡 达 96% 。 此 外 , 广 西 柳州 市 郊 、 广 东 广 州 市 郊 、 浙 江 杭州 市 郊 和 天 目 山 等 地 也 发 生 较 严重 的 酸雨 对 林木 的 危害 s 不 同 树种 对 酸雨 的 敏感 性 和 生态 效应 不 同 。 亚 热带 东部 地 区 108 种 树种 对 酸雨 和 SO, 复合 污染 危害 的 敏感 性 试验 结果 表明 , 根 据 伤害 阀 值 、 叶 伤 斑 比 率 、 初 次 出 现 症 状 时 的 剂量 和 初次 出 现 症 状 的 时 间 四 项 指标 综合 的 比较 , 属 于 敏感 的 树种 有 27 种 , 中 等 敏感 的 树种 有 55 种 , 抗 性 的 树种 有 26 种 , 其 中 在 敏 感 树种 中 有 我 国 特有 的 珍贵 树种 水 杉 银 查 piopga ) 和 瑞 桐 〈ZDaczdiza ivolwucrata) 等 。 《2) 酸雨 对 森林 生长 量 的 影响 贵州 和 四 川 两 省 气候 条 件 一 致 , 林 分 、 年 龄 相似 的 马尾 松林 和 杉木 林 的 研究 表明 , 降 水 PH 小 于 4.5 对 和 森林 生长 有 不 利 影响 。 采 用 数量 化 理论 I 数学 模型 对 各 因子 (海拔 、 坡 向 、 坡 位 、 坡 度 、 土 壤 厚度 和 降雨 酸度 等 ) 分 析 得 出 , 贵 州 省 酸雨 对 森林 胸径 、 树 高 、 材 积 生 长 影响 的 贡献 率 :马尾 松 为 48. 97%、33. 90% 和 48.32%, 杉 木 为 31.86%、32.38% 和 25.17%%; 而 在 四 川 省 相应 的 马尾 松 为 45.40%、46.40% 和 29.19%, 杉 木 为 46.50% 、33. 90% 和 33. 98%; 其 后 按 公式 计 算 酸 雨 对 胸径 、 树 高 、 材 积 的 年 平均 生长 量 的 损失 率 , 计 算 结果 表明 ,pH4. 5 以 下 的 酸 十 对 贵州 马尾 松林 的 胸径 、 树 高 和 材积 年 生 长 量 分 别 下 降 6.71%、2.02% 和 16. 37%,, 杉 木林 的 胸径 、 树 高 和 材积 年 生长 量 分 别 下 降 8.50%、8. 36% 和 13. 26%; 而 四 川 马 尾 松林 的 胸径 、 树 高 和 材积 年 生长 量 分 别 下 降 15. 12% 、17.59% 和 22. 15% ,杉木 林 的 胸径 、 树 高 和 材积 年 生长 量 分别 下 降 14.72%、 14.85% 和 29.06%。 《3) 酸雨 对 森林 的 危害 经 济 损失 ”酸雨 对 和 森林 的 危害 损失 , 分 为 直接 损失 和 间接 损 失 。 直 接 损失 通常 以 能 用 货币 价值 来 度量 的 木材 材积 来 计算 。 先 计算 酸雨 危 害 木 材 的 年 损失 量 , 然 后 进行 木材 经 济 损失 的 估算 。 间 接 损失 是 指 生态 效益 的 损失 。 和 森林 生态 效益 通常 包括 涵养 水 源 如 防止 洪水 减缓 枯 水 , 保 护 国土 如 防止 水 土 流 失 、 风 沙 危 害 , 保 护 野 生动 物 , 净 化 大 气 和 调节 气候 等 方面 。 日 本 ( Meiasegzota 8Lyzptostropozces )、 (CCz7R5o 研究 表明 , 和 森林 生态 效益 的 价值 占 森 林 总 效 益 的 93% , 木 材 效 益 仅 占 7%;, 据 美国 测算 , 森林 生态 效益 与 木材 价值 之 比 为 9 : 1; 刘 清 泉 对 山西 的 研究 得 出 , 和 森林 生态 效益 的 价值 占 森 林 总 价值 的 91% 。 根 据 “ 七 五 ” “ 八 五 ”国家 攻关 酸 十 课题 在 11 省 〈 区 ) 的 研究 结果 表明 , 木 材 经 济 损失 为 18. 02 亿 元 /年 ; 和 森林 生态 效益 经 济 损失 为 162. 30 亿 元 /年 。 酸雨 对 土壤 的 影响 (1) 酸雨 对 土壤 化 学 性 质 的 影响 土壤 受 酸雨 长 时 期 的 影响 后 , 土 壤 化 学 性 质 发 生 变化 , 造成 土壤 pH 下 降 , 土质 恶化 , 使 正常 的 生态 系统 失去 原 有 的 平衡 。 我 国 西南 重庆 市 区 内 , 重 酸雨 区 的 黄 壤 和 污染 较 轻 的 郊区 黄 壤 的 土壤 pH 测定 结 果 , 市 区 在 4. 51 一 4. 84 之 间 , 平 均 为 4. 56; 而 郊区 在 4. 55 一 5. 63 之 间 , 平均 为 5. 04, 市 内 比 郊区 下 降 达 半 个 pH 单位 。 不 同 植被 覆 盖 的 黄 壤 也 有 差异 , 重 庆 南 山 马 尾 松林 下 土 坏 溶液 的 pH 为 43 一 46, 比 樟树 (《Czzz7za7o72z772 caz2zzpjozra ) 林 下 土壤 溶液 的 pH4. 5 一 5. 0 明显 要 低 , 土 壤 溶液 中 的 SO 二 浓度 樟树 林 下 的 比 马 尾 松林 下 的 要 高 出 3 倍 , 上 述 情况 表明 , 樟 树 常 绿 阔 叶 林 在 一 定 程度 上 对 减缓 土壤 酸化 起 作用 。 模 拟 酸雨 对 重庆 黄 壤 化 学 性 质 影响 的 试验 结果 表明 , 无 论 是 表层 土 (0 一 4 cm) 还 是 次 层 土 15 一 20 cm), 活 性 铝 含 量 随 土壤 pH 下 降 而 增加 , 而 交换 性 钙 、 镁 离子 和 盐 基 饱和 度 则 相反 , 呈 下 降 的 趋势 。 (2) 酸雨 对 土壤 微生物 的 影响 “酸雨 对 土壤 微生物 种 群 数量 有 明显 的 影响 。 对 重庆 地 区 重 酸雨 区 、 轻 酸 十 区 和 相对 清洁 区 的 马 尾 松林 下 土壤 微生物 分 析 结 果 表 明 , 受 酸雨 的 影响 , 土 壤 中 微生物 总 数 明显 减少 , 其 中 细菌 数量 减少 最 显著 , 放 线 菌 数量 略 有 下 降 , 而 真菌 数量 有 所 增加 。 土 壤 细 菌 中 , 芽 孢 杆 219 菌 具 有 较 强 的 氨 化 能 力 , 对 土壤 中 蛋白 质 等 含 所 有 机 质 的 转化 有 重要 作用 , 酸 十 的 影响 使 细菌 中 芽孢 杆菌 数量 减少 。 在 重 酸 雨 区 土 壤 中 , 曹 状 芽孢 杆菌 (Baczizus mycozdes)、 巨 大 芽孢 杆菌 (B. zesgatperzz)、 蜡 状 芽孢 杆 菌 〈B., cerexs) 和 枯草 芽孢 杆菌 〈 有 3. spiilis) 的 数量 与 相对 清洁 区 相 比 , 数量 明显 减少 . 受 酸雨 的 影响 , 土壤 中 真菌 数量 增加 , 但 种 类 减少 , 数 量 增加 主要 是 由 于 较 喜 酸性 的 ” 青 霉 (Peniciixxz ) 和 木 霉 (T7zchnodermza) 数量 增加 , (3) 酸雨 对 土壤 微生物 生化 活性 影响 酸雨 明显 减弱 土壤 微生物 的 氨 化 作用 强度 , 在 重 酸 十 区 所 化 作用 强度 较 轻 酸 十 区 下 降 27%% , 经 折算 每 千克 土 减少 约 50 mg 氨 态 氮 ; 较 相 对 清洁 区 下 降 50% , 约 相当 于 每 千克 土 减少 约 500 mg 氨 态 氮 。 酸雨 的 影响 也 使 硝化 作用 有 所 下 降 , 固 所 作用 变化 不 明显 。 酸雨 对 水 生生 物 的 影响 (1) 酸 雨 对 鱼 类 的 影响 ”酸雨 对 白 链 、 铺 鱼 和 草鱼 的 早期 生活 阶段 的 发 育 、 孵 化 、 存 活 、 畸 形 率 等 影响 的 研究 发 现 , 这 三 种 鱼 对 低 pH 水 体 的 敏感 性 没有 显著 差异 , 但 不 同 生活 阶段 的 敏感 性 不 同 , 受 精 卵 、 仔 鱼 和 幼 鱼 能 存活 的 pH 水 平分 别 为 6.0、5.5 和 4. 5; 当 pH 过 6.0 时, 仔鱼 畸 形 率 随 pH 的 降低 而 升 高 。 (2) 酸雨 对 其 他 水 生生 物 的 影响 低 pH 对 浮游 生物 大 型 重 (Dapjraia magza) 存活 、 生长 和 生殖 影响 的 急性 试验 结果 表明 ,24 小 时 LL50 〈 半 致死 水 平 ) 为 pH4. 66,48 小 时 LL50 为 pH 4. 94。 慢 性 试验 中 平均 存活 时 间 在 0 天 (pH4.00) 至 11 天 (pH7.00 和 对 照 ) 之 间 。 (3) 水 体 酸化 现状 及 对 水 生生 物 的 影响 我 国 酸雨 严重 的 四 川 、 重 庆 、 贵 州 地 区 的 大 江 大 河 如 长 江 、 嘉 陵 江 、 党 江 、 岷 江 、 光 220 江 等 水 体 目 前 pH 在 7. 6 一 8.4 之 间 , 总 碱 度 在 1.52 一 2. 3 mEq/L 之 间 , 电 导 率 在 170 一 440 sVcm 之 间 , 都 不 是 酸化 水 体 。 四 川 稻田 养 鱼 近 3.0X 10sha, 其 中 位 于 降雨 年 平均 pH5. 0 等 值 线 之 内 的 近 2.7X10sha.。 据 调 查 , 泸州 地 区 水 田 碱 度 平 均 为 1.92 mEq/E,PpH 在 7. 0 一 7.6 之 间 ,, 加 上 施肥 量 大 ,近期 也 不 可 能 酸化 。 紫 色 土 区 水 库 、 池 塘 目 前 也 未 被 酸化 。 仅 在 重庆 黄 壤 地 区 个 别 小 池塘 发 现 Al 和 SO 的 浓度 稍 高 , 浮 游 生物 〈 菠 类 ) 的 现存 量 和 物种 减少 。 据 统计 , 四 川 、 重 庆 和 贵州 有 可 能 酸化 (pH 6.5) 的 养殖 渔业 水 体 近 2. 3X10ha, 如 不 采取 措施 ,估计 10 年 后 渔业 损失 每 年 将 达 6 000 万 一 7 500 万 元 。 参考 文献 冯 宗 炜 主编 :《 酸 雨 对 生态 系统 的 影响 》% 北京 : 中 国 科学 技术 出 版 社 ,1993。 冯 宗 炜 , 曹 洪 法 , 周 修 薄 等 著 :《 酸 沉降 对 生态 系统 的 影响 及 其 生态 恢复 》%, 北京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 ,1999 。 冯 宗 炜 ,小 仓 纪 雄 : 重庆 酸雨 对 陆地 生态 系统 的 影响 和 控制 对 策 ,《 环 境 科 学 进展 》 6 (5): 1 一 8, 1998。 指示 植物 研究 (Studies on Plant Indicator ) 环境 条 件 是 复杂 的 、 多 因素 的 , 又 是 不 断 变 化 的 综合 体 。 植 物 长 期 适应 这 种 环境 条 件 , 与 环境 形成 辩证 的 统一 体 。 植 物 及 其 群 落 的 分 布 、 植 物 的 各 种 生物 生态 学 特性 , 都 与 环境 条 件 保持 密切 联系 。 因 而 植物 对 它 的 生活 环境 条 件 〈 如 光照、 温度、 水分、 土壤、 大 气 等 ) 都 具有 一 定 的 指示 意义 。 利 用 植物 种 或 植物 群落 和 植物 的 各 种 变异 特征 指示 环 境 条 件 的 称 为 指示 植物 。 指 示 植 物 可 分 为 狭 义 和 广 义 的 两 个 方面 。 那 些 只 能 适应 狭小 环 境 幅度 的 植物 种 或 植物 群落 为 狭义 的 指示 植 物 ;, 利 用 植物 的 变异 特征 , 如 植物 的 生长 发 育 、 生 理 机 能 、 形 态 结构 、 产 品 的 数量 和 质 量 、 生 长 期 、 生 活力 、 化 学 成 分 含量 等 的 异 常 , 来 指示 环境 条 件 的 为 广义 的 指示 植物 。 我 国 在 2 000 年 以 前 的 《管子 地 员 篇 》 里 , 就 曾 记 载 有 华北 大 平原 上 的 土壤 与 植物 的 关 系 , 已 经 有 把 天 然 植物 作为 指示 植物 的 思想 。 但 真正 的 指示 植物 研究 , 是 开始 于 20 世纪 30 年 代 , 侯 学 煜 〈1912 一 1991) 做 了 开创 性 和 葛 基 性 的 研究 工作 。1937 年 , 他 在 湖南 实测 土壤 详 图 时 , 发 现 相 近 剑 斥 的 紫色 丘陵 , 有 规律 地 分 布 着 酸性 土 (pH 为 4. 0 一 4. 5) 和 石 灰 性 土 (pH 为 7. 5 一 8. 0) 。 酸 性 土 上 生长 着 马尾 松 〈Pizzxs zassoxzzaza ) 和 铁 芒 其 CDicrazopteris Lizeazis) 等 , 而 石灰 性 土 上 生 长 着 柏 本 〈Cxzapressxs Jrepbris)、 念 珠 藻 CNostoc comzzzzizie) 等 。 后 经 过 他 在 贵州 的 土 壤 、 植 物 调查 , 在 他 1941 年 发 表 的 《贵州 中 北部 之 土壤 》 专 著 中 , 就 列 出 了 酸性 土 、 镍 质 土 的 指示 植物 。 50 年 代 以 来 ,为 适应 我 国 农业 、 林 业 和 地 质 矿 产 勤 探 等 发 展 的 需要 , 指 示 植 物 的 研 究 进入 了 发 展 时 期 。1954 年 , 侯 学 煜 总 结 了 他 过 去 16 年 的 调查 研究 结果 ,发 表 了 《中 国 境内 酸性 土 、 钙 质 士 、 盐 碱土 的 指示 植物 》 专 著 ,, 引 起 了 国内 外 植物 学 、 农 学 、 林 业 科 学 、 土壤 学 界 的 重视 , 是 指示 植物 研究 的 最 重要 的 成 果 , 在 前 苏联 的 《地 植物 学 》 专 著 中 也 提 到 修学 煜 对 指示 植物 研究 的 贡献 。 该 书 盖 述 了 我 国 各 类 土壤 的 化 学 性 质 , 氢 述 了 酸性 士 指示 植物 68 种 , 如 我 国 亚热带 和 热带 气候 区 酸性 土 指示 植物 铁 芒 莫 、 狗 关 (Coodroaraiza japomica), 湿 冷 气候 的 酸性 土 指示 植物 地 刷子 (ZLycopodizzmz comzzplazatzzaz) 等 , 指示 土壤 pH 4. 5 一 5. 0。 钙 质 土 指 示 植 物 38 种 , 如 暖 温带 、 亚 热带 和 热带 气候 区 钙 质 土 指示 植物 蝇 帅 草 〈Preris vittatae)、 铁 包 茅 CNeyrazudaia reyzatudiaza) 等 ,土壤 pH 为 7.0 一 8. 0。 盐 碱土 指示 植物 51 种 , 如 温带 气候 区 盐 土 指示 植物 海道 子 (Salzcorzia Perpacea ), 盐 碱 士 指示 植物 盐 吸 〈Szaeda xsszriezszs) 等 , 半 干燥 寒 温 气候 区 碱 士 指示 植物 驴 耳 条 (Sazsszyrea glooerata)、 盐 土 指示 植物 盐 爪 爪 (Kaliadizzmz gracile) 等 。 同 时 还 列举 了 栈 性 土 、 钙 质 土 、 盐 碱 士 上 的 31 个 指示 植物 群 落 , 如 广西 强酸 性 红 黄 壕 上 的 马尾 松 、 桃 金 娘 CRAhodomayrtaus iomzeztosa)、 铁 芒 莫 群落 ,四 川 钙 质 士 上 的 柏 本 、 岩 青 刚 〈Qzxerczs glazxca)、 蝇 败 草 (Eyemaocploa cilza7zs) 群落 , 海滨 盐 土 上 的 海 茵 子 、 盐 吸 群 落 等 。 此 外 还 阐述 了 植物 生长 发 育 、 形 态 、 产量 和 质量 、 发 育 期 和 叶子 颜色 变化 以 及 化 学 成 分 含量 异常 等 对 环境 条 件 的 指示 作用 的 一 些 实例 。 金属 矿 指 示 植 物 的 研究 开始 于 50 年 代 初 。1953 年 , 谢 学 锦 等 报道 了 长 江 中 下 游 铜 矿 指 示 植 物 海 州 香 藉 (Eschnoltzia haichoruensis) , 在 地 质 矿 产 勘探 界 引起 了 关 注 , 并 在 铜 矿 普 查 中 应 用 。 近 几 十 年 来 , 取 得 了 许多 成 果 : (1) 相继 发 现 了 近 20 种 金属 矿 指示 植物 及 一 些 指示 植物 群落 .如 在 四 川 , 红 草 (Seduwzwz rosei) 的 带 状 分 布 与 成 带 状 分 布 的 铜 矿 原 生 晕 基本 一 致 , 铜 钱 白 株 树 (CGazliperia zzzazzzlaziotdes ) 和 头 花 要 CPolysgozzza cazitatzm) 成 片 生长 与 铜 矿 的 分 布 有 密切 关系 ; 在 东北 , 毛 轴 蚤 组 (4renaria jzuzreae) 密集 、 成 从 茂盛 地 生长 在 铅 、 锌 矿 上 , 对 铅 、 锌 矿 有 指示 作用 ;在 长 江 中 下 游 , 海 州 香 藉 、 蝇 子 草 〈 Silene Jortazez)、 惧 麦 (Dianztpas Szperpxs)、 女 类 菜 (Meiandryuza apzicz7) 等 优势 种 组 成 的 群落 可 指示 铜 、 铀 矿 等 。(2) 植物 体 变异 指 示 夏 藏 。 如 矿 化 带 上 的 某 些 植物 常常 叶片 褪 | 绿 , 有 的 植物 荃 的 下 部 和 叶 多 呈 紫 红色 , 植 株 多 分 枝 、 丛 生 等 , 有 的 植物 器 官 变 异 等 。 (3) 植物 金属 元 素 含量 异常 指示 矿藏 。 植 物 根系 吸收 的 土壤 和 岩石 裂 阶 水 中 的 金属 元 素 积累 在 植物 体 中 , 在 矿区 可 达到 异常 高 的 程 度 。 如 青海 锡 铁 山 铅 锌 矿区 的 中 亚 紫 苑 森 (4stero 友 azz72as ceztjalz-asiaticxds) 铅 含量 的 植物 地 球 化 学 图 , 异 常 明显 地 圈 出 了 铅 锌 矿 的 位 置 。 用 继 木 〈Zoropetalzzza cjhzzezse) 嫩 枝 的 铀 含量 异常 指示 铀 矿 , 见 矿 率 达 84. 2% 。 林业 和 水 文 地 质 指示 植物 的 研究 从 50 年 代 以 来 也 相继 展开 , 取 得 了 许多 成 果 。 在 林业 上 主要 研究 用 植物 指示 造林 的 立地 条 件 和 原来 是 否 有 林 等 , 发 现 了 具有 指示 意义 的 植物 200 多 种 及 指示 植物 群落 。 如 草 条 (Vitez ?egxuzzdo var, jetropjhyLa ) 十 酸 更 (Zizyzpjhnas jz7jzpba var. szpz7z05U5) 十 丛生 引子 草 〈CLeistogenes caespitosa) 群落 , 指 示 出 原 来 是 华北 的 松 (Pimrzxs spp. )、 村 〈Qzuerczs spp. ) 林 .在 干旱 区 的 植物 与 地 下 水 关系 的 研 究 中 , 发 现 了 一 些 指示 地 下 水 的 植物 和 植物 群落 , 如 拂 子 茅 一 沼泽 苦 、 野 苑 一 水 麦 冬 群 处 复合 体 , 指 示 地 下 水 位 约 85 一 114 cm; 襄 果 碱 茵 群落 指示 地 下 水 位 1 一 2. 5 m 等 。 通过 多 年 的 研究 , 提 出 了 一 整套 指示 植 物 研究 的 指导 思想 、 研 究 意义 、 内 容 和 方法 。 首先 , 研 究 指示 植物 应 具有 的 基本 观念 : G1) 任何 环境 条 件 都 不 是 孤立 地 对 植物 发 生 作用 , 而 是 与 其 他 的 条 件 联 系 起 来 综合 地 对 植物 发 生 作 用 , 过 于 简单 地 分 析 植 物 与 环境 的 关系 , 常 常会 得 出 不 十 分 确切 的 结论 。 《2) 在 各 种 环境 条 件 中 要 找 出 主导 因素 。 在 一 定 场合 或 地 区 内 , 对 于 影响 植物 生活 的 各 种 环境 条 件 不 能 平均 看 待 , 在 不 同 场合 起 主 导 作 用 的 条 件 是 不 同 的 。(3) 在 研究 植物 与 环境 的 关系 时 不 可 忽略 植物 的 本 性 。 指 示 植 物 是 经 过 外 界 环境 和 内 部 条 件 的 一 系列 韦 盾 兄 忆 2 统一 的 产物 。 因 此 每 种 指示 植物 对 于 环境 的 特殊 关系 , 是 经 过 矛盾 与 不 协调 而 固定 下 来 成 为 遗传 性 的 结果 。(4) 指示 植物 是 指 一 个 种 而 不 是 植物 个 体 , 在 利用 植物 指示 环境 的 时 候 , 可 以 与 植物 群落 的 指示 意义 结合 起 来 。 第 二 , 指 示 植 物 指示 的 作用 : 〈1) 指示 它们 生长 地 的 气候 和 土壤 的 综合 。(2) 同一 种 植 物 对 环境 的 指示 作用 , 随 当地 具体 情况 所 指 示 的 生态 因素 有 所 不 同 , 有 时 是 气候 的 , 有 时 是 土壤 的 等 。(3) 指示 各 种 人 为 经 济 活动 对 环境 条 件 的 影响 。(4) 指示 某 地 长 时 期 的 气候 和 土壤 的 变化 特征 。 第 三 , 指 示 植 物 的 研究 方法 , 主 要 是 进行 野外 调查 研究 、 室 内 化 学 分 析 , 还 可 根据 需要 进行 盆栽 实验 。 第 四 , 指 示 植 物 和 植物 指示 意义 应 是 辩证 的 统 一 。 植 物 指 示意 义 是 普遍 存在 的 , 指 示 植 物 是 对 一 定 的 环境 条 件 更 具有 标志 特征 或 指示 环境 条 件 准确 度 高 的 植物 。 多 年 来 对 指示 植 物 认 识 上 有 些 差异 , 有 的 人 把 已 报道 的 某 些 指示 植物 给 予 否 定 , 有 的 更 强调 植物 的 指示 意义 , 这 是 正常 现象 。 有 的 学 者 把 指示 植物 分 为 五 级 : 绝对 的 、 可 靠 的 、 满 意 的 、 准 确 度 低 的 和 具有 微小 指示 意义 的 指示 植物 , 并 指出 , 在 指示 植物 研究 的 实践 中 绝对 的 指示 植物 几乎 没有 找到 , 用 可 靠 的 和 满意 的 指示 植物 , 可 以 得 到 实际 指示 的 准确 性 , 后 两 级 虽 有 指示 意义 , 但 没有 多 少 实用 价值 。 实 际 上 , 第 二 级 、 第 三 级 指示 植物 正 是 要 研究 确 立 的 指示 植物 , 如 果 这 样 理 解 , 在 指示 植物 和 植物 指示 意义 上 就 可 统一 认识 了 。 近 20 多 年 来 ,环境 污染 (尤其 是 大 气 污 染 ) 指示 植物 研究 , 取 得 了 很 多 成 果 。 如 利 用 敏感 植物 监测 不 同 的 大 气 污 染 物 , 测 定植 物 中 污染 物 含量 , 估 测 大 气 污 染 状 况 , 观 测 植物 的 生理 生化 变化 , 对 大 气 污 染 长 期 效应 做 出 判断 ;观测 植物 生长 状况 〈 包 括 受害 症 状 )、 树 木 年 轮 中 污染 物 含量 变化 , 估 测 大 气 污染 现状 与 历史 ; 在 80 年 代 初 方 宗 中 等 研究 了 娄 色 体 的 指示 作用 , 并 用 来 监测 青岛 一 个 工厂 的 大 气 污 染 。 通 过 研究 总 结 了 一 些 研究 方法 和 监测 指标 , 如 植物 监测 器 的 选择 标准 和 方法 ;监测 大 气 污染 的 植物 症状 指示 指标 , 大 气 污染 环境 中 植物 生长 势 和 产量 评价 指 标 , 植 物 生理 〈 光 合 、 呼 吸 、 气 孔 开 度 等 ) 指 标 , 植 物体 内 污染 物 含量 分 析 指 标 等 。 于 感 技术 应 用 在 指示 植物 研究 上 , 也 取得 了 一 些 成 果 。 指示 植物 研究 在 国民 经 济 中 具有 重要 的 作用 : 〈1) 指示 植物 可 以 指示 土壤 的 各 种 物 理化 学 条 件 和 其 他 环境 条 件 , 用 来 指导 荒地 的 开发 利用 和 改良 , 可 以 作为 作物 选 种 和 引 种 的 参考 , 如 耐 受 作 物品 种 的 选择 和 引种 驯 化 , 指 导 特 有 经 济 作物 的 推广 , 提 高 产品 的 质量 和 数量 。(2) 在 林业 上 , 指 示 现 有 森林 的 立地 条 件 、 生 长 状况 和 蓄积 量 , 指 示 无 林 区 原来 是 否 为 有 林 区 ;指导 人 工 造 林 , 进 行 适 地 适 树种 植 和 和 森林 抚育 等 。(3) 指示 植物 研究 可 以 作为 水 文 地质 调 查 时 的 自然 指标 和 矿藏 勘探 的 引导 者 。(4) 指示 植物 可 以 作为 环境 污染 的 监测 器 。 随 着 社会 实践 的 发 展 , 指 示 植 物 研 究 仍 然 具 有 重要 的 理论 和 实际 意义 , 尽 管 科学 技 术 的 发 展 对 环境 条 件 的 监测 手段 越 来 越 多 , 但 指示 植物 作为 自然 的 自动 监测 系统 仍 具有 不 可 代替 的 作用 。 它 的 研究 和 应 用 会 更 加 广 这 和 深入 , 如 在 农林 业 、 环 境 污 染 的 植物 监 测 、 运 用 植物 寻找 隐伏 矿 和 盲 矿 、 大 气 环境 长 期 变化 的 监测 、 矿 区 废弃 地 复 垦 中 指示 植 物 等 方面 的 研究 和 应 用 会 有 更 大 发 展 。 生 物 学 、 化 学 和 物理 学 的 先进 技术 将 会 在 指示 植 物 的 广义 研究 方面 得 到 进一步 应 用 , 有 望 在 不 入 的 将 来 发 展 成 一 门 指示 植物 学 。 参考 文献 修学 煜 :《 中 国境 内 酸性 土 、 钙 质 土 和 盐 碱 土 的 指示 植物 》, 北 京 ,, 中 国 科 学 院 出 版 ,1954。 孔 令 韶 等 : 我 国 金属 矿 指示 植物 的 研究 , 见 : 姜 恕 等 主编 :《 植 被 生态 学 研究 》, 北京 : 科学 出 版 社 , 1994。 王 矶 陵 :生物 指示 学 》, 兰州 :兰州 大 学 出 版 社 , 1994。 费 延 瑞 :《 指 示 植 物 与 造林 》 北京 : 中 国 林业 出 版 社 ,1992。 ( 孔 令 韶 ) 环境 污染 对 植物 影响 的 研究 (Studies on the Effect of Environment Pollution on Plants ) 一 、 基 本 概念 与 发 展 过程 环境 污染 与 植物 是 指 研究 各 类 污染 物 进 入 大气、 土壤 、 水 环境 后 , 超 过 了 植物 个 体 或 群落 的 忍耐 力 , 使 其 外 在 或 内 在 结构 、 功 能 失调 、 受 损 , 以 至 产生 影响 其 产量 或 利用 价值 的 各 种 反应 ,利用 其 反应 的 各 种 征象 , 评 价 环境 的 受害 程度 , 并 使 受 损 的 生态 系统 恢 复 协 调 与 平衡 。 第 二 次 世界 大 战 后 , 随 着 工农 业 、 交 通 、 能 源 的 发 展 , 大 量 污 染 物 排 人 环境 , 造 成 农 田 、 和 森林 、 矿 区 、 水 域 生态 系 统 的 污染 , 有 毒气 体 和 酸 沉 降 影 响 树木 生长 , 森 林 成 片 死 亡 ; 水 质 、 土 壤 污 染 , 使 作物 受害 、 减 产 、 变 质 ; 农药 、 重 金属 在 粮食 、 蔬 菜 中 积累 , 超 过 卫生 标准 ; 水 生 植物 种 类 减少 , 甚至 绝迹 。 70 年 代 初 ,我 国政 府 和 科学 工作 者 开始 重视 环境 保护 ,科学 院 成 立 环境 保护 办 公 室 , 率先 组 织 院 内 外 有 关 科 研 教学 单位 对 官厅 水 库 水 源 进 行 调查 , 其 中 包括 水 库 上 游 地 区 水 质 、 土 壤 的 污染 调查 。 以 后 全 国 很 多 城市 都 陆续 开展 污染 状况 调查 与 环境 质量 评价 工 作 二 六 五 "将 击 五 由 国家 攻关 项 目 巾 易 R 全 水 、 土 壤 污染 状 况 与 环境 评价 都 被 列 为 重点 223 项 目 。“ 八 五 >"“ 九 五 ” 重点 对 大 气 中 酸 沉降 对 农田 、 森 林 生 态 系统 影响 及 气候 变化 对 生 态 系统 影响 与 模型 建造 进行 研究 。20 多 年 来 , 我 国 植物 、 土 壤 污 染 状况 调查 、 评 价 及 污染 物 对 植物 影响 的 研究 ,取得 了 很 大 成 绩 。 二 、 主 要 研究 内 容 与 成 果 污染 物 对 植物 、 群 落 的 影响 ”大气 污染 对 植物 的 影响 研究 方面 , 70 一 80 年 代 大 量 调 查 研 究 表明 : 我 国 主要 城市 和 工厂 附近 的 树 木 及 农作物 普遍 受 SO;, 的 污染 , 其 次 是 HF、 cl、 粉尘 和 颗粒 物 中 重金 属 的 污染 ; 植物 在 一 定 忍 耐 限度 内 能 吸收 大 量 有 毒气 体 , 有 些 能 在 植物 代谢 过 程 中 转化 为 无 害 物质 , 有 些 污染 物 则 积累 在 植物 体内 ;不 同 植物 种 对 污 染 物 抗 性 不 同 , 受 害 程 度 也 不 同 。 采 用 静态 和 动态 票 气 试验 确定 了 不 同 植物 受害 的 临界 浓度 , 浓 度 过 高 会 出 现 急性 伤害 , 低 浓度 会 出 现 慢 性 伤害 或 不 可 见 伤害 .不 同 污染 物 , 植 物 受害 症状 各 蜡 , 受 害 程度 与 污染 物 的 浓度 、 污染 延续 时 间 和 各 种 环境 因素 有 关 。 江 苏 植 物 所 、 中 国 科学 院 上 海 植物 生理 所 、 沈 阳 林 业 土 壤 所 、 植 物 所 等 单位 筛选 出 一 批 对 SO:、 HF 、Cl 等 污染 物 敏 感 和 抗 性 植物 , 根据 几 百 种 植物 的 伤害 阀 值 进行 抗 性 分 级 , 并 对 植物 的 SO, 抗 性 机 理 、 生 态 、 解 剖 进 行 了 研究 。 80 年 代 编撰 出 版 了 《大 气 污 染 伤害 植物 症状 图 谱 信 《城市 绿化 与 环境 保护 》 《环境 污染 与 植物 》 等 。 水 质 、 土 壤 污染 对 植物 的 影响 研究 方面 , 我 国王 旱地 区 用 未 经 处 理 的 城市 、 工 业 污水 或 矿山 污水 灌溉 农田 ,污染 了 作物 和 土壤 .70 年 代 调 查 表 明 , 各 主要 灌区 污水 中 含有 各 种 无 机 和 有 机 化 合 物 ,不 同 工 矿 类 型 的 污水 , 污 染 物 的 种 类 各 异 。 含 石油 、 葵 、 烷 等 有 机 化 合 物 为 主 的 污水 , 长 期 灌溉 沈阳 抚顺 、 北 京 房山 灌区 , 局 部 地 区 土壤 受 油 的 污染 , 蔬 菜 品质 恶劣 , 葵 、 烷 明显 积累 , 影 响 食 用 。 用 224 标记 ”C 示 踪 等 试验 表明 , 污 水 所 含 的 致癌 物 葵 并 (ao) 花 不 易 转移 至 水 稻 的 地 上 部 , 并 可 在 作物 代谢 过 程 中 被 同化 或 降解 , 籽 实 中 积累 极 少 。 含 重金 属 为 主 的 污水 灌溉 沈阳 、 天 津 市 郊 、 北 京东 南郊 灌区 , 北 京东 南郊 和 沈 阳 张 七 灌区 局 部 土壤 分 别 为 中 度 污 染 和 严重 污染 , 土壤 、 作 物 中 Cd 明显 积累 , 稻米 中 的 含量 超过 食品 卫生 标准 。 天 津 市 郊 局 部 地 区 Hg 污染 严重 , 稳 米 Hg 含量 超过 卫生 标准 。 通过 盆栽 试验 提出 防治 Cd 污染 的 措施 , 制定 Cd、Hsg 等 8 种 重金 属 危害 作物 的 污水 临界 浓 度 和 6 种 重金 属 (有 效 态 ) 的 土壤 环境 标准 。 含 酚 、 氰 、 农 药 等 有 机 化 合 物 为 主 的 污水 灌 溉 北京 西 郊 、 天 津 市 郊 和 官厅 水 库 上 游 灌区 , 长 期 污 灌 使 个 别 地 区 酚 污染 严重 , 蔬 菜 有 蜡 味 , 积 累 明显 。70 年 代 , 和 天津 汉沽 污水 中 三 氯 乙 醛 使 小 麦 大 面积 死亡 , 查 明 是 由 于 土壤 中 三 氯 乙 醛 转化 成 三 氯 乙酸 造成 的 , 但 土壤 灭 菌 后 可 防止 三 氯 乙酸 生成 。70 一 80 年 代 , 污水 中 的 六 六 六 和 有 机 砷 农药 , 污 染 了 土壤 和 作物 , 天 津 市 郊 个 别 地 区 玉米 将 实 六 六 六 含量 超过 卫生 标准 , 苏 南 地 区 稻米 有 机 砷 含 量 超过 食品 卫生 标准 。 经 试验 提出 酚 、 氰 污 水 灌溉 临界 浓度 和 农药 使 用 标准 。 污染 物 在 植物 一 土壤 中 的 迁移 、 积 累 多 种 重金 属 、 农 药 及 有 机 化 合 物 在 植物 体内 积累 , 影响 质量 和 产量 , 积累 量 因 植物 种 类 、 发 育 阶段 、 不 同 器 官 、 生 存 环境 、 污 染 物 性 质 而 异 。 采 用 盆栽 和 同位 素 示 踪 试 验 表 明 , Pb 向 作物 地 上 部 转移 最 少 , Zn 最 快 ; 作物 输 出 的 Hg、Cd、As 较 多 ,Pb 、Cr 较 少 ; Cd 在 水 稻 孕 穗 期 由 根 转移 至 籽 实 。 土 壤 pH、 重 金 属 有 效 态 含量 等 是 影响 作物 积累 重金 属 的 重 要 因素 。70 年 代 调 查 我 国 主要 作物 区 土壤 , 发 现在 棉 区 DDT 残留 量 较 高 , 稻 区 残留 量 较 低 。DDT 残留 在 稻 壳 和 米 粮 , 可 从 饲料 进入 食物 链 。80 年 代 改 用 有 机 磷 和 一 些 新 农药 , 故 较 多 研究 有 机 磷 在 作物 、 蔬 菜 、 果 树 、 土 壤 的 残留 、 转 运 、 消 解 动 态 及 持久 性 。 有 机 磷 在 作物 中 残留 量 较 低 , 分 解 较 快 , 而 内 吸 性 有 机 磷 分 解 较 慢 。 污染 物 对 植物 生理 、 细 胞 、 生 化 等 机 理 影响 ”80 年 代 采 用 田间 、 室 内 模拟 试验 研究 重金 属 、 农 药 等 对 植物 光合 、 蒸 腾 作 用 及 气 孔 阻 力 的 影响 。90 年 代 较 多 研究 各 种 污染 物 对 植物 细胞 、 代 谢 、 遗 传 及 各 种 酶 活性 的 影 响 。 近 年 来 研究 重金 属 之 间 及 重金 属 与 表面 活性 剂 的 复合 污染 对 作物 生理 、 细 胞 、 酶 活 性 及 其 基因 表达 的 影响 , 以 及 作物 种 群 对 重 金属 污染 的 生态 分 化 、 品 种 退化 及 种 间 差 异 性 的 影响 等 。 植物 对 环境 监测 与 净化 作用 70 一 80 年 代 现场 调查 分 析 北 京 、 天 津 、 沈 阳 等 城市 绿化 植物 和 河北 白洋淀、 北京 一 些 坑 塘 水 生 植物 , 明 确 了 植物 的 监测 、 净 化 作用 。 植 物 监测 大 气 污 染 的 方法 , 较 广泛 采用 的 有 现场 调查 法 、 症 状 监测 法 和 污染 物 含量 监测 法 ,其 他 还 有 定点 盆栽 监测 法 .地衣 苦 玫 监测 法 、 年 轮 监测 法 、 微 核 监 测 法 。70 年 代 开 始 利用 植 物 叶 片 出 现 的 SO,、HF 的 症状 判断 城市 、 工 三 周围 大 气 污 染 种 类 和 程度 , 测 定植 物 叶 片 SO; 等 污染 物 含量 , 监测 北京 、 天 津 等 地 的 大 气 污染 ; 测定 树木 年 轮 的 重金 属 含量 , 监 测 北京 、 承 德 大 气 污 染 的 历史 状况 。80 年 代 云 南 等 地 利用 地 衣 、 昔 众 种 群 的 数量 、 分 布 等 监测 大 气 污 染 ;, 用 籽 露 草 微 核 和 蚕豆 根 尖 及 大 忒 鳞 葵 细胞 做 微 核 监 测 大 气 污染 获得 成 功 。80 一 90 年 代 , 研究 应 用 植物 生理 、 细 胞 、 生化 指标 监测 大 气 及 水 环境 。 发 现 不 同 植物 积累 能 力 、 净 化 能 力 不 同 , 并 计算 了 一 些 常 见 树种 和 水 生 植 物 的 净化 量 。 利 用 植物 监测 和 净化 数据 , 评 价 了 调查 区 的 环境 质量 。 植物 或 植被 对 污染 和 破坏 生态 系统 的 恢 复 与 整治 ”80 年代 对 一 些 矿 山 废 弃 地 的 生 态 重 建 情 况 做 了 调查 , 研 究 废弃 地 的 先锋 植 物 ; 近年 来 研究 石墨 矿 和 煤矿 〈 唐 山 开 湾 等 ) 废弃 地 的 生态 复 垦 , 制 定 规划 和 设计 适 宜 于 不 同 塌陷 类 型 的 土地 复 垦 模式 。90 年 代 开展 城市 垃圾 填 埋 场 的 植树 造林 试验 ;重视 对 退化 自然 生态 系统 的 重建 与 恢复 , 研 究 红 壤 严重 退 化 生态 系统 的 恢复 与 重建 措施 和 植 物 多 样 性 、 地 力 差异 的 关系 ; 较 系 统 研究 一 些 被 破坏 生态 系统 自然 恢复 的 演 蔡 过 程 , 以 缩短 生态 恢复 的 时 间 。 全 球 气候 变化 对 植物 、 生 态 系统 影响 大 气 中 污染 物 和 “温室 气体 ”大 量 增加 , 改 变 了 大 气 成 分 , 导 致 全 球 气候 变 暖 。 主 要 “温室 气体 ”有 水 蒸气 (HIO)、 二 氧化 碳 (CO,) 和 臭氧 (0O:), 其 他 还 有 甲烷 (CH4)、 一 氧化 二 所 (NO)、 氟 氯 烃 (CFC) 等 。80 一 90 年 代 采 用 开 顶 式 票 气 装置 研究 了 CO, 倍增 对 作物 、 和 森林 树种 、 灌 木 的 生长 发 育 、 生 理 功 能 、 品 质 、 产量、 根系 分 泌 物 等 影响 ; 比 较 了 C; 与 C, 植物 对 CO,, 倍增 反应 的 特点 。90 年 代 采 用 水 称 生 育 生理 生态 的 综合 模式 预测 气候 变化 对 浙江 省 水 稳产 量 的 影响 , 研 究 气 候 变 化 对 长 江 三 角 洲 农业 生态 系统 及 我 国 森 林 生 产 力 的 影响 。 近 年 来 研究 植物 、 土 壤 释 放 NzO 和 CH 及 不 同 生 态 条 件 对 稻田 NzO、 CH 排放 的 影响 , 此 外 还 研究 了 O; 和 紫外 线 辐射 对 作物 生理 、 品 质 和 作物 竞争 性 平衡 的 影响 。 三 、 成 果 的 主要 作用 和 意义 污染 物 对 植物 、 群 落 和 生态 系统 影响 及 其 机 理 研 究 , 对 阐明 我 国 植物 、 土 壤 、 大 和 气 污染 状况 , 评 价 城 市 、 工 矿区 环境 质量 , 改 善 及 保护 环境 有 重要 作用 。 植 物 监测 和 净化 的 方法 对 迅速 了 解 环境 污染 程度 及 治理 环境 有 实用 经 济 价值 , 为 制定 大 气 污 染 物 排放 标 准 、 污 水 灌溉 水 质 标准 及 农用 污 泥 控 制 标准 提供 依据 ;进行 污染 引起 的 植物 机 理 影 响 的 力 0 研究 , 阐 明 受 损 的 原因 , 为 寻找 防治 途径 和 措施 有 理论 和 实际 价值 。 总 之 , 上 述 成 果 对 促进 和 发 展 污染 生态 学 、 环 境 生态 学 、 恢 复 生态 学 有 重要 意义 。 四 、 发 展 趋势 与 展望 进一步 研究 污染 物 在 植物 个 体 、 和 群落. 生 态 系统 中 迁移 、 转 化 、 影 响 及 植物 对 污染 物 的 生态 效应 及 致 毒 机 理 ; 深入 进行 复合 污染 的 植物 生态 效应 及 相互 关系 的 研究 ;进一步 研究 植物 监测 及 植被 净化 污染 物 的 能 力 、 容 量 ;研究 发 展 以 植物 细胞 、 生 理 、 生 化 效应 指标 监测 的 标准 方法 ,制定 完善 的 植物 监测 、 评价 环境 的 标准 方法 , 进 一 步 研究 污染 和 退 化 生态 系统 的 恢复 、 重 建 的 生物 技术 与 措施 ; 研究 全 球 气候 变化 对 生态 系统 的 生态 、 生 理 效应 的 影响 是 污染 生态 学 研究 方向 之 一 。 参考 文献 张 志 杰 , 张 维 平 :《 环 境 污染 生物 监测 与 评价 》, 北京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 ,1991。 刘 厚 田 : 污染 生态 学 发 展 战略 研究 , 见 : 马 世 验 主编 《中 国生 态 学 发 展 战略 研究 》, 北京 : 中 国 经 济 出 版 社 ,347 一 359,1991。 王 德 铬 : 我 国 环境 生物 学 研究 十 年 ,《 环 境 科 学 》, 4 (6): 61 一 66,1983。 〈 黄 银 晓 ) 植被 化 学 地 理 研 究 (Studies on Vegetation Chemogeography) 植被 化 学 地 理 是 以 植被 为 出 发 点 , 研 究 植物 群落 建 群 种 、 优 势 种 等 的 化 学 元 素 含量 特征 、 季 节 和 年 际 间 的 变化 规律 、 区 域 分 异 , 以 及 典型 植物 群落 类 型 的 元 素 循 环 等 。 我 国 植被 化 学 地 理 研 究 , 开始 于 40 年 代 末 。 修 学 煜 (1912 一 1991) 是 该 领域 的 开创 者 和 重要 贡献 者 。1945 年 在 美国 留学 期 间 , 他 就 开始 了 植物 化 学 成 分 分 析 方 法 和 指示 植 226 物化 学 成 分 的 研究 , 其 成 果 于 1950 年 发 表 在 美国 《土壤 科学 杂志 》 上 。1950 年 他 回国 后 , 为 适应 国民 经 济 发 展 的 需要 , 他 首先 组 建 了 我 国 第 一 个 植物 生态 学 研究 室 及 植物 、 土 壤 化 学 分 析 室 ,组织 和 领导 了 全 国 的 植被 调查 , 有 计划 地 采集 植物 群落 建 群 种 、 优 势 种 等 的 化 学 分 析 样 品 , 进 行 了 植物 化 学 成 分 的 分 析 和 研究 。1959 年 《中 国 150 种 植物 的 化 学 成 分 及 其 分 析 方法 》 专 著 出 版 , 该 书 不 仅 论述 了 植物 化 学 成 分 的 含量 规律 , 更 重要 的 是 分 析 方 法 的 确立 为 后 来 植被 化 学 地 理 研 究 创造 了 很 好 的 条 件 。 1982 年 , 我 国 第 一 部 论述 植被 化 学 地 理 的 专著 《中 国 植被 地 理 及 优势 植物 化 学 成 分 》( 侯 学 煜 著 ) 出 版 , 集中 反映 了 我 国 80 年 代 以 前 的 研究 成 果 , 填 补 了 我 国学 科 空 白 。 该 书 所 用 的 植物 化 学 成 分 全 是 第 一 手 资料 , 植 物 样 品 由 植物 生态 学 研究 室 研 究 人 员 采 自 全 国 各 主要 植被 类 型 的 建 群 种 和 优势 种 600 多 种 、1 700 多 个 样品 , 每 个 样品 进行 了 灰分 和 N、PJIK、 SNaLUCOEAI SS 洒 下 全 远 素 的 全 量 分 析 , 部 分 样品 进行 了 水 溶性 盐分 析 。 该 书 主要 的 学 术 成 就 是 : 1. 用 元 素 化 学 特征 类 型 的 新 概念 , 论述 了 中 国 主 要 植被 类 型 的 元 素 化 学 特征 。 植 物 的 元 素 含量 反映 着 植物 在 一 定 气候 条 件 下 从 土壤 中 吸收 、 积 累 的 矿物 成 分 .植物 吸收 、 积 累 各 元 素 量 的 多 少 及 其 地 理 分 布 情况 , 决 定 于 内 因 和 外 因 的 结合 。 一 定 的 植物 种 类 具有 一 定 内 在 的 元 素 吸收 选择 力 , 而 一 定植 物种 类 所 组 成 的 植物 群落 与 自然 地 理 条 件 又 是 辩 证 的 统一 体 , 所 以 一 些 建 群 种 和 优势 种 的 元 素 含量 , 就 具有 一 定 的 地 理 分 布 规律 。 该 成 果 把 全 国 各 植被 类 型 的 建 群 种 和 优势 种 的 灰 分 含量 分 为 七 类 : 1 一 3 类 属 低 量 灰分 范畴 , 植物 的 灰分 含量 占 干 物质 2. 00 外 一 4 和. 00%% 一 6. 00% 。 如 温带 、 亚 热带 、 热 带 的 松 CPizzs spp.) 林 , 温 带 云 杉 (Picea spp.)、 冷 杉 (4pies spp. ) 林 , 亚热带 杉木 (Czzzzzzgpazaza lczxiceolata) 林 、 常 绿 阔 叶 林 , 热 带 酸性 土 常 绿 灌 丛 等 等 。4 一 5 类 属 中 量 灰 分 范畴 ,植物 灰分 含量 为 6. 00% 一 10. 00% 一 15.00%%。 如 温带 落叶 栎 《Quwerczxs spp. ) 林 , 亚热带 柏木 (Cuzressaus Joepris) 林 、 石 灰 岩 落叶 间 叶 一 常 绿 阔 叶 混交 林 。6 一 7 类 属 高 量 灰分 含量 范 畴 , 植 物 的 灰分 含量 为 20. 00 闻 一 30. 00%% 一 45.00% ,如 热带 红 树林 , 温带 盐 地 树 柳 灌 丛 、 盐 爪 爪 盐 漠 、 一 年 生 多 汁 盐 生 草 多 等 。 该 成 果 全 面 论 述 了 中 国 各 植被 区 的 植被 化 学 地 理 特征 。 一 定植 被 区 的 优势 植被 类 型 的 存在 , 明 显 地 反映 着 该 区 大 气 水 热 条 件 的 特点 。 我 国 所 划分 的 各 植被 区 都 有 一 定 的 优势 植被 类 型 及 组 成 其 的 优势 植物 种 类 , 由 于 植物 对 元 素 不 同 选择 吸收 力 , 它 们 的 化 学 成 分 自然 也 各 有 其 特点 。 同 一 植被 区 内 由 于 地 质 、 地 狐 、 土 培 条 件 的 不 同 , 亦 存在 着 不 同 优势 植物 所 组 成 的 各 种 植被 类 型 ,其 化 学 成 分 亦 有 所 不 同 。 该 成 果 全 面前 述 了 我 国 寒 温 带 落 叶 针 叶 林 区 , 温 带 落叶 闪 叶 林 区 , 亚 热带 常 绿 阔 叶 林 区 , 热 带 季 雨林 、 两 林 区 , 温 带 草原 区 , 高 寒 草 甸 草 原 区 及 其 所 属 的 八 个 亚 区 等 优势 植 物 元 素 化 学 成 分 的 地 理 分 布 规律 。 如 寒 温 带 落叶 针 叶 林 区 建 群 优势 植物 元 素 的 化 学 特性 型 了 SVGCaK、Na: 等 的 含 量 都 低 , 略 有 聚 Mn 现象 ; 热带 季 雨 林 、 两 林 区 的 砖 红 坟 季 雨林 一 些 优势 植物 元 素 的 化 学 特征 可 属 N>K>> (或 <) Ca (Al、Mn) 型 ; 温带 荒漠 区 西北 部 荒漠 亚 区 中 的 优势 植物 白 梭 梭 , 是 依靠 大 气 降水 生活 的 , 其 元 素 化 学 特征 属 区 >>N 记 Ca 之 Na 型 , 而 梭 梭 柴 荒漠 的 分 布 与 含 盐 的 地 下 水 有 关 , 其 优势 植物 元 素 的 化 学 特征 属 Na>N>K>> (或 <) Ca>Cl 型 , Na 含量 一 般 为 5. 000 听 一 9. 000% ,天 含 量 最 高 可 达 4. 700% 。 2. 发 现 并 阐述 了 中 国 某 些 元 素 富 集 植 物 的 种 类 及 其 地 理 分 布 。 该 成 果 十 分 强调 土壤 因素 对 植物 化 学 成 分 的 影响 。 由 于 不 同 土壤 溶液 中 所 含 元 素 成 分 的 差异 , 以 及 不 同 植物 本 身 对 元 素 吸 收 选择 力 的 不 同 , 一 定 的 植物 种 类 就 具有 一 定 的 元 素 富 集 现 象 。 该 书 论述 了 富 集 Al1、Mn、Na、S、ClI、K、Ca 的 植物 种 类 及 地 理 分 布 规律 .列举 了 富 集 Al 的 植物 9 科 55 种 , 富 集 Mn 的 有 15 科 32 种 , 富 集 Na、 CI、S 的 有 30 科 77 种 , 富 集 K 的 有 18 科 41 种 , 富 集 N 的 有 20 科 65 种 , 富 集 Ca 的 有 32 科 74 种 , 富 集 Si 的 有 23 科 153 种 。 如 大 多 数 植物 含 Al 量 只 有 0. 000% 一 0. 050% , 但 石松 科 、 里 白 科 、 野 牡丹 科 等 的 某 些 种 Al 含量 可 达 1. 000% 一 2. 000% 。 获 科 、 树 柳 科 等 的 一 些 植物 种 含 Na 量 可 达 2. 00%% 一 10. 00%%,, 含 S 量 可 达 2. 00% 一 4. 00%% 等 。 富 集 一 定 元 素 的 植物 种 类 必然 出 现在 一 定 的 气候 和 土壤 条 件 下 , 因 而 元 素 富 集 植 物 在 地 理 分 布 上 有 一 定 的 规律 性 .一般 说 来 ,, 富 集 Al 的 植物 主要 分 布 在 我 国 亚 热带 、 热 带 的 酸性 土壤 上 ;, 富 集 Na、Cl、S 的 植物 分 布 于 温带 荒漠 区 各 类 荒漠 土 、 滨 海 和 内 陆 的 盐 化 草 旬 土 和 盐 土 上 。 近 十 多 年 来 植被 化 学 地 理 的 研究 , 在 内 容 上 , 侧 重 于 一 些 典 型 的 植被 小 区 或 植被 类 型 的 建 群 种 和 优势 种 的 不 同 器 官 、 同 一 器 官 在 不 同 季节 和 不 同年 际 间 元 素 含 量 的 特点 和 动态 变化 , 植 物 元 素 含量 与 土壤 元 素 含量 之 间 的 相互 关系 ,以 及 营养 元 素 循环 的 研究 等 ; 在 方法 上 , 利 用 先进 的 仪器 设备 和 计算 机 技 术 , 人 快速 测定 植物 中 的 多 种 元 素 含量 , 对 数 据 进 行 数 理 统计 和 数量 分 析 , 取 得 了 许多 新 的 成 果 。1997 年 陈 灵芝 等 编著 出 版 的 《中 国 森林 生态 系统 养分 循环 》 一 书 , 系 统 论述 了 中 国 热带 、 亚 热带 9 个 森林 类 型 , 温 带 10 个 条 林 类 型 的 建 群 种 和 优势 种 的 N、P、K、Na、 Ca、Mg、Si 等 元 素 含 量 特征 和 区 域 分 异 。 瑟 (1) 大 多 数 森 林 类 型 营养 元 素 含量 为 草本 层 > 灌木 层 之 乔木 层 ; (2) 多 数 乔 木 种 类 各 器 官 元 素 含量 为 叶 之 枝 之 皮 > 之 根 干 , 不 同 植 物 不 同 元 素 又 有 所 差异 ; (3) 植物 各 器 官 元 素 含 量 排序 不 同 , 就 N、P、K、Ca、Mg 来 说 ,Mg 和 P 在 植物 各 器 官 中 的 含量 都 较 低 ; (4) 各 优势 树种 在 不 同 生 长 季节 、 不 同 树龄 元 素 含量 呈 有 规律 性 的 变化 。 如 北京 西山 油 松 人 工 林 油 松 元 素 含 量 季节 变化 可 分 为 三 种 类 型 : 季节 性 升降 型 -N、P、K, 持 续 增 加 型 一 Ca, 稳 定型 一 Mg。 再 如 杉木 针 叶 N 含 量 ,7 一 12 年 生长 阶段 逐渐 增加 ,14 一 20 年 逐渐 下 降 ,35 年 后 基本 稳定 在 一 个 水 平 上 ; Ca 含量 在 整个 生长 阶段 是 逐渐 增加 ; P 含量 变化 不 大 , 略 平稳 下 降 。 该 成 果 还 对 各 森林 类 型 之 间 元 素 含 量 的 差异 进行 了 对 比分 析 。 在 温带 草原 区 研究 了 典型 栗 钙 土 草原 地 带 100 多 种 植物 N、P、K、Ca、S 等 9 个 元 素 含量 , 将 这 些 元 素 分 为 三 个 含量 水 平 , 将 100 多 种 植物 分 为 高 、 中 、 低 三 个 组 。 在 东北 松 嫩 平 原 和 青海 高 寒 地 区 研究 了 盐 化 草 甸 和 高 寒 草 旬 优 势 植物 的 K、Na、Mn、Cnu 等 元 素 含量 特征 和 分 布 规律 。 在 内 蒙 阿拉 善 和 新 疆 荒漠 区 研究 了 荒漠 和 盐 化 草地 优势 植物 元 素 含量 特征 、 季 节 变 化 规律 , 并 进行 了 植物 中 元 素 含量 之 间 、 植 物 和 土壤 元 素 含量 之 间 的 相关 分 析 等 . 研究 了 昆仑 山地 区 87 种 植物 21 个 元 素 的 含量 特征 及 区 域 分 异 : 该 地 区 植物 中 的 Ca、Cr、Fe、V、Cd 含量 偏 高 ,Pb、P 含量 偏 低 ; 盐 柴 荒漠 植物 中 Na、K、Mg、P 含量 较 高 , 高 山 草 甸 、 冰 缘 植被 植物 中 Ba、 Ca、Fe、V、Ti 含量 较 高 , 利 用 植物 元 素 含 量 对 植物 和 ?7 个 植物 群落 类 型 进行 分 类 排 序 , 结 果 显 示 出 从 低 海拔 到 高 海拔 植被 垂直 带 分 布 规律 , 区 分 出 高 Na、 开 型 和 Fe、Afl、 V 型 植物 。 植被 化 学 地 理 研 究 具 有 重要 的 理论 和 实 228 际 意 义 : (1) 为 植物 群落 类 型 特征 、 分 布 规 律 和 植被 分 区 提供 重要 资料 , 充 实 植被 地 理 和 植被 分 区 的 科学 内 容 。(2) 由 于 植物 群落 优势 植物 化 学 成 分 含量 密切 地 联系 着 当地 的 气候 、 土 壤 等 自然 条 件 , 它 的 研究 为 环境 背 景 值 、 地 方 病 病 因 的 研究 提供 重要 的 科学 资 料 ;, 同 时 对 环境 条 件 具 有 指示 作用 , 为 有 关 地 区 的 农 、 林 、 牧 业 的 发 展 提供 基础 资料 。 《3) 植物 元 素 化 学 成 分 是 评价 饲 草 、 饲 料 营 养 价 值 的 科学 依据 ;对 于 某 些 经 济 植物 的 利 用 亦 有 很 大 的 参考 价值 。 植被 化 学 地 理 研 究 , 今 后 将 在 一 些 典型 的 或 有 代表 性 的 区 域 或 植被 类 型 内 , 进 行 建 群 种 和 优势 种 的 元 素 吸 收 、 积 累 、 分 布 和 迁 移 规 律 的 深入 研究 ;进行 空白 地 区 《如 高 寒 车 漠 区 ) 的 研究 , 充 实 植被 地 理 和 分 区 的 科 学 内 容 ;在 应 用 于 牧草 营养 成 分 和 草场 质量 评价 、 草 地 合理 利用 、 地 方 病 病 因 研究 等 方 面 将 得 到 进一步 发 展 。 参考 文献 修学 煜 等 :《 中 国 150 种 植物 的 化 学 成 分 及 其 分 析 方 法 》, 北 京 : 高 等 教育 出 版 社 ,1959。 修学 煜 :中 国 植被 地 理 及 优势 植物 化 学 成 分 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1982。 陈 灵芝 等 编著 :《 中 国 森 林 生 态 系统 养分 循环 》 北京 : 气象 出 版 社 ,1997。 孔 令 韶 等 : 喀 喇 昆仑 .昆仑 山地 区 植物 元 素 含量 的 区 域 分 异 和 数量 分 析 《 应 用 生态 学 报 》6(2) :115 一 127,1995。 ( 孔 令 韶 ) 农林 复合 生态 系统 研究 Studies on Agroforestry Ecosystem ) 在 我 国 广大 的 农村 ,无 论 是 南方 或 北方 、 山区 或 平原 , 随 着 人 口 的 急剧 增长 , 带 来 了 一 系列 供需 矛盾 和 生态 环境 、 经 济 问题 , 诸 如 粮食 不 足 、 能 源 紧 张 、 土 地 退化 、 劳 动力 过 剩 、 贫 困 化 等 , 严 重 影响 了 农村 的 可 持续 发 展 。 这 一 现实 使 大 家 认识 到 , 依 靠 传统 的 单一 的 农业 或 林业 生产 经 营 方式 , 已 无 法 满 足 人 们 目 益 增长 的 物质 文化 生活 的 需求 。 为 了 使 广大 农村 摆脱 贫困 , 使 农业 和 林业 生产 得 以 持续 发 展 , 许 多 生态 学 家 、 农 学 家 和 林 学 家 等 在 理论 研究 和 实践 的 基础 上 , 提 出 了 农林 复合 生态 系统 这 一 经 营 模式 .国际 上 ,20 世纪 70 年 代 在 有 关 农林 刊 物 上 初次 出 现 “ 树 作 农 业 ”(tree-crop agriculture) 这 一 概念 ,并 将 其 定义 为 : 农业 结构 中 渗 人 林业 成 分 , 把 林业 看 成 农业 的 一 个 组 成 部 分 , 将 林业 经 营 和 农业 经 营 结合 起 来 , 在 同一 块 土地 上 获得 农产品 和 林产 品 。1982 年 国际 农林 业 研 究 委 员 会 (ICRAF) 对 农林 复合 生态 系统 的 概念 做 了 全 面 而 准确 的 定义 : 农林 复合 生态 系统 就 是 通过 空间 和 时 间 的 布局 安排 , 将 多 年 生 的 森 本 植物 精心 地 用 于 农作物 和 (或 ) 家 畜 所 利用 的 土地 经 营 单元 内 , 使 其 形成 各 组 分 间 在 生态 上 和 经 济 上 具有 相互 作用 的 土地 利 用 系统 和 技术 系统 的 集合 。 农林 复合 生态 系统 研究 的 主要 内 容 及 其 研究 进展 : 农林 复合 生态 系统 的 分 类 ”农林 复合 生 态 系统 的 分 类 是 研究 其 结构 、 功 能 的 基础 。 由 于 世界 各 地 自然 、 社 会 、 经 济 和 历史 条 件 不 同 , 与 此 相应 的 农林 复合 生态 系统 模式 也 就 种 类 繁多 , 目 前 国内 外 比较 完整 的 分 类 系统 主要 有 3 种 : 1. Nair 于 1985 年 提出 的 以 系统 结构 、 功 能 、 生 态 环境 和 社会 经 济 规模 为 因 子 的 分 类 方法 (组 分 分 类 法 ) 。 根据 这 一 分 类 方法 将 世界 主要 热带 地 区 的 农林 复合 生态 系 统 进行 了 分 类 , 得 出 了 一 个 逻辑 性 强 的 、 简 单 的 、 规 范 化 的 、 目 的 明确 的 分 类 系统 。 由 于 全 世界 农林 复合 生态 系统 经 营 目的 、 经 营 方式 差异 很 大 , 这 一 分 类 方法 有 其 局 限 性 。 2, 邹 晓 敏 等 于 1990 年 根据 农林 复合 生态 系 统 的 性 质 、 组 分 , 针 对 中 国 的 具体 情况 进行 了 分 类 (组 分 分 类 法 ), 大 体 上 分 为 7 种 类 型 , 26 个 单元 。 这 两 种 分 类 法 并 没有 很 好 地 反映 出 农林 复合 生态 系统 的 分 类 原则 。 一 个 好 的 分 类 系统 应 该 具备 两 个 特点 : 能 够 充分 地 反 映 系统 内 各 组 分 间 生 物 的 、 社 会 经 济 的 关系 ; 易于 理解 和 应 用 。 组 分 分 类 法 既 没 有 很 好 地 反映 出 农林 复合 生态 系统 与 其 他 农田 、 林 业 系统 的 区 别 , 也 没有 反映 出 农林 复合 生态 系 统 的 结构 和 功能 特征 。3. 冯 宗 炜 等 于 1992 年 提出 了 结构 分 类 法 。 结 构 分 类 法 的 理论 基础 是 自然 界 植物 群落 的 层次 结构 。 实 际 上 , 农 林 复 合生 态 系统 在 一 定 程度 上 仿效 了 自然 生 物 群 落 的 结构 , 克 服 了 传统 农业 和 林业 的 单 一 经 营 方式 的 刺 端 。 这 一 分 类 方法 首先 按 农 林 复 合生 态 系统 的 层次 结构 进行 第 一 级 分 类 , 其 次 按 经 营 目 的 和 木 本 植物 与 农作物 的 配置 方式 进行 第 二 级 分 类 , 再 次 按 木 本 植物 的 种 类 进行 第 三 级 分 类 , 最 后 按 农作物 的 种 类 进行 第 四 级 分 类 。 根 据 此 分 类 方法 对 我 国 农林 复合 生态 系统 特别 是 黄 淮海 平原 的 农林 复合 生态 系统 进行 了 详细 的 分 类 。 农林 复合 生态 系统 的 结构 特征 ”主要 研 究 了 农田 防护 林 系 统 〈 如 三 北 防护 林 、 江 河 防护 林 、 海 岸 防护 林 、 平 原 农 田 防护 林 等 )、 林 粮 间作 系统 、 果 粮 间 作 系 统 、 片 林 间 作 系 统 等 的 结构 特征 。 从 其 防护 效能 、 结 构 组 成 、 结构 优化 配置 、 木 本 植物 的 轮 伐 期 等 角度 进 行 了 深入 研究 , 取 得 了 一 系列 成 果 。 农林 复合 生态 系统 的 生物 量 和 生产 力 生物 量 和 生产 力 是 植被 生态 系统 研究 的 基础 和 重点 , 也 是 反映 植被 生态 系统 状况 的 重要 指标 。 我国 对 平原 农 区 (特别 是 黄 淮海 平原 、 三 江平 原 等 ) 山地 丘陵 农 区 的 各 类 农林 复合 生态 系统 进行 了 生物 量 和 生产 力 的 系统 研 究 。 这 一 结果 为 世界 和 我 国 研究 农业 的 可 持 续 发 展 提供 了 重要 科学 依据 。 229 农林 复合 生态 系统 的 能 量 流 动 ”能 量 流 动 是 阐述 生态 系统 功能 的 重要 特征 , 它 是 衡 量 太阳 能 及 其 他 能 量 利用 转化 效率 及 其 效果 的 主要 因子 。 近 年 来 主要 对 平原 农 区 、 山 地 丘陵 农 区 农林 复合 生态 系统 的 能 量 研 究 方 法 、 能 量 定量 化 计算 、 单 位 面积 能 量 投入 状 况 、 利 用 状况 、 储 存 状 况 、 归 还 土壤 状况 、 系 统 能 量 输出 状况 、 系 统 不 同 单元 内 (或 不 同 子 系统 内 ) 能 量 的 流动 、 能 量 流 动 的 主要 制 约 因子 及 其 调控 对 策 等 进行 了 系统 的 研究 , 取得 了 一 系列 研究 成 果 , 为 农林 复合 生态 系 统 的 经 营 提供 了 理论 基础 和 技术 支撑 。 农林 复合 生态 系统 的 物质 循环 物质 循 环 和 能 量 流 动 是 生态 系统 的 两 个 最 基本 的 功 能 , 二 者 紧密 结合 , 不 可 分 割 , 构 成 了 生态 系统 功能 的 核心 。 研 究 表明 , 物 质 循环 状况 决定 着 生态 系统 的 稳定 性 。 它 反映 了 生态 系 统 中 物质 吸收 .转化 和 在 系统 各 植物 器 官 、 系 统 各 组 分 间 的 分 配 状 况 。 近 年 来 对 我 国平 原 农 区 和 山地 丘陵 农 区 不 同类 型 的 农林 复合 生 态 系统 的 物质 〈 主 要 指 营养 元 素 ) 的 投入 状 况 、 吸 收 状况 、 储 存 状 况 、 归 还 状况 、 系 统 的 输入 状况 、 输 出 效率 、 投 入 产 出 比 等 进行 了 系统 的 研究 , 研 究 结果 对 农林 复合 生态 系 统 的 科学 经 营 、 土 地 生产 力 的 维持 、 系 统 的 优化 结构 调整 和 施肥 措施 等 起 到 了 重要 的 指 导 作 用 。 农林 复合 生态 系统 的 价值 流 ”农林 复合 生态 系统 作为 一 种 人 类 的 生产 和 社会 经 济 活 动 , 其 目的 不 但 是 为 人 们 提供 一 定 的 粮食 、 果 品 、 蔬 菜 、 木 材 等 产品 , 为 人 们 增加 经 济 收 和 人 入, 而且 是 要 改善 农 区 的 社会 经 济 状 况 和 生 态 环境 状况 。 农 林 复 合生 态 系 统 经 营 的 目的 要 体现 在 价值 流 上 , 主 要 包括 经 济 价值 、 社 会 价值 、 生 态 环境 价值 等 。 近 年 来 对 平原 农 区 和 山地 丘陵 农 区 的 各 类 农林 复合 生态 系统 的 投入 价值 、 增 加 价值 、 价 值 在 系统 内 的 储 230 存 状 况 、 系 统 的 输出 价值 、 系 统 的 价值 产 投 比 等 进行 了 不 少 的 研究 , 为 我 国 农林 复合 生 态 系统 经 营区 的 划分 、 类 型 的 确定 、 经 营 方 式 、 结 构 调 整 等 提供 了 重要 的 科学 依据 , 同 时 也 为 农林 复合 生态 系统 与 农田 生态 系统 、 林地 生态 系统 的 对 比 研究 提供 了 思路 和 方法 。 农林 复合 生态 系统 的 景观 特征 ”景观 生 态 学 是 近年 来 兴起 的 交叉 学 科 , 农 林 复 合生 态 系统 的 景观 特征 是 阐述 生态 系统 结构 、 功 能 及 其 在 地 域 上 的 空间 分 布 和 演变 , 也 是 研 究 土地 利用 、 土 地 规划 的 主要 理论 基础 。 近 年 来 主要 研究 了 平原 农 区 和 山地 丘陵 农 区 农 林 复 合生 态 系统 景观 特征 、 综 合 最 佳 的 景观 结构 设计 及 其 作用 机 制 等 。 这 些 研究 结果 为 合理 利用 土地 、 生 物资 源 等 提供 了 重要 的 科 学 依据 。 农林 复合 生态 系统 的 界面 生态 学 ”环境 中 的 界面 (interface) 很 多 ,大气 、 水 体 、 植 物 、 土 壤 之 间 有 广大 的 宏观 界面 ; 在 各 环境 介质 中 又 有 更 广阔 的 微观 界面 。 物 质 的 迁移 转化 、 能 量 的 交换 、 信 息 的 传递 等 很 多 涉及 两 个 环境 介质 交界 面 上 的 作用 。 在 生态 系统 中 , 生 物 与 生物 之 间 、 生 物 与 环境 之 间 同 样 也 存在 界面 上 的 物质 、 能 量 及 信息 的 传递 和 交换 。 研 究 生物 与 生物 、 生 物 与 环境 交界 面 上 的 物质 和 能 量 交换 、 信 息 传 递 及 其 与 介质 间 相 互 作用 关系 的 学 科 , 称 之 为 界面 生态 学 (interface ecology) 。 农 林 复 合生 态 系统 的 界 面 生态 学 研究 焦点 是 研究 树木 与 农作物 之 间 以 及 树木 、 农 作物 与 环境 之 间 相 互 作用 的 机 制 , 主 要 体现 在 两 个 界面 上 , 即 地 上 以 空气 为 介质 的 光 、 水 分 、 养 分 竞争 界面 和 地 下 以 土壤 为 介质 的 水 分 、 养 分 竞争 界面 。 这 方面 的 研究 是 揭示 农林 复合 生态 系统 结构 和 功能 效益 的 主要 理论 基础 。 参考 文献 汉 宗 炜 , 王 效 科 , 吴 刚 , 刘国华 :《 农林 复合 生 态 系统 结构 和 功能 一 一 黄 淮海 平原 了 玉 北 地 区 研究 》, 北京 : 中 国 科学 技术 出 版 社 ,1992。 能 文 愈 : 界面 生态 学 理论 的 最 新 研究 进展 ,《 南 京 林 业 大 学 学 报 》 10 (2): 1 一 10,1986。 李文华 , 赖 世 登 :《 中 国 农林 复合 经 营 》, 北京: 科学 出 版 社 ,1994。 ( 美 刚 ) (Animal Ecology) 动物 生态 学 是 一 门 研究 动物 与 其 生存 环 境 相互 作用 关系 的 生态 学 分 支 学 科 , 在 生态 学 上 十 有 十 分 重要 的 位 置 。 生 态 学 建立 的 前 期 〈 公 元 前 2 世纪 至 公元 16 世纪 ) 和 成 长 期 《公元 16 世纪 至 20 世纪 40 年 代 ), 基 本 上 是 由 动物 生态 学 所 推动 和 黄 基 的 。 在 现代 生态 学 发 展期 〈20 世纪 50 年 代 以 来 ) , 动 物 生态 学 在 生态 学 发 展 上 仍 占据 着 十 分 重要 的 地 位 。 直 到 70 年 代 , 动物 生态 学 仍 主导 着 生态 学 的 发 展 , 尤其 表现 在 生理 生态 、 种 群生 态 、 行为 生态 、 进 化 生态 等 领域 .80 年 代 以 后 , 生 态 学 的 发 展 陆 续 出 现 了 者 干 新 的 热点 , 如 系 统 生态 学 、 全 球 生 态 学 、 景 观 生 态 学 、 环 境 生态 学 、 生 物 多 样 性 、 恢 复生 态 学 、 保 护 生 物 学 等 。 动 物 生态 学 作为 生态 学 发 展 的 基石 作用 日 渐 突 出 , 对 生态 学 新 理论 的 发 展 和 构 建 做 出 了 重要 贡献 , 如 对 异 质 种 群 (meta- population) 理论 、 种 群生 存 力 (population viability) 理论 、 行 为 生态 学 发 展 起 了 关键 作 用 等 , 这 些 理论 黄 定 了 生物 多 样 性 和 保护 生 物 学 的 理论 基础 。 动物 生态 学 研究 可 追溯 至 公元 16 世纪 , 至 20 世纪 初 已 成 为 一 门 年 轻 的 科学 。1913 年 , 亚当 斯 (Adams) 发 表 的 《动物 生态 学 研 究 指 南 》, 是 第 一 本 动物 生态 学 教科 书 。 之 后 , 可 955c“1L956997 伯 斯 (Pearse) 和 埃 尔 顿 (Elton) 分 别 于 1926、 1927 年 发 表 了 《动物 生态 学 )》。 查 普 曼 CChapman) 于 1931 年 发 表 了 以 昆虫 为 主 的 《动物 生态 学 》。 博 登 海 默 (Bodenheimer) 的 《动物 生态 学 问题 》 于 1938 年 出 版 。1945 年 , 前 苏联 卡 什 卡 洛 夫 发 表 《 动 物 生 态 学 基础 》。 阿利 〈Allee) 等 的 《动物 生态 学 原理 》 的 出 版 标志 着 动物 生态 学 已 成 为 一 门 成 熟 的 科学 。 1937 年 , 我 国 著名 鱼 类 学 家 费 鸿 年 的 《动物 生态 学 纲要 》 出 版 , 这 是 我 国 第 一 部 动 物 生 态 学 的 教科 书 。 在 50 一 60 年 代 , 国内 主 要 使 用 翻译 的 前 苏联 教材 , 如 纳 乌 莫 夫 的 《动物 生态 学 》(1958) 和 库 加 金 的 《动物 生 态 学 》(1959) 。70 年 代 , 有 伊藤 加 昭 的 《 动 物 生 态 学 》(1975) 。80 年 代 以 来 , 国 内 主要 使 用 华东 师范 大 学 、 北 京师 范 大 学 、 复 旦 大 ostetaeers 的 grey 》(1982) 及 孙 儒 泳 编著 的 《动物 生态 学 》 〈1986, asiaigeoAeipi 学 》 在 港澳 台 及 其 他 华语 国家 或 地 区 也 有 很 大 的 影响 。 国内 比较 系统 的 动物 生态 学 研究 开始 于 解放 后 , 之 后 可 分 成 两 个 阶段 。 第 一 阶段 是 1949 一 1976 年 , 即 文化 大 革命 前 。 这 一 时 期 , 我 国 自然 灾害 频繁 , 对 资源 的 需求 大 , 因 此 有 关 动 物 生 态 学 的 研究 主要 围绕 农业 虫 鼠 害 和 资源 动物 的 研究 开展 。 文 化 大 革命 期 间 , 对 科学 研究 服务 于 生产 实践 的 要 求 更 甚 , 正 党 的 科研 活动 受到 冲击 , 是 我 国 动物 生态 学 研 究 的 低潮 期 。 这 一 阶段 的 动物 生态 学 研究 大 多 处 在 调查 、 描 述 、 填 补 空白 阶段 , 因 此 很 多 都 是 从 头 开始 。 期 间 , 中 国 科学 院 等 部 门 先后 组 织 了 十 余 次 大 规模 综合 性 野外 考察 , 其 中 比较 重要 的 有 : 云南 热带 生物 资源 考察 南水北调 综合 考察 (1955 一 1961), 组 建 治 沙 队 (1955 一 1961),, 青海 、 甘 231 肃 综合 考察 (1958 一 1960) , 华 南 热带 、 亚 热 带 生 物资 源 考察 (1958 一 1960), 新 疆 综合 考 察 (1956 一 1959) , 西 藏 考察 (1966 一 1968) 等 。1956 年 , 第 一 届 全 国人 民 代 表 大 会 第 三 次 会 议 上 , 由 秉 志 等 5 位 科学 家 提出 的 第 92 号 提案 “请 政府 在 全 国 各 省 〈 区 ) 划 定 天 然 禁 做 区 , 保 存 自然 植被 以 供 科 学 研究 的 需 要 ”获得 通过 。 该 提案 芮 定 了 我 国 自 然 保 护 区 建设 的 基础 , 具 有 重要 的 意义 。 我 国 动物 生态 学 家 在 蝗虫 、 粘 虫 、 鼠 害 鼠 疫 、 血 吸虫 病 治 理 以 及 在 经 济 动物 (特别 是 家 鱼 ) 驯化 、 养殖 等 方面 也 取得 了 举世 瞩目 的 成 就 。1962 年 初 , 中 国 科 学 院 动物 研究 所 在 寿 振 黄 、 夏 武平 的 主持 下 建立 了 我 国 第 一 个 动物 生态 学 研究 室 , 对 以 后 我 国 动物 生态 学 的 发 展 起 到 了 黄 基 作用 。 这 一 时 期 , 还 出 版 了 许多 重要 著作 , 如 马 世 骏 的 《东亚 飞 星星 区 的 研究 》 (1965)、 寿 振 黄 的 《中 国 经 济 动物 志 , 兽 类 》(1962) 等 。 第 二 阶段 是 文化 大 革命 结束 后 到 现在 , 是 我 国 动物 生态 学 研究 发 展 阶 段 。 虽 然 受到 文化 大 革命 的 影响 , 但 由 于 50 一 60 年 代 所 葛 定 的 良好 基础 , 动 物 生态 学 的 研究 很 快 步 人 正常 轨道 。 特 别 是 在 国家 “六 五 ” “七 五 ” “ 八 五 ">“ 九 五 ”科技 规划 的 带动 下 ,各 动物 类 群 、 各 动物 生态 学 分 支 学科 都 得 到 较 大 的 发 展 。80 年 代 , 动 物种 群生 态 学 、 生 理 生 态 学 得 到 了 较 大 的 发 展 , 由 于 有 了 一 定 的 积累 , 有 些 研究 进行 得 比较 深入 。 由 于 文化 大 革命 前 对 资源 的 大 规模 的 破坏 , 动 物 栖息 地 急速 萎缩 , 物 种 灭绝 加 快 , 人 口 的 膨胀 、 经 济 的 快速 发 展 又 加 剧 了 对 资源 的 干扰 和 破坏 。 这 一 时 期 , 保 护 珍稀 濒危 动物 的 呼声 越 来 越 高 涨 , 因 而 有 关 野 生动 物 保护 的 研究 开始 引起 注意 。1981 年 ,我国 加 入 《濒危 野生 动 植物 种 国际 贸易 公约 》。 90 年 代 , 我 国 动物 生态 学 的 发 展 主 要 受到 三 个 方面 的 推动 。 一 是 国际 232 上 新 出 现 的 异 质 种 群 理 论 和 种 群生 存 力 理论 的 影响 。 国 内 学 者 曾 将 此 理论 用 于 动物 种 群 的 研究 .二 是 分 子 生 物 学 、 行 为 学 的 渗透 。 动 物 行为 生态 成 为 研究 的 热点 之 一 , 涉 及 交配 行为 、 婚 配 体制 、 化 学 通讯 、 繁 殖 策略 等 。 借 助 分 子 标记 技术 , 研 究 动物 种 群 的 迁徙 、 濒 和 危 物 种 遗传 多 样 性 、 功 能 基因 及 其 生态 适应 等 .三 是 1992 年 里 约 热 内 卢 环 境 与 发 展 大 会 的 影响 。1992 年 ,我 国政 府 参 加 了 在 巴西 里 约 热 内 卢 召 开 的 联合 国 环境 与 发 展 大 会 并 在 联合 国 《气候 变化 框架 公约 》 和 《生物 多 样 性 公约 》 等 一 系列 重要 文件 上 签字 。1994 年 我 国 颁布 了 《中 国 21 世纪 议程 》 我 国 加 入 《生物 多 样 性 公约 》, 对 环境 保护 承诺 庄严 的 义务 。 此 后 , 生 物 多 样 性 成 为 研究 的 一 个 热 点 , 动 物 生态 学 的 研究 也 得 到 了 推动 , 主 要 在 遗传 多 样 性 、 和 人 侵 物 种 、 关 键 种 与 功能 群 、 濒危 机 制 研究 方面 得 到 更 多 的 发 展 。 这 一 时 期 内 , 主 要 是 我 国 自主 培养 的 动物 生态 学 方 面 的 硕士 、 博 士 或 博士 后 在 从 事 一 线 的 研究 工作 , 研 究 也 逐渐 在 与 国外 接轨 。 参考 文献 马 世 骏 等 :《 中 国 东亚 飞 星星 区 的 研究 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1965。 Soule, M. 了 E. : Viaple ”Pozpz1atiomz or Cozservatioz, Cambridge, Cambridge university press,1987。 世界 资源 研究 所 等 编 , 中 国 科 学 院 生物 多 样 性 委员 会 译 ;《 全 球 生物 多 样 性 策略 凡 北京 : 中 国标 准 出 版 社 ,1993 。 ( 张 知 彬 ) 医学 与 农业 微 生 态 学 (Medical and Agricultural Micro-Ecology) 1937 年 德国 Volker Rush 首先 提出 微 生 态 学 这 个 词 , 他 在 1985 年 提出 的 定义 是 “ 微 生态 学 是 细胞 水 平 或 分 子 水 平 的 生态 学 ”. 我 国 康 白 提 出 微 生 态 学 的 定义 是 “研究 正常 微 生物 群 与 其 宿主 相互 关系 的 生命 科学 分 支 ”, 也 可 以 认为 是 研究 微生物 结构 和 功能 , 以 及 与 其 宿主 相互 依赖 、 相 互 制约 的 边缘 科学 。 我 国医 学 微 生 态 学 研究 的 历史 , 最 早 开 始 于 1950 年 。 当时 微生物 学 家 魏 曦 与 康 白 医 生 在 临床 上 首次 发 现 青 霉 素 与 链 霉 素 治疗 败 血 症 并 发 菌 群 失调 〈 二 重 感 染 ) 而 致死 的 病 例 , 这 一 医疗 史上 沉痛 的 教训 使 他 们 认为 在 “光辉 的 抗生素 时 代 ” 来 临 之 后 , 必须 对 其 可 能 带 来 的 阴影 一 一 人 体 菌 群 失 调 进 行 系统 的 研究 . 因此 , 自 50 年 代 以 来 , 大 连 医学 院 、 中 国 预 防 医学 科学 院 流 行 病 学 微生物 研究 所 等 院 所 相继 进行 了 大 量 的 研究 工作 , 逐 渐 形 成 一 整套 系统 的 微 生 态 思想 和 理论 。 尤 其 在 生 态 防治 方面 , 研 制 出 一 系列 生态 制剂 , 取 得 可 喜 成 果 , 如 大 连 医学 院 研 制 的 “ 促 菌 生 ” “ 乳 康生 ”, 先 后 获 国家 与 市 级 科技 进步 三 等 奖 及 一 等 奖 , 都 分 别 投入 生产 ;“ 回 春生 ”经 过 卫生 部 新 药 审 评 , 后 也 投入 工业 生产 ; 解 放 备 203 医院 研究 的 地 衣 芽 孢 杆 菌 制剂 获 全 军 科 技 进步 奖 ; 中 国 预 防 医学 科学 院 流 行 病 研究 部 门 研 制 的 复方 双 歧 杆菌 活 菌 制剂 , 先 后 经 多 个 单位 的 合作 , 以 国家 一 级 新 药 “ 培 菲 康 ” 在 “上 海信 谊 药 厂 ”投产 问世 , 而 后 全 国 各 地 纷纷 兴起 了 “三 株 ” 口 服 液 热潮 。 1988 年 7 月 , 中 国 微生物 学 会 人 曾 共 患 病 病 原 学 专业 委员 会 同 正常 菌 群 学 组 康 白 、 件 硕 亚 、 郝 维 善 等 作为 发 起 人 向 中 华 预防 医 学 会 提出 了 成 立 中 国 微 生 态 学 学 会 的 申请 。 1988 年 12 月 ,中华 预 防 医学 会 微 生 态 学 分 会 在 北戴河 召开 成 立 大 会 。1989 年 5 月 , 我 国 微 生 态 学 黄 基 人 魏 曦 不 幸 逝 世 。1990 年 10 月 , 微 生态 学 学 会 调整 , 推 选 刘 秉 阳 为 名 誉 主任 委员 , 康 白 为 主任 委员 。1987 年 10 月 , 国家 教委 批准 在 高 等 院 校 开 设 《 微 生态 学 》 课 程 . 1988 年 康 白 主编 的 《 微 生 态 学 》 1993 年 杨 景 云 主编 的 《医学 微 生 态 学 》、1997 年 康 白 编著 的 《 微 生 态 学 原理 》 和 1998 年 康 白 主编 的 《 双 歧 杆菌 》 相 继 出 版 。 70 年 代 以 来 , 一 批 动物 生态 制剂 正在 研 究 之 中 。80 年 代 初 , 四 川 农业 大 学 的 生态 制 剂 “ 调 痢 生 ”, 在 治疗 牲畜 下 痢 方 面 取得 可 喜 的 社会 效益 和 经 济 效益 。 1990 年 11 月 ,在 四 川 农 业 大 学 召开 第 一 次 全 国人 兽 共 患 病 代 表 大 会 , 何 明 清 任 中 国 畜牧 兽医 学 会 动物 微 生 态 学 分 会 理事 长 。 1994 年 8 月 出 版 了 《动物 微 生 态 学 》。 1996 年 四 川 农业 大 学 为 培养 人 和 动物 营养 及 保健 等 方面 的 应 用 型 高 级 专门 技术 人 人才, 增设 了 国 内 第 一 个 微 生 态 工程 专业 (专科 , 学 制 三 年 ), 并 于 1997 年 开始 招生 .。 动物 生态 学 会 在 2000 年 出 版 了 《动物 微 生 态 研究 进展 》, 充分 展示 了 这 些 年 来 的 动物 微 生 态 研 究 的 方向 与 趋势 。 1986 年 5 月 ,北京 农业 大 学 陈 延 趴 在 中 国 植物 病理 学 第 二 次 全 国 代表 大 会 上 , 首 先 提出 其 核心 理论 概念 “植物 体 自然 生态 系 ”。 他 们 研制 的 “ 促 生 菌 (PGPR)” 能 促进 植物 根系 细菌 繁殖 。 促 生 菌 为 假 单 胞 菌 , 繁 殖 速 度 很 高 ,在 根 际 的 数量 几乎 占 到 30% 。50 年 代 促 生 菌 在 柑橘 黄龙 病 防治 方面 取得 重大 成 果 。 60 年 代 在 甘薯 黑 斑 病 防 治 中 取得 重大 成 果 。 70 年 代 开 展 了 植物 体 自然 生态 系 调 查 研 究 , 包 括 苹果 树 腐烂 病 、 杨 树 腐 烂 病 、 苹 果 霉 心病 、 棉 花 维 管束 病害 、 瓜 果 枯 雁 病 和 板 栗 干 腐 病 的 研究 等 等 。80 年 代 进 一 步 充实 完 善 了 “植物 微 生 态 学 ”理论 。 植 物体 内 、 体 表 众 多 的 微生物 , 有 的 对 植物 有 害 , 有 的 没 有 明显 作用 。 从 植物 体内 、 体 表 筛 选 出 有 促 进 作 用 、 能 增加 产量 、 改 进 品质 、 提 高 抗 性 的 有 益 微生物 即 增 产 菌 ,再 用 到 植物 体 上 , 获 得 了 良好 的 效益 。 增 产 菌 的 田间 试验 从 1979 233 年 开始 , 先 在 蔓 卜 、 白 菜 等 蔬菜 作物 上 取得 了 明显 的 效果 , 随 后 在 经 济 作物 〈 油 菜 、 甜 菜 等 ) 及 禾 本 科 类 大 田 作 物 上 试验 , 均 取得 预期 效果 。1986 年 增产 菌 成 果 进 入 示范 推广 阶段 。 大 田 作 物 施 用 增产 菌 一 般 增 产 5% 一 10%% ,双子 叶 植物 如 油菜 .花生 一 般 增 产 10% 一 15%% , 块 根 块 蕉 作物 一 般 增 产 5% 一 10% 。 据 统计 增产 菌 对 许多 病毒 也 有 40 凶 一 60%% 的 防治 效果 。 增产 菌 同 以 往 的 菌 肥 、 菌 药 有 着 根本 的 区 别 。 以 往 应 用 的 菌 肥 、 菌 药 保 生 菌 , 都 属 于 土壤 微生物 的 范畴 , 增 产 菌 则 属于 植物 体 自然 生态 系 范 畴 。 二 者 的 根本 区 别 是 , 前 者 主要 是 外 因 的 作用 , 后 者 是 以 内 因为 主 , 兼 有 外 因 的 作用 ;前 者 主要 经 过 平 严 筛选 , 后 者 则 用 生物 测定 的 办 法 进行 筛选 ;使 用 时 ,前 者 按照 化 学 物质 的 原则 方法 进行 , 后 者 按 微 生物 接种 的 原则 进行 , 它 可 以 在 植物 体 上 定 植 、 繁 殖 、 转 移 。 因 此 , 增 产 菌 标志 着 “ 植 物 微 生 态 学 ”这 门 新 学 科 在 实践 中 得 到 了 证 明 , 同 样 也 证 明了 “植物 体 自然 生态 系 ” 概 念 的 正确 性 。1991 年 4 月 成 立 微 生 态 学 会 的 “植物 微 生 态 学 组 ”。 1989 年 中 华 预 防 医学 会 微 生 态 学 会 创 办 的 《中 国 微 生态 杂志 》, 是 预防 医学 会 主办 的 全 国 性 、 专 业 性 、 综 合 性 的 系列 刊物 。 主 编 康 白 , 副 总 编辑 范 明 远 。 该 杂志 包括 基础 微 生 态 学 、 临 床 微 生态 学 与 系统 微 生 态 学 3 部 分 , 涉 及 范围 包括 人 医 〈 医 学 微 生 态 学 ), 兽医 和 农学 (植物 微 生 态 学 、 动 物 微 生 态 学 、 土壤 微 生 态 学 等 ) ,其 核心 是 微生物 与 其 宿主 的 相互 关系 方面 的 内 容 。 参考 文献 康 白 , 萝 寒 青 : 微 生态 学 及 微 生 态 学 学 会 在 中 国 的 发 展 ,《 第 五 届 全 国 微 生态 学 术 讨论 会 资料 》, ] 上 记 车 2314 梅 汝 鸿 , 净 万 英 : 植物 微 生 态 学 发 展 简 史 ,《 第 一 届 中 国 植物 微 生 态 学 讨论 会 文集 为 北京 : 北京 农 业 大 学 出 版 社 ,1991。 ( 洪 黎 民 ) 鼠 类 种 群生 态 学 研究 (Studies on Popujlation Ecology of Rodents ) 早 在 20 世纪 20 年 代 , 英 国 牛津 大 学 的 Charles J._ Elton 领导 的 动物 种 群 局 (Bureau of Animal Population) 已 开始 较为 系统 地 研 究 小 型 咕 齿 类 动物 种 群 数量 的 变动 规律 。 直 到 30 年 代 末 , 生态 学 家 们 一 直 没 能 找到 满意 的 解释 鼠 类 种 群 波动 的 原因 。40 年 代 初 ,有 关 小 型 吗 齿 动物 周期 性 波动 的 例子 已 积累 很 多 .。 到 50 年 代 初 ,实验 种 群 和 实验 方法 受到 重视 , 并 强调 种 群 内 部 因素 的 作用 。John J. Christian 于 1950 年 发 现在 实验 室 饲养 条 件 下 , 社 群 压力 可 导致 电 类 内 分 泌 系 统率 乱 , 产 生 休 克 病 症 (Shock Disease) 而 死亡 。60 年 代 初 , Dennis Chitty 指出 高 密度 产生 的 拥挤 效应 主要 产生 在 后 代 中 。 他 认为 种 群 具有 遗 传 多 态 性 〈Genetic Polymorphism ) 。 在 不 同 的 密度 下 , 自 然 选 择 对 不 同行 为 一 遗传 型 个 体 的 作用 也 不 一 样 。 具 有 高 攻击 性 、 低 繁殖 力 基 因 型 的 个 体 适 于 高 密度 下 生存 ;反之 适 于 低 密度 下 生存 。 这 便 是 Chitty 学 说 的 早期 思想 , 后 来 便 逐 渐 形 成 了 完整 的 “种 群 遗 传 调节 学 说 ”.Wynne-Edwards 的 “行为 一 领域 学 说 ”也 曾 被 用 来 解释 种 群 的 数量 变动 。70 一 80 年 代 , 鼠 类 种 群 动 态 的 研究 不 再 局 限于 周期 波动 现象 的 一 般 探 讨 , 而 是 更 多 转向 种 群 数 量 调节 机 制 . 由 于 生理 、 生 化 分 析 手 段 , 数学 模型 与 模拟 方法 , 无 线 电 于 测 技术 等 新 方法 的 广泛 应 用 , 鼠 类 数量 动态 与 调节 机 制 研究 得 到 迅速 发 展 , 研 究 层次 也 从 宏观 这 信 到 微观 领域 , 着 重 分 析 种 群 数量 变化 过 程 中 的 种 群 特征 、 个 体 生理 生化 特征 、 遗 传 结构 的 变化 以 及 它们 之 间 的 关系 。 虽然 鼠 类 数量 波动 与 调节 的 研究 已 有 近 70 年 的 历史 , 但 目前 仍 尚未 找到 一 个 适合 每 一 个 物种 、 每 一 个 环境 或 地 区 的 鼠 类 数量 波 动 的 统一 理论 。 到 目前 为 止 , 可 以 说 是 各 种 学 派 林立 的 时 代 , 如 食物 学 派 、 气 候 学 派 、 疾 病 学 派 、 内 分 沁 调 节 学 派 、 行 为 一 领域 学 派 、 遗传 学 派 等 ,而 且 每 个 学 泊 又 分 若干 流派 。 现 在 较 一 致 的 看 法 是 , 可 能 各 种 因素 在 不 同 的 阶段 或 地 区 对 鼠 类 数量 的 波动 都 很 重要 。 我 国 对 鼠 类 数量 大 发 生 认 识 很 早 。 早 在 3. 000 多 年 前 ,《 诗 经 》 一 书 中 便 有 详细 记载 。 1736 年 清 乾 隆 年 间 , 许 人 师 道 南 在 《上 鼠 死 行 》 中 描述 了 鼠 类 数量 暴发 后 造成 人 间 鼠 疫 流行 的 悲惨 景象 。 但 是 , 直 到 50 年 代 初 , 才 有 纪 树 立 、 杨 新 史 等 开始 研究 鼠 类 数量 变动 规律 以 及 与 人 类 疾病 的 关系 。50 年 代 后 期 , 寿 振 黄 、 夏 武平 、 罗 泽 殊 等 首先 研究 了 东北 地 区 红 背 鼠 平 〈Cezjpzzozomys rawtilxs)、 棕 背 鼠 平 〈C. xjocanzxs)、 大 林 姬 也 (4podemzzs zezizsxlae) 种 群 季节 波动 规律 .到 60 年 代 , 对 东北 地 区 的 一 些 咕 齿 动 物 的 数量 变动 有 了 较 清 楚 的 认识 。 夏 武平 根据 东北 带 岭 地 区 的 资料 , 提 出 红 背 鼠 平 、 大 林 姬 鼠 年 间 数 量 波 动 可 能 存在 周期 性 , 但 与 生境 类 型 有 关 。 在 南方 , 诸 葛 阳 初步 研究 了 黑 线 姬 鼠 的 数量 变 动 特点 。 到 ?70 年 代 , 在 许多 地 区 主要 鼠 类 的 种 群 数量 动态 得 到 了 广泛 研究 。 如 新 疆 地 区 的 小 家 鼠 M., rzxsczxlxs (青海 省 生物 研究 所 新 疆 鼠 害 研究 组 ) ; 南方 的 黑 线 姬 鼠 (诸葛 阳 、 陆 传 才 ; 四 川 卫生 防疫 站 昆虫 组 )、 黄 毛 鼠 (广东 湛江 卫生 防疫 站 )、 黄 胸 鼠 〈 广 东 湛江 卫生 防疫 站 )、 黄 鼠 (Citelleuis daxricxs) ( 蔡 桂 全 等 ;, 吴 德 林 等 ); 内 蒙古 草原 的 布 氏 田 鼠 ( 张 洁 等 ) 。 舒 凤 梅 等 于 1975 年 报道 了 伊 春 林 地 区 鼠 害 每 三 年 大 发 生 一 次 , 并 认为 与 红 松 三 年 丰 娄 周 期 有 关 。 对 黑 线 姬 鼠 的 研究 , 安 徽 省 卫生 防疫 所 发 现 降 雨量 与 黑 线 姬 鼠 数 量 有 密切 关系 。 这 一 时 期 ,, 除 强调 外 部 因素 外 , 鼠 类 种 群 内 部 调节 的 机 制 研究 已 开始 受到 重 视 。 如 中 国 科学 院 动 物 研 究 所 生态 一 室 研 究 了 布 氏 田 鼠 种 群 密度 与 骨 上 腺 及 生殖 腺 的 相 互 关系 。 到 了 80 年 代 初 , 鼠 类 种 群 动态 的 研 究 非常 活跃 。 朱 盛 侦 、 夏 武平 、 张 洁 、 杨 荷 芳 等 的 大 量 工 作 已 表明 我 国 许 多 鼠 类 , 如 小 家 鼠 、 长 爪 沙 鼠 、 大 仓鼠 、 黑 线 仓 鼠 、 黑 线 姬 鼠 具 有 明显 的 密度 反馈 调节 机 制 。 气 候 因 素 、 天 敌对 鼠 类 数量 的 作用 也 得 到 进一步 了 解 。 曾 绍 祥 等 进一步 研究 了 小 家 鼠 种 群 密度 与 肾上腺 、 血 糖 值 的 关系 。 数 学 模型 化 方法 也 开始 得 到 应 用 。 夏 武平 等 利用 具有 时 灌 的 逻辑 斯 蒂 模型 模拟 了 22 年 东北 带 岭 林 区 优 势 鼠 种 棕 背 鼠 平 每 3 年 出 现 一 次 高 峰 的 周 期 波动 情况 , 周 立 用 模糊 聚 类 方法 分 析 了 灰 鼠 种 群 数量 与 松子 产量 的 关系 ; 张 知 彬 等 采 用 动态 模型 法 模拟 了 大 仓鼠 种 群 的 繁殖 和 季 节 消 长 。 生 理 生 化 分 析 手 段 也 开始 应 用 在 种 群生 态 学 研究 中 , 如 王 祖 望 等 研究 了 繁殖 与 能 量 需 求 的 关系 , 周 广 灿 研究 了 小 家 鼠 和 蛋白 多 态 性 的 频率 与 密度 的 关系 。 此 时 , 我 国 鼠 类 种 群 动态 研究 大 多 还 局 限 在 直观 描述 和 安 观 分 析 上 , 深 入 到 机 制 探讨 及 上 升 到 理论 水 平 上 的 研究 较 少 ,研究 方法 和 手段 比较 单一 , 多 依赖 对 自然 种 群 的 监测 和 统计 分 析 , 缺 少 对 部 分 可 控 条 件 下 实验 种 群 的 研究 。 关 于 半 自然 状况 下 的 研究 , 仅 有 刘 季 科 领 导 的 研究 组 在 青海 海北 草 旬 实验 站 开展 过 围栏 种 群 的 研究 ,主要 采用 析 因 法 验证 复合 因子 (天敌 、 食物 等 ) 学 说 。 这 一 时 期 , 研 究 比 较 深 入 的 种 类 是 东北 的 棕 背 鼠 平 、 红 背 鼠 平 , 新 疆 的 小 家 鼠 , 内 蒙古 的 布 氏 田 启 、 长 爪 沙 鼠 , 黑 线 姬 鼠 等 。 自 1986 年 以 来 , 鼠 害 防治 研究 连续 列 人 国家 “七 五 ”(1986 一 1990)、“ 八 五 > (1991 一 235 1995)、“ 九 五 >”(1996 一 2000) 科技 攻关 项 目 。 在 开展 国家 攻关 项 目 研究 同时 , 各 地 方 各 部 门 也 纷纷 立项 研究 。 经 过 老 一 代 和 新 一 代 科 学 工作 者 十 余年 的 共同 努力 和 刻苦 钻研 , 我 国 的 鼠 类 种 群生 态 学 与 鼠 害 治理 研究 工作 有 了 一 个 大 的 发 展 .特别 是 在 华北 平原 大 仓鼠 、 黑 线 仓鼠 , 内 蒙古 草原 布 氏 田 鼠 、 长 爪 沙 鼠 , 青藏 高 寒 草 旬 鼠 免 、 高 原 肉 记 , 黄 土 高 原 中 华 盼 鼠 、 棕 色 田 鼠 , 长 江 中 上 游 流域 稻 区 的 东方 田 启 、 大 足 鼠 、 褐 家 鼠 , 珠 江 流域 稻 区 的 黄 毛 鼠 、 板 齿 鼠 的 发 生 规律 、 控 制 技 术 和 对 策 上 取得 了 大 量 宝贵 的 资料 , 解 决 了 中 短 期 数量 预测 预报 的 问题 。 这 些 主要 成 就 主要 反映 在 张 知 彬 、 王 祖 望 主 编 的 《农业 重要 害 鼠 的 生态 学 及 控制 对 策 》(1999), 王 祖 望 、 张 知 彬 主编 的 《 鼠 害 治理 的 理论 与 实践 》 (1996)。1998 年 10 月 , 中 国 科 学 院 动物 研究 所 与 澳大利亚 CSIRO 野生 动物 与 生态 所 合 作 在 北京 主办 了 “首届 鼠 类 生物 学 与 治理 国 际 研讨 会 ,来 自 世 界 25 个 国家 的 200 余 位 代 表 出 席 了 本 次 研讨 会 , 在 此 基础 上 , 于 1999 年 合作 出 版 了 Ecologically Based Rodexnt Manzagexazeit (G,Singleton ,L,Hinds , 五 . Leirs and Zhibin Zhang) 和 Rodenzt Bizology a72CQ Mazagexzezit (Zhibin Zhang,L. Hinds, G. Singleton) 2 本 书 。 我 国 在 鼠 类 方面 的 研 究 在 这 两 本 著作 中 占据 了 重要 位 置 。 关 于 种 群 暴发 机 理 方 面 有 所 发 现 和 创新 ,如 钟 文 勤 、 攀 乃 昌 等 系统 阐述 了 过 度 放 牧 加 剧 草场 鼠 害 发 生 的 机 理 , 陈 安国 、 郭 聪 等 发 现 东 方 田 鼠 繁殖 、 迁 移 及 种 群发 生 与 长 江水 文 气象 的 关 系 ; 卢 浩 泉 、 王 廷 正 、 李 仲 来 等 发 现 雨 量 等 因子 对 鼠 类 种 群 的 影响 , 张 知 彬 、 王 祖 望 提 出 鼠 类 成 灾 的 厄尔尼诺 一 南方 涛 动 成 因 说 等 。 ( 张 知 彬 ) 236 中 国 动 物 地 理学 研究 (Studies on Zoogeography of China ) 动物 地 理学 是 动物 学 的 一 个 重要 组 成 部 分 , 也 是 自然 地 理学 的 一 个 分 支 。 它 旨 在 研 究 动物 的 分 布 类 型 及 其 产生 的 过 程 , 用 环境 生态 条 件 、 地 质 一 古 地 理 历 史 以 及 进化 原则 予以 解释 。 从 方法 论 上 看 , 动 物 地 理学 是 以 地 理学 的 观点 研究 属于 动物 学 的 内 容 , 并 与 生态 学 相 联系 的 边缘 性 和 综合 性 学 科 。 中 西方 古代 对 动物 分 布 的 记载 均 可 视 为 动物 地 理学 的 萌芽 。 我 国 记载 动物 分 布 的 历 史 极 早 , 可 追 溯 至 公元 前 11 至 前 6 世纪 的 《诗经 》, 记述 有 100 多 种 动物 的 分 布 。 在 我 国 的 一 些 古 籍 中 , 如 《尚书 。 融 贡 六 《和 尔 雅 从 《山海 经 》)《 梦 溪 笔 谈 和 《本草 纲 目 》)《 徐 震 客 游记 》 等 , 均 不 乏 关 于 我 国 动物 分 布 的 记 述 。 还 有 一 些 区 域 性 记事 及 各 地 的 地 方志 则 记载 有 各 州 府 、 县 境内 的 动物 。 这 些 历史 时 期 的 记载 虽然 由 于 缺乏 科学 的 动物 分 类 学 基 础 , 难 免 误 雇 , 但 仍 不 失 为 研究 动物 分 布 变 迁 的 可 供 参考 的 古籍 。 在 西欧 ,19 世纪 中 期 至 末期 , 在 达尔 文 进化 论 的 影响 下 , 科 学 的 《历史 ) 动物 地 理 学 得 以 建立 和 发 展 。 科 学 的 动物 地 理学 的 思 想 随 动物 分 类 学 于 20 世纪 初 进入 中 国 。 但 开 始 时 , 动 物 分 类 学 工作 大 都 操纵 在 外 国人 手 中 。 因 此 , 国 内 学 者 对 动物 地 理学 的 研究 亦 军 予 注意 。 建国 以 前 (30 一 40 年 代 ), 国 人 对 我 国 动物 地 理 问题 的 讨论 , 塞 大 晨 星 , 可 以 举 出 的 有 陈 世 聘 、 杨 惟 义 、 冯 兰 洲 对 昆虫 , 张 作 王 对 两 栖 类 , 郑 作 新 对 鸟 类 等 全 国 范围 内 地 理 分 布 的 讨论 ; 寿 振 黄 在 《河北 鸟 类 志 》 中 的 动物 地 理 讨论 亦 属 先例 。 建国 初期 ,由 于 全 国 经 济 发 展 的 计划 性 , 需要 按照 不 同 区 域 的 整个 自然 情况 统筹 兼 顾 , 要 求 中 国 科学 院 进 行 中 国 自 然 区 划 的 工 作 , 包 括 动物 地 理 区 划 。 因 而 , 动 物 地 理学 在 我 国 开 始 受到 应 有 的 关注 , 首 先 促使 一 些 学 者 从 全 国 范围 对 陆 栖 兰 椎 动物 、 海 洋 动 物 和 昆虫 等 方面 的 地 理 分 布 与 分 区 问题 进行 了 较 系 统 的 整理 与 研究 。 其 后 随 着 我 国 动物 区 系 调 查 及 分 类 工作 的 开展 , 动 物 地 理学 逐渐 得 以 发 展 。 建 国 以 来 , 代 表 性 的 著作 有 《中 国 动物 地 理 区 划 与 中 国 昆 虫 地 理 区 划 》( 郑 作 新 、 张 荣 祖 、 马 世 骏 ,1959)、《 中 国 昆 虫 生 态 地 理 概 述 》( 马 世 骏 ,1959)、《 中 国 鸟 类 分 布 名 录 》( 郑 作 新 ,1976)、《 中 国 自然 地 理 . 动物 地 理 》( 张 荣 祖 ,1979 ) 《中国 自 然 地 理 “海洋 地 理 》 中 第 五 章 海洋 动物 ( 曾 呈 奎 、 刘 瑞 玉 、 成 庆 泰 等 ,1979)、《 中 国 淡 水 鱼 类 的 分 布 区 划 》( 李 思 忠 ,1981) 和 《中 国 哺乳 动 物 分 布 》( 张 荣 祖 等 ,1997) 等 。 其 中 《中 国 自然 地 理 . 动物 地 理 》 被 视 为 阶段 性 总 结 , 于 1999 年 修订 重 版 。 在 古生物 方面 , 对 我 国 动 物 地 理 研 究 颇 有 影响 的 著作 有 《中 国 第 四 纪 哺乳 动物 群 的 地 理 分 布 》( 裴 文中 , 1957) 和 《中 国 第 四 纪 动 物 区 系 的 演变 》 (周明 镇 , 1964) 。 我 国 区 域 性 动物 区 系 调查 或 地 方 性 动物 志 中 对 种 的 分 布 均 有 不 同 程度 的 详细 记载 , 并 大 多 涉及 动物 地 理 分 布 问题 , 可 视 为 近代 我 国 动物 地 理 的 基础 资料 , 特 别 是 那些 属于 对 长 期 工作 的 总 结 或 具有 一 定 规 模 的 区 域 性 考察 报告 。 如 在 60 年 代 , 有 《中 国 经 济 动物 志 》 丛 书 、《 中 国 无 尾 两 栖 类 》 ( 刘 承 钊 、 胡 淑 难 ,1961)、《 东 北 兽 类 志 》( 者 振 黄 、 夏 武 平等 ,1962)、《 青 海 甘 肃 兽 类 调查 报告 》( 张 荣 祖 、 王 宗 神 ,1964) 和 《新 疆 南部 的 鸟 类 》( 钱 敬文 等 , 1965) 。 其 后 于 70 一 80 年 代 , 有 《秦岭 鸟 类 志 》( 郑 作 新 等 ,1973)、《 西 茂 昆虫 》〈1,2 册 ) 〈 陈 世 双 等,1981,1982)、 《西藏 鸟 类 志 》 ( 郑 作 新 等 ,1983)、《 西 藏 哺 乳 类 》( 汉 诈 建 等 ,1986)、《 西 藏 两 栖 疏 行 动 物 》( 胡 淑琴 等 , 1987)、《 新 疆 北部 地 区 路 齿 动物 的 分 类 和 分 布 》( 马 勇 等 ,1987) 等 。 近 期 出 版 的 有 《中 国 西 双 版 纳 爬 行动 物 学 》( 赵 尔 必 、 雇 岩 ,1993)、《 中 国 珍稀 及 经 济 动 物 》《〈 叶 昌 媛 等 ,1993) 和 《横断 山 乌 类 》 〈 唐 蟾 珠 等 ,1996) 。 不 少 省 份 汇总 长 期 以 来 工作 的 积累 , 出 版 了 各 类 陆 栖 兰 椎 动物 的 专 志 , 都 讨论 了 各 省 范围 内 各 类 动物 的 地 理 分 布 问题 。 它们 是 辽宁 、 浙 江 、 安 徽 、 贵 州 、 甘 肃 、 四 川 、 新 疆 、 青 海 等 省 。 有 一 些 省 则 对 某 一 专 类 做 了 总 结 , 如 海南 对 鸟 、 兽 类 , 云 南 对 鸟 、 两 栖 类 , 黑 龙 江 对 兽 类 , 内 蒙 、 陕 西 和 河南 对 嘴 齿 类 等 的 总 结 。 在 陆续 出 版 中 的 巨著 《中 国 动物 志 》 其 动物 命名 及 地 理 分 布 的 资料 则 是 最 具 权威 性 的 。 除 上 述 代 表 性 及 基础 性 著作 , 还 有 不 少 动物 地 理学 问题 的 专文 。 中 国 的 某 些 动物 地 理学 问题 , 引 起 国际 学 术 界 的 兴趣 。 中 日 两 国 及 台湾 海峡 两 岸 的 动物 学 者 , 曾 举行 过 动 物 地 理学 联合 讨论 会 。 可 见 我 国 动物 地 理学 从 建国 以 前 几乎 空白 的 状态 发 展 至 今 , 已 葛 定 了 较 好 的 基础 。 依据 约 半 个 世纪 以 来 的 工作 , 我 国 本 学 科研 究 的 主要 成 就 , 即 对 我 国 动物 地 理 基 本 特征 的 认识 , 通 常 可 以 中 国 动物 地 理 区 划 了 予 以 概括 。 动 物 地理 区 划 骨 在 反映 现代 动物 分 布 的 地 区 性 分 化 。 作 为 全 国 自 然 区 划一 个 组 成 部 分 的 中 国 动物 地 理 区 划 , 在 全 国 自 然 区 划 工 作 的 指导 思想 下 , 遵 循 “历史 发 展 ”、 “生态 适应 ”与 “生产 实践 ”三 项 原则 , 并 力 求 与 其 他 主要 区 划 相 协调 。 依 据 陆 栖 兰 椎 动 物 分 布 而 划分 的 综合 性 全 国 动物 地 理 区 划 , 自 1959 年 发 表 后 ,于 1979 年 经 过 集体 讨论 做 了 修订 , 最 近 这 一 区 划 得 到 国内 外 动物 学 界 及 地 理学 界 的 认可 与 采用 , 并 受到 农林 、 医 学 界 的 注意 。 近 30~40 年 来 ,经 常 受 到 各 地 动物 学 工作 的 检验 。 一 般 而 言 , 对 区 划 系 统 和 基本 划分 均 予 以 肯定 , 对 局 部 地 区 的 区 划 237 界线 则 提出 不 少 修订 的 意见 , 还 有 提出 增 划 亚 区 的 意见 。 根 据 这 些 意 见 , 最 近 又 做 了 两 次 修订 。 综 合 性 全 国 动物 地 理 区 划 将 我 国 划 为 2 个 界 ,3 个 亚 界 ,7 个 区 和 19 个 亚 区 : 古 北 界 东北 亚 界 I 东 北 区 IA 大 兴安 岭 亚 区 卫 长 白山 亚 区 IC 松 嫩 平原 亚 区 II 华北 区 IIA 黄 淮 平原 亚 区 IIB 黄土 高 原 亚 区 中 亚 亚 界 III 蒙 新 区 IIIA 东部 草原 亚 区 IIIB 西部 荒漠 亚 区 IIIC 天 山 山 地 亚 区 IV 青藏 区 IVA 羌 塘 高 原 亚 区 IVB 青海 藏 南亚 区 东洋 界 中 印 亚 界 V 西南 区 VA 西南 山地 亚 区 VB 喜马拉雅 亚 区 VI 华 中 区 VIA 东部 丘陵 平原 亚 区 VIB 西部 山地 高 原 亚 区 VII 华南 区 VIIA 间 广 沿海 亚 区 VIIB 演 南 高 原 亚 区 VIIC 海南 岛 亚 区 VIID 台湾 亚 区 VIIE 南海 诸 岛 亚 区 这 一 综合 性 区 划 对 许多 门类 都 是 适用 的 。 只 是 淡水 鱼 类 由 于 还 须 考 虑 河流 流域 界 线 而 在 个 别 地 区 有 较 大 的 出 人 。 我 国 近海 及 邻近 海洋 的 动物 地 理 区 划 , 分 两 大 区 即 北 太 平 洋 区 和 印度 西 太平 洋 区 。 继 全 国 性 区 划 以 后 , 不 少 动物 学 者 依据 已 有 的 区 划 的 3 级 系统 再 从 各 自 研 究 的 门 类 , 在 各 自 研 究 的 省 区 内 再 进行 低级 (“ 省 ”“ 州 ?) 区 划 。 两 栖 类 方面 还 汇 成 专 集 《 中 国 两 栖 动物 地 理 区 划 》 ( 赵 尔 密 等 , 1995) 。 238 我 国 动物 区 系 与 大 陆 邻 近 地 区 有 密切 的 关系 , 若 只 限于 国界 之 内 的 分 析 , 显 然 有 其 局 限 性 。 因 而 , 以 种 为 单位 的 分 布 型 研究 继 而 产生 。 按 动物 种 分 布 大 多 与 自然 地 理 条 件 相关 的 事实 , 中 国 陆 栖 兰 椎 动物 的 主要 分 布 型 可 归 为 10 种 : 属 北方 类 型 的 有 全 北 型 、 古 北 型 、 东 北 型 、 中 亚 型 、 高 地 型 ; 属 南 方 类 型 的 有 旧 大 陆 热 带 一 亚热带 型 、 东 南亚 热带 一 亚热带 型 (东洋 型 ) .喜马拉雅 一 横断 山 型 、 南 中 国 型 和 岛屿 型 。 有 少数 种 类 呈 上 断裂 、 局 部 分 布 或 另 具 特点 。 各 个 分 布 型 可 再 进行 细 分 。 动 物 分 布 型 是 进一步 进行 动物 地 理 研 究 的 基础 。 自 20 世纪 初 至 今 , 由 于 生态 学 的 发 展 , 对 动物 分 布 的 探讨 方面 , 逐 步 加 强 了 对 生态 因素 的 分 析 。 建 国 后 由 于 生产 实践 的 迫切 要 求 ,我 国生 态 动物 地 理学 的 工作 得 以 开展 。 最 早 开展 规模 较 大 的 工作 , 当 推 我 国 昆 虫 学 家 马 世 骏 等 对 飞 蝗 的 研究 。 此 研究 将 蝗 区 视 为 一 个 生物 地 理 群 落 复 合体 。 对 其 他 重要 害虫 的 研究 大 多 涉及 更 广 的 范围 。 研 究 表明 , 许 多 害虫 发 生 的 空间 及 时 间 〈 盛 发 期 等 ) 的 规 律 变化 与 我 国 自 然 地 理 因素 经纬度、 海拔 、 气温 、 雨 量 等 ) 的 相应 变化 及 作物 栽培 的 特 点 是 相 吻 合 的 。 在 陆 栖 肴 椎 动物 方面 的 生态 动物 地 理工 作 , 主 要 针对 员 齿 类 与 乌 类 , 着 重生 态 群 落 的 组 成 、 数 量 〈 包 括 等 级 ) 及 分 类 , 这 类 工作 的 特点 是 密切 联系 动物 栖息 环 境 的 划分 。 近 20 年 来 , 生物 地 理学 在 西方 经 历 了 一 次 前 所 未 有 的 争论 , 至 今 仍 在 延续 , 使 这 门 古老 的 学 科 重新 焕发 了 青春 , 主 要 的 原因 是 地 学 上 的 革命 , 即 “大 陆 漂 移 ” 说 和 板块 学 说 获得 无 可 置疑 的 肯定 。 它 使 生物 地 理学 从 过 时 的 大 陆 永恒 论 中 解脱 出 来 , 产 生 了 替代 (隔离 分 化 ) 生物 地 理学 〈Vicariance biogeography) 学 派 。 这 一 新 的 学 派 动 播 了 达尔 文 一 华 莱 斯 大 陆 永 恒 论 与 起 源 中 心 说 的 长 期 统治 , 并 在 分 类 学 方面 推崇 支 序 《Cladism) 的 观点 与 方法 ,倡导 分 支 一 替代 生 物 地 理学 分 析 (Cladistic-vicariance biogeographic analysis)。 实 际 上 , 我 国学 者 一 向 重视 地 理 因素 及 地 质 环 境 变迁 对 生物 区 系 形成 与 分 化 的 作用 , 与 此 学 派 的 中 心 论点 是 一 致 的 。 中 国 科学 院 青 藏 高 原 科 学 队 即 珠 峰 考 察 队 在 建 队 初始 (1966 一 1968) 就 提出 以 “青藏 高 原 隆 起 对 现代 生物 与 人 类 活动 的 影响 ”作为 该 队 生物 考察 的 中 心 论题 。 曹 文 宣 等 于 1981 年 发 表 的 “ 裂 腹 鱼 类 的 起 源 和 演 化 及 其 与 青藏 高 原 隆 起 的 关系 ”一 文 , 是 代 表 了 这 一 思想 的 优秀 之 作 。 近代 , 由 于 动物 地 理学 辅助 学 科 的 突破 性 进展 和 地 球 环境 所 面临 的 严峻 现实 , 使 动 物 地 理学 得 到 了 很 大 的 发 展 , 同 时 也 受到 前 所 未 有 的 挑战 , 要 求 动物 地 理学 在 以 下 三 个 主要 方面 做 出 应 有 的 贡献 探讨 地 球 历 史 与 生命 宏观 进化 , 保 护 世 界 物种 多 样 性 , 以 及 整治 地 球 生态 环境 。 这 也 预示 着 我 国 动物 地 理学 未 来 发 展 的 前 景 。 参考 文献 马 世 骏 等 ;《 中 国 东亚 飞 蝗 蝗 区 的 研究 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1965。 张 荣 祖 :《 中 国 动物 地 理 》, 北京 : 科学 出 版 社 , 1999。 郑 作 新 , 张 荣 祖 , 马 世 验 . :《 中 国 动物 地 理 区 划 与 中 国 昆 虫 地 理 区 划 》, 北京 , 科学 出 版 社 ,1959。 曹 文宣 , 陈 宜 瑜 , 武 云 飞 , 朱 松 泉 : 裂 腹 鱼 类 的 起 源 和 演化 及 其 与 青藏 高 原 隆起 的 关系 , 见 :《 青藏 高 原 隆 起 的 时 代 、 幅 度 和 形式 问题 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1981 。 ( 张 荣 祖 ) 东亚 飞 蝗 生态 学 、 生 理学 等 理论 研究 及 其 在 根治 蝗 害 中 的 意义 〈Studies on Ecology, Physiology, etc. of Oriental Migratory Locust and the Significance in Elimination of Locust Plague) 飞 蝗 是 亚 、 非 、 欧 、 澳 洲 的 重要 害虫 , 东 亚 飞 蝗 是 东亚 和 东南 亚 农 业 的 大 害虫 之 一 。 在 我 国 , 根 据 甲 骨 文 的 考证 , 蝗 灾 的 记载 已 有 3 000 多 年 的 历史 。 从 周末 春秋 时 代 起 到 新 中 国 成 立 之 前 的 2 650 多 年 间 , 蝗灾 就 发 生 了 800 多 次 ,平均 每 2 一 3 年 有 一 次 地 区 性 的 大 发 生 , 间 隅 5 一 ?7 年 就 发 生 一 次 大 范围 的 猩 猴 为 害 , 主 要 受灾 地 区 多 为 我 国 东部 黄 淮海 大 平原 的 农业 区 。 这 与 发 生 在 该 平原 上 的 “三 年 一 涝 , 两 年 一 旱 ”的 旱 洲 灾害 相间 发 生 情 况 有 着 密切 联系 和 因果 关系 。 水 、 旱 、 蝗 灾 此 起 彼 伏 , 交 错 发 生 , 成 为 我 国 历史 上 威胁 农业 生产 、 影 响 人 民生 活 最 严重 的 三 大 自然 灾害 。 新 中 国 成 立 后 , 飞 蝗 为 害 仍 相当 严重 , 发 生 范 围 波及 8 省 (市 、 区 ), 发 生 面积 达 5. 21 X10” km 多 万 公顷 。 为 根治 蝗 害 , 自 1951 年 起 , 中 国 科 学 院 昆 虫 研究 所 , 以 昆虫 生态 学 研究 室 、 昆 虫 生理 学 研究 室 为 主体 , 遵 循 理 论 联 系 实际 和 科学 研究 为 生产 服务 的 指导 思 等 多 学 科 协 同 配合 , 并 先后 在 苏 、 皖 、 和 鲁 、 碍 、 豫 五 省 的 东亚 飞 蝗 发 生地 与 有 关 蝗 虫 防 治 站 协作 , 采 取 蝗 区 定位 研究 与 实验 室内 实验 研 究 相 结合 的 方法 , 开 展 了 东亚 飞 蝗 的 多 学 科 的 理论 基础 研究 。 这 项 研究 以 生态 地 理学 和 系统 生态 学 的 动态 观点 , 通 过 多 学 科 综 合 性 的 长 期 系统 研 究 实 验 , 阐 明了 我 国 东部 东亚 飞 蝗 发 生地 的 自然 地 理 特 征 、 蝗 区 的 类 型 、 结 构 及 其 形成 转化 演变 规律 ;结合 滨 湖 、 沿 海 、 河 泛 、 内 涛 四 种 类 型 星 区 的 飞 蝗 种 群 数 量 与 发 生动 态 的 时 空 特 点 及 其 调节 机 制 与 旱 涛 等 自然 灾害 239 的 关系 , 查 明了 东亚 飞 蝗 的 聚集 、 扩 散 、 迁 飞 等 生态 学 和 生理 学 特性 。 此 外 , 还 进行 了 以 下 一 些 研 究 :, 人 类 生产 活动 对 飞 蝗 的 发 生 及 蝗 害 控制 的 效应 , 蝗 区 改造 过 程 中 生物 群 落 的 演 蔡 规 律 与 蝗 区 改造 后 的 稳定 性 , 飞 蝗 蝗 卵 发 育 特 点 、 胚 胎 发 育 及 其 与 吸水 、 失 水 、 耐 干 、 浸 水 的 关系 , 飞 蝗 的 食性 和 食物 利用 及 不 同 食料 植物 对 其 生长 和 生殖 的 影响 , 飞 蝗 的 生殖 、 孤 雌 生 殖 、 卵 巢 发 育 过 程 中 核酸 和 和 蛋白 质 的 代谢 与 激素 调节 以 及 精细 胞 超 微 结构 , 飞 蝗 的 消化 、 生 殖 、 循 环 、 排 泄 系统 、 感觉 器 官 和 附 肢 的 解剖 与 组 织 构造 以 及 东亚 飞 蝗 师 期 各 龄 外 部 形态 区 别 、 骨 骼 肌肉 系统 等 形态 学 研究 。 同 时 , 对 我 国 古籍 中 有 关 蝗 虫 的 记载 、 治 蝗 的 策略 、 方 法 等 亦 进行 了 研 究 与 全 面 整 理 。 这 项 研究 不 仅 以 70 多 篇 论文 报告 和 近 50 万 字 的 专著 《中 国 东亚 飞 蝗 蝗 区 的 研究 》 为 生态 学 、 生 理学 、 形 态 学 、 组 织 学 等 昆虫 基础 学 科 充 实 了 新 内 容 , 均 有 重要 的 科学 价 值 , 而 且 为 我 国 “ 依 靠 群 众 , 勤 俭 治 蝗 , 改 治 并 举 , 根 除 蝗 害 ” 的 治 蝗 方针 提供 了 理论 依据 与 实施 的 基础 , 并 提出 蝗 情 预测 预报 方 法 及 改造 蝗 区 、 根 治 蝗 害 的 建议 草案 、 实 施 的 途径 与 措施 。 中 国 科 学 院 动物 研究 所 的 “ 改 治 结合 , 根除 蝗 害 ” 获 1978 年 全 国 科 学 大 会 重大 科技 成 果 奖 ; 马 世 骏 、 陈 永 林 等 的 “东亚 飞 蝗 生态 学 .生理 学 等 的 理论 研究 及 其 在 根治 蝗 害 中 的 意义 ” 获 1982 年 国家 自然 科 学 二 等 奖 。 在 我 国 , 黄 河 、 淮 河 、 海 河 三 大 水 系 所 流 经 的 一 些 地 区 是 东亚 飞 蝗 的 主要 发 生地 。 治水 是 解决 旱 涛 灾害 的 根本 措施 , 也 是 治 蝗 的 前 提 .。 这 项 研究 成 果 提 出 蝗 区 改造 的 原则 , 主要 是 从 改变 东亚 飞 蝗 发 生地 的 水 利 、 水 文 条 件 、 人 小 气候 条 件 、 土 壤 条 件 和 植被 , 以 断 绝 飞 蝗 的 食物 和 适宜 产 卵 场所 等 方面 出 发 , 240 在 掌握 飞 蝗 发 生动 态 和 蝗 区 形成 演变 规律 的 基础 上 , 因 地 制 宜 地 制定 具体 改 治 结合 的 全 面 规划 并 付 诸 实施 。 在 黄河 、 淮 河 、 海 河 三 大 水 系 的 治理 过 程 中 , 全 国 主要 蝗 区 通过 各 级 领导 、 科 技 人 员 和 广大 群众 的 多 年 共同 努 力 , 使 大 部 分 老 蝗 区 如 洪 泽 湖 、 微 山 湖 、 黄 泛 区 、 和 鲁 豫 交界 的 72 大 洼 和 黄海 、 渤 海 的 沿 海 以 及 河北 、 山 东 、 河 南 等 省 的 许多 内 游 星 区 都 彻底 改变 了 原来 的 自然 面 狐 , 大 幅度 地 降低 了 蝗虫 发 生 面积 .密度 和 大 发 生 的 频率 。 据 全国 农 业 技术 推广 中 心 1999 年 的 统计 : 建 国 初 期 原 有 的 329 个 蝗 区 县 已 经 减少 到 151 个 蝗 区 县 ,5.21 又 104 km2? 的 蝗 区 面积 减少 到 1. 53X104 km?, 产 生 了 巨大 的 经 济 效益 、 社会 效益 和 生态 效益 ,昔日 人 烟 稀 少 、 蝗 患 频 繁 的 贫困 灾区 变 成 了 丰衣足食 的 鱼米之乡 。 70 年 代 以 来 ,全 世界 由 于 气候 异常 、 区 域 性 水 热平衡 和 季节 分 配 失调 , 造 成 旱 游 不 均 , 致 使 与 旱 游 灾害 相关 的 蝗灾 在 非洲 、 中 东 、 西 南亚 、 美 洲 以 及 澳洲 等 部 分 地 区 亦 此 起 彼 伏 , 猩 狐 为 害 。1978 年 以 来 ,我 国 部 分 地 区 也 出 现 了 严重 的 干旱 与 水 灾 , 虽 然 在 黄 河中 、 下 游 某 些 滩 地 、 华 北平 原 地 区 少数 脱 水 水 库 及 沿海 部 分 洼 淀 草滩 出 现 了 高 密度 蝗 群 的 发 生 与 扩散 , 但 均 属 尚未 改造 好 的 蝗 区 或 新 的 适 生生 境 条 件 存 在 所 致 。 这 亦 显 示 了 飞 蝗 发 生地 经 改造 后 ,如 不 发 生 严 重 的 水 、. 旱 灾害 , 飞 蝗 种 群 数量 呈现 低 密度 的 稳定 性 的 重要 意义 。 根据 对 未 来 天 气 的 预测 , 全 球 气 候 将 出 现 巨 大 变化 , 这 必 将 对 全 球 生态 系统 及 社会 经 济 带 来 很 大 影响 , 有 可 能 导致 蝗虫 栖 居 生 境 适 生 条 件 的 存在 、 重 现 或 再 生 ;, 人 类 的 生 产 活动 , 特 别 是 水 利 工 程 的 兴衰 、 土 地 利用 是 否 合 理 、 河 流 改 道 、 海 口 与 海岸 滩涂 的 进 退 、 黄 河滩 地 的 位 移 、 植 被 结构 及 其 覆盖 度 的 又 变 、 水 库 与 洼 淀 湖泊 的 脱水 枯竭 等 , 也 会 对 飞 凰 【或 其 他 蝗虫 种 类 ) 发 生 的 生态 条 件 的 形成 、 转 化 产生 重要 影响 , 加 之 蝗虫 繁 殖 速度 快 、 繁 殖 数 量 多 、 迁 飞 扩 散 能 力 强 和 食量 大 等 生物 学 与 生理 学 特性 诸 因素 的 综合 作用 , 飞 凰 以 及 某 些 蝗 虫 对 人 类 农业 生产 的 威胁 仍 不 能 忽视 。 但 只 要 加 强 对 飞 蝗 〈 以 及 其 他 蝗虫 ) 及 其 生境 与 气候 动态 的 系统 监测 , 因 地 因 时 制 宜 地 运用 “ 改 治 结合 , 根 除 星 害 ” 的 科学 理论 , 采 取 “ 植 物 保护 、 生 物 保 护 、 资 源 保 护 、 环 境 保护 ” 相 结 合 的 生态 学 治理 对 策 , 就 一 定 能 实现 蝗灾 的 可 持续 性 控 制 并 根除 蝗 害 , 造 福 人 民 。 参考 文献 马 世 骏 : 洪 泽 湖 、 微 山 湖 蝗 区 研究 工作 概况 介 绍 ,《 科 学 通报 》,3: 22 一 28,1954。 钦 俊 德 等 : 蝗 卵 的 研究 I. 东亚 飞 蝗 蝗 卵 孵育 期 中 胚胎 形态 变化 的 观察 及 野外 蝗 卵 胚胎 发 育 期 的 调 查 ,《 昆 虫 学 报 》 4 (4): 383 一 398,1954。 陈 永 林 : 改 治 结合 , 根除 东亚 飞 蝗 蝗 害 , 见 : 中 国 科 学 院 动物 研究 所 主编 : 《中 国 主 要 害虫 综合 防 治 六 北京 : 科学 出 版 社 ,252 一 280,1979。 ( 陈 永 林 ) 粘 虫 的 越冬 与 迁 飞 的 研究 (Studies on the Hibernation and Migration of Oriental Army Worm ) 粘 虫 Myzjpazzzza sezparata 又 称 剃 枝 虫 、 行 苗 虫 、 五色 虫 等 , 属 鲜 翅 目 Lepidoptera、 夜 蛾 科 Noctuidae 的 农业 害虫 。 粘 虫 在 我 国 的 分 布 很 广 , 除 新 疆 和 西藏 未 报道 粘 虫 发生 外 , 其 他 省 《区 ) 均 有 其 分 布 。 它 危害 的 历史 很 入 , 早 在 公元 前 1 世纪 就 已 危害 猩 狐 。 其 幼虫 专 要 危害 小 麦 : 谷子 、 玉 米 、 高 粱 、 水 稻 、 旱 稻 等 儿 谷 类 作物 , 也 危害 星 螂 草 、 狗 尾 草 、 画 眉 草 、 和 牧草、 芦苇 、 李 氏 禾 、 灰 菜 等 野生 植 物 。 大 发 生 时 还 可 危害 豆 类 、 蔬 菜 、 棉 花 、 果 树 或 其 他 树木 等 。 粘 虫 在 我 国 全 年 发 生 世 代数 及 主要 危害 世代 均 不 同 , 在 我 国 东 半 部 地 区 大 体 可 划分 为 五 个 类 型 的 发 生 区 G76 一 8 代 区 : 大致 位 于 北纬 27" :( 相 当 与 1 月 份 8 "C 等 温 线 ) 以 南 , 主 要 包括 广 东 、 广 西 、 福 建 等 省 〈 区 ) 的 中 南部 地 区 及 台湾 省 .。 在 此 区 内 , 粘 虫 全 年 发 生 6 一 8 个 重 友 世 代 , 主要 以 第 五 (或 第 六 ) 代 于 9 一 10 月 闻 危 害 水 稻 和 以 越冬 代 (或 第 一 代 ) 于 当年 12 月 至 次 年 3 一 4 月 间 危 害 麦 类 、 玉 米 等 作 物 。 其 他 世代 一 般 发 生 较 少 , 但 有 时 也 在 局 部 地 区 发 生 危害 早稻。 (2) 5 一 6 代 区 : 大 致 位 于 北纬 27" 一 33*? (相当 于 1 月 份 8 "C~0 *"C 等 温 线 ) 间 , 主 要 包括 湖南 、 江 西 、 浙 江 、 湖 北 中 部 和 南部 等 地 区 .。 粘 虫 在 此 区 内 全 年 发 生 6 一 8 个 重 码 世 代 ,, 其 中 以 第 五 或 第 四 ) 代 发 生 数 量 较 多 , 主要 于 9 一 10 月 间 危 害 晚稻 。 有 的 年 份 第 一 代 于 春季 3 一 4 月 间 危 害 小 麦 。 其 他 世代 一 般 发 生 较 少 , 但 只 有 个 别 年 份 在 局 部 地 区 发 生 危害 早稻 。 (3) 4 一 5 代 区 : 大 致 位 于 北纬 33? 一 36? (相当 于 1 月 份 0 *C~2 "C 等 温 线 ) 间 , 主 要 包括 江苏 〈 以 苏 北 为 主 )、 安 徽 〈 以 皖 北 为 主 )、 河 南 〈 以 豫 中 、 南 为 主 )、 山 东 “〔〈 以 和 鲁 南 为 主 )、 湖 北 〈 以 鄂 西北 为 主 ) 等 省 。 粘 虫 在 此 区 内 全 年 发 生 4 一 5 个 重 肆 世代 , 其 中 以 第 一 (或 第 四 ) 代 发 生 数量 最 多 ,主要 于 4 一 5 月 间 危 害 麦 类 .有 的 年 份 , 第 二 代 或 发 生 在 8 一 9 月 间 的 第 三 代 在 局 部 地 区 发 生 也 较 严 重 , 危 害 谷 子 、 玉 米 、 高 梁 或 水 稳 等 作物 。 (4) 3~4 代 区 : 大致 位 于 北纬 36? 一 39? (相当 于 1 月 份 一 2 "CC 一 6 "C 等 温 线 ) 间 , 主 要 包括 山东 (以 鲁 西 、 鲁 北 等 地 区 为 主 )、 河 北 〈 以 珊 中 、 页 西 、 页 南 等 地 区 为 主 )、 河 南 (以 豫 北 地 区 为 主 )、 山 西 〈 以 晋 东 地 区 为 241 主 )、 天 津 等 省 市 。 粘 虫 在 此 区 内 全 年 发 生 3 一 4 个 重 奉 世 代 , 其 中 以 第 三 代 发 生 数量 最 多 , 于 7 一 8 月 间 危 害 谷 子 、 玉 米 、 高 粱 、 稻 等 作物 。 有 的 年 份 , 第 一 代 或 第 二 代 在 局 部 地 区 和 环境 中 发 生 也 较 严 重 , 危 害 麦 类 、 玉 米 和 谷子 等 作物 , 尤 其 是 随 着 水 肥 条 件 的 提 高 、 灌 溉 面积 不 断 的 扩大 和 麦 套 玉米 面积 的 增加 , 第 一 代 或 第 二 代 幼 虫 危害 更 有 加 重 趋势 。 (5) 2 一 3 代 区 : 大 致 位 于 北纬 39" 以 北 , 主要 包括 黑龙 江 、 吉 林 、 了 辽宁、 内 蒙古 、 河 北 东 部 及 北部 、 山 西 中 部 及 北部 和 北京 市 郊 等 地 区 .。 粘 虫 在 此 区 内 全 年 发 生 2 一 3 个 重 又 世代 , 其 中 以 第 二 代 发 生 数 量 最 大 , 于 6 一 7 月 间 危 害 麦 类 、 人 谷子、 玉米 、 高 粱 等 作物 及 禾 本 科 牧 草 等 。 有 的 年 份 在 吉林 南部 、 辽 宁 西部 及 南部 、 河 北 北部 及 东部 和 北京 市 郊 等 地 区 , 第 三 代 粘 虫 发 生 也 较 严重 , 危害 谷子 、 玉米 和 稻 等 作物 。 第 一 代 幼 虫 在 局 部 地 区 发 生 较 多 , 除 危害 麦 类 外 , 对 麦 套 玉米 也 能 造 成 一 定 程度 的 危害 。 在 我 国 西南 、 西 北 等 地 区 粘 虫 的 发 生 与 危害 也 较为 严重 。 粘 虫 的 越冬 与 迁 飞 规律 ”1953 年 以 来 , 全 国有 关 和 科研、 教学、 生产 等 部 门 以 及 农 作 物 病 虫 测报 站 〈 点 ) 等 单位 协作 , 开 展 了 粘 虫 的 越冬 与 迁 飞 规 律 等 大 量 的 调查 研究 和 海 面 捕 蛾 及 成 虫 标记 回收 工作 , 明 确 了 粘 虫 季 节 性 南北 往返 迁 飞 的 规律 及 各 地 主要 危害 世 代 的 虫 源 。 中 国 科学 院 动物 研究 所 的 “ 粘 虫 迁 飞 规律 及 生理 生态 特性 ” 获 1978 年 全 国 科 学 大 会 重大 科技 成 果 奖 , 中 国 农业 科学 院 植 物 保护 研究 所 、 中 国 科 学 院 动物 研究 所 等 单 位 的 “ 粘 虫 越冬 迁 飞 规律 的 研究 ” 获 1982 年 国家 自然 科学 三 等 奖 。 全 国有 关 部 门 与 单位 深 入 粘 虫 发 生地 区 以 及 出 区、 森林 、 草 原 、 各 类 农田 等 环境 进 242 行 了 实地 考察 。 在 华北 、 东 北 、 内 蒙古 等 地 区 均 未 查 到 粘 虫 的 越冬 虫 态 。1959 年 以 来 在 长 江 以 南 各 地 调查 , 结 果 却 很 容易 找到 越冬 幼虫 及 晴 。 根 据 进 一 步 的 多 次 越冬 调查 , 最 终 发 现 粘 虫 能 否 越冬 的 分 界 带 大 致 在 北纬 32" 一 34"; 分 界线 为 北纬 33" (大 致 相当 于 1 月 份 0 "C 等 温 线 ) 。 在 此 分 界线 以 北 的 华北 日 平 均 温 度 入 0 "C 的 天 数 都 在 30 一 100 天 以 上 , 均 不 利于 粘 虫 越冬 。 在 越冬 分 界线 以 南 地 区 , 冬季 比较 温暖 , 日 平均 温度 入 0 "C 的 天 数 均 在 30 天 以 下 , 有 利于 粘 虫 越冬 ; 有 些 地 区 冬 季 无 越冬 现象 并 可 继续 繁殖 危害 。 在 北纬 33" 以 南 地 区 , 包括 6 一 8 代 区 和 5 一 6 代 区 , 越 冬 代 或 第 一 代 成 虫 于 春季 2 一 4 月 陆续 羽化 , 其 盛 期 在 3 月 中 下 旬 至 4 月 上 名。 成 虫 羽 化 后 , 除 有 一 小 部 分 保留 在 本 区 内 继续 繁殖 外 , 绝 大 部 分 成 虫 向 北 迁 飞 至 4 一 5 代 区 , 甚至 有 一 部 分 成 虫 可 能 继续 北 迁 至 3 ~4 代 和 2 一 3 代 区 , 形 成 这 些 发 生 区 的 第 一 代 虫 源 。 由 于 4 一 5 代 区 的 气候 、 蜜 源 植物 和 作物 的 生育 期 与 长 势 适 于 粘 虫 的 生态 要 求 , 且 迁 入 动态 蛾 量 又 多 , 故 常 引起 第 一 代 粘 里 的 大 发 生 。 在 3~4 代 区 和 4 一 5 代 区 ,第 一 代 粘 虫 一 般 多 发 生 在 3 一 5 月 间 , 正常 情况 下 ,各 虫 态 的 发 生 期 及 其 发 育 进度 多 由 南 向 北 逐 渐 推 迟 。 第 一 代 幼 虫 多 在 4 月 下 旬 一 5 月 上 名 孵 化 ,5 月 中 旬 一 6 月 上 旬 为 羽化 盛 期 。 成 虫 羽 化 后 , 除 有 一 小 部 分 留 在 本 区 继续 繁殖 外 ,大 部 分 成 虫 又 向 北 迁 飞 到 2 一 3 代 区 繁殖 危害 , 形成 该 区 主要 危害 世代 〈 第 二 代 ) 虫 源 。 本 地 虫 源 对 第 二 代 粘 虫 的 发 生 不 起 主要 作用 。 在 2 一 3 代 区 , 第 二 代 粘 虫 多 在 6 月 上 中 旬 一 7 月 上 中 旬 发 生 危 害 .7 月 上 旬 一 下 旬 初 又 陆续 化 晴 羽 化 , 除 有 少 部 分 成 虫 留 在 本 区 继续 繁殖 外 , 大 部 分 成 虫 向 南 迁 飞 到 3 一 4 代 区 繁殖 危害 , 形 成 该 区 主要 危害 世代 〈 第 三 代 ) 的 外 来 虫 源 。 海面 捕 蛾 ”对 我 国 渤海 及 黄海 海面 迁 飞 昆虫 的 观察 研究 表明 : 粘 虫 在 两 海 海 区 自 4 月 中 下 旬 即 可 发 现 迁 飞 , 而 其 数量 则 以 5 月 下 名 至 6 月 上 旬 ( 巷 种 节气 前 后 ) 和 9 月 中 旬 (中 秋 节 前 后 ) 为 多 。 芒 种 前 后 粘 虫 向 北 飞 , 中 秋 节 前 后 粘 虫 向 南 廷 。 在 海面 可 观察 和 诱 捕 到 的 粘 虫 峨 与 海岸 距离 达 10 一 270 km 。 此 外 , 还 在 两 海 海 区 获得 迁 飞 昆 虫 ? 目 22 科 53 种 , 除 粘 虫 外 , 尚 有 多 种 我 国 重要 经 济 害 虫 , 如 小 地 老虎 、 黄 地 老虎 、 棉 铃 虫 、 棉 小 造 桥 虫 、 稻 苞 虫 、 麦 二 岔 蚜 、 麦 长 管 蚜 、 桃 蚜 、 甘 暮 天 蛾 、 豆 天 蛾 以 及 淡色 库 蚊 、 灰 巡 等 。 预测 预报 与 综合 防治 “我国 粘 虫 的 预测 预报 办 法 规定 了 成 虫 、 卵 和 幼虫 的 调查 与 观 测 方法 , 介 绍 了 粘 虫 的 生物 学 特性 、 发 生 危 害 规律 、 发 生 期 与 发 生 量 的 预测 方法 和 指标 等 , 利 用 糖 酒 醋 诱 剂 或 杨 树枝 把 等 方法 系统 调查 成 虫 的 发 生 期 、 峻 雄性 比 , 检 查 雌 蛾 卵 梨 发 育 进度 、 含 卵 量 、 交 配 率 等 , 预 测 幼虫 发 生 趋 势 。 根 据 粘 虫 迁 飞 规律 和 不 同 季节 迁 出 与 迁 入 的 地 区 关系 , 分 别 进行 虫 源 及 发 生 环境 的 调查 , 经 整理 分 析 后 发 出 预报 。 在 中 长 期 发 生 量 预 测 方面 , 主 要 根据 虫 源 基数 大 小 、 天 敌 寄生 率 、 性 比 、 虫 体 发 育 状 态 、 蛾 峰 出 现时 间 以 及 气候 与 作物 长 势 等 生态 条 件 , 进 行 全 面 综合 分 析 来 预测 发 生 趋势 。 我 国 粘 虫 的 综合 防治 主要 采取 诱杀 成 虫 、 采 卵 、 除 草 灭 虫 、 化 学 防治 、 生 物 防 治 等 方法 , 使 之 相辅相成 ,, 达到 经 济 、 安 全 、 有 效 地 控制 种 群 数量 。 参考 文献 马 世 骏 : 粘 虫 娥 迁 飞 的 生理 生态 学 背景 ,《 科 学 通报 》, 9: 65 一 68,1963。 陈 永 林 :, 几 种 粘 虫 的 鉴别 ,《 昆 虫 学 报 》,12 (1): 10~20,1963。 李 光 博 : 粘 虫 的 综合 防治 , 见 : 中 国 科 学 院 动 物 研究 所 主编 :《 中 国 主 要 害虫 综合 防治 》 北京 : 科学 出 版 社 ,301 一 319,1979。 〈 陈 永 林 ) 咕 齿 动物 行为 学 研究 (CStudies on Behavior of Rodents ) 我 国有 关中 齿 动物 行为 学 的 研究 开始 于 20 世纪 70 年 代 中 期 。 在 此 后 的 20 余年 中 , 主 要 在 以 下 几 个 方面 取得 了 不 同 程度 的 成 果 。 化 学 通讯 ”1976 年 以 中 国 科 学 院 动物 研究 所 集体 名 义 发 表 在 《动物 学 报 》 第 22 卷 第 2 期 上 的 “ 雄 小 鼠 气 味 影响 雌 鼠 性 成 熟 应 该 是 较 早 的 国内 对 趾 齿 类 行为 学 研究 的 高 质 量 论文 , 本 文 前 明了 雄 小 鼠 的 气味 可 以 促进 雌 鼠 的 性 成 熟 。 可 以 说 , 中 齿 动物 化 学 通讯 研究 开创 了 国内 哇 齿 动物 行为 学 研究 的 先 河 。70 年 代 未 对 黄 兔 尾 鼠 和 草原 兔 尾 鼠 化 学 通讯 的 研究 , 发 现 特 化 的 哈 氏 腺 、 包 皮 腺 和 肛 腺 都 能 释放 外 激素 , 可 以 诱导 性 行为 、 标 记 领 域 、 调 节 生 理 状态 , 并 且 包皮 腺 与 种 群 密度 成 负 相 关 , 这 项 研究 获得 中 国 科 学 院 科 技 进步 三 等 奖 。 发 现 褐 家 鼠 、 黄 毛 鼠 等 的 尿 液 `. 包 皮 腺 分 记 物 对 异性 有 显著 的 吸引 作用 , 可 以 提高 捕获 率 。 发 现 了 在 大 仓鼠 中 , 优 势 鼠 的 胁 腺 标记 明显 高 于 从 属 鼠 。 鼠 类 天 敌 黄 斋 的 肛 腺 分 沁 物 可 以 抑制 大 仓鼠 的 免疫 系 统 , 使 大 仓鼠 胸腺 减 小 , 肾 上 腺 增 大 , 并 且 攻击 能 力 和 社 群 地 位 下 降 , 多 成 为 从 属 鼠 。 领域 行为 与 种 群 调控 ”在 青藏 高 原 对 高 原 鼠 免 的 研究 发 现 它 具有 明显 的 领域 行为 , 会 驱逐 入 侵 者 , 这 种 行为 特点 使 在 高 种 群 数 量 时 , 部 分 鼠 兔 因 得 不 到 领域 , 而 降低 其 生 存 率 与 繁殖 率 , 最 终 使 种 群 数量 下 降 , 地 下 生活 的 甘肃 盼 鼠 的 梨 区 互 不 重 于 , 梨 区 与 领 域 一 致 , 长 爪 沙 鼠 也 有 领域 行为 , 领 域 间 不 重 友 , 领 域 面 积 325 一 1 550 m2, 由 繁殖 活动 243 最 强 的 雄性 进行 气味 标记 和 驱逐 入 侵 者 。 社 群 结构 ”领域 多 以 家 庭 为 单位 而 建 立 。 高 原 鼠 免 的 家 庭 由 1 雌 1 雄 及 其 幼 仔 组 成 , 属 单 婚 制 ; 长 爪 沙 鼠 为 多 峻 、 多 雄 组 成 的 家 庭 , 成 员 从 2 到 17 只 鼠 , 属 多 婚 制 。 布 氏 田鼠 在 野外 一 年 四 季 都 为 群居 , 以 “家 族 ” 的 形式 居住 , 在 一 个 洞 群 内 , 繁 殖 季节 中 的 肉 性 多 于 雄性 , 而 且 成 年 雄 鼠 多 为 一 只 , 越 冬 期 中 的 雄 鼠 多 于 雌 鼠 ,雄性 在 性 成 熟 后 扩散 , 雌性 为 定居 鼠 。 婚配 制度 “对 布 氏 田 鼠 在 室内 的 研究 表 明 其 婚配 制度 为 混 配制 ,主要 是 一 雄 多 雌 制 ; 大 仓鼠 为 多 婚 制 ;棕色 田鼠 为 单 配 制 ; 长 爪 沙 鼠 为 多 婚 制 。 配偶 选择 ”在 单 配制 的 棕色 田鼠 中 , 雌 雄 个 体 对 原配 偶 的 偏好 胜 过 陌生 的 异性 ;而 在 多 婚 制 的 布 氏 田 鼠 中 , 肉 雄 个 体 对 原配 偶 和 陌生 异性 不 表现 出 选择 的 差异 。 交配 行为 ”在 野外 对 高 原 鼠 免 的 交配 行 为 模式 进行 了 详细 的 观察 , 发 现 高 原 鼠 免 在 3 一 4 个 月 的 繁殖 期 内 有 3 一 5 个 交配 期 ,雄性 多 次 插入 多 次 射精 ,1 只 雄性 可 以 和 多 只 雌 性 交配 , 存 在 产 前 交配 。 大 仓鼠 的 交配 模式 也 为 多 次 插 和 人 多 次 射精 , 雄 鼠 存在 Coolidge 效应 ; 雌 鼠 无 产后 交配 , 分 娩 后 有 繁殖 停 止 期 。 亲缘 关系 ”对 棕色 田鼠 的 研究 发 现 , 它 总 是 选择 非 同 母 饲 养 的 非 同胞 或 同胞 异性 , 说 明 从 小 形成 的 熟悉 性 对 亲缘 识别 有 重要 作 用 ;从 繁殖 率 讲 , 非 同 母 饲 养 的 非 同胞 鼠 明 显 大 于 非 同 母 饲 养 的 同胞 鼠 、 同 母 饲 养 的 同 胞 鼠 和 非 同 胞 鼠 , 说 明 熟 悉 性 和 遗传 上 的 亲 缘 关 系 对 繁殖 率 都 有 影响 。 双亲 行为 ”在 棕色 田鼠 中 , 母 鼠 的 抚 幼 行为 显著 多 于 父 鼠 , 符 合 双亲 投资 理论 , 移 走 父 鼠 后 , 母 鼠 的 抚 幼 行为 增加 ;但 父 鼠 的 存在 , 会 使 幼 仔 的 生长 发 育 加 快 。 在 多 婚 制 244 的 布 氏 田鼠 中 , 父 鼠 的 双亲 行为 表现 很 少 , 母 鼠 的 双亲 行为 很 强烈 。 取 食 行为 ”对 褐 家 鼠 取 食 行为 的 研究 表 明 , 个 体 之 间 可 以 通过 气味 相互 学 习 到 所 喜 欢 的 食物 , 而 不 能 相互 学 习 到 所 厌烦 的 食物 ; 营地 下 生活 的 甘肃 内 鼠 的 取 食 行为 包括 现 食 、 采 食 、 托 运 、 储 藏 和 进食 等 , 其 中 进食 和 和 采 食 花费 的 时 间 最 长 , 雌 鼠 的 采 食 频次 高 于 雄 鼠 约 2 倍 , 并 且 取 食 时 间 随 季节 而 变化 。 声音 通讯 ”对 甘肃 内 鼠 的 悲痛 、 威 胁 、 攻 击 等 叫 声 进 行 了 声 谱 分 析 , 叫 声 基本 属于 低 频 范 围 , 远 远 低 于 地 面 鼠 的 频率 ;甘肃 肉 鼠 还 可 用 鼻 吻 部 殴 击 洞 道 顶 壁 产生 震 劲 , 具 有 通讯 作用 , 可 以 起 到 护 域 、 探 视 和 个 体 间 联 络 的 功能 。 参考 文献 王 祖 望 , 张 知 彬 :《 鼠 害 治理 的 理论 和 实践 》 北 京 : 科学 出 版 社 ,1996 。 范 志 勤 :《 哺 乳 动物 的 化 学 通讯 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1981 。 Agren, G.,Zhou,Q. and Zhong, W. : Ecology and social behavior of Mongolian gerbils (Meriones z7gUictlatas ) , Inner Mongolia, China. 47zzzzz, Behnau. ,37: 11 一 27,1989。 ( 张 健 旭 , 张 知 彬 ) (Studies on Tertrestrial 上 Ecosystem in China ) 生态 系统 这 一 概念 最 早 由 英国 生态 学 家 A. G. Tansley 于 1935 年 提出 。 其 后 前 苏联 森林 生态 学 家 苏 卡 乔 夫 于 1940 年 提出 生物 地 理 群 落 学 的 概念 。 生 态 系统 概念 的 提出 对 生态 学 发 展 起 到 了 极 大 推动 作用 。 生 态 系统 与 生物 地 理 群 落 学 的 不 少 学 者 认为 二 者 为 同 义 语 。 生 态 系统 是 指 在 一 定 空间 或 地 域内 , 生 物 与 生物 之 间 (包括 植物 、 动 物 、 微 生物 ) 及 与 其 生存 环境 因子 〈 即 大 气 、 光 、 温 度 、 降 水 及 土壤 等 ) 之 间 通 过 能 量 流动 和 物质 循环 构成 相互 作用 、 相 互 影 响 的 综合 体 .在 20 世 纪 60 年 代 的 “国际 生物 学 计划 ”(IBP) 以 自然 生态 系统 能 流 与 物流 为 主要 内 容 ,70 年 代 的 际 ^ 人 与 生物 圈 计 划 ”(MAB) 以 人 类 活动 对 自然 生态 系统 影响 为 核心 内 容 以 及 80 年 代 开 始 的 “国际 地 圈 一 生物 圈 计 划 ”(IGBP) 是 以 协调 人 与 自然 关系 ,改善 人 类 生存 环境 为 目标 的 一 项 国际 合作 项 目 。 这 些 国际 研究 项 目 大 大 推动 了 生态 系统 研究 的 进展 。 中 国 在 生态 系统 研究 方面 , 虽然 在 50 年 代 末 , 由 中 国 科学 院 副 院 长 竺 可 桢 与 前 苏联 苏 卡 乔 夫 会 同 中 、 苏 有 关 专 家 , 共同 选 点 , 最 后 由 中 国 科学 院 在 西双版纳 建立 了 中 国 第 一 个 “生物 地 理 群 落 定位 研究 站 ”, 开展 了 长 期 定位 研究 , 积 累 了 相当 丰富 的 宝贵 资料 。 但 是 当时 由 于 种 种 原因 , 该 站 不 得 不 在 60 年 代 终止 了 研究 , 更 遗憾 的 是 这 些 宝贵 资料 未 及 时 予以 总 结 出 版 。 在 此 期 间 , 已 有 单位 开始 建立 实验 站 开展 生态 学 研究 。 1978 年 中 国 科 学 院 在 西宁 召开 了 “中 国 生态 系统 科研 工作 会 议 ”, 这 次 会 议 大 大 推动 了 生态 系统 研究 的 进展 。 生 态 系统 研究 大 多 都 在 中 国 科 学 院 、 林 业 部 、 农 业 部 的 科研 单 位 和 大 专 院 校 等 的 定位 研究 站 展开 。 在 几 十 年 内 几 代 科学 家 的 努力 下 , 取 得 了 显著 的 成 果 。 森林 生态 系统 研究 ”这 方面 的 研究 成 果 显著 , 在 中 国 不 同 气 候 带 包括 青藏 高 原 , 均 开展 了 森林 生态 系统 结构 与 功能 的 研究 。 对 寒 温 带 兴 安 落 叶 松 林 、 樟 子 松林 及 其 人 工 林 , 中 温带 的 红 松 阔 叶 混 交 林 、 云 冷杉 林 、 落 叶 松林 、 多 种 次 生 阔 叶 林 和 红 松 人 工 林 , 暖 温 带 以 栎 林 为 主 的 落叶 闪 叶 林 及 华山 松 、 油 松 、 赤松 、 侧 柏 等 天 然 或 人 工 林 , 亚 热带 以 多 种 青冈 林 、 档 树林 、 石 标 林 、 木 荷 林 、 常 绿 栎 类 林 、 厚 壳 桂 林 为 代表 的 常 绿 阀 叶 林 , 常 绿 与 落叶 阔 叶 混 交 林 , 亚 高 山 的 多 种 冷杉 林 、 人 工 杉 木林 和 马尾 松林 及 其 混交 林 、 毛 竹林 、 平 竹林 , 热带 的 季 雨 林 和 山地 雨林 、 思 茅 松林 、 红 树 林 等 生态 系统 均 有 大 量 的 研究 。 和 森林 生 态 系统 的 生物 量 、 第 一 性 生产 力 是 最 重要 的 功能 过 程 , 对 上 述 的 多 种 森林 生态 系统 均 已 开展 这 方面 研究 , 发 表 了 大 量 论文 , 为 其 他 功能 研究 葛 定 了 坚实 基础 。 此 外 还 根据 气象 或 森林 清查 资料 和 遥感 图 件 , 建 立 森 林 生 产 力 模型 等 等 。 能 量 流动 与 森林 生产 力 是 密切 相关 的 功能 过 程 。 目 前 研究 主要 着 重 于 植物 的 能 量 固定 与 分 配 , 和 森林 不 同 层 次 的 能 量 环 境 和 季节 动态 , 各 种 森林 植物 的 光合 速率 及 光 能 利用 效率 , 不 同 层 次 的 主要 种 群 的 能 量 分 配 及 光 能 转化 率 的 季节 及 年 际 变化 , 主 要 森林 植物 不 同人 器官 的 热 值 及 能 量 分 配 特征 。 这 方面 的 研究 以 暖 温 带 标 林 和 油 松林 、 东 北 三 大 硬 闪 林 、 蒙 古 栎 林 、 亚 热带 杉木 林 、 缁 云 山 的 常 绿 阔 叶 林 、 南 亚热带 季风 常 绿 阔 叶 林 较 为 系统 。 养分 循环 研究 在 人 工 针 叶 林 方 面 开 展 较 早 , 特 别 是 在 亚热带 人 工 杉木 林 有 较 系 统 深 入 的 探讨 。 地 带 性 森林 类 型 方面 , 对 温带 红 松 阔 叶 林 , 暖 温带 落叶 阔 叶 林 及 针 叶 林 , 亚 热带 的 木 果 石 标 林 和 若 桂 林 , 南 亚热带 易 湖 山 的 季风 和 常 绿 益 叶 林 , 海 南 尖 峰 岭 的 热带 山 地 雨林 和 季 雨 林 , 西 双 版 纳 季 雨林 都 有 深信 系统 的 研究 ,主要 研究 森林 植物 养分 含量 , 森 林 对 元 素 吸收 量 、 积 累 量 、 贮 存量 、 归 还 量 以 及 凋落 物 分 解 , 土 壤 的 化 学 元 素 含量 及 贮 量 , 降 水 、 林 中 十 及 树干 径流 的 养分 元 素 含 量 及 其 输入 量 等 等 水 分 功能 研究 着 重 于 植物 和 土壤 的 含水 量 , 和 森林 对 降水 的 截留 作用 , 包 括 林 冠 对 降 水 的 截留 和 蒸发 , 干 流量 , 林 中 雨 , 枯 村 落 叶 层 的 吸水 量 , 土壤 的 贮 水 量 , 地 表 径 流 , 不 同和 森林 植物 的 蒸腾 作用 , 林 地 的 蒸发 以 及 和 森 林 生 态 系统 的 蒸发 散失 .对 温带 红 松 阔 叶 林 , 245 云 冷 杉林 、 多 种 次 生 阔 叶 林 及 人 工 针 叶 林 , 暖 温带 的 辽东 栎 林 、 锐 齿 榭 标 林 、 华 山 松林 、 油 松 人 工 林 、 华 北 落叶 松 人 工 林 的 水 文 功能 均 有 较 系 统 的 研究 。 有 关山 杨 林 、 刺 槐 林 、 云 杉林 、 圆 柏林 的 水 文生 态 也 有 一 定 报道 。 亚 热带 以 杉林 人工 林 的 水 文 功 能 研究 报道 最 多 。 对 广西 龙 胜 、 岑 溪 及 宜山 ,云南 衰 牢 山 , 广东 易 湖 山 , 浙 江天 六 公 园 , 福 建 武 夷 山 的 常 绿 阔 叶 林 , 广 西田 林 的 常 绿 阔 叶 混 交 林 的 水 文 功能 均 有 较 深 和 研究 .其 他 如 马尾 松林 、 毛竹 林 、 麻 标 林 、 云 南 松林 、 华 山 松 林 的 水 文 特征 也 有 所 报道 .热带 森林 以 海南 尖峰 岭 , 西双版纳 的 热带 季 雨 林 、 雨 林 等 的 水 文 功能 研究 较 系统 深 人。 草地 生态 系统 研究 ”对 内 蒙古 和 松 辽 平 原 的 草原 生态 系统 、 高 寒 草 甸 和 灌 丛 生态 系 统 的 研究 系统 深信 , 其 特色 是 对 草地 生态 系 统 的 主要 组 成 植物 、 咕 齿 动 物 、 乌 类 、 昆 虫 、 土壤 动物 和 微生物 类 群 都 进行 较 次 入 研究 , 并 初步 阐明 各 类 和 群 之 间 的 相互 关系 。 在 典型 草原 和 荒漠 草原 中 对 蝗虫 、 乌 类 有 较 深 入 研 究 。 对 鼠 类 群落 特征 、 空 间 配 置 、 取 食 习 性 、 食物 和 食量 及 其 与 栖息 地 植物 群落 的 关系 亦 有 研究 。 对 蝗虫 在 自然 植物 群落 中 的 取 食 习 性 、 营 养生 态 位 以 及 在 不 同 放 牧 条 件 下 蝗虫 群落 演 蔡 规 律 的 研究 取得 良好 成 果 。 在 高 寒 草 旬 研 究 方面 , 对 中 齿 类 的 植 食性 小 型 哺乳 动物 的 食物 选择 及 资源 利用 模式 , 植 被 与 昆 虫 关系 , 繁 殖 鸟 类 的 群落 结构 , 不 同 植物 群 落下 的 土壤 真菌 和 微生物 类 群 均 有 探讨 。 生产 力 、 能 量 和 光合 生态 为 草地 生态 系 统 研究 的 重点 。 对 内 蒙 的 羊 草草 原 和 大 针 茅 草原 及 其 主要 种 群 的 植物 生物 量 季节 动态 , 地 下 部 分 生物 量 及 其 周转 都 有 深入 的 研究 , 并 探讨 了 水 热 条 件 、 土 壤 水 分 以 及 烧 草 对 植 物 生物 量 的 影响 , 并 对 贝加尔 针 茅 、 无 芒 淮 麦 地 上 部 分 生物 量 进 行 测定 。 典 型 草原 蝗虫 246 种 群 数量 、 生 物 量 和 能 值 , 不 同 生境 下 鼠 类 的 现存 量 , 土 壤 微生物 的 季节 变化 及 其 在 土 层 中 垂直 分 布 、 生 物 量 及 其 季节 动态 , 生 物 固氮 均 有 所 研究 。 对 短 花 针 茅 草原 、 锦 鸡 儿 草原 与 石生 针 茅草 原 的 生物 量 、 第 一 性 生产 力 , 高 寒 草 向 和 高 寒 灌 从 的 生物 量 , 藏 项 草 为 主 的 沼泽 化 草 旬 的 植物 生物 量 , 高 寒 草 旬 的 土壤 真菌 生物 量 动态 均 有 所 报道 。 羊 草草 原 和 大 针 茅 草原 及 其 主要 植物 光合 速率 研究 是 内 蒙 草 原生 态 系统 的 研究 特色 。 光 合作 用 的 测定 , 从 单 叶 光合 至 群落 光合 均 有 系统 的 研究 , 并 探讨 了 气温 、 降 水 、 王 旱 气候 、 人 工 灌溉 、 施 肥 对 不 同 草原 植物 光合 速率 、 薰 腾 作 用 及 其 水 分 利用 的 影响 。 松 辽 平原 的 羊 草草 原 的 能 量 生态 学 研究 取得 良好 结果 。 青 藏 高 原 的 高 寒 草 甸 由 于 自然 条 件 特殊 , 着 重 研究 了 强 光 、 低 温 、 霜 冻 对 某 些 高 寒 草 多 植 物 净 光合 速率 及 光 能 转化 率 的 影响 植物 蒸 腾 作 用 与 环境 因子 关系 以 及 植物 抗 逆 性 的 生 理 生化 基础 。 能 量 生 态 学 是 高 寒 草 旬 生 态 系 统 研究 中 的 一 个 特色 , 对 植物 、 咕 齿 动 物 及 藏 绵羊 、 繁 殖 乌 类 的 种 群 能 量 动态 、 能 量 转 化 率 、 能 量 流动 均 有 较 深 入 的 研究 。 在 羊 草草 原 、 大 针 茅 草原 、 克 氏 针 茅草 原 、 扰 功 草草 甸 、 沙 地 草地 均 开 展 了 草地 的 养分 特征 研究 , 合 计 分 析 了 近 200 种 草地 植 物化 学 元 素 含量 , 对 某 些 化 学 元 素 含量 的 季 节 变 化 进行 探讨 。 对 草原 生态 系统 中 凋落 物 分 解 也 有 很 多 研究 。 农业 生态 系统 研究 ”农业 生态 系统 研究 开展 较 早 , 作为 生态 系统 研究 在 80 年 代 以 来 研究 较 多 。 农 业 生态 系统 虽 是 人 为 活动 的 产 物 , 但 它们 受 当 地 的 气温 、 雨 量 、 士 壤 等 因 子 的 影响 。 因 此 农业 生态 系统 结构 在 不 同 气 候 带 的 特征 均 有 研究 。 农 业 生态 系统 功能 过 程 研究 与 自然 生态 系统 有 很 大 不 同 , 必 须 考 虑 人 为 的 能 量 、 肥 料 、 灌 溉 水 的 输入 , 并 加 以 计算 , 主 要 研究 生产 力 、 收 获 量 、 能 量 流 动 、 养 分 收 支 以 及 水 文平 衡 等 方面 。 特 别 是 很 多 农业 站 利用 Lysimeter 研究 水 文平 衡 , 在 这 些 方面 已 取得 显著 成 果 , 发 表 了 很 多 论文 。 综 上 所 述 ,,80 年 代 以 来 中 国生 态 系统 研 究 取 得 大 量 成 果 , 据 不 完全 统计 在 自然 生态 系统 方面 已 出 版 的 定位 研究 的 系列 论文 集 有 《森林 系统 研究 》《 草 旬 生 态 系统 研究 》《 高 寒 草 旬 生 态 系统 》 《热带 、 亚 热带 森林 生态 系统 入 《中 国 森 林 生 态 系统 定位 研究 》《 和 森 林 生 态 系统 定位 研究 》 《江西 大 岗 山 森林 生 态 系统 结构 与 功能 规律 定位 研究 》 以 及 《 易 湖山 森林 生态 系统 论文 汇编 》 和 《云南 亚 热 带 山地 生态 系统 论文 汇编 》 等 等 。 有 关 森 林 生态 系统 专著 主要 有 《云南 衰 牢 山 森林 生态 研究 》( 吴 征 镑 ,1983)、《 杉 木 人 工 林 生态 系 统 研究 》( 冯 宗 炜 ,1985)、《 中 国 海南 岛 尖 峰 岭 热带 林 生 态 系统 》( 蒂 有 绪 ,1991)、《 常 绿 阔 叶 林 生态 系统 研究 》( 钟 章 成 ,1992)、《 匾 漠 草 原生 态 系统 研究 》( 赛 胜 宝 等 ,1994)、 《 暖 温 带 森 林 生 态 系统 结构 与 功能 光 陈 灵芝 , 1997)、《 热 带 森 林 生 态 系统 研究 与 管理 》( 曾 庆 波 、 李 意 德 等 ,1997)、《 中 国 红 树林 生态 系 》( 林 鹏 ,1997)、《 青 藏 高 原生 态 系统 及 优 化 利用 模式 》( 李 文 华 、 周 兴 民 ,1998)、《 中 国 沙 地 森林 生态 系统 》( 徐 文 译 、 邹 春 静 等 , 1998) 等 等 。 通 过 长 期 积累 , 在 森林 生态 系 统 方面 , 总 结 出 版 了 《中 国 森 林 生 态 系统 水 文生 态 功能 规律 》( 刘 世 荣 等 ,1996)、《 中 国 森林 生态 系统 养分 循环 》( 陈 灵芝 等 , 1997)、 《中 国 森 林 生 态 系统 的 生物 量 和 生产 力 》( 间 宗 炜 等 ,1999) 等 专著 。 这 是 有 关 森 林 生 态 系统 结构 与 功能 的 阶段 总 结 。 总 之 中 国生 态 系统 的 发 展 已 与 国际 长 期 生态 学 (LTER ) 研 究 相 接轨 。 展望 , 自 20 世纪 80 年 代 以 来 中 国生 态 系统 研究 取得 丰硕 的 成 果 , 为 21 世纪 生态 系 统 深入 研究 及 为 森林 、 草 地 的 保护 和 农 、 林 、 牧 业 持续 发 展 打下 坚实 基础 。 长 期 生态 系统 功能 过 程 及 其 建 模 研 究 为 今后 的 重要 方 同 , 并 应 与 生物 多 样 性 及 全 球 变化 研究 加 以 紧密 结合 , 生 态 系统 动态 监测 、 管 理 及 公益 (Cservice) 评估 应 予以 加 强 , 特 别 应 开展 全 国 生态 系统 联网 研究 , 为 我 国 经 济 的 持续 发 展 和 自然 环境 保护 做 出 应 有 贡献 。 参考 文献 汉 宗 炜 等 :中国 森林 生态 系统 的 生物 量 和 生产 力 》, 北 京 , 科学 出 版 社 ,1999。 内 蒙古 草原 森林 生态 系统 定位 站 :《 草 原生 态 系 统 研究 集 》(1 一 6), 北京 :科学 出 版 社 ,1985 一 1997。 ( 陈 灵 芝 ) 中 国 恢复 生态 学 研究 (Studies on Restoration Ecology in China) 自 上 个 世纪 以 来 , 由 于 人 类 的 不 合理 利 用 导致 原 有 的 自然 生态 系统 结构 及 功能 退 化 , 有 的 甚至 已 失去 了 生产 力 。 随 着 人 口 的 不 断 增长 ,人 类 对 自然 资源 的 需求 也 在 增加 。 植被 破坏 、 水 资源 短缺 与 河流 断 流 、 土 地 蕊 漠 化 与 退化 、 湖 泊 与 湿地 萎缩 、 海 详 污 染 与 陆地 环境 污染 、 气 候 变 化 、 生 物 多 样 性 锐 减 等 生态 问题 增加 了 对 生态 系统 的 胁迫 。 人 类 面临 着 合理 恢复 、 保 护 和 开发 自然 资源 的 挑战 。 据 估 计 , 由 于 人 类 对 土地 的 开发 导致 了 全 球 约 5X107km: 土地 的 退化 , 使 全 球 43 上 % 的 陆地 植被 生态 系统 的 服务 功能 受到 了 影 响 。 联合 国 环境 署 的 调查 表明 : 全 球 有 2X10" km? 土地 退化 〈 占 全 球 有 植被 分 布 土地 面积 的 17%) ,其 中 轻 度 退 化 的 有 7.5X10skm” ,中 度 退 化 的 有 9%. 1X10skm:2:, 严重 退化 的 有 3.0 X10skm:, 极度 退化 的 有 9X104km'?。 联合 国 247 环境 署 还 估计 , 1978 一 1991 年 间 全 球 土地 荒 漠 化 造成 的 损失 达 3 000 亿 一 6 000 亿 美元 , 现在 每 年 高 达 42. 3 亿 , 而 全 球 每 年 进行 生态 恢复 而 投入 的 经 费 达 100 亿 一 224 亿美 元 。20 世纪 80 年 代 , 恢复 生态 学 应 运 而 生 。 人 恢复 生 态 学 从 理论 与 实践 两 方面 研究 生态 系统 退 化 、 人 恢复、 开发 和 保护 机 理 , 因 而 为 解决 人 类 生态 问题 和 实现 可 持续 发 展 提供 了 机 遇 。 我 国 的 自然 生态 系统 退化 也 十 分 严重 。 大 炼 钢铁 、 大 牙 进 、 城 市 化 造成 的 生态 破坏 至 今 仍 困扰 各 地 居民 。 据 张 巧 珍 1993 年 的 推 算 , 除 农田 外 , 我 国 其 他 的 生态 系统 退化 面 积 约 占 国土 总 面积 的 1/4, 退 化 土地 面积 约 1.5X10*km“*。 任 海 等 于 2000 年 系统 总 结 有 关 部 委 和 学 者 的 数据 发 现 , 中 国 农田 总 面积 为 1.4 勾 10*km?, 退 化 面积 为 2.8X105km?; 草地 面积 4X10skm2, 退 化 面积 为 1.32X108 km2; 森林 总 面积 1.65X10skm2:, 退 化 面积 3.12X10km“?; 淡水 面积 7.43X10*km?, 退 化 面积 2.45X10?km?; 废 矿 地 2. 3X104km?。 因此 , 在 中 国 开展 恢复 生态 学 理论 与 实践 研 究 具 有 重要 战略 意义 。 恢复 生态 学 的 定义 ”由 于 恢复 生态 学 兼 具 理 论 性 和 实践 性 , 从 不 同 的 角度 看 会 有 不 同 的 理解 , 因 此 关于 恢复 生态 学 的 定义 有 很 多 , 其 中 具 代 表 性 的 有 两 大 类 : 一 类 是 由 美 自然 资源 委员 会 、Jordan 、Cairns 和 Egan 等 先后 提出 的 定义 , 其 中 心思 想 是 “使 一 个 生态 系统 回复 到 较 接 近 其 受 干扰 前 的 状态 即 为 生态 恢复 ”。 这 些 定义 强调 受 损 的 生态 系统 要 恢复 到 理想 的 状态 。 但 由 于 缺乏 对 生态 系 统 历史 的 了 解 、 恢 复 时 间 太 长 、 生 态 系统 中 关键 种 的 消失 、 费 用 太 高 等 现实 条 件 的 限制 , 这 种 理想 状态 不 可 能 达到 。 另 一 类 定义 由 Bradshaw、Diamond 、Harper、 国 际 恢 复生 学 会 提出 的 最 终 定义 认为 生态 恢复 是 帮助 研 248 究 生态 整合 性 的 恢复 和 管理 过 程 的 科学 , 生 态 整合 性 包括 生物 多 样 性 .生态 过 程 和 结构 、 区 域 及 历史 情况 、 可 持续 的 社会 实践 等 广泛 的 范围 。 余 作 岳 等 认为 恢复 生态 学 是 研究 生 态 系统 退化 的 原因 、 退 化 生态 系统 恢复 与 重 建 的 技术 与 方法 .生态 学 过 程 与 机 理 的 科学 。 由 于 生态 恢复 包括 人 类 的 需求 观 、 生 态 学 方法 的 应 用 、 人 恢复 目标 和 评估 成 功 的 标准 以 及 生态 恢复 的 各 种 限制 等 基本 成 分 , 因 此 与 生态 恢复 相关 的 概念 还 有 :; 重建 (Rehabilitation , 即 去 除 干 扰 并 使 生态 系统 回复 原 有 的 利用 方式 )、 改 良 (Reclamation, 即 改进 立地 的 条 件 以 便 使 原 有 的 生物 生存 , 一 般 指 原 有 景观 彻底 破坏 后 的 恢复 )、 改 进 (Enhancement, 即 对 原 有 的 受 损 系 统 进行 改 良 , 以 提高 某 方面 的 结构 与 功能 )、 修 补 (Remedy, 即 修复 部 分 受 损 的 结构 )、 更 新 (CRenewal , 指 生态 系统 发 育 及 更 新 )、 再 植 (Revegetation , 即 恢复 生态 系统 的 部 分 结构 和 功能 或 恢复 当地 先前 土地 利用 方式 )。 这 些 相关 的 概念 可 看 成 广义 的 恢复 概念 。 恢复 生态 学 研究 简 史 “恢复 生态 学 研究 起 源 于 100 年 前 的 对 山地 、 草 原 、 和 森林 和 野生 生物 等 自然 资源 管理 研究 , 其 中 20 世纪 初 的 水 土 保 持 、 和 森林 砍伐 后 再 植 的 理论 与 方法 在 恢复 生态 学 中 沿用 至 今 。 最 早 开展 恢复 生态 学 实验 的 是 Leopold, 他 与 助手 一 起 在 1935 年 在 Wisconsin 大 学 植物 园 恢 复 了 一 个 24 ha 的 草场 。20 世纪 50 一 60 年 代 ,, 欧洲 、 北 美和 中 国都 注意 到 了 各 自 的 环境 问题 , 开 展 了 一 些 工 程 与 生物 措施 相 结合 的 矿山 、 水 体 和 水 土 流失 等 环境 恢复 和 治理 工程 , 并 取得 本 一 些 成 效 。 这 些 恢复 试验 的 对 象 涉 及 草原 、 河 流 、 湖 泊 、 废 弃 矿 地 、 森 林 和 农田 , 在 这 些 恢复 过 程 中 主要 研究 内 容 有 干扰 和 受 损 生态 系统 的 恢复 与 重建 , 湿 热带 森林 生态 系统 的 稳定 性 , 废 弃 矿 地 和 垃圾 场 的 恢复 , 河 流 和 湖泊 的 水 生 植 物 群 落 的 重建 等 。1996 年 , 在 瑞士 召开 了 第 一 届 世 界 恢复 生态 学 大 会 , 大 会 强调 恢复 生态 学 在 生态 学 中 的 地 位 , 恢 复 技术 与 生态 学 的 联结 , 恢 复 过 程 中 经 济 与 社 会 内 容 的 重要 性 。 随 后 国际 恢复 生态 学 会 每 年 召开 一 次 国际 研讨 会 。 当 前 在 恢复 生态 学 理论 和 实践 方面 走 在 前 列 的 是 欧洲 和 北美 , 在 实践 中 走 在 前 列 的 还 有 澳洲 和 中 国 。 其 中 欧洲 偏重 矿 地 恢复 , 北 美 偏重 水 体 和 林地 恢 复 , 而 澳洲 以 草原 恢复 为 主 , 中 国 则 因 人 口 偏 多 强调 农业 综合 利用 。 我 国 最 早 的 恢复 生态 学 研究 是 中 国 科学 院 华 南 植物 研究 所 余 作 岳 等 人 于 1959 年 在 广东 的 热带 沿海 侵蚀 台地 上 开展 的 退化 生态 系统 的 植被 恢复 技术 与 机 理 研 究 , 80 年 代 以 后 彭 少 乌 、 任 海 等 也 参加 这 项 研究 , 经 过 近 40 年 的 系统 研究 , 提 出 了 : 在 一 定 的 人 工 户 动 下 , 热 带 极度 退化 的 森林 可 恢复 ;退化 生 态 系统 的 恢复 可 分 三 步 走 , 恢 复 过 程 中 植物 多 样 性 导致 动物 和 微生物 多 样 性 , 植 物 多 样 性 是 生态 系统 稳定 性 的 基础 ;热带 季 雨 林 恢 复 过 程 中 结构 与 功能 恢复 速率 不 同步 , 物 种 多 样 性 和 群落 结构 恢复 要 40 年 , 生物 量 与 生 产 力 恢 复 要 100 年 , 而 土壤 肥力 恢复 则 要 140 年 以 上 等 观点 。 他 们 还 先后 创建 了 我 国 恢复 生态 学 研究 的 两 个 基地 一 一 小 良 热 带 森 林 生 态 系统 定位 研究 站 和 稚 山 丘陵 综合 试验 站 等 。 从 此 以 后 , 先 后 有 多 个 单位 开展 了 退化 生态 系统 恢复 研究 , 其 中 包括 : 南京 大 学 仲 尝 信 自 1963 年 起 就 从 英国 、 丹 麦 引 进 大 米 草 在 治 海滩 涂 种 植 以 控制 海岸 被 侵蚀 , 至 1980 年 推广 面积 达 300 km:. 中 国 科 学 院 兰 洲 沙漠 所 开展 了 沙漠 治理 与 植被 固沙 研究 , 中 国 科 学 院 西 北 水 土 保持 研究 所 开展 了 黄土 高 原水 十 流失 区 的 治理 与 综合 利用 示范 研究 , 中 国 科学 院 水 生生 物 研 究 所 谢 平 、 芭 东 茹 等 开展 了 湖泊 生态 系统 恢复 研究 , 中 国 科学 院 西北 高 原生 物 研究 所 开展 了 高 原 退 化 草 甸 的 恢复 与 重建 研究 , 中 国 科 学 院 成 都 生物 研究 所 刘 照 光 等 开展 了 岷江 上 游 植被 恢复 研究 , 中 国 科学 院 南 京 土壤 研究 所 开展 了 南方 红壤 的 水 土 保持 和 综合 利用 研究 , 广 西 科学 院 和 中 山 大 学 开展 了 红 树 林 恢 复 重建 试验 等 。1998 年 , 中 国 科学 院内 蒙古 草原 站 开展 了 不 同 恢 复 措施 下 退化 羊 草草 原 恢 复 演 蔡 研究 。1990 年 左右 , 东 北林 业 大 学 开展 了 黑龙 江 省 森林 生态 系统 恢复 与 重建 研究 , 中 国 林业 科学 研 究 院 开 展 了 海南 岛 热带 林地 的 植被 恢复 与 可 持续 发 展 研究 , 中 国 科学 院 植物 研究 所 陈 伟 烈 等 在 神农 架 、 长 江 三峡 库 区 开展 了 植被 恢 复生 态 学 研究 , 陈 灵芝 等 在 北京 等 地 开展 了 暖 温 带 森 林 恢 复 等 研究 。 另 有 中 国 环境 科学 院 、 中 山大 学 、 中 国 矿业 大 学 等 单位 开展 了 大 量 废弃 矿 地 和 垃圾 场 的 恢复 对 策 研究 。90 年 代 中 期 , 先 后 出 版 了 《热带 亚热带 退化 生 态 系统 的 植被 恢复 生态 学 研究 》 和 《中 国 退 化 生态 系统 研究 》 等 专著 , 提 出 了 适合 中 国 国情 的 恢复 生态 学 研究 理论 和 方法 体系 。 主要 结论 ” 陈 灵芝 和 陈 伟 烈 于 1995 年 提出 , 退 化 生态 系统 是 指 生态 系统 在 自然 或 人 为 干扰 下 形成 的 偏离 自然 状态 的 系统 。 与 自然 系统 相 比 ,退化 的 生态 系统 种 类 组 成 、 群 落 或 系统 结构 改变 , 生 物 多 样 性 减少 , 生 物 生产 力 降 低 , 土 壤 和 微 环境 恶化 , 生 物 间 相 互 关 系 改 变 。 退 化 生态 系统 形成 的 直接 原因 是 人 类 活动 , 部 分 来 自 自然 灾害 , 有 时 两 者 丢 加 发 生 作 用 。 失火 、 开 垦 、 放 牧 、 毁 林 、 开 展 生产 活动 等 原因 会 造成 生态 系统 的 退化 , 退化 的 程度 由 干扰 的 强度 、 持 续 时 间 和 规模 决定 。 任 海 等 提出 生态 恢复 的 目标 包括 四 点 , 一 是 恢复 诸如 废弃 矿 地 这 样 极 度 退化 的 生 境 , 二 是 提高 退化 土地 上 的 生产 力 ; 三 是 在 被 保护 的 景观 内 去 除 干 扰 以 加 强 保 护 , 四 是 249 对 现 有 生态 系统 进行 合理 利用 和 保护 , 维 持 其 服务 功能 。 章 家 恩 和 人 徐 琪 则 按 短期 与 长 期 目标 将 上 述 目标 分 得 更 细 。 余 作 岳 和 彭 少 麟 等 系统 总 结 了 恢复 生态 学 中 应 用 的 生态 学 原理 , 包 括 限 制 性 因子 原 理 寻找 生态 系统 恢复 的 关键 因子 )、 热 力学 定律 (确定 生态 系统 能 量 流 动 特征 )、 种 群 密 度 制 约 及 分 布 格局 原理 〈 确 定 物种 的 空间 配 置 )、 生 态 适 应 性 理论 (尽量 采用 乡土 种 进行 生态 恢复 )、 生 态 位 原理 (合理 安排 生态 系统 中 物种 及 其 位 置 )、 演 替 理 论 (应 用 它 可 缩短 恢复 时 间 ;, 极端 退化 的 生态 系统 恢复 时 , 演 替 理论 虽 不 适用 , 但 具 指 导 作 用 )、 植 物 人 侵 理论 、 生 物 多 样 性 原理 〈 引 进 物种 时 强调 生 物 多 样 性 , 生 物 多 样 性 可 能 导致 恢复 的 生态 系统 稳定 ) 等 。 章 家 恩 等 则 补充 了 有 关 的 经 济 学 、 工 程 学 方面 的 一 些 原 理 。 章 家 恩 和 人 徐 琪 于 1999 年 系统 总 结 了 生 态 恢复 的 方法 。 他 们 发 现 不 同 生 态 系统 类 型 (如 森林 、 草 地 、 农 田 、 湿 地 、 湖 泊 、 河 流 、 海洋 )、 不 同 程度 的 退化 生态 系统 , 其 恢复 方 法 亦 不 同 .从 生态 系统 的 组 成 成 分 角度 看 , 主 要 包括 非 生物 和 生物 系统 的 恢复 。 无 机 环境 的 恢复 技术 包括 水 体 恢 复 技 术 ( 如 控制 污染 、 去 除 富 营养 化 、 换 水 、 积 水 、 排 涝 和 灌溉 技 术 )、 土 壤 恢 复 技术 (如 耕作 制度 和 方式 的 改 变 、 施 肥 、 土 壤 改良 、 表 土 稳定 、 控 制 水 土 侵蚀 、 换 土 及 分 解 污染 物 等 )、 空 气 恢复 技术 (如 烟尘 吸附 、 生 物 和 化 学 吸附 等 )。 生 物 系 统 的 恢复 技术 包括 植被 〈 物 种 的 引入 、 品 种 改良 、 植 物 快速 繁殖 、 植 物 的 搭配 、 植 物 的 种 植 、 林 分 改造 等 )、 消 费 者 〈 嘲 食 者 的 引进 、 病虫害 的 控制 ) 和 分 解 者 〈 微 生物 的 引种 及 控制 ) 的 重建 技术 和 生态 规划 技术 (RS 、GIS、 GPS) 的 应 用 。 在 生态 恢复 实践 中 , 同一 项 目 可 能 会 应 用 上 述 多 种 技术 。 例 如 , 余 作 岳 等 在 极度 退化 的 土地 上 恢复 热带 季 雨 林 过 程 250 中 , 采 用 生物 与 工程 措施 相 结合 的 方法 , 通 过 重建 先锋 群落 、 配 置 多 层次 多 物种 乡土 树 的 阔 叶 林 和 重建 复合 农林 生态 系统 等 三 个 步 又 取得 了 成 功 。 总 之 , 生 态 恢复 中 最 重要 的 还 是 综合 考虑 各 种 因素 ,充分 利用 各 种 技术 , 通过 研究 与 实践 , 尽 快 地 恢复 生态 系统 的 结 构 , 进 而 恢复 其 功能 , 实 现 生 态 、 经 济 、 社 会 和 美学 效益 的 统一 。 关于 生态 恢复 的 程序 及 恢复 机 理 , 国 外 已 从 湿地 恢复 中 总 结 出 自我 设计 和 设计 理 论 。 目 前 国内 研究 的 新 结论 不 多 , 结 果 与 演 蔡 机 理 差不多 。 芯 少 麟 、 任 海 等 在 亚热带 区 域 研究 发 现 , 当 项 极 植被 常 绿 落叶 闪 叶 混交 林 在 干扰 下 会 逐渐 退化 为 落叶 阔 叶 林 、 针 疗 叶 混交 林 、 针 叶 林 和 灌 草 从 。 进 行 植被 恢复 时 , 这 每 一 个 阶段 就 是 一 个 浆 值 , 每 越 上 一 个 阶段 , 恢 复 投 入 就 更 大 , 尤 其 是 从 灌 草 从 开始 恢复 时 投入 就 更 大 。 恢复 生态 学 家 、 资 源 管理 者 、 政 策 制 订 者 和 公众 希望 知道 恢复 成 功 的 标准 , 但 由 于 生态 系统 的 复杂 性 及 动态 性 却 使 这 一 问题 复 杂 化 了 。 通 常 将 恢复 后 的 生态 系统 与 未 受 干 扰 的 生态 系统 进行 比较 。 有 多 位 学 者 提出 了 恢复 的 标准 。 任 海 和 彭 少 麟 则 根据 热带 人 工 林 恢 复 定 位 研究 提出 , 和 森林 恢复 的 标准 包括 结构 (物种 的 数量 及 密度 、 生 物 量 )、 功 能 (植物 、 动 物 和 微生物 间 形 成 食物 网 , 生产 力 和 土壤 肥力 ) 和 动态 〈 可 自然 更 新 和 演 替 ), 后 来 他 们 又 提出 增加 生态 系统 服务 功能 指标 。 生态 恢复 中 的 一 个 关键 成 分 是 生物 体 , 因而 生物 多 样 性 资源 在 生态 恢复 计划 、 项 目 实施 和 评估 过 程 中 具有 重要 的 作用 。 彭 少 鹿 、 余 作 岳 等 通过 对 10 多 个 人 工 林 的 比较 研究 并 于 1999 年 提出 在 生态 恢复 的 计划 阶段 就 要 考虑 恢复 乡土 种 的 生物 多 样 性 , 应 用 外 来 种 进行 恢复 要 十 分 谨慎 。 例 如 , 广 东 省 在 沿 海滩 涂 大 量 引进 互 花 米 草 , 现 在 该 种 已 泛 小 成 灾 , 严 重 影响 了 当地 的 生产 和 经 济 开发 。 学 还 存在 不 少 理论 问题 有 竺 解决, 这 些 问 题 主要 是 : (1) 生态 系统 恢复 的 不 可 确定 性 , 虽 然 已 提出 了 许多 生态 系统 恢复 的 标准 , 但 对 于 生态 系统 服务 功能 ecosystem service ) 的 恢复 程度 尚 不 知晓 ; 〈2) 生态 系统 恢复 要 求 综合 考虑 生态 、 经 济 和 社会 因素 , 但 对 时 间 、 空间 上 蜡 质 性 的 生态 系统 而 言 实在 太 难 , 尤 其 是 有 持续 干扰 时 , 很 难 恢 复 到 理想 状态 ; 《3) 由 于 生态 系统 的 复杂 性 , 生 态 系统 退化 程度 和 干扰 因子 很 难 简单 概括 到 一 些 易 测定 的 具体 指标 , 尤 其 是 如 何 控制 干扰 很 难 具 可 操作 性 ; 〈4) 生态 系统 恢复 与 自然 演 蔡 是 一 个 动态 的 过 程 , 有 时 很 难 区 分 两 者 ,(5) 生 态 系统 恢复 的 时 间 到 底 要 持续 多 长 , 恢 复 的 空间 尺度 要 多 大 , 目 前 的 科学 研究 还 不 能 准 确 回答 这 个 问题 , 还 有 待 于 开展 可 重复 的 和 长 期 的 试验 和 观测 ; (6) 生态 系统 恢复 的 机 理 还 不 清楚 , 尤 其 是 重新 引进 当地 消失 的 物 种 ` 外 来 种 在 恢复 中 的 角色 还 难以 正确 判断 ; 《77 退 化 生态 系统 恢复 与 重建 技术 尚 不 成 熟 , 目前 恢复 生态 学 中 所 用 的 方法 均 来 自 相 关 学 科 , 尚 需 形 成 独 具 特 色 的 方法 体系 ;(〈8) 恢 复生 态 学 的 发 展 需要 科学 工作 者 、 政 府 、 民 众 的 充分 合作 , 通 过 互相 交流 信息 、 方 法 和 经 验 , 从 而 可 加 快 恢复 全 球 已 退化 的 生态 系 统 , 事实 上, 这些 问题 也 是 恢复 生态 学 成 熟 所 必须 解决 的 , 也 是 恢复 生态 学 近期 的 发 展 方向 。 结合 我 国 实 际 , 除 了 在 理论 上 要 进一步 跟踪 国际 恢复 生态 学 进展 并 有 所 突破 外 , 还 应 加 强 退 化 生态 系统 恢复 的 实践 工作 , 这 些 工作 包括 沿海 经 济 发 达 地 区 环境 污染 及 其 治 理 , 重要 湿地 的 恢复 与 重建 , 水 体 污染 治理 , 森林 退化 与 结构 优化 ,草地 退化 控制 与 恢复 , 农用 土地 退化 , 土 地 荒漠 化 等 。 最 近 , 我 国 开始 实施 西部 大 开发 战略 , 其 中 西部 的 生态 环境 重建 被 列 为 优先 发 展 领域 , 为 此 , 国 家 将 在 重庆 、 四 川 、 陕 西 、 贵 州 、 云 南 、 西 藏 、 甘肃 、 青 海 、 宁 夏 、 新 疆 等 10 省 市 区 约 5. 28 X10*km? 土地 上 开展 生态 环境 建设 工程 、 退 耕 还 林 〈 草 ) 工程 、 天 然 林 保护 工程 和 防护 林 工 程 等 项 目 , 和 希望 能 在 沙漠 利用 、 水 土 流 失 区 以 植树 种 草 为 中 心 的 植被 建设 、 长 江 黄 河源 区 生态 环境 重建 .黄土 高 原生 态 农 业 、 巷 漠 化 防治 与 北方 风沙 治理 等 方面 有 所 突破 。 参考 文献 陈 灵芝 , 陈 伟 烈 (主编 );《 中 国 退化 生态 系统 研 究 》, 北 京 : 中 国 科 技 出 版 社 ,1995。 余 作 岳 , 彭 少 麟 (主编 ):《 热 带 亚热带 退化 生态 系统 植被 恢复 生态 学 研究 》 广 州 :广东 科技 出 版 社 , 1996 。 Hobbs ,R. J. :Towards a conceptual framework for restoration ecology,Restoratzozz 五 col. ,4 (2) : 93 之 1T0,1994。 Jrdam, 友 全 REGIRDIR AI 和 人 be 可 加 Restoratioz ecology: Q 5Sy1aitpetc approac 加 ecological 7reseazc 几 , Cambridge: ”Cambridge University Press,1987 。 ( 余 作 千 ) 中 国 景观 生态 学 研究 (CStudies on Landscape Ecology in China) 景观 生态 学 是 介 于 地 理学 与 生态 学 之 间 的 一 门 新 兴 交 叉 学 科 。 它 以 景观 为 研究 对 象 , 而 又 改造 了 地 理学 中 原 有 的 景观 意义 , 将 景 观 定义 为 空间 上 灸 艇 出 现 和 紧密 联系 的 生态 系统 组 合 , 具 有 可 辨识 性 、 空 间 重复 性 与 空 间 异 质 性 等 鲜明 特征 , 从 而 使 生态 学 的 研究 从 微观 走向 宏观 。 概 而 言 之 , 景 观 生态 学 是 一 门 研究 空间 格局 对 生态 过 程 影响 的 科学 , 它 把 空间 异 质 性 作为 生态 系统 中 的 重要 因 251 素 , 并 视 空间 动态 与 研究 系统 时 间 变 化 的 生 态 学 同等 重要 。 、 景 观 生态 学 的 发 展 “景观 生态 学 ”一 词 是 在 1939 年 由 著名 德国 地 植物 学 家 C. Troll 在 利用 航空 照片 研 究 东 非 土 地 利用 问题 时 首先 提出 来 的 。 但 直 到 1982 年 国际 景观 生态 学 会 (IALE) 成 立 , 才 大 大 推动 了 景观 生态 学 的 发 展 。 在 欧洲 大 体 经 历 了 以 景观 描述 为 特征 的 自然 景观 学 阶 段 , 以 研究 景观 建造 和 景观 美学 为 重点 的 人 文 景观 学 阶段 , 和 以 景观 规划 设计 和 综合 开 发 利用 为 重点 的 综合 景观 学 阶段 。 在 美国 景 观 生 态 学 的 发 展 则 更 多 地 汲取 了 生物 生态 学 的 成 果 .。 当 前 国际 上 逐渐 形成 了 以 下 流派 :1. 美国 的 空间 格局 和 景观 行为 研究 ; 2. 荷兰 和 德国 的 土地 生态 设计 ; 3. 东欧 的 景观 综合 研 究 与 景观 生态 规划 ; 4. 加 拿 大 和 澳大利亚 的 土地 生态 分 类 ; 5. 前 苏联 的 景观 地 球 化 学 和 地 理 系 统 学 说 ; 6. 中 国 的 生态 建设 与 生态 工 程 方向 。 中 国 景观 生态 学 的 发 展 源 于 80 年 代 初 林 超 、 陈 昌 笃 和 黄 锡 畴 等 的 大 力 介绍 和 倡导 。 陈 昌 笃 的 “ 论 地 生态 学 ”一 文 实际 上 阐 述 的 是 景观 生态 学 的 研究 内 容 ;, 黄 锡 畴 等 在 “长 白山 高 山 苔 原 的 景观 生态 分 析 ” 一 文中 , 应 用 景观 地 球 化 学 的 方法 对 我 国 一 类 极 具 特 色 的 景观 进行 了 别开生面 的 剖析 , 景 贵 和 的 “土地 生态 评价 与 土地 生态 设计 ”一 文 则 将 景 观 生 态 学 的 思想 应 用 到 土地 类 型 和 评价 研 究 , 反 映 出 加 拿 大 和 澳大利亚 土地 生态 学 派 的 特点 ; 其 后 傅 伯 杰 、 王 仰 麟 等 在 这 个 方面 先后 开展 了 深入 工作 , 主 要 集中 于 黄土 高 原 和 华北 地 区 的 农业 景观 。 肖 笃 宁 等 在 “沈阳 西 郊 景观 格局 变化 的 研究 ”一 文中 , 首 次 将 美国 的 景观 生态 空间 分 析 方 法 引入 我 国 并 运 用 于 研究 城郊 景观 的 动态 变化 , 对 于 景观 空 间 格 局 的 指标 计算 提出 了 若干 创见 。 其 后 景 252 观 格局 的 研究 渐 成 热点 , 对 农 区 、 林 区 、 城 郊 、 城 市 力 至 风景 名 胜 区 的 景观 格局 研究 论 文 层出不穷 。 随 着 景观 生态 研究 的 道 勃 开展 , 先后 召开 过 三 次 全 国 性 的 学 术 讨 论 会 (1989 沈阳 ,1996 北京 ,1999 昆明 ) 和 一 次 国际 性 的 学 术 讨论 会 (1998 沈阳 )。 同时 在 生态 学 会 和 地 理学 会 主持 召开 的 有 关 学 术 活 动 中 也 有 大 量 的 景观 生态 学 论文 。 目 前 已 出 版 的 主要 成 果 有 : 肖 笃 宁 主 编 的 《景观 生态 学 理论 、 方 法 及 应 用 》 (1991) 和 《景观 生态 学 研究 进 展 》 (1999), 董 雅文 的 《城市 景观 生态 》 (1993), 徐 化 成 的 《景观 生态 学 》(1996), 俞 孔 坚 的 《景观 : 文化 、 生 态 与 感知 》(1999) 。 以 案例 研究 为 主 的 论著 有 杨 子 生 的 《怒江 峡 谷 景观 格局 动态 变化 与 优化 设计 研究 》 (1996), 杨 树 华 、 贺 彬 的 《滇池 流域 景观 格 局 与 面 源 污 染 控 制 》(1998) 等 。 同 时 , 国 内 重要 刊物 上 发 表 的 景观 生态 学 论文 也 大 量 涌 现 。 其 中 傅 伯 杰 、 陈 利 项 等 人 对 景观 多 样 性 的 研究 , 俞 孔 坚 对 景观 安全 格局 的 研究 , 徐 化 成 、 郭 晋平 等 对 森林 景观 的 研究 , 肖 竺 宁 、 胡 远 满 、 王 宪 礼 等 对 湿地 景观 的 研究 , 高 琼 等 对 草地 景观 的 研究 , 吴 兆 录 等 对 景观 尺度 多 样 性 保护 与 人 居 环 境 的 研究 , 鹤 海 亭 等 对 农 牧 交错 带 景观 和 环境 变化 的 研究 , 曾 辉 等 对 经 济 快速 增长 区 景观 变化 的 研究 , 邵 国 凡 、 谢 志 雷 等 对 景观 动态 模型 的 研究 , 尹 澄清 等 对 水 陆 交 错 带 景观 的 研究 , 赵 界 等 对 城郊 景 观 的 研究 , 杨 士 弘 、 管 东 生 、 宗 跃 光 、 李 团 胜 等 对 城市 景观 格局 的 研究 , 李 晓 文 对 景观 生态 决策 支持 系统 模型 的 研究 , 贾 宝 全 、 篆 学 礼 、 王 根 绪 、 周 华 荣 等 对 干旱 区 和 绿洲 景 观 生 态 的 研究 , 杨 桂 华 、 钟 林 生 等 对 生态 旅 游 的 研究 等 , 都 是 比较 有 影响 的 成 果 。 、 景 观 生态 学 的 理论 框架 1 二 当 驳 条 网 本 于 作 和 关山 关于 天 质 性 ”景观 是 由 景观 要 素 有 机 联系 组 成 的 复 杂 系 统 , 含 有 等 级 结构 , 具 有 独立 功能 特性 和 明显 视觉 特征 的 地 理 实 体 。 异 质 性 是 系统 或 系统 属性 的 变异 程度 。 在 景观 尺度 上 , 空 间 蜡 质 性 包括 空间 组 成 、 空 间 构 型 和 空间 相 关 三 部 分 内 容 。 蜡 质 性 同 抗 干扰 能 力 、 恢 复 能 力 、 系 统 稳定 性 和 生物 多 样 性 有 密切 关系 。 景观 格局 是 景观 异 质 性 的 具体 表现 。 2. 景观 研究 的 尺度 性 ”尺度 是 研究 客 体 或 过 程 的 空间 维和 时 间 维 , 可 用 分 辩 率 与 范围 来 描述 , 它 标志 着 对 所 研究 对 象 细 节 了 解 的 水 平 。 景 观 生态 学 研究 基本 上 是 对 应 着 中 尺度 的 范围 , 即 从 几 和 平方 千 米 到 几 百 平方 千 米 , 从 几 年 到 几 百 年 。 一 般 说 来 , 研 究 对 象 的 空间 尺度 越 大 , 与 之 对 应 的 景观 过 程 时 间 尺 度 也 越 长 。 3. 景观 结构 的 镶 谈 性 空间 异 质 性 的 表现 形式 有 两 种 , 即 梯度 与 灸 内 。 镰 骨 的 特 征 是 空间 对 象 聚 集 而 形成 清楚 的 边界 , 连 续 发 生 中 断 和 突变 。 土 地 镰 骨 是 景观 和 区 域 生 态 学 的 基本 特征 。Forman 提出 的 斑 块 一 廊 道 一 基质 模型 即 是 对 此 的 一 种 理论 表述 。 景 观 镶 峙 的 测度 包括 多 样 性 、 边 缘 、 中 心 斑 块 和 斑 块 总 体格 局 等 。 4. 生态 流 的 空间 聚集 与 扩散 ”生物 物 种 与 营养 物质 和 其 他 物质 、 能 量 在 各 个 空间 组 分 间 的 流动 被 称 为 生态 流 。 它 们 是 景观 中 生态 过 程 的 具体 体现 。 受 景观 格局 的 影响 ,这 些 生 态 流 分 别 表现 为 聚集 与 扩散 。 属 于 跨 生 态 系统 间 的 流动 , 以 水 平流 为 主 。 景 观 中 的 能 量 、 养 分 和 物种 的 流动 取决 于 5 种 主要 媒 介 物 或 传输 机 制 , 风 、 水 、 飞 行动 物 、 地 面 动物 和 人 。 5. 景观 的 自然 性 与 文化 性 ” 按 人 类 活 动 的 影响 程度 可 将 景观 划分 为 自然 景观 、 管 理 景观 、 耕 作 景 观 、 城 郊 景观 和 城市 景观 。 在 这 一 变化 梯度 上 ,, 斑 块 的 类 型 、 大 小 、 密 度 、 形状 都 呈现 有 规律 的 变化 , 线 状 廊 道 和 网 络 也 逐步 增加 。 6. 景观 演化 的 不 可 逆 性 与 人 类 主导 性 景观 系统 是 一 个 具有 耗 散 结构 的 开放 系 统 , 其 宏观 运动 过 程 是 不 可 逆 的 , 它 通过 开 放 从 环境 引入 负 焙 而 向 有 序 发 展 。 景 观 演化 的 动力 机 制 有 自然 干扰 与 人 为 活动 影响 两 个 方面 。 由 于 当今 世界 人 类 活动 影响 的 普遍 性 与 深刻 性 , 对 于 作为 人 类 生存 环境 的 各 类 景 观 而 言 , 人 类 活动 对 景观 演化 的 影响 无 疑 起 着 主导 作用 。 7. 景观 价值 的 多 重 性 ”景观 作为 一 个 由 不 同 土地 单元 久 能 组 成 、 具 有 明显 视觉 特 征 的 地 理 实体 , 兼 具 经 济 、 生 态 和 美学 价值 。 这 种 多 重 性 价值 的 判断 和 优化 是 景观 规划 和 管理 的 基础 。 三 、 发 展 具 有 中 国 特色 的 景观 生态 学 我 国 是 一 个 幅员 辽 益 、 人 口 众 多 、 历 史 悠久 的 发 展 中 国家 ,有 几 千 年 的 农耕 历史 ,大 部 分 国土 上 的 景观 变化 已 深 深 打上 了 人 类 活 动 的 印记 。 因 此 我 国 的 景观 生态 学 研究 必须 立足 国情 , 以 人 工 一 自然 景观 、 管 理 景观 为 主要 研究 对 象 , 把 景观 和 区 域 尺度 上 的 生态 建设 作为 研究 重点 。 在 概念 内 涵 上 , 我 们 将 景观 尺度 上 的 生态 建设 称 为 景观 生态 建设 , 即 一 定 地 域 、 跨 生态 系统 、 适 用 于 特定 景观 类 型 的 生态 建设 。 它 以 景观 单元 空间 结构 的 调整 和 重新 构建 为 基本 手段 , 包 括 调整 原 有 的 景观 格局 、 引 进 新 的 景观 组 分 等 , 以 改善 受 胁迫 或 受 损失 的 生态 系统 的 功能 , 大 幅度 提高 景观 系统 的 总 体 生产 力 和 稳定 性 , 将 人 类 活动 对 景观 演化 的 影响 导 人 正 向 的 良性 循环 。 关于 景观 生态 建设 的 目标 与 内 容 可 归纳 如 下 : 调整 或 构建 新 的 景观 空间 结构 , 增 加 景 观 的 异 质 性 和 稳定 性 , 创 造 出 优 于 原 有 景观 系统 的 经 济 和 生态 效益 。 253 控制 人 类 活动 的 方式 与 强度 , 补 偿 和 恢 复 景观 的 生态 功能 , 如 对 土地 利用 方式 的 改 变 , 对 耕 垦 、 采 做、 放牧 强度 的 调节 。 按 生 态 学 规律 进行 可 更 新 自然 资源 的 开 发 与 生产 活动 , 提 高 景观 内 各 生态 系统 的 总 生产 力 。 我 国 各 地 农村 丰富 多 彩 的 生态 农业 技术 与 工程 样板 有 力 地 反映 出 农田 景观 生态 建设 的 成 就 。 根 据 仿 自然 原理 , 建 设 与 自然 系统 相 协调 的 新 型 人 工 景观 。 随 着 我 国 社会 经 济 发 展 程度 的 提高 , 人 们 的 生态 意识 、 环 境 意 识 逐 步 加 强 , 景 观 生 态 学 在 我 国 的 应 用 也 必 将 越 来 越 广 , 在 理论 与 方法 上 也 将 在 国际 景观 生态 学 界 越 来 越 独 具 特 色 。 参考 文献 肖 笃 宁 主 编 : 《景观 生态 学 : 理论 、 方 法 及 应 用 》, 北 京 : 中 国 林业 出 版 社 ,1991 。 肖 笃 宁 主 编 :《 景 观 生 态 学 研究 进展 》, 长 沙 : 湖 南 科 学 技术 出 版 社 ,1999。 Forman,R. T. 工 . : Zand Mosaics: the 开 cology of Zandscaze aaa Region。Cambridge: Cambridge University Press,1995。 ( 肖 笠 宁 ) 保护 生物 学 (Consetrvation Biology) 1. 学 科 的 主要 研究 领域 和 对 象 、 性 质 及 其 在 生物 学 中 的 位 置 保护 生物 学 是 生物 学 的 一 个 分 支 , 是 二 级 生物 学 学 科 。 生 物 多 样 性 是 生物 的 存在 形 式 。 生 物 圈 的 结构 和 功能 与 生物 多 样 性 密切 相关 。 以 遗传 杂 合 性 下 降 为 表征 的 遗传 多 样 性 损失 , 可 能 降低 物种 的 生存 力 。 物 种 灭绝 使 物种 多 样 性 降低 。 物 种 多 样 性 和 生态 环境 变化 又 影响 着 生态 系统 多 样 性 。 因 此 , 保 护 254 生物 学 与 生物 多 样 性 密切 相关 , 从 某 种 意义 上 说 , 保 护 生 物 学 是 研究 生物 多 样 性 保护 和 持续 利用 的 科学 , 是 研究 如 何 保护 生物 物种 及 其 生存 环境 , 从 而 达到 保护 和 持续 利用 生 物 多 样 性 的 科学 。 保护 生物 学 是 一 门 综合 性 学 科 , 目 标 是 评估 人 类 对 生物 多 样 性 的 影响 , 提 出 防止 物 种 灭绝 的 具体 措施 。 它 具有 理论 科学 和 应 用 管理 科学 的 双重 特征 , 由 基础 生物 学 、 应 用 生物 学 和 社会 科学 交叉 融合 而 成 。 2. 保护 生物 学 的 诞生 20 世纪 70 年 代 , 科技 界 和 许多 国家 开始 注意 人 类 经 济 活动 对 环境 的 污染 和 野生 物种 的 生存 危机 , 但 是 当时 没有 专门 研究 生物 多 样 性 的 学 科 , 有 关 物 种 生存 条 件 、 灭 绝 机 制 以 及 环境 保护 的 研究 多 散 见 于 各 个 基础 生物 学 科 之 中 . 随 着 生物 多 样 性 问题 的 日 益 突 出 , 有 关 研 究 资料 的 积累 , 有 关 保 护 生 物 学 的 研 究 人 员 迫 切 需 要 交流 信息 , 于 是 ,1978 年 第 一 届 国际 保护 生物 学 大 会 在 美国 圣地 亚 哥 动 物 园 召开 。1985 年 , 国 际 保护 生物 学 学 会 成 立 。 现 在 保护 生物 学 学 会 成 为 北美 会 员 人 数 增长 最 快 的 一 个 学 会 。 3, 中 国保 护 生 物 学 的 研究 状况 及 发 展 中 国保 护 生物 学 研究 起 步 较 晚 , 力 量 薄 弱 。80 年 代 , 中 国 大 多 数 物种 受 威胁 状态 不 明 , 重 点 保护 动物 缺乏 长 期 的 、 系 统 的 有 效 监测 。 许 多 新 方法 和 新 技术 还 没有 应 用 。 许 多 自然 保护 区 虽然 已 经 建立 , 但 是 其 状况 即 使 不 像 世界 资源 所 等 于 1992 年 所 报道 的 那 样 “仅仅 存在 于 纸 面 上 ”的 话 , 其 设计 与 管 理 的 确 有 竺 进一步 提高 。 人 口 饱 和 、 经 济 发 展 不 平衡 、 国 民 教育 程度 偏 低 、 环 境 保护 意识 欠缺 、 传 统 医学 依 赖 于 动 植物 等 特点 决定 了 中 国保 护 生物 学 研 究 的 特点 。 目 前 , 为 保护 目 然 环 境 和 野生 生 物 , 需要 探讨 如 下 问题 : 在 中 国 , 多 大 面积 的 自然 环境 应 该 受到 保护 ? 自然 环境 应 该 保护 到 何 种 程度 ?怎样 重建 野生 动物 的 栖息 生境 ? 这 些 问 题 的 深入 研究 将 推动 中 国 的 生物 多 样 性 保护 。 尽管 1959 年 中 国 科 学 院 在 易 湖 山 建 立 了 中 国 第 一 个 自然 保护 区 , 但 真正 的 生物 多 样 性 保护 和 研究 开始 于 80 年 代 后 期 。1990 年 中 国 科 学 院 成 立 了 生物 多 样 性 工作 组 , 1992 年 成 立 了 生物 多 样 性 委员 会 ,统一 协调 中 国 科学 院 生 物 多 样 性 研究 工作 。 教 育 部 高 校生 物 多 样 性 协调 委员 会 也 相继 成 立 。1993 年 《生物 多 样 性 》 创 刊 发 行 , 目 前 《生物 多 样 性 沁 经 成 为 国内 影响 较 大 的 生物 学 期 刊 。 1994 年 中 国政 府 发 布 了 《中 国 21 世纪 议程 》。 在 UNEP 等 国际 组 织 的 资金 支持 下 , 履 行 《生物 多 样 性 公约 》 的 国家 纲领 性 文件 《中 国 生物 多 样 性 保护 行动 计划 》(1994) 和 《中 国 生物 多 样 性 国情 研究 报告 》(1998) 中 英文 版 相继 问世 , 在 国内 外 产生 了 较 大 影响 , 表 明 中 国 加 快 了 生物 多 样 性 研究 和 保护 的 步伐 。 从 90 年 代 中 期 开始 , 中 国 科 学 院 生 物 多 样 性 委员 会 开始 组 织 出 版 《生物 多 样 性 研究 处 书 》 和 《生物 多 样 性 译 从 》, 先 后 出 版 了 《保护 生物 学 》《 生 物 多 样 性 研究 的 原理 与 方 法 六 《中 国 动 植物 的 遗传 多 样 性 》 《物种 多 样 性 研究 与 保护 》《 中 国 重点 地 区 与 类 型 生 态 系统 多 样 性 信 《 人 类 活动 对 生态 系统 多 样 性 的 影响 入 《中 国 森 林 多 样 性 及 其 地 理 分 布 兴 等 专著 .“ 八 五 ” 期间, 中 国 科学 院 组 织 了 重大 研究 项 目 “生物 多 样 性 保护 与 持续 利 用 的 生物 学 基础 ", 由 汪 松 、 陈 灵芝 主持 。 同 期 , 国 家 科 委 组 织 了 重大 研究 项 目 “ 中 国生 物 多 样 性 保护 的 生态 学 基础 *, 由 张 新 时 和 钱 迎 倩 主持 。 国 家 自然 科学 基金 委员 会 组 织 了 重大 研究 项 目 “ 中 国 主 要 濒危 植物 保护 生物 学 研究 ”, 由 洪 德 元 主持 。“ 九 五 ”期 间 , 中 国 科 学 院 组 织 了 “澜沧江 流域 人 文 因 素 对 生 物 多 样 性 影响 机 制 的 研究 ”人 “中 国 特有 关 椎 动物 繁殖 行为 生态 学 研究 ”等 重大 研究 项 目 , 国家 自然 科学 基金 委员 会 则 组 织 了 重大 研究 项 目 “ 中 国 关 键 地 区 生物 多 样 性 保育 的 研 究 ”。 这 些 研 究 项 目 促 进 了 中 国保 护 生 物 学 研究 的 发 展 ,初步 明确 了 我 国 一 些 重要 森林 、 草原 、 淡 水 和 珊瑚 礁 生 态 系统 的 受 损 现状 及 其 原因 , 评 估 了 重要 濒危 物种 的 受 威胁 状态 及 其 机 制 , 为 生物 多 样 性 保护 提供 了 一 定 的 科学 依据 。 其 中 一 些 工作 在 国际 学 术 界 产生 了 重要 影响 。 如 : 关于 大 熊猫 、 廉 庵 等 濒危 动物 方面 的 研究 成 果 、 和 常温 下 植物 种 子 的 超 干 保存 方法 等 。 此 外 , 在 白 鳍 豚 及 热带 植物 迁 地 保护 方面 也 取得 了 很 好 的 成 果 。 中 国 是 生物 多 样 性 极其 丰富 的 国家 , 自 然 环 境 包括 从 热带 雨林 到 寒 温带 针 叶 林 的 全 部 自然 景观 。 从 铬 峨 的 喜马拉雅 山 、 高 管 的 青藏 高 原 到 沟 密 纵横 的 黄土 高 原 、 广 阔 无 塌 的 戈壁 沙滩 以 及 众多 的 人 口 .古老 的 文明 ,这 一 切 决定 了 我 国保 护 生 物 学 研究 对 象 的 基本 特征 。 半 个 世纪 以 来 , 特别 是 最 近 20 年 来 , 随 着 我 们 对 人 与 自然 关系 认识 的 变迁 , 以 及 在 自然 保护 , 特 别 是 野生 动物 保护 中 所 做 的 大 量 工 作 , 有 必要 总 结 其 中 的 经 验 教训 , 逐 步 形成 有 中 国 特色 的 保护 生物 学 理论 体系 。 几 个 中 国保 护 生 物 学 研究 及 应 用 的 实 例 : (1) 和 白 鳍 豚 的 保护 白 鳍 豚 〈Zzpotes zeZil0ifer) 是 世界 级 稀有 动物 , 属 于 淡水 用 类 , 是 现代 鲸 类 中 最 古老 的 一 种 , 具 有 很 高 的 科学 价值 。 目 前 , 由 于 长 江 生态 环境 的 变 化 , 白 鳍 豚 的 数量 急剧 下 降 , 据 最 近 的 估计 , 其 种 群 数量 不 足 100 头 , 相 应 的 有 效 种 群 仅 20 头 左右 ,其 数量 很 可 能 已 低 于 最 小 可 生存 种 群 数量 。 我 国有 关 部 门 和 研究 机 构 为 拯救 这 一 珍稀 物种 开展 了 大 量 的 工作 。 通 过 种 群 数量 监测 、 种 群生 存 力 和 致 危 因 素 分 析 , 发 255 现 白 鱼 豚 种 群 濒危 有 白 鱼 豚 自身 的 原因 , 即 内 因 ; 也 有 人 类 活动 造成 的 影响 , 即 外 因 , 后 者 是 主要 的 。 内 因 : 白 鳍 豚 繁 殖 力 低下 、 食 性 单一 等 , 是 造成 白 鳍 豚 种 群 濒危 的 内 在 因 素 。 外 因 : 过 度 渔 捞 业 破坏 白 鱼 豚 赖 以 生存 的 鱼 类 资源 和 直接 伤害 白 鳍 豚 , 迅速 发 展 的 航运 业 挤 占 了 白 鳍 豚 生 存 的 有 限 空 间 , 干 扰 了 白 鱼 豚 的 声 纳 系统 , 螺旋桨 亦 可 直接 击 躲 白 鱼 豚 ;水 利 设施 的 建设 改变 了 过 去 沿江 湖 泊 、 小 支流 的 通 江 环 境 , 使 得 白 鳍 豚 栖 息 小 生 境 丧 失 或 变 差 和 对 白 鱼 豚 产 生 间 接 影 响 ; 长 江水 体 污 染 。 据 此 ,提出 对 白 鱼 豚 的 保护 对 策 ,包括 迁 地 保护 .饲养 繁殖 和 栖息 地 保护 。 迁 地 保护 的 地 点 定 在 湖北 省 石 首 市 境内 的 长 江天 鹅 洲 , 并 建立 了 国家 级 白 鳍 豚 自 然 保护 区 。1987 一 1988 年 , 对 长 江天 牲 洲 经 过 一 年 的 调查 , 从 水 质 理化 特征 、 生 物 生 产 力 、 渔业 、 水 文 、 周 围 工 农业 发 展 、 人 口 等 角度 分 析 论 证 了 建 该 保护 区 的 可 行 性 。 为 了 确保 白 鱼 豚 引进 后 的 安全 ,1990 一 1995 年 , 又 连 续 5 年 引入 江豚 进行 试 养 。 江 豚 在 该 保护 区 内 生长 、 发 育 、 繁 殖 正常 , 为 迁 人 白 鳍 豚 葛 定 了 基础 。1995 年 12 月 19 日 , 一 头 肉 性 白 鳍 豚 已 被 引入 该 保护 区 。 该 豚 体 长 2. 29 m, 体重 约 150 kg。 目 前 的 问题 是 如 何 尽 快 、 尽 多 地 迁 入 白 鳍 豚 。 通过 对 白 鳍 豚 在 饲养 条 件 下 的 研究 , 在 饲养 理论 与 技术 (如 食物 选择 、 水 质 控制 、 疾 病 防 治 和 血液 指标 监测 等 )、 行 为 学 、 生 理 生 化 、 声 学 和 遗传 学 等 领域 摸索 了 一 套 较 为 系 统 的 白 鱼 豚 饲养 生物 学 理论 和 技术 , 并 计划 开展 白 鳍 豚 人 工 采 精 、 精 子 和 胚胎 冷藏 技术 的 研究 , 为 野生 白 鳍 豚 就 地 和 迁 地 保护 做 了 理论 准备 。 白 鳍 豚 栖 息 地 保护 。 长 江 环境 在 不 断 亚 化 , 近 期 内 难以 改变 这 种 状况 。 把 白 鱼 豚 分 布 相对 集中 、 环 境 条 件 较为 适合 的 江 段 划 为 256 白 鱼 豚 自 然 保 护 区 , 对 于 保护 白 鳍 豚 现 有 不 多 的 栖息 地 、 延 缓 白 鳍 豚 灭 绝 速度 是 有 益 的 和 必要 的 。 (2) 大 熊猫 的 保护 及 其 栖息 地 工程 大 熊猫 (4ziwzropoada melazolexca) 是 现 仅 分 布 于 中 国 的 珍贵 子 遗 物种 。 它 既是 中 国 的 国宝 , 也 是 世界 自然 历史 遗产 .300 多 万 年 以 前 , 大 熊猫 曾 广 泛 分 布 于 东亚 的 许多 地 区 。 人 类 的 狩猎 、 大 规模 的 农业 垦荒 以 及 伐木 活动 , 严 重地 破坏 了 大 熊猫 的 栖息 地 。 现 在 大 熊猫 的 分 布 区 仅 局 限于 青藏 高 原 东 缘 , 四 川 省 和 甘 肃 省 境内 的 岷 山 山脉 、 邓 峡 山 、 大 相 岭 、 小 相 岭 、 凉 山 和 陕西 省 秦岭 部 分 地 区 。 现 存 的 栖息 地 被 割裂 成 十 几 个 相互 隔绝 的 小 区 , 1 000 多 只 大 熊猫 被 道路 、 河 流 、 和 森林 皆 伐 区 、 农田 和 人 类 居住 地 分 割 成 20 多 个 小 群体 , 这 些小 种 群 对 影响 种 群 数量 变化 的 随机 因素 十 分 敏感 , 极 易 在 局 部 地 区 灭绝 。 栖 息 地 片段 化 也 限制 了 熊猫 群体 间 的 基因 交流 , 加 速 近 交 和 遗传 漂 变 ,造成 种 群 遗传 多 态 性 降低 ,给 大 熊猫 种 群 的 恢复 造成 困难 。 栖 息 地 片段 化 已 成 为 保护 大 熊猫 这 一 濒危 物种 的 严重 障 碍 。 针 对 这 一 情况 , 中 国政 府 为 保护 大 熊猫 投入 了 巨大 的 人 力 和 物力 , 并 依 专家 的 考证 相继 制定 了 《中 国 大 熊猫 及 其 栖息 地 保护 管 理 计划 》 和 《中 国保 护 大 熊猫 及 其 栖息 地 工 程 》。 该 保护 工程 的 实施 将 从 根本 上 缓解 栖息 地 片段 化 给 大 熊猫 带 来 的 困境 , 遏 止 大 驴 狂 栖息 地 丢失 的 趋势 , 并 进一步 恢复 和 发 展 大 熊猫 潜在 的 栖息 地 , 为 其 生存 创造 必需 的 条 件 , 进 而 促进 大 熊猫 种 群 的 恢复 和 发 展 。 保护 工程 主要 包括 五 个 方面 的 内 容 : 外 完善 已 建立 的 13 个 保护 大 熊猫 的 自然 保护 区 的 建设 与 管理 ,@ 在 大 熊猫 集中 分 布 区 和 重要 栖息 地 新 建 自然 保护 区 ;四 建立 保护 走 廊 带 将 大 熊猫 保护 区 连 成 网 络 , 四 建立 保护 站 为 保护 区 外 的 大 熊猫 及 其 栖息 地 提供 有 效 的 保证 ;@@ 加 强 以 大 熊猫 饲养 繁殖 和 生态 学 为 重点 的 科学 研究 。 保护 工程 的 效益 将 体现 在 以 下 几 个 方 面 : @ 改 善 大 熊猫 栖息 地 被 分 割 的 现状 , 稳 定 现存 的 野生 大 熊猫 种 群 ,@ 保 护 与 大 熊猫 同 域 分 布 的 珍稀 动 植物 , 为 我 国生 物 多 样 性 保护 事业 做 出 贡献 ; @@ 保 护 长 江 、 黄 河上 游 多 条 主要 支流 的 水 源 涵养 林 ; 四 改变 山区 群 众 传统 的 落后 生产 方式 , 带 动 贫困 地 区 的 经 济 发 展 ;@) 提 高 中 国 在 自然 保护 方面 的 声誉 , 带动 中 国 野 生动 物 保护 工作 走向 新 水 平 。 (3) 廉 记 的 迁 地 保护 , 康 鹿 起 源 于 第 四 纪 更 新 世 , 约 250 万 年 前 。 曾 分 布 于 东经 110” 以 东 ,北纬 45" 以 南 的 广大 地 区 .我 国 东 南部 、 南 至 海南 岛 及 东 至 朝鲜 和 日 本 , 都 发 现 过 康 鹿 的 化 石和 亚 化 石 。19 世纪 , 野 生 廉 鹿 种 群 在 我 国 东 南 地 区 灭绝 。 我 国 历代 皇家 猎 苑 都 圈养 过 床 鹿 。1869 年 以 后 床 鹿 被 引入 欧洲 , 而 我 国 南海 子 麻 鹿 群 则 毁 于 1900 年 第 二 次 鸦片 战争 八国 联军 人 侵 北 京 之 投 。 19 世纪 末 , 英 国 十 一 世 Bedford 公 届 从 欧洲 各 地 动物 园 收购 了 18 只 康 鹿 , 放养 在 乌 邦 寺 庄 园 。 康 鹿 在 乌 邦 寺 顺 利 繁殖 , 这 些 廉 鹿 引 种 到 世界 上 24 个 国家 , 并 已 经 繁殖 开 来 , 数量 达 2 000 多 只 。 我 国 于 1985 年 和 1987 年 分 别 将 康 鹿 引入 到 北京 南海 子 和 江苏 大 丰 。 目 前 , 两 地 的 廉 鹿 都 生长 良好 , 形 成 了 繁殖 群体 。1996 年 初 ,江苏 大 丰 康 鹿 保 护 区 有 康 鹿 180 多 只 , 北 京 南 海子 麻 鹿 生态 研究 中 心 养 有 康 鹿 120 多 只 ,.1993 年 从 北京 南海 子 引 种 到 湖北 长 江岸 边 的 天 鹅 洲 保护 区 , 现 已 形成 70 多 只 的 廉 鹿 繁殖 群体 。 另 外 , 我 国 研究 者 的 工作 已 逐步 形成 关于 廉 鹿 生理 生态 学 、 行 为 生态 学 的 基础 理论 , 正 在 尝试 恢复 廉 鹿 的 野生 种 群 。 《4) 西双版纳 热带 植物 的 迁 地 保护 由 于 其 特殊 的 地 理 位 置 、 优 越 的 气候 条 件 、 古 老 的 地 质 历 史 和 复杂 的 地 形 地 貌 , 西 双 版 纳 地 区 发 育 和 形成 了 多 样 化 的 植被 类 型 , 成 为 中 国生 物 多 样 性 最 丰富 的 地 区 之 一 。 这 块 19 200 km2 的 土地 ( 占 全 国土 地 面积 的 1/500) 上 有 高 等 植物 5 000 多 种 , 占 全 国 高 等 植物 总 数 的 1/6.。 由 于 人 口 增加 , 开发 强度 加 大 , 热 带 森 林 正 以 前 所 未 有 的 速度 减少 , 热 带 森 林 的 覆盖 率 由 50 年 代 初 的 60%% 降 到 现 在 的 30% 左 右 。 随 着 热带 森林 的 消失 , 热 带 植物 在 不 断 地 丧失 .根据 西双版纳 植被 类 型 、 植物 区 系 成 分 的 分 布 情况 分 析 , 估 计 天 然 森 林 每 减少 1 000 ha 左右 ,就 有 一 个 物种 消失 。 那么 ,, 自 50 年 代 以 来 , 流失 和 处 于 濒危 状态 的 热带 植物 可 能 有 500 一 800 种 , 占 该 地 区 整 个 植物 区 系 成 分 的 10% 一 15%。 如 何 保护 西 双 版 纳 的 热带 植物 多 样 性 已 成 为 人 们 共同 关 注 的 问题 。 迁 地 保护 作为 一 种 保护 手段 在 西 双 版 纳 自 80 年 代 初 就 开始 应 用 , 并 在 西 双 版 纳 热带 植物 园 内 建立 了 面积 为 80 ha 的 滇 南 珍稀 濒危 植物 迁 地 保护 区 。 西 双 版 纳 热带 植 物 迁 地 保护 起 始 于 80 年 代 初 , 经 过 十 多 年 的 研究 与 实践 , 不 仅 建 立 了 热带 植物 迁 地 保护 地 与 种 子 保 存 库 , 而 且 植 物 迁 地 保护 的 理论 与 方法 也 有 新 的 突破 , 如 植物 优先 保护 序列 的 综合 评价 、 植 物 迁 地 保护 的 最 小 种 群 、 活 植物 迁 地 保护 法 和 种 子 保存 技术 等 , 这 些 工 作 在 国内 外 都 处 于 较 领 先 的 水 平 , 得 到 了 国 际 社会 的 好 评 ,IUCN 的 学 术 负责 人 在 《植物 园 与 世界 自然 保护 策略 》 一 书 中 指出 :“ 西 双 版 纳 在 保护 方面 的 一 系列 做 法 , 是 抓 住 了 保 护 的 中 心 问题 , 世 界 上 其 他 植物 园 也 应 该 这 样 做 。” 西双版纳 热带 植物 园 利 用 其 较 大 面积 的 活 植物 标本 园 与 迁 地 保护 区 对 热带 植物 多 样 性 进行 保护 , 取 得 了 好 的 效果 。 人 申 已 迁 地 保护 的 植物 种 类 : 1985 一 1992 年 迁 地 保护 区 引入 产 在 西双版纳 地 区 的 国家 257 第 一 批 重点 保护 的 珍稀 濒危 植物 共 成 活 45 种 , 其 次 有 本 地 的 特有 种 、 栽 培植 物 野 生 类 型 和 汗 南 野生 植物 , 还 有 少量 相 邻 地 区 的 稀 有 种 、 濒 危 种 共 成 活 108 种 , 其 中 列 为 国家 第 一 批 保 护 的 有 55 种 (包括 相 邻 地 区 10 种 ), 国 家 第 二 批 保护 的 有 5 种 , 云 南 第 一 批 保 护 的 有 15 种 。 @) 保 护 树 种 的 状况 : 一 般 在 同一 气候 区 内 对 植物 的 引种 栽培 比较 容易 成 功 ,然而 , 西 双 版 纳 自 然 条 件 比较 复杂 ,95%% 的 土地 属于 山地 , 土 壤 有 砖 红 壤土 , 也 有 石灰 岩山 地 和 钙 质 土 。 而 西双版纳 植物 园 自然 条 件 相对 来 说 比较 简单 , 海拔 较 低 (570 一 650 m) 。 由 于 野 外 控 苗 成 活 率 低 , 恢复 生长 慢 , 适应 性 差 . 因 此 , 引 种 时 应 尽量 以 种 子 繁殖 为 主 , 选 择 与 原 产地 相似 的 生态 环境 种 植 。 在 引种 的 45 种 植物 中 有 31 种 采用 种 子 繁殖 , 占 总 数 的 69% , 并 且 用 营养 袋 育 苗 。 有 的 由 于 原 产 地 与 引种 地 的 生境 差异 大 , 如 云南 翅 子 树 原 产 地 在 海拔 1 200 一 1 460 mm 的 石灰 岩山 , 而 引 种 地 为 低 海拔 的 砖 红壤 土 , 大 果 青 冈 原 产地 在 海拔 1 000~1 800 mm 的 沟谷 林 中 , 引 种 地 为 低 海拔 (570 m) 的 沟谷 林 。 油 朴 虽 是 附近 树种 , 但 分 布 在 石灰 岩山 , 定 植 地 为 砖 红 壤 土 , 多 次 控 苗 生长 差 , 而 且 会 慢 慢 地 死去 。 版 纳 青 梅 因 侧根 和 须根 少 , 原 产地 为 沙土 , 移 植 时 带 土 困 难 , 而 且 伤 根 严 重 , 因 此 生长 迟 缓 , 长 势 差 .从 45 种 珍稀 濒危 植物 的 物候 看 , 幼 树 阶段 生长 节律 不 明显 , 一 年 中 各 株 生 长 期 往往 不 一 致 , 各 年 的 生长 因 气 候 不 同 生长 期 也 不 一 致 , 多 数 树 种 生长 时 间 长 , 有 的 甚 至 全 年 不 断 出 新 叶 , 到 了 接近 成 年 时 才 开 始 有 节律 性 。 尽管 植物 的 迁 地 保护 在 全 世界 范围 内 都 在 开展 , 但 仍 还 有 一 些 问题 需要 进一步 的 研 究 。 如 珍稀 、 濒 危 植 物 迁 地 保护 后 的 驯化 问 题 、 保 护 植物 的 再 引种 问题 等 。 植 物 园 〈 树 258 木 园 ) 虽然 能 对 一 些 植物 进行 迁 地 保护 , 但 是 它 毕 竟 只 是 这 些 受 威胁 植物 的 “避难 所 ”, 而 不 是 最 终归 宿 。 只 有 把 这 些 植物 “回归 ” 自 然 才能 达到 长 久 的 保护 。 由 于 热带 植物 群落 在 成 分 上 、 结 构 上 比 温 带 植物 复杂 得 多 , 所 以 热带 植物 “回归 ”难度 很 大 , 需 要 经 过 实 践 以 及 试验 不 断 探 索 新 方法 与 规律 。 4.。 保护 生物 学 的 未 来 保护 生物 学 的 研究 方向 可 分 为 三 个 主要 方面 : (1) 调查 编目 研究 : 对 某 个 国家 和 地 区 的 物种 特别 是 濒危 物种 进行 全 面 调查 , 划 分 受 威胁 的 等 级 , 编 制 红皮书 , 禁 止 濒危 物种 贸易 , 建立 自然 保护 区 ; (2) 濒危 物种 保护 生 物 学 研究 : 着 重 于 濒危 物种 的 种 群 、 生 殖 和 遗传 等 方面 的 生物 学 特性 研究 ; (3) 生物 多 样 性 整合 研究 : 对 生物 多 样 性 各 组 分 、 各 层 次 进行 全 面 研究 , 着 重 从 关键 地 区 生物 多 样 性 的 变化 与 机 制 上 , 揭 示 生 物 多 样 性 的 生态 系统 功能 以 及 人 为 及 自然 干扰 对 生物 多 样 性 丧失 的 作用 机 理 及 其 恢复 技术 。 目 前 , 国 际 科 联 和 联合 国 科教 文 组 织 发 起 并 实施 的 全 球 重大 合作 计划 DIVERSITAS (1996) 几乎 于 括 了 上 述 所 有 的 研究 内 容 , 并 更 强调 了 生物 多 样 性 的 生态 系统 功能 以 及 生物 多 样 性 保护 和 持续 利用 的 重要 性 。 当前 , 保 护 生物 学 有 许多 活 路 的 研究 领 域 , 如 小 种 群生 存 概率 、 确 定 和 保护 生物 多 样 性 热点 地 区 、 物 种 濒危 绝 灭 机 制 、 自 然 保 护 区 理论 与 立法 及 公众 教育 等 问题 。 参考 文献 蒋 志 刚 , 马克 平 , 韩 兴国 :《 保 护 生物 学 访 杭州 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1997。 Primack , 肛 也. : 下 sseztials o 太 Cozzse10QO7 Biology,Sinauer Associates, Inc. Sunderland, 了 SATL9935 Soule ,M. 下 上. , What is conservation biology, BioScierce,35. 727 一 734,1985 。 Soule ,M. 上 下. :Conservation biology and the “real world”,, In:Soule ,M. 匡 . (ed. ) ,CozsezazO7z Biology,THe Sciezce of Scarcity azd _ Diversity,1 一 12,Sinauer Associates,Sunderland,MA. 1986 。 Wilson,jE5 Oo The Diversity of Lizje, Cambridge, MA: Belknap Press of Harvard University Press,1992。 ( 薪 志 刚 “ 李 春 旺 ) 中 国 植 物 红 皮 书 (CChina Plant Red Data Book ) 植物 是 自然 生态 系统 中 的 生产 者 , 是 人 类 赖 以 生存 的 物质 基础 , 其 他 生物 也 直接 或 间接 地 依赖 植物 而 生存 .在 生物 多 样 性 中 , 植 物 物 种 为 其 主要 的 组 成 部 分 , 在 其 适应 的 环 境 中 组 成 不 同 的 植被 类 型 , 进 而 形成 多 种 以 植物 为 主 的 生态 系统 。 植 物 在 长 期 进化 过 程 中 形成 了 无 数 类 型 及 其 遗传 性 状 , 保 存在 物 种 及 其 种 群 之 中 。 植 物 物 种 作为 自然 的 基因 库 , 是 自然 界 留 给 人 类 最 宝贵 的 财富 。 自然 界 植物 物种 同 其 他 生物 一 样 , 其 发 生 、 发 展 、 误 退 直至 灭绝 要 经 历 一 个 漫长 的 历史 过 程 , 在 这 过 程 中 物种 的 形成 与 灭绝 的 速率 基本 接近 . 然而 , 自 人 类 社会 出 现 以 后 , 特别 是 近 几 十 年 来 , 随 着 人 口 的 剧 增 、 建 设 和 消费 以 及 药物 需要 的 增加 , 人 类 疝 目 然 界 索取 植物 资源 的 规模 越 来 越 大 , 强 度 越 来 越 高 , 甚 至 是 掠夺 式 的 开发 利用 , 和 森林 等 植被 遭受 目 益 严重 的 破坏 , 导 致 自然 生态 系统 亚 化 ,植物 资源 日 益 枯竭 , 物 种 的 生存 受到 严 重 威胁 ,从 而 大 大 加 快 了 物种 灭绝 的 速度 。 据 有 关 资 料 估计 , 到 20 世纪 末 , 全 世界 可 能 有 5 万 一 6 万 种 高 等 植物 受到 不 同 程度 的 威胁 。 我 国 由 于 历史 悠久 , 数 千年 来 砍伐 森林 、 开 垦 农 地 、 超 载 放 牧 、 破 坏 植被 和 长 期 开发 利 用 野生 植物 资源 , 估 计 受 威胁 的 物种 将 高 于 10% 的 世界 平均 比例 , 濒 危 和 受 威 胁 的 高 等 植物 可 达 4 000 一 4 500 种 , 约 占 物 种 总 数 的 6 训 20 世纪 ?70 年 代 末 , 世 界 自 然 保 护 联盟 GTUCN) 注意 到 野生 植物 物种 作为 商品 贸易 是 加 速 物种 濒危 乃至 灭绝 的 最 主要 原因 , 故 于 1978 年 在 华盛顿 拟 签 了 《濒危 野生 动 植物 种 国际 贸易 公约 》(CITES) ,从 而 有 效 保 护 部 分 濒危 物种 .1981 年 , 我国 加 入 该 组 织 后 , 为 加 快 植物 物种 的 保护 , 缩 短 与 发 达 国家 的 差 距 , 原 国务 院 环 境 领 导 小 组 办 公 室 随即 会 同 中 国 科 学 院 植物 研究 所 及 《中 国 植物 志 》 编 委 会 组 织 全 国 各 有 关 部 门 、 科 研 及 教学 单位 的 专家 拟订 国家 保护 植物 名 录 , 1982 年 整编 成 《国家 重点 保护 植物 名 录 》 送 发 有 关 单 位 , 1984 年 改 为 《中 国 珍 稀 濒 危 植 物 名 录 》( 以 下 简称 《名 录 》) , 并 由 国务 院 环 境 保护 委员 会 正式 公布 。 在 此 期 间 , 由 于 一 些 国 家 或 国际 组 织 陆续 编著 出 版 了 植物 红皮书 , 故 我 国 亦 决定 以 《名 录 》 为 依据 , 由 国家 环保 局 为 主 持 单 位 ,中 国 科 学 院 植物 研究 所 为 主编 单位 , 组 成 了 以 傅 立 国 任 主编 ,19 位 专家 、 教 授 参 与 的 第 一 册 《 中 国 植物 红皮书 》 编 委 会 , 邀 请 全 国 63 个 科 、 教 单位 的 180 位 专家 、 教 授 开展 了 珍稀 濒危 植物 的 调查 , 经 过 4 年 的 艰 苦 工 作 , 完 成 了 野外 考察 ,1996 年 编著 了 第 一 册 《 中 国 植 物 红皮书 一 一 稀有 濒危 植物 》 (以 下 简称 《红皮书 》》 的 中 文稿 及 英文 稿 , 应 邀 审 稿 的 教授 达 100 多 位 。 全 国 各 省 区 的 植 物 标 本 馆 , 为 每 种 植物 分 布 图 的 绘制 提供 了 可 靠 的 分 布 资料 。 为 使 该 书 更 好 地 发 挥 其 应 有 的 社会 效益 , 又 组 编 了 《红皮书 》 的 普及 本 《中 国 珍 稀 濒 危 植 物 》, 每 种 植物 绘 有 详尽 的 形态 图 , 先 于 《红皮书 》 在 1989 年 由 上 海 教育 出 版 社 出 版 ,1991 年 及 1992 年 科学 出 版 社 出 版 了 第 一 册 《 中 国 植物 红皮书 》 中 文 版 及 英文 版 (Chznaa pazat rea data poo&) 。 由 于 259 上 述 植物 物种 保护 的 专著 是 集体 智慧 的 结 晶 , 内 容 丰富 , 图 文 并 成 , 科 学 性 强 , 每 种 植物 有 中 、 拉 名 称 及 其 所 隶属 的 科 、 类 , 记 述 有 现状 、 形 态 特征 、 地 理 分 布 、 生 态 学 和 生物 学 特性 、 保 护 价 值 、 保 护 措施 、 和 栽培 要 点 及 主要 参考 文献 , 出 版 后 次 受 国内 外 广大 读者 , 特 别 是 从 事 植物 物种 保护 、 管 理 、 科 研 的 科技 工作 者 的 好 评 ; 对 保护 我 国 珍稀 濒 危 植 物 的 原生 种 群 和 迁 地 保护 发 挥 了 重要 作 用 ;推动 了 许多 省 区 拟订 保护 植物 名 录 和 编 著 本 省 区 的 珍稀 濒危 植物 的 专著 的 工作 。 在 完成 第 一 批 珍 稀 濒 危 植 物 考察 和 出 版 《中 国 植 物 红 皮 书 》 第 一 册 后 , 中 国 科 学 院 植 物 所 又 拟订 了 第 二 批 中 国 稀 有 濒危 植物 名 录 , 并 获得 国家 环境 保护 总 局 和 国家 自然 科 学 基金 委员 会 的 联合 资助 , 开 展 了 第 二 批 中 国 稀有 濒危 植物 的 考察 , 经 过 几 年 的 艰苦 工 作 , 现 已 完成 300 余 种 的 野外 调查 和 《中 国 植 物 红皮书 》 第 二 册 中 文 版 的 编写 。 最 近 , 在 获得 中 华人 民 共 和 国 濒 危 野生 动 植物 管理 办 公 室 资助 后 ,将 对 少 部 分 物种 进行 补 点 调查 , 加 快 了 中 文 版 文稿 的 审定 和 英文 版 及 普及 版 的 编著 工作 ,《 中 国 植 物 红 皮 书 》 第 二 册 的 三 个 版 本 也 即将 出 版 。 ( 傅 立 国 ) 中 国 濒危 动物 红皮书 〈China Red Data Book of Endangered Animals ) 由 于 人 口 膨胀 、 人 类 活动 对 物种 生境 的 破坏 、 生 物资 源 的 过 度 利 用 、 环 境 的 污染 以 及 外 来 种 的 引入 等 因素 , 使 物种 的 生存 受到 不 同 程度 的 威胁 , 疙 至 濒临 灭绝 的 境地 , 这 已 成 为 世界 范围 内 的 严重 问题 , 因 此 世界 自 然 保 护 联盟 (IUCN ) 于 1966 年 首次 出 版 了 哺 乳 动物 红皮书 , 此 后 相继 又 陆续 出 版 了 不 同 门类 的 动 、 植 物 红 皮 书 或 红色 名 录 。 中 国 是 世界 上 动 、 植 物 物 种 最 丰富 的 国家 之 一 , 区 260 系 组 成 又 十 分 独特 , 但 物种 受 威胁 或 灭绝 的 程度 也 是 相当 严重 的 。 可 是 在 《中 国 濒危 动 物 红皮书 》 出 版 之 前 , 我 国 动物 物种 濒危 的 有 关 信 息 很 不 完整 , 没 有 全 面 而 系统 的 物种 濒危 的 基础 资料 , 因 此 对 我 国 的 濒危 物种 现 状 难以 做 出 比较 全 面 的 科学 评价 , 难 以 提出 切实 的 保护 行动 和 措施 。 国 家 环境 保护 局 在 80 年 代 发 起 编写 4 中 国 植物 红皮书 》 之 后 , 又 发 起 并 资助 了 《中 国 濒危 动 物 红 皮 书 》 的 编 写 , 国 家 濒危 物种 科学 委员 会 承担 了 此 项 目 , 由 汪 松 任 主编 , 负 责 具 体 策 划 和 组 织 工 作 。 《中 国 濒危 动物 红皮书 》 陆 续 在 1998 年 出 版 。 红皮书 中 提供 了 有 关中 国 濒 危 劲 物 的 种 群 分 布 、 数 量 现状 和 趋势 、 濒 危 等 级 和 受 威 胁 的 原因 、 已 有 的 和 建议 应 采取 的 保护 措施 、 饲 养 情况 等 方面 的 基础 资料 , 成 为 国家 制定 生 物 多 样 性 尤其 是 物种 多 样 性 保护 政策 和 法 规 的 可 靠 依 据 ; 也 为 各 级 政府 部 门 在 制定 行动 计划 和 确定 优先 项 目 提供 了 科学 的 依据 。 红 皮 书 又 为 科研 和 教学 部 门 从事 生 物 多 样 性 保 护 的 科学 研究 , 提 供 必要 的 基础 资料 , 为 社 会 公众 提供 物种 濒危 的 信息 , 以 促使 全 社会 对 濒危 物种 保护 采取 行动 。 参照 IUCN 的 濒危 物种 红皮书 和 红色 名 录 中 关于 濒危 物种 的 等 级 标准 , 我 国 动物 红 皮 书 采用 的 物种 濒危 等 级 如 下 : 。 野生 绝迹 (EX): 指 野生 种 群 已 经 消 失 , 但 人 工 放养 或 饲养 的 尚 有 残存 ,如 廉 鹿 。 。 国 内 绝迹 (ET) : 指 国内 野生 种 群 已 经 消失 , 但 国外 尚 有 野生 的 种 群 , 如 高 鼻 羚 羊 。 “ 濒危 (E) : 指 野生 种 群 已 经 降低 到 濒 临 灭 绝 或 绝迹 的 临界 程度 , 且 致 危 因 素 仍 在 继续 , 如 朱 山 、 华 南 虎 、 东 北 虎 、 白 鳍 豚 等 。 , 易 危 (V) : 指 野生 种 群 已 明显 下 降 , 如 不 采取 有 效 的 保护 措施 ,势必 成 为 “濒危 ”者 , 或 因 其 近似 某 “ 濒 危 ” 物 种 , 必 须 予 以 保护 以 确保 该 “濒危 ”物种 的 生存 , 如 金 猫 、 云豹 。 “稀有 (R): 指 从 分 类 定名 以 来 , 迄 今 总 共 只 有 为 数 有 限 的 发 现 记 录 , 其 数量 稀少 的 原因 主要 不 是 人 为 的 因素 ,如 沟 牙 坑 鼠 \ 海 南 鼠 等 。 “未 定 (IT) : 指 情况 不 甚 明 了 , 但 有 迹象 表明 可 能 已 经 属于 或 疑 为 “濒危 ”或 “ 易 危 ” 者 , 如 普 氏 原 羚 、 假 吸血 蝙蝠 等 。 由 于 许多 较 低 等 动物 类 群 的 物种 分 布 和 数量 方面 资料 的 局 限 , 也 由 于 经 费 有 限 , 目 前 这 套 濒 危 动 物 红 皮 书 就 只 限 兰 椎 动物 各 类 , 分 为 四 卷 出 版 , 即 鸟 类 、 两 栖 类 和 怜 行 类 、 兽 类 及 鱼 类 。 为 便于 使 用 , 每 种 动物 都 带 有 简明 的 形态 特征 描述 , 并 尽 可 能 附 有 外 形 图 和 分 布 图 。 由 于 濒危 物种 保护 需要 国际 间 的 合作 , 红 皮 书 的 大 部 分 内 容 附 有 英文 意 译 , 以 利于 交流 。 《中 国 濒危 动物 红皮书 》 共 分 四 卷 : 乌 类 , 鱼 类 , 两 栖 类 和 怜 行 类 , 兽 类 。 鸟 类 卷 主编 为 郑 光 美 、 王 岐山 , 共 列 和 人 濒危 鸟 类 物种 数 为 183 种 , 分 别 由 王 岐山 、 王 祖 祥 、 卢 汰 春 、 杨 岚 、 郑 光 美 、 高 玮 、 谭 耀 匡 撰写 , 鱼 类 卷 主持 单位 为 中 国 科学 院 水 生生 物 研究 所 , 参 加 单位 为 中 国 科学 院 动物 研究 所 和 中 国 科学 院 昆 明 动 物 研 究 所 , 主编 为 乐 佩 琦 、 陈 宜 瑜 , 共 列 入 濒危 鱼 类 物种 数 为 92 种 , 分 属 9 目 24 科 78 属 , 参 加 编写 的 有 张 春 光 、 乐 佩 琦 、 陈 宜 瑜 、 李 思 忠 、 崔 桂 华 等 , 两 栖 类 和 有 怜 行 类 卷 , 主持 单位 为 中 国 科学 院 成 都 生物 研究 所 , 主编 为 赵 尔 密 , 共 列 人 濒危 物种 数 为 125 种 , 其 中 两 栖 动物 29 种 , 分 属 3 目 8 科 13 属 , 中 行动 物 96 种 , 分 属 3 目 20 科 54 属 , 参 加 编 写 的 有 赵 尔 忆 、 宗 愉 、 温 业 棠 、 杨 大 同 、 马 积 藩 、 张 玉霞 、 陈 壁 辉 等 15 位 ; 兽 类 卷 主 编 为 汪 松 , 共 列 和 人 濒危 兽 类 133 种 , 分 别 由 妆 宦 建 、 胡 锦 意 、 刘 振 河 、 马 逸 清 、 感 和 林 、 汪 松 、 王 应 祥 、 郑 昌 琳 等 13 人 撰写 。 我 国 野生 动物 资源 虽 极其 丰富 ,但 中 ,大 型 动物 种 类 几乎 全 部 都 是 不 同 程度 的 受 威胁 物种 , 小 型 种 类 因 情 况 不 明 而 难以 估计 。 大 量 小 型 兽 类 、 鱼 类 、 乌 类 和 两 栖 类 、 疏 行 类 , 因 各 种 因素 的 影响 , 已 面临 濒危 状况 而 未 被 人 们 关注 。 而 长 期 作为 害 兽 而 消灭 的 狼 、 野 猪 等 , 以 及 作为 狩猎 对 象 的 钨 、 订 等, 目前 的 分 布 和 数量 显然 已 经 十 分 稀少 , 有 的 地 区 已 经 绝迹 , 但 因 资 料 不 足 都 未 反映 在 目前 的 红皮书 中 ;而 数量 居 绝 大 多 数 的 无 脊椎 动物 , 包括 昆虫 的 红皮书 , 因 条 件 不 具备 , 尚 未 动 工 , 这 些 都 有 待 再 版 时 进行 修改 或 补充 。 参考 文献 汪 松 (主编 );《 中 国 濒 危 动 物 红 皮 书 》, 北京 : 科 学 出 版 社 ,1998。 ( 钱 迎 倩 ) 珍稀 濒危 动物 的 保护 〈Conservation of Rare and Endangered Animals ) 定义 与 概念 “珍稀 濒危 动物 实际 上 是 珍 贵 、 稀 有 和 濒危 动物 的 总 称 。“ 珍 贵 动 物 ” 是 指 那些 具 有 较 大 经 济 价值 , 或 在 科学 、 文 化 上 具有 重要 意义 的 动物 , 如 我 国 传统 中 药 视 为 贵重 药物 的 虎 〈( 骨 )、 犀 〈 角 )、 廊 “〈 香 )、 能 〈 胆 ) 等 。“ 稀 有 动物 ” 则 是 指 现存 数量 已 十 分 稀少 的 物种 ,如 朱 员 。“ 濒 危 动 物 ” 虽 与 其 现存 数量 稀少 有 关 , 但 从 其 种 群 变化 趋势 而 言 , 明 显 呈 现 出 濒临 灭绝 的 走向 , 如 众 所 周知 的 猎豹 、 大 熊猫、 金丝猴 等 。 珍 稀 濒 危 物种 目前 尚 无 统一 的 定义 , 所 用 称呼 也 不 一 致 , 如 国际 上 常见 的 “濒危 物种 ”“ 受 威胁 物种 ”>, 国 内 多 称 为 “珍稀 濒危 物种 ”或 “ 国 家 重点 保护 种 类 ”等 等 。 珍 稀 濒 危 动 物 的 研 究 和 管理 已 由 原来 的 动物 学 、 野 生动 物 管理 学 扩展 到 环境 科学 、 保 护 生 物 学 乃至 制订 国 际 法 ,成 为 当今 世界 自然 保护 运动 中 的 热点 。 261 珍稀 濒危 动物 的 现状 和 趋势 ”20 世纪 中 叶 , 野 生动 物 的 灭绝 和 濒危 状况 引起 了 全 球 的 关注 。1973 年 在 IUCN 的 组 织 下 ,21 个 国家 共同 签署 了 《濒危 野生 动 植物 种 国际 贸 易 公 约 》( 即 CITES) , 对 濒危 动 植 物 的 国际 贸易 实行 控制 。 该 公约 按 物 种 濒危 程度 分 列 附录 I、 附 录 II、 附 录 III 三 大 类 。 当 时 列 人 的 物种 计 约 670 种 。 迄 今 , 公 约 的 缔约 国 已 达 150 多 个 .来自 IUCN 的 最 新 消息 表明 , 灭绝 和 受 威胁 的 生物 物种 急剧 增加 , 据 1997 年 IUCN 红色 名 录 统 计 , 受 威胁 的 兰 椎 动物 已 达到 3 314 种 , 受 威胁 率 约 为 7% , 其 中 鸟 类 高 达 24% ,哺乳 类 为 12% 。1989 年 列 人 我 国 《国家 重点 保护 野生 动物 名 录 》 的 珍稀 濒危 脊 椎 动物 233 种 ; 而 1998 年 《中 国 濒危 动物 红 皮 书 》 记 载 的 濒危 状 椎 动物 已 增加 到 533 种 ; 同年 , 国 家 环保 局 发 表 的 《中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 》 刊 录 了 433 种 濒危 关 椎 动物 的 信息 , 受 威胁 率 已 达到 6. 8% 。 濒危 物种 之 多 、 受 威胁 率 之 高 以 及 发 展 速 度 之 快 是 当今 珍稀 濒危 动物 濒危 状况 的 总 趋势 。Wilson 等 认为 :在 过 去 的 2 亿 年 中 , 自然 界 每 世纪 有 90 多 种 肴 椎 动物 灭绝 , 随 着 人 类 活动 的 加 剧 , 物 种 灭绝 速度 不 断 加 快 , 现 在 物种 灭绝 的 速度 是 自然 灭绝 速度 的 1 000 倍 。 据 IUCN 物种 保 护 监 测 中 心 1988 年 的 估计 , 全 球 有 10% 的 物 种 面临 灭绝 , 到 20 世纪 末 , 将 有 15%% 一 20 听 的 物种 从 地 球 消失 ,如果 不 采取 有 效 的 措施 , 灭绝 速率 可 能 超过 20%% 。 珍稀 濒危 动物 的 致 危 原因 “生物 灭绝 和 濒危 的 原因 是 多 方面 的 , 既 有 其 内 部 的 因素 , 也 有 外 部 的 因素 , 有 自然 方面 的 原因 , 也 有 人 为 的 作用 。 就 我 国 具体 情况 而 言 , 动 物 濒 危 原 因 大 体 可 归纳 为 下 列 几 方面 : 滥 捕 乱 猎 , 过 度 开发 一 一 由 于 野生 动物 在 我 国 传统 食 用 、 药 用 和 毛皮 革 羽 等 方面 的 重大 作用 , 动 物资 源 长 期 处 在 滥 捕 乱 猎 和 过 度 利 用 的 高 压 262 下 , 很 多 具有 重大 经 济 价值 的 种 类 首当其冲 地 走向 灭绝 和 濒危 , 如 犀牛 、 高 鼻 羚 羊 、 虎 、 豹 、 廊 等 。 其 二 是 由 于 人 口 剧 增 、 生 境 破 坏 、 栖息 地 缩减 加 速 了 野生 动物 的 濒危 过 程 。 全 球 人 口 由 19 世纪 初 的 10 亿 猛 增 至 今日 的 60 亿 , 巨 大 的 人 口 数量 提升 了 对 自然 资源 的 需 求 压力 。 和 森林 砍伐 、 草 场 过 量 放 牧 、 湿 地 排 干 、 水 体 污染 等 引发 了 自然 生境 破坏 , 野 生 动物 栖息 地 被 侵占 , 使 很 多 物种 , 包 括 一 些 没有 直接 经 济 价值 的 物种 , 其 生存 、 繁 衍 也 受到 严重 影响 。 外 来 物种 的 引信, 破坏 了 原 来 生物 区 系 的 平衡 结构 , 往 往 使 一 些 土著 种 类 陷于 无 力 竞争 的 困境 , 进而 变 得 十 分 濒危 , 其 中 尤 以 孤立 的 岛屿 和 封闭 的 湖泊 更 为 严 重 。 此 外 , 自 然 灾 害 和 物种 本 身 的 内 在 因素 也 不 容 忽视 。 范 围 广 阅 、 程 度 剧 烈 的 自然 灾 害 , 如 地 史上 的 造山 运动 、 火 山 爆发 、 气 候 剧变 、 持 续 旱 涛 也 曾 使 很 多 物种 灭绝 和 濒危 。 生物 自身 在 其 进化 过 程 中 , 也 有 部 分 物种 因 遗传 衰竭 而 走 上 灭绝 和 濒危 之 路 。 近 代 分 子 生物 学 研究 表明 , 诸 如 猜 豹 、 大 熊猫 等 一 些 物种 , 它 们 的 遗传 多 样 性 极度 贫乏 , 是 造成 其 生命 力 低 下 的 重要 原因 。 珍稀 濒危 动物 的 保护 远古 时 代 , 野 生 动物 是 人 类 生活 的 重要 来 源 。 出 于 对 猎物 产 量 的 关注 , 人 类 很 早 就 萌生 了 原始 的 保护 意 识 。 近 代 野 生动 物 的 濒危 状况 促使 人 们 研究 和 实施 各 种 保护 对 策 , 历 经 半 个 多 世纪 的 探 索 , 目 前 业已 成 功 总 结 出 一 系列 行 之 有 效 的 保护 措施 。 立法 保护 : 我 国 自 周 朝 〈 公 元 前 11 世纪 至 公元 前 256 年 ) 始 , 历代 均 有 野生 动 植物 的 保护 法 令 。 14 世纪 后 的 欧洲 各 国 也 陆续 制定 狩猎 法 .美国 于 20 世纪 30 年 代 由 国会 通过 了 一 系 列 保护 法 规 和 法 律 , 于 1973 年 正式 颁布 《 濒 危 物 种 法 案 》, 对 800 多 种 濒危 动物 予以 保 护 .。《 濒 危 野 生动 植物 种 国际 贸易 公约 》 则 开 启 了 珍稀 濒危 物种 保护 的 国际 性 合作 。 而 后 签署 的 《迁徙 野生 动物 保护 公约 》《 湿 地 公 约 》 和 《世界 文化 和 自然 遗产 保护 公约 》 等 国际 性 公约 进一步 完善 了 对 濒危 物种 的 保 护 .1992 年 的 世界 环境 与 发 展 大 会 上 ,178 个 国家 共同 签署 的 《生物 多 样 性 公约 》 等 文件 , 推动 了 全 球 性 的 物种 和 生境 保护 行动 。 我 国 近代 的 野生 动物 立法 保护 始 于 1914 年 北洋 政府 制定 的 首部 《狩猎 法 》 和 《渔业 法 》。 解 放 后 , 我 国政 务 院 于 1950 年 即 颁布 了 《关于 规定 古迹 、 珍 贵 文物 及 稀有 动物 保护 办 法 》。 1959 年 国务 院 批 转 了 对 外 文 委 的 “关于 我 国 珍贵 动物 出 口 问题 的 请 示 报 告 ", 对 3 类 29 种 珍贵 动物 限制 出 口 。1962 年 国务 院 发 出 “ 关 于 积极 保护 和 合理 利用 野生 动物 资源 的 指 示 ”, 将 大 熊猫 、 牛 羚 、 金 丝 猴 等 20 种 珍稀 动 物 列 为 一 类 保护 物种 , 马 鹿 、 廊 、 蓝 马 鸡 等 37 种 列 为 二 类 保护 物种 .1973 年 , 林业 部 在 《野生 动物 资源 保护 条 例 》 中 , 提出 我 国 急 需 保护 的 珍稀 濒危 动物 共计 3 大 类 70 种 的 名 录 。 此 名 录 随 后 又 增加 到 1979 年 时 的 150 种 、 1984 年 时 的 253 种 。1988 年 , 经 全 国人 民 代 表 大 会 常务 委员 会 批准 , 颁 布 了 《中 华人 民 共和 国 野 生动 物 保护 法 》, 随后 正式 公布 《 国 家 重点 保护 野生 动物 名 录 》,, 总 计 335 种 。90 年 代 , 根 据 野 生动 物 濒危 状 况 , 又 先后 制定 和 颁布 了 一 系列 的 法 律 、 法 规 和 法 令 , 如 “关于 加 强 珍 稀 野 鸟 、. 野 味 和 观赏 野生 动物 出 日 管理 的 通知 *(1990)“ 严 厉 打 击 非法 捕杀 、 收购 、 倒 卖 、 走 私 野 生动 物 活 动 的 通知 ” 《1990)“ 中 华人 民 共 和 国 陆 生 野生 动物 保护 实施 条 例 ”(1992)、“ 水 生 野 生动 物 保护 实施 条 例 ” (1993)、“ 禁 止 犀牛 和 虎 骨 贸易 ” 〈1993) 等 等 。 随 着 上 述 法 律 、 法 规 、 法 令 的 实施 , 全 国 自 上 而 下 建立 起 系统 的 野生 动物 管理 和 执法 机 构 , 我 国 珍稀 濒危 动物 保护 的 立法 、 执 法 体系 得 以 全 面 建 立 。 自然 保护 区 的 设立 : 自然 保护 区 是 以 保 护 特 定 的 自然 生境 和 其 中 珍稀 濒危 物种 为 目 的 的 特定 区 域 . 我 国 于 1956 年 建立 第 一 个 保 护 区 ,截止 至 1999 年 底 , 全 国 自 然 保 护 区 已 有 1 118 个 , 总 面积 8. 64X105km2?, 占 国土 面 积 的 8. 6% .中国 自 然 保 护 区 是 我 国 珍稀 濒危 动物 有 效 保护 的 重要 设施 。 据 近年 报道 , 大 熊猫、 亚洲 象 、 金 丝 猴 、 牛 羚 、 丹 顶 鹤 、 朱 鹦 、 扬 子 伍 等 珍稀 濒危 物种 的 种 群 数量 已 有 明显 回升 。 迁 地 保护 : 相对 于 自然 保护 区 的 原 地 保 护 而 言 , 动 物 园 、 野 生动 物 园 、 珍 稀 濒 危 动 物 繁育 中 心 等 设施 , 将 野生 的 或 本 土 已 灭绝 的 动物 重新 引进 人 工 或 半 人 工 环境 内 予以 保 育 性 饲养 , 此 举 通常 称 为 迁 地 保护 。 迁 地 保 护 是 自然 保护 的 重要 补充 。 动 物 园 对 野生 动 物 , 尤 其 是 珍稀 濒危 动物 的 饲养 、 繁 殖 研究 也 做 出 极 大 贡献 。 大 熊猫 、 东 北 虎 、 华 南 虎 、 牛 羚 、 金 丝 猴 、 黑 叶 猴 、 小 熊猫 等 种 类 的 人 工 繁殖 先后 获得 了 成 功 。 我 国 已 灭绝 而 又 重 新 引入 的 康 鹿 、 高 鼻 羚 羊 、 野 马 等 动物 种 群 也 得 以 扩大 发 展 。 据 统计 , 全 国人 工 繁育 成 功 并 建立 稳定 种 群 的 珍稀 动物 已 达 100 多 种 。 随 着 生物 科技 的 发 展 , 人 们 不 断 探 索 濒 危 动物 保 护 的 高 科技 手段 。80 年 代 , 中 国 科 学 院 昆 明 动物 研究 所 应 用 超低温 冻 存 技术 保 存 动物 的 生殖 细胞 和 组 织 , 创 建 了 我 国 第 一 个 野生 动物 细胞 库 。 记 今 已 成 功 冻 存 野生 动 物 细胞 株 402 株 , 为 珍稀 濒危 动物 的 种 质 资 源 保护 建立 了 新 的 技术 手段 。90 年 代 后 期 , 中 国 科 学 院 动物 研究 所 开始 利用 克隆 技术 , 对 我 国 的 大 熊猫 进行 克隆 研究 。 上 述 新 技术 的 应 用 , 无 疑 为 珍稀 濒危 动物 的 有 效 保护 提 供 了 更 有 力 的 支持 。 263 参考 文献 汪 松 :《 中 国 濒危 动物 红皮书 》( 鱼 类 、 两 栖 疏 行 兽 类 、 乌 类 ), 北 京 : 科学 出 版 社 ,1998。 马 建 章 , 贾 竞 波 :《 野 生动 物 管理 学 )》, 哈 尔 滨 : 东北 林业 大 学 出 版 社 ,1990。 陈 建 伟 , 王 维 胜 : 依法 保护 , 事 业 发 展 ,《 大 自 然 罗 3: 4、~7,IT998。 类 、 ( 苏 承 业 ) 物种 的 迁 地 保护 (上 x-slitu Conservation of Endangered Species ) 物种 的 迁 地 保护 是 将 濒危 动 植物 迁 离 原 产地 , 转 移 到 相对 适宜 的 人 为 环境 中 保护 起 来 , 也 称 异 地 保护 。 迁 地 保护 是 物种 保护 两 种 重要 形式 之 一 ,是 对 就 地 保护 的 一 种 补充 , 可 以 对 受 威胁 的 和 稀有 的 物种 及 其 繁殖 体 进 行 长 期 保存 、 分 析 、 实 验 并 使 之 增殖 。 迁 地 保护 起 源 于 早期 的 植物 园 和 动物 园 , 最 早 可 追溯 到 我 国 公 元 前 2800 年 。 自 20 世纪 以 来 , 国 际 上 日 益 关 注 黎 有 、 濒 危 动 植 物 的 保护 , 推 出 一 系列 行动 纲领 和 措施 。 我 国 在 建国 后 也 开始 统筹 安排 迁 地 保护 工作 , 特别 是 进入 80 年 代 以 后 , 得 到 了 巨大 发 展 。 植物 园 植物园 是 植物 迁 地 保护 的 重要 基地 , 我 国 目前 已 建立 了 约 120 个 植物 园 ( 树 木 园 ) , 引 种 栽培 植物 约 18 000 种 , 建 立 了 各 种 专 类 园 (区 ) 约 800 个 。 许 多 专 类 园区 成 为 国家 植物 资源 种 质 库 或 专 类 植物 研究 基地 。 某 些 栽培 植物 如 兰 科 、 山 茶 属 、 猕 猴 桃 属 、 械 树 属 、 杜 艇 花 属 和 报 春花 属 在 世界 上 占有 重 要 地 位 。 根据 中 国 科 学 院 植物 研究 所 的 “中 国 珍 稀 濒 危 植物 数据 库 ” 和 27 个 植物 园 提供 的 国 家 保护 植物 栽培 资料 , 对 我 国 的 濒危 、 珍 稀 物种 在 植物 园 的 栽培 情况 进行 了 统计 , 从 表 4 的 数据 可 以 推断 , 全 国 所 有 植物 园 已 经 栽 培 的 国家 第 一 批 稀有 濒危 植物 估计 可 达 90% ,第 二 批 稀有 濒危 植物 可 达 30% 左 右 .在 植物 园 已 栽培 的 濒危 植物 中 , 裸 子 植物 比例 最 大 , 蕨 类 植物 比例 最 小 。 表 4 中国 稀有 濒危 物种 在 植物 园 中 的 迁 地 保护 情况 名 单 批 次 第 一 批 名 单 统计 项 目 需 保 存 种 类 已 栽培 种 类 占 需 保存 种 类 的 百分比 需 保 存 种 类 已 栽培 种 类 占 需 保存 种 类 的 百分比 下 证 第 二 批 名 单 动物 园 、 水 族 馆 和 各 类 繁育 基地 动物 园 是 重要 的 濒危 动物 个 体 的 保育 场所 。 中 国 大 陆 目 前 有 动物 园 171 个 ,饲养 着 10 余 万 只 动物 ,, 计 600 余 种 。 其 中 大 熊猫 、 黑 须 锥 、 朱 鸣 、 金 丝 猴 、 华 南 虎 、 扬 子 鳞 、 牛 羚 、 黑 叶 猴 等 珍 和 濒 危 动 物 已 在 动物 园 繁殖 成 功 。 在 264 茧 类 植物 “裸子 植物 ”被 子 植物 ”抽查 植物 园 数 48 25 迁 地 保护 的 这 些 物 种 中 , 其 中 朱 山 的 迁 地 保 护 工 作 具 有 重要 的 代表 意义 。 朱 网 曾经 广 布 于 亚洲 东南 部 地 区 , 但 近 几 十 年 来 数量 急剧 下 降 。80 年 代 初 , 日 本 迁 地 保护 仅 存 的 6 只 朱 鸠 , 但 没有 成 功 , 其 后 我 国 在 陕西 洋 县 发 现 的 几 十 只 野生 朱 鸠 , 是 世界 上 仅 存 的 对 生 朱 山 种 群 。 国 家 在 当地 建立 了 保护 区 , 同 时 于 1986 年 在 北京 动物 园 建立 了 “ 朱 岗 养 殖 中 心 ”, 后 来 的 发 展 证 明 , 就 地 保护 与 迁 地 保护 并 举 的 方式 , 对 朱 岗 保 护 是 有 效 的 。1992 年 , 北京 动物 园 人 工 繁殖 朱 鹦 获得 成 功 , 野 生 种 群 也 开始 恢复 增长 。 此 外 林业 部 和 建设 部 在 全 国 已 建立 各 种 野生 动物 繁育 中 心 126 个 , 并 建立 了 珍稀 动物 驯养 中 心 和 珍贵 动物 救护 中 心 等 共 14 处 , 统筹 安排 珍稀 野生 动物 的 迁 地 保护 ,其 中 以 成 都 大 熊猫 繁育 研究 基地 、 广 西 黑 叶 猴 繁殖 基地 、 青 海 扭 角 羚 繁育 研究 基 地 和 沈阳 珍稀 稚 类 繁育 研究 基地 最 为 著名 。 水 族 馆 在 饲养 钙 类 方面 也 积累 了 宝贵 经 验 , 可 以 应 用 到 濒危 鲸 类 保护 。 种 子 库 和 基因 资源 库 除了 植物 园 外 , 种 子 库 也 是 重要 的 植物 迁 地 保护 措施 。 大 多 数 植物 种 子 在 冷藏 条 件 下 保存 相当 长 时 间 后 仍 具 有 萌芽 生长 能 力 。 人 们 利用 这 一 特征 在 全 球 建立 了 50 个 大 型 的 种 子 库 。 中 国 农 业 科 学 院 作 物品 种 资源 所 建立 了 国家 作物 种 子 资 源 库 , 其 他 有 关 省 、 市 也 分 别 建立 了 种 子 资 源 库 , 保 存 了 数 万 份 植物 种 子 。 同样 , 基 因 资 源 库 也 是 一 种 迁 地 保护 的 补充 措施 .基因 资源 库 就 是 有 组 织 地 收集 、 储 存 和 利用 生物 组 织 , 将 生物 的 遗传 物质 和 细 胞 置 于 液 氮 环境 下 长 期 保存 , 解 冻 后 用 于 人 工 授精 、 卵 移植 和 胚胎 移植 。 中 国 科学 院 在 上 海 细胞 生物 学 研究 所 和 昆明 动物 研究 所 分 别 建立 了 细胞 库 , 收 集 了 许多 野生 动物 的 细 胞 , 其 中 有 不 少 是 我 国 特有 的 濒危 物种 的 细胞 。 植物 的 迁 地 保护 ”由 于 不 同 植物 各 具有 自己 的 生物 学 特性 和 生态 适应 性 , 因 此 它们 在 地 球 上 的 分 布 都 有 一 定 的 地 域 性 。 为 了 使 植物 能 在 迁 地 保护 的 地 区 正常 生长 、 发 育 和 繁殖 , 国 内 外 专家 都 主张 植物 园 应 主要 保存 当地 的 区 系 成 分 。 我 国 植物 园 在 保存 区 系 成 分 方面 已 有 很 大 发 展 。 例 如 , 西 双 版 纳 的 热 带 植物 园 保存 了 大 量 有 地 区 代表 性 的 热带 雨 林 物 种 。 但 我 国 所 建立 的 植物 园 分 布 过 分 集 中 ,不 能 反映 中 国 植物 多 样 性 的 分 布 趋势 .在 植物 多 样 性 最 丰富 、 生 境 特殊 和 中 国 特有 类 群 分 布 中 心 等 地 区 很 少 或 几乎 没有 建立 植 物 园 。 特有 种 的 保护 在 迁 地 保护 中 具有 重要 的 意义 。 保 护 一 个 包含 许多 广 布 种 的 群落 比 包 含 了 许多 特有 种 的 群落 对 保护 生物 多 样 性 的 贡献 要 小 得 多 。 我 国 的 特有 分 类 群 , 如 银 耕 科 、 杜 仲 科 、 瑞 桐 科 、 独 叶 草 科 、 芒 苞 草 科 、 伯乐 树 科 和 大 雪 芯 科 等 ,在 高 等 植物 中 有 256 个 特有 属 , 占 中 国 高 等 植物 属 数 的 6. 6% , 我 国 特有 种 的 比例 高 达 50% , 有 15 000 种 。 目 前 , 在 我 国 所 制定 的 濒危 保护 植物 名 录 和 植 物 园 栽培 名 录 中 , 我 国 的 特有 种 所 占 比 例 相 对 较 低 。 这 是 我 国 未 来 植物 园 建设 需要 克服 的 困难 之 一 。 稀有 濒危 植物 在 植物 园 迁 地 保护 的 有 效 性 主要 由 四 个 指标 来 判定 : 1. 是 否 能 在 植物 园 内 正常 生长 发 育 、 繁 殖 后 代 和 保持 原 有 的 遗传 特性 : 目前 在 我 国 植物 园 栽 培 的 植物 有 621 种 , 其 中 正常 的 占 85% , 在 迁 地 保护 中 基 本 获得 成 功 , 有 10% 的 栽培 植物 生长 不 正常 , 5% 生 长 状况 不 明 。 然 而 ,有些 正常 发 育 的 种 还 处 于 幼苗 期 , 极 可 能 受到 土质 、 气 候 或 生 物 危 害 等 多 方面 因素 的 影响 。2. 是 否 能 在 其 他 植物 园 重复 栽培 保存 : 多 个 植物 园 中 的 重 复 栽 种 可 以 保护 遗传 多 样 性 , 避 免 近 末 繁殖 而 引起 的 基因 流失 和 种 群 灭 绝 。 目前, 我 国 植物 园 内 濒危 物种 的 重复 栽培 率 还 比较 低 。 3. 是 否 有 足够 的 种 群 以 减少 其 遗传 多 样 性 的 损失 : 物种 保护 注重 遗传 多 样 性 , 必 然 要 求 有 较 大 的 种 群 , 一 般 国 际 上 以 物种 保护 最 小 种 群 或 最 小 存活 种 群 为 物种 保护 的 种 群 标 准 , 目 前 我 国 植物 园 内 栽培 的 稀有 濒危 植物 265 只 有 20% 一 40 闻 的 物种 达到 了 最 低 标准 。4. 植物 园 是 否 建立 了 科学 的 档案 记录 系统 : 迁 地 保护 涉及 的 物种 类 别 和 数量 非常 大 , 来 源 也 不 尽 相 同 , 如 果 没 有 完备 的 科学 档案 记录 系统 和 使 用 微机 管理 , 整 个 濒危 植物 保护 工 作 将 十 分 困难 。 目 前 我 国 的 植物 园 还 缺乏 合 理科 学 的 档案 记录 系统 , 需 要 进一步 统一 完善 。 动物 的 迁 地 保护 ”动物 迁 地 保护 主要 内 容 包括 繁育 个 体 和 放 归 自然 。 管 理 人 员 应 通 过 安排 配种 方案 来 建立 封闭 繁殖 种 群 、 交 换 繁殖 个 体 , 甚 至 通过 控制 某 一 育龄 段 的 出 生 数 及 淘汰 某 一 年 龄 个 体 来 管理 迁 地 种 群 的 遗 传 和 种 群 结构 。 在 迁 地 保护 初期 , 采 取 合 适 的 繁殖 管理 使 迁 地 种 群 迅 速 增加 , 脱 离 危险 期 , 在 动物 园 或 繁殖 基地 内 建立 自我 维持 的 种 群 , 如 黑 叶 猴 、 扬 子 鳄 、 丹 顶 条 等 。 在 过 去 十 几 年 内 , 许 多 繁殖 技术 , 主 要 是 人 工 繁 殖 技术 , 在 动物 园 内 取得 很 大 的 成 功 , 如 大 熊猫 的 人 工 授精 提高 了 繁殖 效率 。 动物 园 科 学 管理 的 基础 工作 就 是 建立 人 工 饲 养 动物 谱系 ,避免 近亲 繁殖 和 种 群 退化 , 为 种 群 管理 提供 依据 。 自 1985 年 以 来 ,我 国 已 完成 大 熊猫 、 小 熊猫 、 黑 颈 鹤 、 丹 项 鹤 、 华 南 虎 的 谱系 修订 工作 。 由 于 在 大 熊猫 和 华南 虎 谱系 工作 的 重大 贡献 , 中 国 动物 园 协会 的 赵 国庆 、 谢 钟 及 重庆 动物 园 的 李 映 红 分 别 成 为 国际 大 熊猫 和 华南 虎 谱系 保存 人 。 根 据 谱 系 分 析 , 建 设 部 制定 了 中 国 大 熊猫 迁 地 保护 计划 、 华 南 虎 圈养 繁殖 计划 等 。 但 由 于 谱系 分 析 工 作 起 步 较 晚 , 动 物种 群 在 动物 园 内 因 近亲 繁殖 造成 的 退化 现象 比较 明显 。 迁 地 保护 物种 的 个 体 , 目 的 就 是 使 濒危 物种 解 危 , 最 终 能 重新 回归 自然 , 在 自然 生 境 中 自我 繁衍 。 人 工 繁育 的 个 体 在 野 放 之 前 必须 加 以 训练 , 适 应 野外 环境 , 并 能 与 野外 个 体形 成 群体 , 发 生 交配 繁殖 , 产生 后 代 , 才 266 能 达到 放 归 自然 的 目的 。 康 鹿 的 回归 是 比较 成 功 的 回归 自然 的 例子 , 目前 在 我 国 的 江苏 、 湖北 和 北京 都 建立 了 野生 或 半 野 生 的 廉 鹿 种 群 。 世界 自然 保护 联盟 对 濒危 动物 实施 迁 地 保护 的 策略 是 , 在 野外 的 动物 种 群 数量 下 降 到 1 000 只 以 前 ,就 应 在 人 工 饲养 的 条 件 下 建 立 一 个 能 自我 维持 的 种 群 。 我 国 实施 迁 地 保 护 , 除 了 遵循 国际 保护 策略 外 , 针 对 我 国 的 实际 情况 , 对 利用 率 较 高 的 经 济 物种 也 实施 了 迁 地 保护 的 措施 , 建 立 了 繁殖 基地 , 以 组 解 对 野外 资源 的 直接 猎取 , 避 免 给 这 一 物种 带 来 灭顶 之 灾 。 当前 的 国际 动态 是 动物 园 正 逐 渐 转 变 为 保护 中 心 , 重 点 放 在 研究 生态 系统 和 物种 的 整体 保护 ,加 快 建立 国际 合作 的 组 织 网 络 .在 我 国 , 无 论 动 物 园 的 建设 还 是 低温 保存 库 的 建设 , 目 前 都 处 在 较 低 水 平 , 还 没有 完全 摆 脱 建设 笼 舍 式 动物 园 的 陈旧 模式 , 与 发 达 国 家 相 比 有 较 大 差距 。 我 国 的 动物 迁 地 保护 现 状 不 容 乐 观 , 迁 地 保护 工作 任重道远 。 参考 文献 国家 环保 局 主持 《中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报 告 ) 编 写 组 编 :( 中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 妨 北 京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 ,1997。 蒋 志 刚 , 马 克 平 , 韩 兴国 主编 :《 保 护 生物 学 妨 杭州 : 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1997。 宋 延 龄 , 杨 亲 二 , 黄 永 青 主编 :《 物种 多 样 性 研 究 和 保护 》, 杭州 : 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1998。 ( 周 红 章 “于 了 晓 东 ) 保护 大 熊猫 及 其 栖息 地 工程 (Conservation engineering of Panda and its habitat ) 大 熊猫 (4izuropdoa mazelazolexca) 在 300 多 万 年 前 , 曾 在 东亚 不 少 地 区 广泛 分 布 , 除 中 国外 , 缅 多 、 越 南 等 国家 都 发 现 过 大 熊猫 的 化 石 。 在 中 国 , 北面 分 布 到 北京 周口 店 , 黄 河 以 南 曾经 有 连 片 的 分 布 , 但 由 于 人 类 活动 长 期 的 影响 , 例 如 大 片 的 森林 采伐 、 农 业 星 荒 以 及 偷 猜 活动 等 , 严 重地 破坏 了 大 熊猫 的 栖息 地 , 使 目前 的 分 布 区 仅 局 限 在 中 国 的 青 藏 高 原 东 缘 、 四 川 省 和 甘肃 省 境内 的 岷 山 山 脉 、 邓 峡 山 、 大 相 岭 、 小 相 岭 、 凉 山 和 陕西 省 的 秦岭 部 分 地 区 。70 年 代 , 大 熊猫 的 分 布 区 包括 45 个 县 ,栖息 地 面积 约 为 25 000 km? 。 到 80 年 代 调查 时 , 分 布 范 围 已 减少 到 34 个 县 , 面 积 也 仅 有 13 900 km: ,数量 仅 有 1 000 多 只 。 更 为 严重 的 是 现存 的 栖息 地 被 道路 、 河 流 、 森 林 皆 伐 地 区 、 农 田 和 人 类 居住 地 分 割 开 而 呈 片 段 化 。 仅 存 的 近 千 只 大 熊猫 被 分 割 成 20 多 个 小 群体 ,有 的 小 种 群 仅 有 3 一 5 只 大 熊猫 。 这 些小 种 群 对 影响 种 群 数量 变化 的 随 机 因素 十 分 敏感 , 极 易 在 局 部 地 区 灭绝 。 栖 息 地 的 片段 化 也 限制 了 熊猫 种 群 间 的 基因 交 多 态 性 降低 , 给 大 熊猫 种 群 的 恢复 造成 很 大 困难 。 大 熊猫 目前 这 一 仅 分 布 于 中 国 的 珍稀 子 遗物 种 , 由 于 其 有 着 任何 其 他 动物 都 没有 的 迷人 的 魅力 , 深 受 全 世界 人 民 的 喜爱 , 是 世 界 自然 历史 遗产 的 重要 组 成 部 分 , 世 界 野生 生物 基金 会 (WWF) 把 它 作 为 全 世界 自然 保 护 的 象征 , 以 它 作 为 会 徽 。 数 量 的 不 断 减 少 以 及 栖息 地 不 断 缩小 与 片段 化 , 使 保护 大 能 猫 不 仅 为 中 国政 府 所 重视 , 并 已 为 世界 各 国 及 很 多 国际 组 织 所 关注 , 我 国政 府 为 保护 大 熊猫 从 20 世纪 50 年 代 开 始 投入 了 大 量 的 人 力 、 物 力 。 50 年 代 开 始 , 中 国 科 学 工作 者 在 几 个 地 区 对 大 熊猫 进行 观察 。1963 年 就 建立 了 以 大 熊猫 及 其 栖息 地 为 保护 对 象 的 包括 卧龙 保护 区 在 内 的 4 个 自然 保护 区 ,70 年 代 又 增 建 了 9 个 大 熊猫 保护 区 。1974 一 1977 年 间 持 续 对 大 熊猫 进行 了 调查 , 发 现在 1974 一 1977 年 间 四 川北 部 岷 山 地 区 大 熊猫 的 主食 华 桔 竹 CFargesia spathacea) 和 其 他 人 竹 种 大 面积 开 花 、 结 籽 , 然后 枯死 ,引起 大 熊猫 的 饥荒 , 饿 死 至 少 138 只 。80 年 代 , 大 熊猫 分 布 区 人 竹 类 又 一 次 大 面积 开花 枯死 。1978 年 初 南充 师范 学 院 的 胡 锦 意 等 开始 对 卧龙 自然 保护 区 的 大 熊猫 开展 研究 。 而 后 , 国 家 有 关 部 门 组 织 了 一 次 大 熊猫 的 调查 , 并 于 1980 年 由 林业 部 会 同 中 国 环境 科学 协会 、 中 国 科 学 院 的 专家 们 和 世界 野生 生物 基金 会 合作 , 对 大 熊猫 进 行 了 为 期 10 年 的 研究 , 并 在 该 合作 研究 的 基础 上 共同 编制 了 《中 国 大 熊猫 及 其 栖息 地 保护 管理 计划 》, 为 大 熊猫 的 保护 与 管理 提供 了 科 学 的 依据 。 该 计划 中 有 下 列 两 个 重要 的 部 分 : 1. 修建 保护 大 熊猫 及 其 生态 系统 的 研 究 中 心 : 该 中 心 由 林业 部 和 世界 野生 生物 基 金 会 联合 投资 , 包 括 实 验 室 和 饲养 场 , 附 有 兽医 院 和 熊猫 保育 室 。 2. 大 熊猫 的 研究 : 研究 野生 大 熊猫 的 生 态 行为 , 包 括 种 群 动态 、 移 动 、 繁 殖 、 生 物 学 、 食 性 和 改进 采 食 区 域 措施 的 研究 与 调查 ; 采取 应 急 计划 〈 包 括 人 工 投 食 , 把 熊猫 从 灾 区 转移 到 其 他 栖息 地 临时 饲养 或 其 他 可 行 措 施 ), 以 应 对 自然 灾害 ; 对 圈养 熊猫 进 行 研 究 (包括 繁殖 生物 学 、 营 养 、 行 为 和 人 工 抚育 幼 官能 猫 ) 。 这 个 项 目 还 对 保护 大 熊猫 所 必须 要 解决 的 问题 进行 了 研究 。 例 如 , 要 研究 在 目前 狭 小 的 受 割 裂 的 分 布 区 里 , 维 持 这 个 物种 的 种 群 最低 数 量 , 要 研究 其 出 生 率 、 死 亡 率 、 移 动 规律 及 供养 能 力 ;, 要 研究 熊猫 在 血缘 关系 上 是 与 能 类 还 是 与 浣熊 类 更 接近 ;要 研究 其 食性 , 大 熊猫 保 留 着 食肉 动物 所 具有 的 那 种 简单 的 肠胃 , 但 却 以 特 化 的 植物 性 食性 生活 (适应 以 竹子 为 生 的 生活 )。 267 除 中 国 科学 工作 者 外 ,从 1980 年 开始 , 世界 野生 生物 基金 会 的 G. B. Schaller 等 人 参 加 了 卧龙 保护 区 保护 大 熊猫 的 研究 。 经 过 几 年 的 研究 ,1985 年 以 胡 锦 意 为 首 的 学 者 发 表 了 《卧龙 的 大 熊猫 ;的 专著 。 这 本 专著 先 对 大 熊猫 做 了 简 述 ,然后 分 别 阐述 大 熊猫 的 砚 食 对 策 、 移 动 方式 、 活 动 方式 种群 动 态 及 社 群 行为 、 营 养 与 行为 之 间 的 关系 ,以 及 通过 对 其 繁殖 与 通讯 的 研究 在 系统 进化 上 对 大 熊猫 、 能 、 浣 能 做 了 较为 详尽 的 分 析 。 最 后 对 大 熊猫 的 保护 提出 了 几 条 建议 ,其 中 最 为 重要 的 有 如 下 两 条 : (1) 要 保护 现存 的 种 群 ,并 在 适宜 的 生态 环境 里 重新 恢复 这 一 物种 ,因此 必须 要 划 出 对 保护 和 恢复 这 个 物种 具有 关键 作用 的 地 区 ,要 确定 在 一 个 地 区 生存 所 需 的 最 低 有 效 种 群 数量 ,要 摸 清 一 个 特有 种 群 在 不 同 栖息 地 条 件 下 所 需 的 栖息 地 面积 及 收集 出 生 率 和 死亡 率 的 资料 ,以 便 计 算 要 成 功 地 引入 熊猫 所 需 的 个 体 数 量 。(2) 大 多 数 能 猫 种 群 都 很 小 ,数量 不 到 50 只 ,而 且 彼此 隔离 ,近亲 交 配 使 熊猫 的 遗传 多 样 性 丧失 。 因 此 有 必要 再 建立 一 些 大 的 保护 区 ,扩大 现存 的 保护 区 ,而 且 相 邻 的 种 群 应 有 竹子 走廊 沟通 .另外 ,还 提 出 长 期 的 管理 计划 ,包括 把 一 些 个体 从 一 个 种 群 转移 到 另 一 个 种 群 。 在 上 述 《 中 国 大 熊猫 及 其 栖息 地 保护 管 理 计划 》 的 基础 上 , 为 从 根本 上 缓解 栖息 地 片段 化 给 大 熊猫 带 来 的 困境 , 过 制 大 熊猫 栖 息 地 丢失 的 趋势 , 创 造 生存 必需 的 条 件 , 并 促进 种 群 的 恢复 和 发 展 , 国 家 林业 部 制定 了 《中 国保 护 大 熊猫 及 其 栖息 地 工程 》 (简称 《工程 为 。《 工 程 》 包 括 下 列 五 个 方面 的 主要 内 容 : 1, 完善 已 建立 的 13 个 保护 大 熊猫 的 自 然 保 护 区 的 建设 和 管理 ;自然 保护 区 是 物种 就 地 保护 的 主要 措施 , 在 大 熊猫 的 种 群 及 其 栖息 地 保护 方面 已 得 到 明显 的 效果 .例如 ,过 268 去 建立 的 13 个 自然 保护 区 , 占 地 面积 为 5 830 km2, 约 有 350 只 大 熊猫 生 活 在 面积 为 3 751 km:? 的 适宜 栖息 地 中 。 由 于 自然 保护 区 均 建 立 起 管理 机 构 并 制定 了 管理 措施 , 对 偷 伐 和 森林 和 盗 猎 野生 动物 的 案件 坚决 查处 打 击 , 使 大 熊猫 的 数量 基本 上 维持 稳定 。《 工 程 》 的 实施 将 加 大 对 保护 区 的 投资 力度 , 完 善 基本 建设 , 建 立 监测 体系 和 巡 护 网 络 , 并 将 居住 于 保护 区 核心 区 的 依靠 保护 区 的 生物 资源 来 从 事 生 产 活 动 的 居民 迁 出 保护 区 , 以 减少 人 类 活动 对 大 熊猫 种 群 活动 及 迁移 的 影 响 , 促 进 大 熊猫 个 体 在 种 群 间 的 交流 。 为 野 生动 物 的 保护 而 采取 移民 措施 , 在 中 国 还 是 第 一 次 。 2. 在 大 熊猫 集中 分 布 和 重要 栖息 地 新 建 自然 保护 区 : 将 新 建立 14 个 大 熊猫 自然 保护 区 ,其 中 11 个 建 在 四 川 省 ,1 个 在 甘肃 省 ,2 个 在 陕西 省 。 保 护 区 建立 后 ,将 对 总 面积 为 4 242 km? 的 陆地 面积 进行 有 效 保 护 , 其 中 2 479 km? 为 大 熊猫 栖息 地 , 并 将 大 熊猫 几 个 主要 分 布 区 连 成 几 个 大 片 。 3. 建立 保护 走廊 带 , 将 大 熊猫 保护 区 连 成 网 络 : 为 解决 大 熊猫 栖息 地 片段 化 , 种 群 间 无 法 进行 基因 交流 问题 ,《 工 程 》 提 出 将 在 相互 无 法 连接 的 保护 区 和 重要 栖息 地 之 间 建 立 起 18 条 保护 走廊 带 。 有 了 通道 可 使 大 熊猫 的 遗传 多 样 性 得 到 保存 。 4. 建立 保护 站 , 为 保护 区 外 的 大 熊猫 及 其 栖息 地 提供 有 效 的 保护 : 新 建 保 护 区 和 保 护 走廊 带 的 建立 等 保护 措施 还 不 可 能 将 所 有 大 熊猫 及 其 栖息 地 全 部 包括 , 仍 有 7 400 km ( 占 全 部 栖息 地 的 53%%) 分 散在 四 川 、 陕 西 和 甘肃 3 个 省 的 32 个 县 境内 。 由 于 种 种 原因 ,这 些 地 区 暂 不 可 能 建立 自然 保护 区 ,《 工 程 》 将 计划 在 这 32 个 县 内 建立 大 熊猫 栖息 地 保护 管理 站 , 对 分 布 在 这 些 地 区 的 大 熊猫 及 其 栖 息 地 进行 保护 和 管理 。 5. 加 强 以 饲养 繁殖 和 生态 学 为 重点 的 科 学 研究 : 考虑 到 野生 大 熊猫 种 群 数量 呈 下 降 趋势 , 因 此 为 物种 保存 有 必要 建立 一 稳定 的 圈养 大 熊猫 种 群 。 虽 然 国内 动物 园 在 大 熊猫 繁殖 方面 已 取得 优异 成 绩 ,但 有 关 繁 殖 生 理 、 交配 机 制 、 疾 病 病 理 及 行为 学 等 问题 仍 需要 解决 。 开 展 饲养 繁殖 研究 , 才 可 能 解决 迁 地 保护 或 最 后 重新 回归 自然 的 问题 《工程 》 提 出 了 以 大 熊猫 种 群生 态 、 繁 殖 生 理 、 疾 病 防 治 、 科 学 饲养 、 放 归 野 外 等 几 个 方面 为 重点 的 研究 目标 。 《工程 》 的 实施 , 将 把 分 布 于 四 川 、 陕 西 、 甘肃 的 34 个 县 现存 的 总 面积 为 13 900 km 的 大 熊猫 栖息 地 全 部 保护 下 来 。 新 建 的 保护 区 和 保护 走廊 带 将 互 不 相连 的 保护 区 连 成 秦 岭 、 岷 山北 部 及 南部 、 邓 峡 山 等 几 个 相对 集 中 的 大 片 , 形 成 保护 区 群 或 网 络 , 约 有 95 听 的 现存 野生 大 熊猫 得 到 有 效 保护 。 大 熊猫 是 一 种 “旗舰 种 ”, 保护 了 大 熊猫 及 其 栖息 地 , 也 就 使 中 国生 物 多 样 性 丰富 度 高 的 秦岭 、 岂 山 、 邳 峡 山 、 大 相 岭 、 小 相 岭 和 凉山 六 大 山系 的 珍稀 动 植物 得 到 了 有 效 的 保护 , 为 我 国生 物 多 样 性 的 研究 和 保护 做 出 贡献 。 此 外 , 上 述 六 大 山系 是 长 江 主要 支流 如 嘉陵 江 、 岷 江 、 党 江 、 大 渡河 、 金 沙 江 和 汉 水 的 水 源 涵养 林 分 布地 区 。 秦 岭 北 坡 的 水 系 是 黄河 的 上 游 支 流 。 因 此 《工程 》 的 实施 , 在 气候 调节 、 水 土 保 持 、 土 壤 改良 、 减 灾 、 农 业 高 产 稳产 、 水 电站 正常 运转 和 环境 良性 循 环 等 方面 均 发 挥 积极 的 作用 。 《工程 》 的 实施 又 可 为 有 关 地 区 的 发 展 提 供 契 机 。 由 于 在 国际 上 大 能 猫 成 为 自然 保护 的 象征 ,《 工 程 》 的 实施 表明 了 中 国 在 保护 生 物 多 样 性 方面 的 决心 , 在 国际 上 产生 了 重大 的 影响 , 也 提高 了 全 社会 对 保护 大 熊猫 和 其 他 珍稀 、 濒 危 生物 的 自觉 性 。 参考 文献 范 志 勇 , 宋 延 龄 : 中 国保 护 大 熊猫 及 其 栖息 地 工 程 , 见 : 蒋 志 刚 等 编 :《 保 护 生 物 学 》 杭州 : 浙江 科 学 技术 出 版 社 ,206 一 213,1997。 胡 锦 意 ,Schalltr,G,B. 等 ;, 《卧龙 的 大 能 猫 》, 成 都 : 四 川 科 学 技术 出 版 社 ,1985。 ( 钱 迎 倩 ) 中 国 的 物种 多 样 性 研究 (Studies on Species Diversity in China ) 从 理论 上 讲 , 物 种 多 样 性 是 指 地 球 上 所 有 生物 物种 及 其 各 种 变化 的 总 体 。 这 意味 着 , 研究 物种 多 样 性 要 以 物种 为 单元 , 以 分 类 学 为 基础 , 探 讨 物种 多 样 性 的 空间 格局 、 时 间 格局 和 生物 学 格局 , 从 进化 与 系统 发 育 的 角 度 认 识 物 种 多 样 性 的 产生 与 发 展 历史 。 因 此, 有 人 把 系统 分 类 学 称 为 关于 生物 多 样 性 的 科学 。 从 可 以 操作 的 角度 出 发 , 物 种 多 样 性 概 念 有 以 下 含义 ; 〈1) 特定 地 理 区 域 的 物种 多 样 性 ; 〈2) 特定 群落 及 生态 系统 单元 的 物种 多 样 性 ; 〈3) 一 定 进化 时 段 或 进化 支 系 的 物 种 多 样 性 。 前 者 是 在 一 定 区 域 范围 内 研究 物 种 多 样 性 , 主 要 通过 区 域 物种 调查 , 从 分 类 学 、 系 统 学 和 生物 地 理学 角度 研究 特定 区 域 内 的 物种 丰富 度 、 变 化 规律 及 其 成 因 。 和 群落 及 生态 系统 水 平 上 物种 多 样 性 则 有 所 不 同 , 它 是 从 生态 学 角度 对 群落 的 组 成 及 变化 进行 研究 , 强 调 物种 多 样 性 的 生态 学 意义 , 如 生 态 功 能 群 的 划分 、 物 种 在 能 量 流 和 物质 流 中 的 作用 等 。 此 外 , 从 生物 演化 角度 看 , 物 种 多 样 性 在 时 间 维 度 上 呈现 特殊 的 变化 规律 , 不 仅 生物 物种 本 身 以 及 物种 的 集合 “〈 分 类 单 元 ) 有 起 源 、 发 展 、 衰 退 和 消亡 的 过 程 , 就 是 物种 多 样 性 整体 也 有 自己 特定 的 演变 规 律 , 这 也 是 物种 多 样 性 研究 的 重要 方面 。 典型 的 物种 多 样 性 研究 应 涵盖 三 个 方 269 面 : 物种 水 平 的 生物 多 样 性 〈 一 个 地 区 内 物 种 的 多 样 化 , 或 一 个 生物 门类 的 物种 多 样 性 ), 从 物种 形成 与 进化 、 分 类 学 、 系 统 学 和 生物 地 理学 角度 研究 物种 多 样 性 ;物种 的 受 威胁 现状 和 濒危 物种 的 保护 生物 学 研究 ;, 生 态 学 研究 中 的 物种 多 样 性 , 实 质 上 是 指 生 物 群落 中 的 物种 多 样 性 , 以 及 物种 多 样 性 在 生 态 系统 中 的 功能 , 部 分 学 者 把 这 方面 的 内 容 看 成 是 生态 系统 多 样 性 。 后 两 方面 或 者 已 发 展 成 为 独立 学 科 , 或 者 涵盖 在 生物 多 样 性 的 生态 系统 功能 研究 中 , 从 而 区 别 于 第 一 种 含 义 的 物种 多 样 性 研究 。 我 国 的 物种 多 样 性 研究 成 果 , 主 要 体现 在 区 系 、 分 类 学 和 区 域 性 考察 。 建国 以 来 , 我 国 区 域 性 重大 科学 考察 大 致 有 以 下 几 个 发 展 阶段 : 第 一 阶段 (1950 一 1960) : 主要 进行 了 云南 中 苏 考 察 、 南 水 北 调 考察 和 新 疆 综 合 考察 。 这 一 时 期 主要 是 学 习 探索 , 紧 扣 国家 建设 中 的 重大 任务 , 提 供 科 学 决策 依据 。 主 要 成 绩 是 大 大 积累 丰富 了 中 科 院 以 及 整个 国家 的 标本 收藏 , 但 未 能 出 版 较 有 影响 的 论著 。 第 二 阶段 (1960 一 1970) : 仅 进 行 了 西藏 生物 资源 考察 和 珠 峰 登山 科学 考察 。 由 于 众所周知 的 历史 原因 , 野 外 科学 考察 研究 工作 基本 停滞 。 第 三 阶段 (1970 一 1990): 完成 了 下 列 规模 宏大 的 科学 考察 : 西 藏 综合 考察 、 新 疆 托 尔 木 峰 考 察 、 横 断 山 综 合 考察 、 南 迦 巴 瓦 综合 考察 、 武 陵 山 综合 考 察 、 喀 喇 昆 仑 综合 考察 、 南 方 山 地 资源 考察 、 三 北 医学 昆虫 考察 .这 一 阶段 为 大 发 展 时 期 , 成 果 丰 硕 , 取 得 标本 积累 和 论著 成 果 的 双 丰 收 , 有 许多 国家 级 的 重大 成 果 。 同 时 , 一 些 由 地 方 或 部 门 组 织 的 项 目 逐 渐 向 国家 水 平 靠 近 , 总 体 研 究 水 平 趋 于 均衡 。 第 四 阶段 (90 年 代 以 后 ) : 进入 90 年 代 以 后 ,科学 考察 再 次 回落 , 没 有 全 国 性 的 重大 科学 考察 , 只 有 龙 栖 山 科学 考察 、 三 峡 库 区 资源 考察 和 梵 净 山 270 资源 考察 等 几 个 地 方 或 部 门 性 项 目 。 这 一 方 面 是 适应 国家 经 济 形 势 的 需要 , 另 一 方面 也 是 学 科 发 展 的 必然 ,需要 在 相对 停顿 中 反思 , 寻求 新 的 突破 。 与 科学 考察 同步 发 展 的 各 类 标本 馆 、 博 物 馆 、 专 类 收藏 等 , 也 有 了 长 足 的 发 展 。 我 国 现 有 各 种 博物 馆 2 000 余 所 , 其 中 涉及 生物 内 容 的 博物 馆 或 标本 馆 约 500 余 所 。 馆 藏 各 类 生物 标本 约 3 000 万 件 ( 份 )。 中 国 科 学 院 系 统 的 生物 标本 馆 有 21 所 , 馆 藏 生物 标本 1 500 余 万 件 〈 份 ), 占 全 国生 物 标 本 馆藏 量 的 50% 以 上 ;其 中 许多 标本 馆 在 我 国 历史 悠 久 , 标 本 馆藏 量 和 馆藏 面积 为 亚洲 之 首 , 在 世界 上 有 相当 的 影响 。 早 在 1956 年 ,国务 院 就 将 编著 《中 国 动 物 志 》 等 “三 志 ” 工 作 列 人 我 国 科 学 技术 发 展 远景 规划 , 随 后 又 成 立 了 专门 的 编辑 委员 会 。 中 国 科学 院 也 长 期 将 “三 志 ” 编 著 工 作 列 为 重点 支持 的 科研 项 目 。“ 八 五 ”期 间 , 《中 国 动物 志 》《 中 国 植物 志 信 《中 国 孢 子 植 物 志 》 被 列 为 国家 自然 科学 基金 重大 项 目 , 得 到 国家 自然 科学 基金 委 、 国 家 科 委 和 中 国 科 学 院 的 联合 资助 “ 九 五 ?期 间 持续 这 一 态势 , 并 被 中 国 科 学 院 纳 入 创新 工程 。 经 过 持续 不 断 的 几 代 人 的 努力 , 现 已 完 成 约 300 卷 〈( 册 ) 举世 瞩目 的 系列 研究 专著 , 如 《中 国 植物 志 》《 中 国 动物 志 闪 《中 国 欧 子 植物 志 》《 中 国 经 济 动物 志 闪 《中 国 经 济 昆虫 志 》 《中国 高 等 植物 图 鉴 和 《中国 植物 红皮书 》《 中 国 濒危 动物 红皮书 》 等 , 共 获 国家 、 省 部 级 奖 16 项 , 为 中 国生 物 学 的 进 一 步 发 展 做 出 了 重大 贡献 。 在 分 类 学 的 理论 研究 方面 , 我 国 专家 也 取得 很 大 成 绩 , 如 施 立 明 对 麻 属 进化 的 研究 : 曹 文宣 和 陈 宜 瑜 对 裂 腹 鱼 的 生物 地 理学 研 究 、 陈 世 双 对 昆虫 进化 的 研究 等 。 物种 多 样 性 的 研究 以 及 整个 生物 多 样 性 的 研究 , 影 响 如 此 之 深 , 涉 及 的 面 也 如 此 之 广 , 应 得 到 足够 的 重视 。 为 了 科学 地 认识 地 球 上 的 物种 多 样 性 , 研 究 物种 多 样 性 的 时 空 格局 ,就 要 重视 研究 物种 多 样 性 的 科学 本 质 , 探索 物种 多 样 性 在 大 时 空 扩 度 下 的 变化 规 律 , 认 识 物 种 多 样 性 在 多 维 的 生态 学 和 生态 地 理学 空间 中 的 变化 及 其 关联 性 ; 在 比较 精 确 的 数量 级 上 , 寻 求 物种 数目 估计 的 科学 途 径 与 方法 , 探 索 估计 我 国 的 物种 数量 , 特 别 是 节肢 动物 的 数量 ;通过 物种 数目 估 测 方法 与 手段 的 深化 与 创新 , 为 物种 多 样 性 的 现状 估计 、 长 期 监测 、 濒 危 物 种 保护 等 提供 更 先 进 、 更 可 靠 的 科学 基础 。 参考 文献 中 国 科学 院 生物 多 样 性 委员 会 : 《 生物 多 样 性 研究 的 原理 与 方法 图 北京 : 中 国 科 学 技术 出 版 社 , 1994。 宋 延 龄 , 杨 亲 二 , 黄 永 青 (主编 ) :《 物种 多 样 性 研究 和 保护 》, 杭 州 : 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1998。 ( 周 红 章 ) 中 国生 态 系统 多 样 性 研究 〈Studies on 下 cosystem Diversity in China ) 生态 系统 多 样 性 是 生物 多 样 性 三 个 层次 之 一 ,是 从 较 宏 观 的 角度 去 研究 生物 多 样 性 、 生态 系统 内 生境 差异 以 及 生态 过 程 变化 的 多 样 性 . 中 国生 态 系统 多 样 性 研究 , 在 90 年 代 随 着 生物 多 样 性 保护 和 持续 利用 研究 的 开展 , 促进 了 生态 系统 多 样 性 研究 的 开展 。 建 国 以 来 在 生物 群落 方面 已 开展 大 量 研究 , 特 别 是 50 一 60 年 代 以 及 70 年 代 中 后 期 至 80 年 代 的 地 区 性 的 大 型 综合 考察 及 生物 群落 的 专项 研 究 已 积累 了 相当 丰富 的 资料 。 各 地 生态 系统 定位 研究 站 的 建立 及 其 研究 成 果 和 各 自然 保 护 区 的 植被 、 动 物 、 微 生物 的 调查 及 其 综合 考察 报告 的 出 版 均 为 生态 系统 多 样 性 研究 黄 定 了 良好 的 基础 。 90 年 代 以 来 , 生态 系统 多 样 性 研究 在 全 国 各 地 莲 勃 开展 .首先 对 生态 系统 的 概念 , 生 物 群 落 的 测定 方法 , 物种 多 样 性 丰富 度 、 均 匀 度 指数 的 计算 方法 均 有 不 少 论文 予以 介 绍 , 并 对 区 域 的 陆地 生态 系统 多 样 性 开展 研 究 。 对 长 白山 红 松 阔 叶 林 地 区 、 暖 温带 落叶 阔 叶 林 地 区 、 北 亚热带 神农 架 地 区 、 南 亚 热 带 易 湖 山 、 内 蒙 草原 区 、 高 寒 草 旬 区 以 及 哪 尔 多 斯 高 原 沙 地 均 有 较 系 统 的 研究 。 主 要 研 究 了 区 域 的 森林 、 灌 从 和 草地 的 群落 多 样 性 和 区 域内 植物 、 乌 类 、 兽 类 、 昆 虫 、 微 生物 、 大 型 真菌 类 群 的 多 样 性 以 及 各 生物 群落 内 的 物种 多 样 性 .各 区 域内 由 于 人 类 活动 的 影响 , 如 砍伐 、 放 牧 等 , 形 成 了 处 于 不 同 演 替 阶段 的 生物 群落 。 它 们 的 物种 多 样 性 指数 随 着 演 替 的 进展 , 多 样 性 指数 增加 , 当 达到 顶 极 群 沙 , 生 态 系统 逐渐 稳定 , 物 种 多 样 性 指数 则 有 所 下 降 。 生 物 多 样 性 与 生态 系统 稳定 性 问 题 始 终 是 生态 学 界 极为 关注 的 讨论 的 热点 , 目前 尚 无 定论 。 通 过 对 中 国 不 同 森林 区 生态 系统 多 样 性 研究 初步 前 明 , 随 着 纬度 降低 , 物 种 多 样 性 指数 不 断 增加 ,优势 度 指数 下 降 , 森 林 群 落 多 样 性 趋 于 丰富 .这 可 从 温带 长 白山 , 暖 温 带 的 小 五 台山 、 东 灵山 、 关 帝 山 、 伏 牛 山 、 宝 天 曼 、 秦 岭 , 亚 热带 的 神农 架 、 末 净 山 、 易 湖山 的 主要 生态 系统 类 型 的 物种 多 样 性 指数 测定 中 得 到 证 实 。 山 区 的 生态 系统 多 样 性 与 地 貌 、 地 形 的 变化 有 着 密切 关系 , 生 态 系统 中 的 物种 多 样 性 受 海拔 变化 影响 明 显 。 海 拔 的 变化 实质 上 反映 了 山地 水 热 条 件 的 变化 。 植 物 群落 的 物种 多 样 性 随 着 海拔 上 升 而 增加 , 达 到 一 定 高 度 后 又 逐步 减少 。 在 北京 东 灵 山海 拔 1 000~1 500 m 山 中 , 山 地 条 林 物种 多 样 性 最 丰富 , 在 其 他 暖 温带 山地 灾 有 同样 现象 。 这 可 能 与 人 为 干扰 减少 、 雨 2 量 增 加 有 关 。 热带 森林 多 样 性 方面 , 对 西双版纳 热带 雨林 植物 群落 及 其 区 系 成 分 多 样 性 、 海 南 岛 吊 罗 山 和 五 指 山 热带 山地 雨林 物种 多 样 性 也 有 论文 发 表 。 从 陆地 植物 群落 多 样 性 梯度 变 化 、 地 带 性 森林 物种 多 样 性 比较 、 森 林 片 段 化 对 物种 多 样 性 影响 、 中 国 森 林 多 样 性 及 其 地 理 分 布 方面 , 均 对 生态 系统 多 样 性 加 以 讨论 。 在 淡水 生态 系统 多 样 性 研究 方面 , 对 中 国 的 黑龙 江 、 黄 河 、 长 江 、 珠 江 流域 和 东部 平原 湖泊 区 , 东北 平原 及 山地 湖区 , 蒙 新 、 青 藏 和 云贵 高 原 湖区 的 水 生生 物 类 群 , 包 括 浮 游 动物 和 植物 、 底 栖 动物 、 鱼 类 及 水 生 维 管 束 植物 做 了 比较 详细 的 叙述 。 对 长 江 中 下 游 湖泊 逆向 演 蔡 过 程 中 生物 多 样 性 变化 、 人 类 活动 对 鱼 类 小 型 化 影响 有 较 系 统 深 入 的 研 究 。 在 海洋 生态 系统 研究 方面 , 主要 对 渤海 、 黄海 、 东 海 、 南 海 四 大 海区 的 主要 生态 类 和 群 , 如 浮游 动物 和 植物 、 潮 间 带 生物 、 深 海底 枉 动物 以 及 鱼 类 、 红 树林 和 珊瑚 礁 的 物种 组 成 均 有 所 研究 。 对 三 亚 鹿 回 头 岸 礁 造 礁 珊瑚 群 落 结构 的 现状 和 动态 、 南 海 诸 岛 及 渤海 海区 生物 多 样 性 研究 做 了 较 系 统 深 入 的 研究 。 生 态 系统 多 样 性 研究 今后 将 成 为 生物 多 样 性 科 学 的 重要 组 成 部 分 , 着 重 于 研究 生物 多 样 性 的 生态 系统 功能 , 以 及 生态 系统 多 样 性 的 动 态 、 监 测 及 保护 和 恢复 。 参考 文献 陈 灵 芝 等 :《 中 国生 物 多 样 性 一 一 现状 和 保护 对 策 》,, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1993。 陈 灵 芝 , 王 祖 望 ;:《 人 类 活动 对 生态 系统 多 样 性 的 影响 》, 杭州 : 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1999。 马克 平 :《 中 国 重 点 地 区 与 类 型 生态 系统 多 样 性 》, 杭州 : 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1999。 ( 陈 灵 芝 ) 2X 名 中 国 的 遗传 多 样 性 研究 〈Studies on Genetic Diversity in China ) 遗传 多 样 性 是 生物 多 样 性 的 重要 组 成 部 分 , 也 是 物种 多 样 性 和 生态 系统 多 样 性 的 基 础 。 广 义 上 讲 , 遗 传 多 样 性 是 指 地 球 上 生物 体 携 带 的 遗传 信息 的 总 和 ;, 狭义 上 讲 , 则 是 指 种 内 不 同 群 体 间 和 同一 群体 内 不 同 个 体 间 的 遗传 多 态 性 程度 。 遗 传 多 样 性 通常 的 表现 形式 是 群体 中 遗传 变异 水 平 上 的 差异 , 即 种 内 变异 , 它 同时 包括 遗传 变异 在 群体 内 的 分 布 格局 , 即 群体 的 遗传 结构 , 所 涉及 的 研究 领域 包括 动物 、 植 物 、 微 生物 和 人 等 。 发 生 在 生物 体内 的 遗传 物质 的 改变 是 遗传 多 样 性 产生 的 根本 原因 。 我 国 是 一 个 生物 资源 十 分 丰富 的 国家 , 无 论 是 野生 生物 资源 , 还 是 家 养 动物 、 栽 培 农作物 , 在 世界 都 占有 重要 的 地 位 , 同 时 我 国 也 是 一 个 生物 遗传 多 样 性 受到 威胁 最 严重 的 国家 之 一 。 遗 传 多 样 性 的 研究 工作 在 我 国 起 步 较 晚 , 系 统 性 的 工作 , 特 别 是 劲 植 物 方 面 的 工作 , 主要 是 在 1992 年 中 国 科 学 院 成 立 生物 多 样 性 委员 会 , 积 极 推动 生物 多 样 性 研 究 之 后 .“ 八 五 ” 期间 , 在 中 国 科学 院 重大 项 目 “ 生 物 多 样 性 保护 与 持续 利用 的 生物 学 基 础 ”等 项 目的 支持 下 , 对 我 国 一 些 野 生动 杆 物 的 遗传 多 样 性 进行 了 较为 广泛 的 研究 , 建 立 了 一 系列 检测 遗传 多 样 性 的 方法 和 理论 , 研究 成 果 集 中 体现 在 近年 来 发 表 的 《中 国 动 植物 的 遗传 多 样 性 》 等 一 系列 专著 上 。 中 国 科学 院 等 单位 还 相继 建立 了 动物 、 植 物 、 微 生物 和 中 国 少 数 民族 等 的 遗传 资源 库 , 促 进 了 我 国 遗 传 资 源 的 保护 与 研究 。 在 中 国人 群 的 遗传 多 样 性 研究 方面 , 杜 若 甫 的 工作 起 步 较 早 , 是 最 有 代表 性 的 。 施 立 明 倡导 了 动物 遗传 多 样 性 的 研究 。 在 植物 方面 , 洪 德 元 和 胡 志 晶 等 的 工作 是 典型 的 代表 | 由 于 遗传 多 样 性 表现 是 多 层次 、 多 水 平 的 , 因 此 揭示 物种 或 种 群 的 遗传 背景 信息 就 需 从 不 同 角 度 、 不 同 层次 上 用 不 同 技术 方法 和 手段 进行 分 析 。 目 前 国内 对 于 遗传 多 样 性 的 研究 手段 主要 集中 在 宏观 上 的 形态 学 水 平 、 细 胞 层次 上 的 染色 体 水 平和 近年 来 应 用 最 多 的 分 子 水 平 上 。 从 形态 学 或 表 型 性 状 来 检测 遗传 变异 比 较 直 接 , 简 单 易 行 。 通 常 采 取 的 步骤 是 选取 相关 性 状 , 确 定性 状 变异 的 遗传 基础 , 再 进 行 遗 传 变异 的 度量 和 分 析 。 同 一 物种 不 同 个 体 间 《和 孤 肉 生殖 、 一 卵 双 生 、 克 隆 生 物体 和 其 他 无 性 繁殖 个 体 除 外 ) 基 因 组 存在 差异 ;一 些 物 种 , 特 别 是 多 型 种 丰富 的 亚 种 分 化 , 以 及 家 养 动物 和 栽培 作物 经 人 工 选 育 、 驯 化 形 成 的 众多 品系 或 品种 , 在 个 体 水 平 上 表现 为 众多 的 地 理 和 生态 群体 类 型 。 国 内 目前 收集 的 各 种 作物 遗传 资源 总 数 约 达 35 万 份 以 上 , 其 中 禾 谷 类 20 多 万 份 , 豆 类 5. 5 万 份 , 棉 、 麻 、 油 、 糖 、 烟 等 经 济 作物 3. 1 万 份 , 蔬菜 1. 8 万 份 ,果树 1. 1 万 份 , 牧草 、 绿 肥 及 其 他 1.5 万 份 , 这 些 作 物种 质 资源 的 确定 和 选取 大 多 是 根据 其 形态 和 生态 类 型 上 的 差异 。 另 外 ,来 自 同一 原 种 的 家 养 动物 在 各 地 形成 各 具 特 色 的 品种 和 类 和 群 约 有 2 222 个 (包括 特种 经 济 动 物 和 家 养 昆 贝 ), 在 繁殖 性 状 、 耐 高 寒 、 耐 劳 和 对 特殊 地 域 的 适应 性 方面 表现 出 很 大 的 差异 . 物种 的 核 型 特征 〈 即 染色 体 的 数目 、 形 态 结构 及 行为 特征 ) 都 是 相对 稳定 的 。 发 生 在 物种 内 染色 体 数 目的 整 倍 性 、 非 整 倍 性 变 化 以 及 其 结构 上 的 变化 造成 了 染色 体 多 态 性 。 在 植物 中 , 染 色 体 的 多 倍 化 和 数目 变异 比较 普遍 。 通 过 杂交 获得 染色 体 多 倍 化 在 育 种 过 程 中 使 用 很 多 , 如 我 国 已 将 普通 小 麦 与 优 麦 草 杂 交 获 得 八 倍 体 小 优 麦 。 我 国 实验 室 前 期 报道 的 中 华 地 敬 虫 、 斑 羚 、 穿 山 甲 以 及 谭 属 的 几 种 动物 核 型 变化 也 表明 动物 染色 体 数目 多 态 性 也 较 多 。 另 外 , 在 昆虫 、 植 物 和 一 些 兰 椎 动物 体内 还 存在 超 数 染 色 体 即 B- 染 色 体 多 态 .染色 体 多 态 检测 方法 除 常 规 核 型 、 带 型 显示 外 , 还 有 近年 来 发 展 的 染色 体 涂 色 技术 (Chromosome painting), 即 利用 某 一 物 种 特异 的 荧光 标记 染色 体 探 针 同 其 他 物种 染 色 体 进行 原 位 杂交 以 显示 物种 间 同 源 性 的 方 法 , 在 染色 体 水 平 上 能 揭示 出 更 丰富 的 遗传 多 态 性 。 根据 不 同 基因 座位 编码 的 蛋 白 质 或 同一 座位 不 同等 位 基因 编码 的 酶 或 蛋白 质 分 子 所 带 的 电荷 上 的 差异 , 采 用 淀粉 、 琼 脂 糖 等 支 持 介 质 进 行 电 泳 分 离 , 进 而 鉴别 各 种 基因 型 的 蛋白 质 电泳 技 术 是 遗传 多 样 性 检测 的 一 种 好 方法 。 由 于 其 操作 上 比较 方便 , 检 测 结果 比较 快速 、 灵 敏 , 在 一 些 珍 稀 和 受 保 护 的 动 物 如 大 熊猫 、 金 丝 猴 、 穿 山 甲 、 儿 猴 、 懒 猴 和 家 养 动 物 如 猪 、 牛 、 马 、 鸡 等 方面 做 了 相 当 多 的 工作 。 中 国 科学 院 昆 明 动 物 研究 所 对 大 熊猫 、 亚 洲 黑 能 、 川 金丝猴 、 滇 金丝猴 等 的 同 工 酶 的 分 析 显 示 了 大 熊猫 在 遗传 上 呈现 高 度 的 单 态 性 , 而 亚洲 黑熊 在 地 理 群 体 间 和 群体 内 都 表现 出 丰富 的 遗传 分 化 , 在 所 研究 的 滇 金丝猴 和 川 金 丝 猴 的 遗传 座位 中 , 检 测 到 的 多 态 性 也 极 低 。 植 物 中 , 目 前 对 野生 大 豆 群 体 、 马 尾 松 、 辽 东 标 、 柠 条 、 银 杉 等 也 进行 了 较 多 的 同 工 酶 研究 。 特 别 要 提 到 的 是 对 我 国 各 民族 人 群 所 进行 的 研究 , 通 过 比较 各 民族 群体 的 红细胞 酶 蛋白 、 血 型 系统 、 血 清 酶 蛋白 、 免 疫 球 蛋 白 同 种 异型 (Ig allotype) 和 其 他 免疫 组 分 以 及 其 他 与 遗传 疾 病 有 关 的 蛋白 多 态 性 , 可 以 很 好 地 比较 各 民 族群 体 的 历史 来 源 和 亲缘 关系 , 这 方面 的 研 究 本 身 也 具有 病理 学 价值 。 此 外 ,目前 已 相继 建立 了 一 系列 DNA 变 异 的 检测 方法 , 如 限制 性 酶 切片 段 长 度 多 态 有 了 避 性 分 析 (RFLP)、 随 机 扩 增 多 态 性 DNA 分 析 CRAPD)、 扩 增 片 段 长 度 多 态 性 分 析 (AFLP)、 单 链 构 象 多 态 性 分 析 (SSCP) 、 变 性 梯度 凝 胶 电 泳 分 析 (DGGE) 、DNA 指纹 分 析 、 微 卫星 分 析 、 多 重 PCR 技术 (multipex PCR) 和 直接 序列 测定 分 析 等 。 另外 , 对 于 珍 稀 濒 危 动 物 还 发 展 了 “ 非 损伤 性 ?7DNA 分 析 、 博物 馆 标本 DNA 分 析 等 手段 ,研究 手段 已 经 全 面 地 与 国际 接轨 。 应 用 这 些 方法 , 从 遗传 多 样 性 角度 较 好 地 探讨 了 物种 濒危 的 原因 、 野生 种 质 资源 的 保护 和 中 华 民 族群 体 的 起 源 、 演 化 等 。 通过 对 线粒体 DNA 的 RFLP 分 析 进 而 分 辨 出 单 倍 型 在 人 群 、 家 养 动物 、 鱼 中 有 较 多 报道 .另外 , 通过 PCR 一 RFLP 检测 人 和 群 中 与 疾病 相关 基因 多 态 性 所 做 的 工作 也 很 多 。 RFLP 同时 也 是 作物 野生 近 缘 种 遗传 多 样 性 研究 和 检测 的 一 种 较 好 的 方法 。RAPD 技术 已 广泛 地 应 用 于 检测 植物 群体 的 遗传 多 样 性 , 尤 其 是 检测 栽培 种 与 其 野生 近 缘 种 以 及 栽培 种 之 间 遗 传 上 的 差异 , 目 前 对 甘蔗 、 粗 山羊 草 、 银 杉 、 青 杨 、 牡 丹 花 、 辽 东 栎 、 锦 鸡 儿 属 植物 等 做 了 较 多 的 研究 。 动 物 方面 对 牛 、 鸡 、 牲 、 按 蚊 、 绒 毛蟹 等 , 真 菌 方面 对 冬虫夏草 等 也 有 报道 。 由 于 RAPD 的 稳定 性 不 够 好 、 重 复 性 也 不 十 分 理想 , 目 前 应 用 和 报道 已 渐 少 。 根据 扩 增 的 微 卫 星 DNA 片段 来 检测 多 态 性 在 目前 的 人 类 学 研究 中 和 谱系 、 亲 子 鉴 定 中 以 及 家 养 动 物 QTZ 基因 定位 中 使 用 较 多 , 如 人 金 力 等 对 我 国 主要 民族 人 群 的 Y 染色 体 和 常 染 色 体 上 微 卫 星 位 点 的 研究 工作 表 明 , 我 国 南 方 民族 群体 比 北方 民族 群体 具有 更 高 的 遗传 多 样 性 , 北 方 群体 可 能 起 源 于 南 方 。SNP ( 单 核 苷 酸 多 态 ) 分 析 则 是 新 近 受 到 人 们 关注 的 重要 方法 , 在 人 类 遗传 多 样 性 研 究 中 已 得 到 应 用 , 例 如 , 用 于 分 析 动 物 如 灵 区 7 和 长 类 遗传 多 样 性 的 研究 。 中 科 院 昆明 动物 所 对 我 国 主要 民族 人 和 群 的 线粒体 DNA D- 环 高 变 区 序列 的 分 析 表 明 , 各 民族 群体 的 遗传 多 样 性 存在 一 定 的 差 异 , 中 华 民 族群 体 的 南北 分 群 现象 可 能 源 于 其 早期 的 起 源 和 分 化 。 南 方 群体 可 能 比 北方 群体 要 古老 , 这 与 微 卫 星 标记 的 结果 比较 吻 合 。 另 外 ,对 我 国 主要 地 方 猪 种 、 纺 羊 品 种 、 鲫鱼 、 大 熊猫 、 金 丝 猴 、 坡 鹿 等 家 养 或 濒危 动物 也 进行 了 较 系 统 的 线粒体 DNA D- 环 序 列 分 析 。 植 物 方面 , 分 析 测 定 较 多 的 序列 主 要 有 叶绿体 DNA 序列 、 核 DNA ITS 序列 以 及 其 他 一 些 重要 功能 基因 序列 , 通 过 分 析 来 自 DNA 序列 的 信息 , 较 好 地 解决 了 一 些 物 种 分 类 地 位 上 的 争议 , 同 时 也 可 阐明 一 些 物种 内 部 遗传 多 样 性 的 丰富 程度 。 我 国 的 遗传 多 样 性 研究 近年 来 虽然 取得 了 长 足 的 进展 , 但 与 国外 相 比 ,差距 还 较 大 , 主要 体现 在 : 研究 的 类 群 不 是 很 多 , 而 且 系 统 性 和 次 度 都 不 够 , 许 多 工作 主要 着 眼 于 一 点 上 , 未 能 从 多 角度 、 多 层次 来 揭示 物种 或 种 群 的 遗传 多 样 性 , 其 次 是 所 使 用 的 方法 都 是 从 国外 引入 的 , 创 新 性 不 足 , 另 外 , 在 种 质 资源 的 保护 和 管理 上 也 存在 一 些 问题 , 许 多 物种 在 我 们 还 未 研究 之 前 就 已 濒危 或 灭 绝 。 随 着 全 社会 对 生物 多 样 性 重要 性 的 认识 不 断 提 高 , 必 将 促进 我 国 遗传 多 样 性 的 研究 。 参考 文献 胡 志 昂 , 张 亚 平 主编 :《 中 国 动 植物 的 遗传 多 样 性 》, 杭 州 : 浙江 科技 出 版 社 ,1997。 董 玉 琛 : 中 国 作物 遗传 多 样 性 的 保护 和 持续 利 用 , 见 : 钱 迎 倩 ,, 甄 仁 德 主编 :《 生 物 多 样 性 研究 进 展 》, 北京 : 中 国 科 学 技术 出 版 社 ,1995。 《中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 》 编 写 组 编 % 中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 》, 北京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 ,1998 。 陈 宜 瑜 主编 :《 生 物 多 样 性 与 人 类 未 来 》 北京 : 中 国 林业 出 版 社 ,1998。 许 智宏 主编 :《 面向 21 世纪 的 中 国生 物 多 样 性 保护 》, 北 京 : 中 国 林 业 出 版 社 ,2000。 〈 姚 永 刚 “ 张 亚 乎 ) 中 国生 物 多 样 性 信息 系统 研究 (Studies on Biodiversity Information System in China) 生物 多 样 性 信息 系统 , 是 综合 利用 信息 技术 (如 数据 库 技 术 、 地 理 信息 系统 技术 、 多 媒体 处 理 技 术 、 计 算 机 网 络 技术 ) 等 现代 化 手段 , 收 集 、 处 理 、 保 存 和 发 布 生物 多 样 性 研究 的 基础 数据 和 信息 的 计算 机 系统 , 通 党 由 数据 库 、 图 形 库 、 模 型 库 和 专家 系统 库 等 部 分 组 成 。 根 据 所 管理 的 信息 内 容 , 生 物 多 样 性 信息 系统 可 以 分 为 : 生物 多 样 性 编目 信 息 系统 ,包括 物种 编目 和 生态 系统 编目 系统 , 分 别 收 集 和 保存 物种 和 生态 系统 的 分 类 、 特 征 、 分 布 等 数据 ; 生物 多 样 性 监测 信息 系统 , 包括 物种 、 群 落 和 生态 系统 监测 系统 , 分 别 收集 和 保存 定点 或 定 对 象 长 期 动态 监测 的 数 据 ; 迁 地 保护 信息 系统 , 包 括 植物 园 、 动 物 园 、 水 族 馆 、 菌 种 库 等 为 管理 和 记录 活体 生 物 的 引种 、 繁 殖 和 保护 等 目的 而 建立 的 信息 系统 ; 生物 标本 信息 系统 , 收集 和 保存 动物 、 植物 和 微生物 标本 的 采集 、 鉴 定 、 保 存 、 交 换 以 及 标本 的 形态 描述 数据 , 种 质 资源 信息 系统 , 收 集 和 存 贮 农作物 、 水 产品 和 林木 的 不 同 品种 资源 的 特性 、 繁 殖 、 形 态 、 保 存 等 各 种 遗传 信息 。 中 国生 物 多 样 性 信息 系统 的 研究 开始 于 1992 年 。 中 国 科学 院 “ 八 五 ”重大 项 目 “ 中 国生 物 多 样 性 保护 及 持续 利用 的 生物 学 基础 研究 ”中 设立 了 “中 国生 物 多 样 性 信息 系统 的 初步 建立 ”课题 , 负 责 人 为 汪 松 、 传 立国 和 李 典 席 。 项 目 完成 时 , 由 中 国 科学 院 动物 研究 所 和 植物 研究 所 共同 建立 了 中 国 动 植物 物种 编目 数据 库 、 中 国 动 植物 濒危 物种 数据 库 和 中 国生 态 系统 编目 数据 库 , 对 物种 濒危 机 制 的 分 析 和 评价 方法 进行 了 研究 , 初 步 建 立 了 朱 岗 栖息 地 生态 环境 地 理 信息 系统 和 朱 岗 生 活 习 性 多 媒体 演示 系统 。1993 年 启动 的 国家 “ 八 五 ”计划 “中 国生 物 多 样 性 保护 生 态 学 的 基础 研究 ”中 , 设 立 了 “中 国生 物 多 样 性 信息 系统 的 补充 与 完善 ”课题 , 负 责 人 为 高 琼 和 纪 力 强 。 在 该 项 目 中 , 中 国 科学 院 植物 研究 所 和 动物 研究 所 完成 了 “中 国生 物 多 样 性 信息 系统 的 总 体 设 计 ”, 建 立 了 几 个 示 范 性 的 生物 多 样 性 群落 和 生态 系统 的 分 析 模 型 以 及 一 个 用 于 生物 多 样 性 保护 的 决策 支持 专家 系统 . 除 上 述 几 个 数据 库 系统 外 , 从 1994 一 1998 年 期 间 , 中 国 科 学 院 下 属 的 研究 所 先 后 建立 了 中 国 自然 保护 区 数据 库 系 统 、 植 物 园 引 种 数据 库 、 中 国生 态 信息 系 统 、 中 国 经 济 植物 数据 库 、 植 被 图 库 、 菌 种 保藏 数据 库 等 生物 多 样 性 信息 系统 。1997 年 前 后 , 国 家 环境 保护 局 南京 环境 科学 研究 所 建立 了 中 国 自然 保护 区 多 媒体 演示 系统 , 中 国 林 业 科学 研究 院 建 立 了 中 国 自然 保护 区 地 理 信 息 系 统 。 自 1997 年 起 ,中 国 科 学 院 生物 多 样 性 委 员 会 每 年 拨 出 专款 , 支 持 中 国生 物 多 样 性 信 息 系统 (CBIS) 的 建设 。 截 止 到 1999 年 底 , 共 建 成 了 30 多 个 数据 库 系统 ,拥有 约 40 万 条 记录 , 其 中 大 部 分 可 以 在 网 络 上 动态 检索 。 建立 生物 多 样 性 信息 系统 通常 要 经 过 以 下 几 个 过 程 : 1, 确定 系 统 目标 及 参与 建设 的 有 关机 构 : 必须 提出 一 个 明确 的 系统 建设 目标 。 2. 用 户 需求 分 析 : 信息 系统 的 研究 建设 者 与 系统 的 使 用 者 相互 交流 , 产生“ 系统 功 能 说 明 书 ”. “系统 功能 说 明 书 ”详细 地 列 出 了 原始 数据 的 内 容 、 格 式 和 来 源 。 3. 系统 设计 和 实施 : 生物 多 样 性 信息 系 统 的 开发 方法 与 其 他 信息 系统 一 样 , 主 要 分 275 为 两 大 类 :一 是 结构 化 的 开发 生命 周期 方法 , 把 软件 开发 过 程 分 成 需求 分 析 、 设 计 、 编 程 、 调试 、 运 行 维护 等 阶段 , 分 步 进 行 , 尽 量 减 少 重复 劳动 , 中 心 问 题 是 做 出 系统 的 实体 一 联系 模型 , 另 一 类 是 原型 方法 , 它 以 循序 渐 进 分 步 完成 的 设计 思想 及 阶段 性 重复 的 方法 开发 系统 , 在 进行 需求 分 析 后 , 在 短 时 间 内 构造 一 个 数据 库 的 结构 原型 , 提 供给 开发 人 员 和 用 户 评价 、 使 用 , 用 户 可 以 立即 直观 地 看 出 未 来 数据 库 的 使 用 方式 和 功能 是 否 符合 他 们 的 原意 。 4. 运行 和 维护 : 在 系统 运行 和 维护 阶段 开始 时 , 首 先 应 当做 好 两 件 事情 : 生物 多 样 性 研究 离 不 开 基础 性 的 数据 积累 , 生 物 多 样 性 保护 离 不 开 及 时 准确 的 科学 数据 和 科学 的 分 析 评价 。 通 过 对 中 国生 物 多 样 性 信息 系统 的 研究 , 可 以 为 国家 各 级 立法 、 执 法 和 监督 机 构 提 供 生 物 多 样 性 保护 和 持续 利用 领域 的 基础 科学 数据 和 分 析 报 告 , 从 科学 的 角度 支 持 有 关 生 物 多 样 性 保护 和 持续 利用 的 决策 ; 可 以 向 社会 大 众 普 及 生物 多 样 性 科学 知识 , 提高 全 民族 保护 生物 多 样 性 的 意识 , 可 以 为 相关 研究 领域 的 科学 家 服务 , 收 集 和 保存 基 础 性 和 背景 性 的 研究 数据 , 促 进 国内 外 的 学 术 交流 .中 国生 物 多 样 性 信息 系统 的 建立 ,为 我 国生 物 多 样 性 保护 和 持续 利用 起 到 了 积极 的 促进 作用 , 为 我 国 履 行 《 生 物 多 样 性 公 约 》 提 供 了 一 个 科学 的 工具 。 中 国生 物 多 样 性 信息 系统 未 来 的 发 展 , 将 是 多 学 科 的 进一步 结合 以 及 高 新 技术 的 综 合 运用 ,主要 体现 在 以 下 几 个 方面 : 1. 新 的 生物 多 样 性 状态 分 析 和 评价 方法 不 断 推 出 并 在 生物 多 样 性 信息 系统 中 实现 , 为 保护 和 利 用 提供 直接 的 辅助 工具 ; 2. 计算 机 高 速 网 络 的 发 展 使 生物 多 样 性 信息 系统 向 更 加 分 散 和 更 加 集中 两 个 方向 发 展 , 使 系统 维护 和 数据 查询 更 加 方便 ; 3. 数据 仓库 技术 和 人 工 智 能 276 知识 发 现 技术 的 成 熟 为 保护 生物 学 研究 提供 了 新 的 途径 , 可 迅速 提高 这 一 新 兴 科 研 成 果 的 产 出 效率 。 参考 文献 纪 力 强 : 中 国生 物 多 样 性 信息 系统 数据 字典 和 元 数据 标准 , 见 : 中 国 21 世纪 议程 管理 中 心 :《 中 国 地 理 信 息 元 数据 标准 研究 》, 北京 : 科学 出 版 社 , 101 一 114,1999。 纪 力 强 : 中 国生 物 多 样 性 信息 数据 管理 指南 , 见 : 国家 环境 保护 总 局 :《 中 国生 物 多 样 性 数据 管理 与 信息 网 络 化 能 力 建 设 》, 北京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 ,67 一 135,1999。 纪 力 强 : 生物 多 样 性 信息 系统 建设 的 现状 及 CBIS 简介 ,《 生 物 多 样 性 》, 8 (1): 41 一 49,2000。 ( 纪 力 强 ) 海洋 生物 多 样 性 研究 Studies on Marine Biodiversity) 海洋 生物 多 样 性 是 指 生 活 在 海洋 中 的 动 物 、 植 物 、 微 生物 的 总 和 , 包 含 其 遗传 和 变 异 , 以 及 它 的 生态 系 。 海 洋 占 地 球 表面 积 的 71% , 拥 有 最 大 空间 和 最 大 资源 , 支 撑 着 人 类 生存 与 发 展 的 希望 , 是 地 球 生命 系统 的 一 个 基本 组 成 部 分 , 并 有 助 于 实现 海洋 生物 可 持续 发 展 的 宝贵 财富 。 一 、 中 国 海 基本 特点 中 国 海域 辽阔 , 在 大 陆 东 面 和 南面 , 环 绕 着 瀚海、 黄海 、 东 海 和 南海 .四海 相连 ,并 与 西 太 平 洋 相 沟通 , 形 成 北 东 一 南西 向 的 弧 形 , 四 海 都 是 北 太 平 洋 西部 的 边缘 海 。 四 海 的 特点 是 : 1. 从 北 到 南 跨越 大 , 达 38 个 纬度 带 , 即 从 北纬 41" 的 温带 , 穿 越 亚热带 , 到 达 北纬 3" 近 赤道 水 域 ; 2. 拥有 漫长 大 陆 界 线 , 北 从 中 朝 边 界 鸭绿江 起 向 南 延 伸 到 达 中 越 边界 的 北仑 河口 ,共有 1.8X10km; 3, 海岸 类 型 杂 , 有 沙滩 、 泥 沙滩 、 泥 滩 、 岩 礁 、 红 树林 等 多 种 海岸 ; 4. 沿海 岛屿 5 000 多 个 , 有 著名 的 长 山 群 岛 、 舟 山 群 岛 、 湾 湖 列岛 、 万 山 群 岛 , 在 南海 还 有 由 珊瑚 礁 构 成 的 东沙 、 中 沙 、 西沙 和 南沙 群岛 , 岛 屿 岸 线 长 达 1.4X10! km; 5. 海域 面积 4.72X10skm2, 其 中 有 3. 00 X10*km* 属 中 国 管辖 , 约 占 大 陆 面 积 1/3 左 有 有 ; 6. 从 大 陆 注 和 四海 的 河川 有 1 500 条 , 其 中 著名 的 有 黄河 、 长 江 和 珠江 , 分 别 流入 渤 海 : 东海 和 南海 , 年 总 径流 量 达 1.8X10:2ms, 它们 携带 大 量 车 养 物质 ,肥育 了 沿海 水 域 , 同时 也 加 大 了 污染 的 负面 影响 ,7. 在 长 江 、 珠江 等 大 河口 的 三 角 洲 , 形 成 了 经 济 发 展 重 点 区 , 对 自然 景观 及 河口 经 济 种 类 的 保育 造 成 严重 的 威胁 ; 8. 海底 地 形 、 地 瑶 复 杂 , 如 渤海 和 黄海 , 都 在 陆架 范围 之 内 , 东 海上 具有 较 广 冰 的 陆架 , 但 南海 北部 陆架 较 狭 , 其 南 部 属 世 界 著名 典 他 陆架 的 北 区 , 南 海 还 具有 宽广 的 达 数 千 米 深 的 深海 盆 , 在 菲律宾 巴 拉 望 岛 以 西 , 还 有 南沙 海 槽 , 海 盆 内 发 育 有 众 多 管 立 海底 高 低 不 等 的 海山 , 在 台湾 东北 沿 海 有 海底 热 喷泉 ; 9, 潮 汐 类 型 复杂 , 有 全 日 潮 、 半 日 潮 和 不 规则 潮 , 潮 汐 影 响 着 沿海 生 物 昼 夜 周期 的 变化 ,10. 四 海 的 沉积 物 、 水 文 气象 和 生物 等 因素 均 受 大 陆 气候 、 径 流 、 季 风 的 显著 影响 。 二 、 中 国 海 洋 生 物 多 样 性 的 研究 中 国 海 洋 生 物 多 样 性 的 研究 , 包 括 物种 多 样 性 、 遗 传 多 样 性 和 生态 系统 多 样 性 三 个 主要 内 容 。 因 启动 迟早 , 参 与 人 员 多 少 , 经 费 、 设 备 投 入 不 同 , 故 这 三 个 内 容 研究 的 深 浅 和 成 果 , 有 较 大 的 差距 。 中 国 海 洋 物 种 多 样 性 是 海洋 生物 研究 最 时 的 领域 , 至 今 已 有 近 80 年 的 历史 。20 世纪 20 年 代 有 国内 外 学 者 在 中 国 海 进 行 零星 分 散 的 研究 ,30 年 代 学 者 集中 在 厦门 、 青 岛 等 治 海 开 展 较 多 的 调查 , 50 年 代 末 期 开展 全 国 海洋 综合 调查 和 一 系列 海洋 资源 的 调查 。 在 此 基础 上 着 重 开 展 了 海藻 、 原 生动 物 、 腔 肠 动物 、 软 体 动物 、 甲 壳 动 物 、 棘 皮 动 物 、 环 节 动 物 、 鱼 类 、 海 兽 等 的 系统 研究 , 出 版 了 一 批 中 国学 者 研究 的 海洋 生物 专著 。1994 年 由 黄 宗 国 主编 ,40 个 单位 、132 位 学 者 参加 编审 的 《中 国 海洋 生物 种 类 与 分 布 》 专 著 出 版 , 阐明 了 中 国 海 现 已 记录 的 20 278 个 物种 , 为 中 国 海 物种 多 样 性 的 研究 奠定 了 基础 。 中 国 海 物种 多 样 性 的 研究 ,可 归纳 为 以 下 特点 : 1. 从 门 的 等 级 看 , 已 记录 了 原核 生物 界 4 个 门 、 原 生生 物 界 7 个 门 、 真 菌 界 3 个 门 、 植 物 界 6 个 门 、 动 物 界 24 个 门 。 研 究 中 尚 缺 有 板 动物 门 (Placozoa)、 颗 咽 动 物 门 (Gnathostomula)、 铠 甲 动物 门 (Loricifera )、 须 腊 动物 门 (Ponogophora) 和 腹 毛 动物 门 (Gastrotricha) 。2. 物种 多 样 性 变化 表明 , 北 方 海区 生物 多 样 性 低 、 个 体 数 多 , 而 南方 海 区 相反 , 总 的 趋势 是 由 北向 南 递增 , 这 与 所 在 海区 流 系 扩大 或 缩小 及 其 变化 有 关 , 例 如 东海 外 缘 系 来 自 黑 潮 流 系 , 其 流 区 内 物种 多 样 性 指数 远 高 于 东海 沿岸 区 .。 3. 中 国 海 区 物 种 多 样 性 中 , 有 地 方 种 的 存在 , 如 在 河口 区 的 中 华 印 〈4czpenser szzezszs)、 中 华 假 磷 是 (Psexaezxzpjpnazxsia Siazca )、 中 华 异 水 重 (4cazrtiella sizezsis) 等 都 是 中 国 海 的 地 方 种 , 最 近 在 中 国 海 发 现 的 乍 水 重 属 (Tortanas) 在 记录 的 12 种 中 , 有 一 半 以 上 是 地 方 种 。4, 中 国 海 物种 多 样 性 的 高 低 变化 , 常 受气 候 带 和 流 系 所 制约 , 水 温 的 变化 常 影 响 到 生物 分 布 范围 , 如 印度 一 西 太平 洋 底 栖 性 暖 水 种 , 向 北 分 布 仅 到 达 平 潭 , 而 温带 种 类 一 般 不 越过 平 潭 向 南 扩 布 , 这 对 适应 狭 温 种 类 而 言 , 具 有 指标 的 作用 。 在 雷州 半岛 以 东 到 福建 厦门 都 有 石 珊瑚 分 布 , 由 于 水 温 等 多 种 因素 影响 不 能 构成 珊瑚 礁 , 但 在 台湾 南 部 垦 本 , 就 存在 大 片 的 珊瑚 礁 ;, 红 树 植物 物 种 多 样 性 的 分 布 也 有 类 似 情况 , 向 北 分 布 到 浙江 南部 有 人 工种 植 的 秋 茄 “〈 天 azcelia 2 入 cazde1) 等 少数 红 树 植物 。 在 我 国 海洋 生物 遗传 多 样 性 方面 工作 较 早 的 是 人 工 栽培 海带 、 紫 菜 和 裙带 菜 , 它 们 像 陆 上 农作物 一 样 , 可 根据 人 们 的 需要 , 改 变 它 们 的 遗传 特性 , 创造 新 型 的 栽培 作物 , 选 育 高 含 碘 、 肉 质 厚 、 宽 而 长 的 高 产品 种 。 但 海洋 动物 方面 起 步 较 晚 , 如 对 野生 分 隔 的 群 体 , 尚 未 探讨 其 种 内 基因 的 变化 。 目 前 已 在 贝 类 方面 开展 分 子 水 平 上 的 研究 , 可 望 取 得 较 好 的 进展 。 生态 系统 多 样 性 的 研究 对 象 , 根 据 中 国 海域 实际 情况 , 可 划分 出 沿海 生态 系统 、 河 口 生态 系统 、 上 升 流 生态 系统 、 珊 瑚 礁 生 态 系统 、 红 树林 生态 系统 和 深海 生态 系统 等 , 它 们 有 各 自 的 特点 , 直 接 影响 着 海洋 生物 多 样 性 和 开发 的 力度 。 我 国 的 研究 多 集中 在 沿海 环境 生态 等 诸多 方面 。 三 、 海 洋 生 物 多 样 性 研究 的 作用 、 意 义 和 影响 海洋 物种 多 样 性 研究 的 深入 , 将 会 对 国 计 民 生产 生 积 极 作用 和 重大 意义 。 例 如 海洋 农 牧 化 的 兴起 , 对 振兴 沿海 渔业 可 持续 发 展 已 带 来 显著 效益 , 但 如 果 不 重视 微生物 、 病 毒 以 及 致 病 生 物 物 种 或 种 群 多 样 性 及 其 复杂 关系 的 研究 , 将 会 导致 渔业 的 衰退 ;海产 动 植物 、 微 生物 是 新 药 研制 的 重要 来 源 , 现 已 从 腔 肠 动 物 、 甲 壳 动 物 、 鱼 类 、 环 皮 动物 、 海 藻 中 提取 大 量 有 用 的 物质 , 将 来 还 会 有 更 多 的 产品 , 生 态 系统 的 平衡 和 良性 循环 是 保护 海洋 环境 的 重要 前 提 , 因 此 加 强生 物 多 样 性 关键 种 的 监测 ,对 防止 突 发 性 灾害 的 发 生 , 具 有 深远 的 意义 。 四 、 海 洋 生 物 多 样 性 发 展 趋势 1.《 中 国 21 世纪 议程 》 第 15 章 为 生物 多 样 性 。 这 是 国家 颁布 生物 多 样 性 保护 的 纲领 性 文件 , 有 明确 的 方针 、 政 策 、 目 标 和 行动 , 并 由 各 部 委 实 施 专业 管理 。 海 洋 生 物 多 样 性 278 的 研究 应 该 在 这 个 总 目标 之 下 , 积极 、 全 面 、 有 序 地 开展 海洋 生物 多 样 性 的 研究 和 持续 利 用 . 2. 目前 全 球 海洋 生物 约 15 万 种 , 中 国 海 洋 生 物种 类 1994 年 发 表 了 20 278 种 。 这 个 数 字 是 80 多 年 来 海洋 生物 资源 调查 汇集 的 结 果 , 它 是 中 国 现 有 海洋 生物 多 样 性 的 研究 基 础 , 但 与 全 球 海 洋 生 物 数 相 比 , 还 不 到 177, 相差 甚 远 , 而 且 我 国 海区 有 一 部 分 在 黑 潮流 区 及 印度 一 西 太平 洋 区 中 的 印度 一 马 来 亚 区 , 其 物种 应 是 异常 丰富 的 , 加 上 国内 外 学 者 对 我 国 的 物种 研究 工作 , 较 多 集中 在 鱼 类 、 软体 动物 .甲壳 动物 等 一 些 较 大 类 群 方面 ,而 对 其 他 类 群 涉及 不 多 , 特 别 是 微 蒙 、 寄 生 虫 和 线虫 等 。 今 后 国家 仍 需 支 持 生 物资 源 调 查 中 物种 的 发 现 、 编 自 、 整 理 等 工作 , 将 生物 多 样 性 信息 系统 建立 在 扎实 的 科学 数据 基础 上 , 然 后 在 有 条 件 的 渔业 捕捞 区 或 养殖 渔业 区 , 对 现在 正 被 开发 利用 的 对 象 或 已 训 退 到 丧失 经 济 价值 的 种 类 ,开展 动态 变化 研究 ,了 解 它 们 受 自 然 或 人 类 活动 干扰 后 的 恢复 过 程 , 例 如 目前 对 福建 、 广 东 沿 海中 华 白 海豚 的 监护 研究 , 可 为 制定 海洋 生物 多 样 性 保护 提供 理论 依据 。 3. 应 重视 一 些 尚 未 利用 类 和 群 的 研究 与 开发 ,它们 不 限于 海产 食品 价值 ,还 有 其 他 潜在 利用 的 可 能 性 , 例 如 海洋 真菌 和 细菌 在 工业 上 以 及 生物 控制 等 重要 领域 的 应 用 都 有 待 研究 和 探索 。4. 必须 加 大 力度 对 河 口 生态 系统 、 红 树林 生态 系统 和 珊瑚 礁 生态 系统 的 调查 ,着重 物 流 和 能 流 方面 的 研究 , 促 进 理论 提高 及 有 效 地 保护 和 持续 发 展 。 参考 文献 陈 灵 艺 :《 中 国 的 生物 多 样 性 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1994。 黄 宗 国 : 中 国 海 物种 一 般 特 点 ,《 生 物 多 样 性 必 2 (2): 63 一 67,1994。 陈 清 潮 : 中 国 海洋 生物 多 样 性 的 现状 和 展望 , 《生物 多 样 性 》,5 〈2): 142 一 146,1997。 ( 陈 清 潮 ) 中 国生 物 多 样 性 保护 行动 计划 (Action Plan for Biodiversity Conservation in China ) 全 世界 的 生物 多 样 性 正面 临 着 严重 的 威 胁 与 破坏 , 保 护 问题 已 引起 全 球 各 国 的 广泛 关注 。1992 年 在 巴西 里 约 热 内 卢 召 开 了 联合 国 环境 与 发 展 大 会 , 并 通过 《生物 多 样 性 公 约 》。 早 在 环境 与 发 展 大 会 之 前 , 全球 环 境 基 金 (GEF) 就 资助 有 关 国 家 和 地 区 编写 《 生 物 多 样 性 保护 行动 计划 》。 中 国 是 在 印度 尼 西 亚 之 后 , 被 认定 资助 作 《 行 动 计 划 》 的 第 二 伞 国 家 。 从 1992 年 开始 , 在 世界 银行 和 联合 国 开发 规划 署 支持 下 , 在 世界 银行 科学 顾问 Lee Talbot 等 几 位 国外 专家 配合 下 , 由 国家 环境 保护 局 牵头 , 组 织 了 农业 部 、 林 业 部 、 海 洋 局 、 建 设 部 、 国 家 科 委 、 计 委 、 财 政 部 、 公 安 部 以 及 中 国 科学 院 等 单位 及 一 批 科学 家 , 经 过 两 年 多 的 讨论 、 草 拟 和 修改 , 在 1994 年 春 完 成 了 《中 国生 物 多 样 性 保护 行动 计划 》。 《行动 计划 》 是 以 《生物 多 样 性 公约 》 的 精神 和 原则 为 指导 , 从 中 国 的 国情 出 发 , 在 充分 利用 已 有 资料 和 考虑 中 国 的 社会 和 经 济 发 展现 实 以 及 生物 多 样 性 保护 现状 的 情况 下 编写 而 成 的 .《 行 动 计划 》 由 四 部 分 组 成 , 主 要 内 容 如 下 : 第 一 章 , 对 中 国生 物 多 样 性 的 现状 进行 了 全 面 分 析 与 评估 , 总 结 了 中 国生 物 多 样 性 丰富 度 、 开 发 利用 、 受 威胁 程度 及 加 强 保护 的 紧迫 性 。 第 二 章 , 对 就 地 和 迁 地 保护 、 政 策 法 规 、 机 构 体 制 、 科 学 研究 、 教 育 培训 、 国 际 合作 等 现 有 保护 措施 进行 系统 论述 和 分 析 。 第 三 章 , 对 物种 和 生态 系统 直 接 保护 的 具体 行动 进行 介绍 。 将 生物 多 样 性 保护 的 目标 及 任务 分 解 成 目标 、 行 动 和 优先 项 目 三 个 层次 , 并 做 了 详细 阐述 。 共 确定 了 七 项 目标 , 包 括 强 化 中 国生 物 多 样 性 的 基础 研究 、 建 立 和 完善 中 国 自 然 保 护 区 网 络 、 确 定 和 规划 对 生物 多 样 性 有 重要 意义 的 野生 物 种 的 保护 、 规 划 栽 培 作物 和 家 畜 遗 传 资源 的 保护 .评价 野生 物种 在 保护 区 外 的 就 地 保护 、 建立 全 国 范围 的 信息 和 监测 系统 、 寻 求生 物 多 样 性 保护 和 持续 利用 的 方法 手段 .第 四 章 , 对 支持 直接 保护 行动 所 需 的 措施 做 了 论述 , 包括 立法 和 政策 保证 、 组 织 措施 、 科 学 研究 、 技术 推广 、 宣 传教 育 、 资 金 渠 道 和 国际 合作 等 七 类 支持 措施 。 这 个 《行动 计划 》 将 成 为 中 国生 物 多 样 性 保护 行动 的 纲领 性 文件 , 对 推动 全 社会 保 护 我 国 丰富 、 特 有 的 生物 多 样 性 具有 重要 的 指导 意义 , 也 是 中 国政 府 履 行 《 中 国生 物 多 样 性 公约 》 国 家 方案 的 重要 组 成 部 分 。 〈 钱 迎 倩 ) 中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 (China%s Biodiversity ,A Country Study ) 根据 《生物 多 样 性 公约 》 的 要 求 和 国家 生物 多 样 性 保护 工作 的 需要 , 中 国政 府 在 完 成 了 《中 国生 物 多 样 性 保护 行动 计划 》 后 , 在 联合 国 环境 规划 署 支 持 和 全 球 环 境 基金 (GEF) 资助 下 , 于 1994 年 末 着 手 编制 了 《中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 》( 以 下 简称 《 报 告 )。《 报 告 》 的 编写 是 由 国家 环保 局 牵头 , 在 国务 院 下 属 的 外 交 部 、 科 委 、 计 委 、 教 委 、 财政 部 、 建 设 部 、 农 业 部 、 林 业 部 、 中 国 科 学 院 、 海 关 总 署 、 专 利 局 、 海 洋 局 及 中 医药 管理 局 等 13 个 部 门 组 成 的 中 国 履 行 《 生 物 多 样 性 公约 》 工 作协 调 组 的 组 织 领导 下 , 用 两 年 半 的 时 间 完 成 ,于 1998 年 正式 出 版 。 参 加 编写 和 评审 工作 的 有 80 余 位 专家 。 制定 《报告 》 的 目的 是 : 大 量 收 集中 国 生物 多 样 性 及 其 受 威胁 情况 和 与 此 相关 的 经 济 、 社 会 等 方面 的 资料 , 对 已 采取 的 保护 措 施 进行 评价 , 鉴 别 其 中 的 不 利 影响 , 提 出 加 2979 强 保 护 和 持续 利用 的 政策 建议 , 按 《生物 多 样 性 国情 研究 报告 指南 》 提 出 的 生物 多 样 性 价值 类 型 , 估 算 中 国生 物 多 样 性 的 价值 , 测 算出 中 国 为 保护 生物 多 样 性 已 支出 的 、 未 来 所 需 的 以 及 为 履约 新 增 的 全 部 额外 投资 。 《报告 》 共 分 七 章 : 第 一 章 , 引 论 ; 第 二 章 , 中 国 的 自然 和 社会 经 济 条 件 ; 第 三 章 , 中 国生 物 多 样 性 现状 及 其 受 威胁 情况 ;第 四 章 , 中 国保 护 和 可 持续 利用 生物 多 样 性 已 采取 的 措施 ;第 五 章 , 中 国生 物 多 样 性 经 济 价值 评 估 ; 第 六 章 , 中 国生 物 多 样 性 保护 和 可 持续 利用 的 国家 能 力 建 设 ; 第 七 章 , 中 国保 护 和 持续 利用 生物 多 样 性 的 成 本 估算 与 效益 分 析 。 除 正文 外 ,《 报 告 》 还 包括 7 个 附录 , 其 中 附录 4, 中国 特有 及 受 威 胁 被 子 植物 和 兰 椎 动物 名 录 ; 附录 5, 中 国 与 世界 物种 数量 比较 表 ; 以 及 附录 6, 法 制 建设 和 保护 设施 , 都 为 国内 各 领域 的 专家 分 别 撰写 , 具 重要 的 参考 价值 。 此 外 还 附 有 地 瑶 类 型 、 气 候 区 划 、 土 壤 区 划 、 植 被 区 划 、 动 物 地 理 区 划 以 及 人 口 密度 分 布 等 6 个 附 图 以 及 国家 珍稀 、 濒 危及 保护 动 植物 的 照片 89 幅 。 《报告 》 的 编制 , 为 制定 政策 、 实 施行 动 计划 、 开 展 国际 合作 提供 了 指导 和 依据 。《 中 国生 物 多 样 性 保护 行动 计划 》 是 一 个 行动 计 划 , 而 《中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 》 是 一 个 基础 性 的 研究 和 经 济 方面 的 评估 , 二 者 互 为 补充 , 最 终 达 到 更 好 地 保护 和 持续 利用 中 国生 物 多 样 性 的 目的 。 ( 钱 迎 倩 ) 淡水 生物 学 (CEreshwater Biology) 淡水 生物 学 是 水 生生 物 学 学 科 里 研究 内 陆 水 域 中 的 生命 现象 的 一 门 分 支 学 科 , 与 它 280 对 应 的 分 支 学 科 是 海洋 生物 学 (Marine Biology) 。 鉴 于 内 陆 水 域 绝 大 多 数 属于 淡水 性 质 , 所 以 内 陆 水 域 的 生物 学 研究 常 被 简称 为 淡水 生物 学 。 早 期 的 淡水 生物 学 基本 上 是 淡水 生物 的 分 类 检索 和 形态 特征 。 美 国 1918 年 出 版 Ward 和 Whipple 的 《淡水 生物 学 》 名 著 , 对 北美 的 淡水 动 植物 区 系 做 了 比较 系统 的 前述 。 自 40 年 代 Lindeman 的 水 生生 物 营 养 动力 学 (Trophodynamics ) 理论 发 表 以 后 , 淡水 生物 学 就 越 来 越 跳出 原来 水 生动 物 、 植 物 和 微生物 分 类 学 的 圈子 和 分 割 研究 的 格 局 , 而 趋向 于 以 生态 系统 的 概念 作为 指导 原 则 来 研究 各 类 淡水 生物 在 水 域 生 态 系统 的 结 构 和 功能 中 所 起 的 作用 , 也 就 是 说 越 来 越 突 出 其 生态 学 意义 。 我 国 淡 水 生物 的 分 类 、 区 系 、 形 态 、 生 理 等 方面 , 无 疑 还 有 大 量 的 研 究 工 作 要 做 , 但 是 淡水 生态 学 作为 淡水 生物 学 的 主攻 方向 ,既是 可 持续 发 展 战略 的 需要 , 也 与 国际 科技 发 展 趋势 相 一 致 。 1, 淡 水 生态 学 的 基本 概念 淡水 生态 系统 ”淡水 生态 系统 是 指 一 定 水 域内 所 有 的 生物 〈 即 生物 群落 ) 与 它们 的 理化 环境 相互 作用 , 通 过 物质 和 能 量 流 共同 构成 的 具有 一 定 结构 与 功能 的 统一 体 。 生 态 系统 的 非 生物 成 分 包括 : 气候 条 件 (温度 、 光 照 及 其 他 物理 因素 ) ,参加 物质 循环 的 无 机 物 质 (C、N、P、CO:、H2O 等 ), 以 及 联系 生 物 和 非 生 物 的 有 机 化 合 物 “〈 蛋 白质 、 碳 水 化 合 物 、 脂 类 、 腐 殖 质 等 )。 生 态 系统 的 生物 成 分 依 其 生态 功能 可 以 分 为 : 生产 者 《主要 指 浮游 植物 和 水 生 高 等 植物 ),, 消费 者 〈 包 括 浮 游 动物 、 底 栖 动物 、 鱼 类 等 ), 以 及 分 解 者 (主要 是 细菌 和 真菌 ) .淡水 生态 系统 的 结构 , 不 仅 依 静水 栖息 地 与 流水 栖息 地 的 不 同 而 有 不 同 的 特征 , 而 且 同 一 类 型 的 各 种 栖息 地 之 间 往 往 也 有 明显 的 差别 。 淡水 环境 ”水 是 地 球 上 广泛 分 布 的 物质 之 一, 据 估计 , 地 球 上 的 水 量 共 约 1. 37 义 10 kma, 其 中 97. 6% 的 水 积蓄 在 海洋 , 余下 的 分 布 在 两 极 冰 冠 、 冰 川 、 地 下 、 内 陆 水 体 、 土 壤 和 大 气 中 。 内 陆 水 体 的 水 量 仅 占 地 球 总 水 量 的 0. 016% ,其 中 淡水 水 体 的 水 量 占 55%%, 盐湖 和 内 陆 海 的 水 量 占 45% 。 地 球 各 部 分 的 水 量 分 布 , 是 通过 由 降水 、 径 流 和 蒸发 所 构 成 的 水 循环 而 维持 相对 稳定 的 , 内 陆 水 体 在 这 一 循环 中 起 着 重要 的 作用 。 淡水 生物 群落 生活 在 淡水 栖息 地 的 各 类 生物 , 通 常 分 布 在 不 同 的 空间 层次 和 占据 着 各 自 的 生态 位 , 彼 此 之 间 存 在 着 复杂 的 相 互 关 系 , 这 些 生 物种 群 的 集合 体 , 被 称 为 生 物 群 落 。 在 生态 学 研究 中 , 淡 水 生物 群落 主 要 是 指 一 个 水 体 或 生境 中 生物 种 群 的 集合 体 , 但 是 往往 也 采用 一 些 规模 较 小 的 群落 单 元 , 如 浮游 生物 群落 、 底 栖 生 物 群 落 、 周 从 生物 群落 等 。 由 于 淡水 栖息 地 及 其 生境 的 多 样 性 , 淡 水 生物 的 生态 类 群 和 群落 结构 是 相 当 复杂 的 。 生态 系统 的 演 替 与 平衡 ”生态 系统 的 发 育 , 即 通常 所 讲 的 生态 演 蔡 , 是 指 一 定 区 域 内 连续 进行 的 前 一 群落 被 后 一 群落 所 替代 的 变化 和 发 展 过 程 。 演 蔡 起 因 于 系统 内 生物 对 环境 的 改变 、 外 来 种 的 人 侵 等 生物 学 过 程 , 或 者 起 因 于 气候 变迁 、 土 壤 侵蚀 、 河 流 泛 滥 、 环 境 污 染 等 外 部 力量 , 或 者 是 由 这 两 方面 的 因 素 共同 作用 的 结果 。 演 替 过 程 中 依次 出 现 的 一 系列 群落 构成 一 个 演 替 系列 ,其 中 早期 、 比 较 短暂 的 群落 属于 先锋 阶段 , 相 继 出 现 的 群 落 属于 发 育 阶 段 或 演 替 阶段 , 而 最 终 形 成 的 稳定 系统 称 之 为 演 替 顶 极 。 演 蔡 是 群落 发 育 的 有 序 过 程 , 这 一 过 程 基本 上 是 定向 的 , 因 此 通常 是 可 以 预测 的 。 几 十 年 来 ,由 于 人 类 经 济 活动 的 影响 ,大 量 的 淡水 水 体 出 现 污染 或 富 营 养 化 , 致 使 人 类 的 生活 和 生产 用 水 受到 严重 威胁 , 淡 水 生 物资 源 遭 到 极 大 的 破坏 。 因 此 , 加 强 对 淡水 生态 系统 的 保护 , 采 取 有 效 措施 防治 水 体 污 染 或 富 营 养 化 , 已 成 为 关系 到 人 类 生存 和 社 会 经 济 发 展 的 一 个 重大 问题 。 在 水 体 富 营 养 化 治理 的 过 程 中 , 通过 采取 污水 截留 、 换 水 、 挖 泥 等 措施 , 已 经 在 不 同 程度 上 收 到 了 使 水 质 改善 的 效果 。 实 践 证 明 , 只 要 减少 或 停止 外 源 营养 物 的 输入 , 就 可 以 大 大 延缓 水 体 富 营养 化 的 进程 , 甚 至 可 以 使 富 营养 化 水 体 向 贫 营 养 化 方向 发 展 。 为 了 满足 人 类 对 洁净 水 的 迫切 需要 , 应 当 深 入 研究 淡水 生态 系统 的 结构 与 功能 , 以 及 演 蔡 与 平衡 的 规律 , 从 而 实现 对 淡水 生态 系统 的 最 优化 管理 。 2. 20 世纪 我 国 淡水 生物 学 研究 我 国 淡水 生物 学 研究 始 于 20 年 代 , 但 解 放 前 国人 从 事 研 究 者 不 多 。 研 究 工 作 主要 集 中 在 形态 分 类 , 淡 水 生态 工作 则 更 少 。 淡 水 原生 动物 调查 自 1927 年 起 , 由 王家 杜 、 倪 达 书 在 南京 , 戴 立 生 、 高 尚 萌 在 北京 分 别 进 行 , 主要 集中 于 纤毛 虫 , 时 有 新 属 新 种 发 现 。 之 后 王家 相 、 人 钢 达 书 还 在 肉 足 虫 , 张 奎 在 眼 虫 的 调查 中 均 有 新 种 发 现 。 戴 立 生还 曾 研 究 过 不 同 光线 、 温 度 与 双 鞭 毛虫 生存 与 变异 的 关 系 。 王 家 梅 研究 了 淡水 池塘 中 原生 动物 之 季 节 消 长 。 我 国 在 淡水 轮 虫 方面 的 第 一 篇 调查 报告 是 1937 年 李 落 英 的 “中 国 北 京 轮 虫 名 录 ”, 这 是 一 篇 比较 完整 的 分 类 报告 , 共 描述 了 一 百 多 种 轮 虫 。 在 淡水 枝 角 类 方面 仅 有 1939 年 陆 易 恒 和 张 条 .1945 年 易 伯 和 鲁 在 云南 的 调查 报告 。 淡 水 足 类 方面 最 早 的 是 1929 年 李 希 杰 报 道 的 北京 10 种 剑 水 蚤 ,之 后 1931 年 秉 志 在 南京 , 张 条 、 易 伯 和 鲁 在 云南 做 了 调 查 工 作 .。 在 淡水 鱼 类 研究 方面 , 最 早 从 事 研 究 的 我 国 科 学 家 是 寿 振 黄 , 他 在 1927 年 与 Everman 合作 发 表 了 《华东 鱼 类 志 》。1931 年 朱 元 易 著 《 中 国 鱼 类 索引 》, 收 集 国产 鱼 类 1 497 种 。 方 炳 文 于 1928 一 1939 年 致力 于 西 281 南 地 区 激流 中 平 鳍 鳅 类 之 研究 。 林 书 颜 于 1933 一 1935 年 调查 广东 及 中 国 其 他 省 份 所 产 鲤 科 鱼 类 。 张 春 霖 研究 了 长 江 流域 所 产 鲤 科 鱼 类 的 新 种 属 , 发 现 颇 多 。 除 形态 分 类 工 作 外 , 刘 建 康 于 1941 年 调查 鲤鱼 产 卵 场 的 水 质 , 1942 年 研究 渗透 压 改 变 与 斗 鱼 鲁 叶 氯 化 物 分 这 细胞 产生 之 影响 , 这 些 工作 开创 了 环 境 影 响 鱼 类 形态 、 生 理 研 究 之 先河 。 新 中 国 成 立 以 来 的 淡水 生物 学 研究 以 湖 泊 方 面 的 研究 为 多 。 对 湖泊 的 生物 学 研究 可 追溯 至 50 年 代 初 伍 献 文 主持 的 江苏 省 五 里 湖 的 湖泊 学 调查 .1951 年 中 国 科 学 院 水 生生 物 研究 所 刚 成 立 不 久 , 就 立即 开展 了 由 侥 钦 止 主持 的 长 江 中 、 下 游 及 淮河 流域 612 个 湖 泊 的 调查 。 在 浮游 动物 方面 , 王 家 相 在 广泛 调查 的 基础 上 ,1961 年 出 版 了 《中 国 淡水 轮 虫 志 》 在 枝 角 类 方面 , 蒋 煤 治 等 对 江苏 五 里 湖 、 浙 江东 钱 湖 、 湖 北 武昌 东湖 及 青海 、 新 疆 与 珠穆朗玛 峰 地 区 , 中 国 科学 院 动物 所 沈 嘉 瑞 等 对 鸭绿江 水 丰 水 库 、 西 藏 、 北 京 及 河 北 和 白洋淀 , 华 东 师 范 大 学 堵 南 山 等 对 江苏 太 湖 等 地 进行 了 全 面 系 统 调查 ;在 足 类 方面 , 以 中 国 科 学 院 动物 所 沈 嘉 瑞 为 首 的 甲壳 动物 研究 小 组 自 1955 年 起 收集 了 除 台 湾 省 以 外 的 各 省 、 自 治 区 的 标本 。 我 国 淡水 生物 学 初 期 的 工作 主要 是 各 类 动物 、 植 物 的 区 系 、 分 类 学 研究 及 个 体 生态 学 观察 , 目 的 在 于 摸 清 湖泊 中 水 生生 物资 源 的 “家 底 ”, 以 资 开 发 利 用 . 中 国 科学 院 水 生生 物 研 究 所 1954 年 从 上 海 迁 至 武汉 后 , 首 先 对 湖北 省 梁子 湖 , 接 着 对 长 江干 流 上 、 中 、 下 游 的 鱼 类 生态 进行 调 查 研 究 , 分 别 在 湖北 梁子 镇 、 四 川 木 洞 、 湖 北 宣 昌 和 江苏 崇明 设立 工作 站 进行 长 年 采集 调查 。 通 过 以 上 这 些 工 作 , 获 得 了 关于 鱼 类 和 淡水 生物 学 大 量 的 和 系统 的 第 一 手 资料 , 在 70 年 代 先 后 写 出 了 《中 国 动物 志 》 中 的 相 应 分 册 和 《长 江 鱼 类 》, 也 为 而 后 论证 葛洲坝 282 和 三 峡 大 坝 的 建设 对 鱼 类 和 其 他 水 生生 物 的 生态 影响 提供 了 科学 依据 。 50 年 代 中 期 起 , 开始 对 武汉 市 东湖 进行 水 生生 物 生 态 学 研究 , 迄今 已 逾 40 年 。70 年 代 进 行 东湖 渔业 增产 试验 与 生物 生产 力 的 研 究 , 遵 循 生 态 学 原理 , 采 取 以 下 五 项 综合 措 施 : 合理 利用 人 饵料 生物 资源 ,调整 放养 种 群 ; 利用 大 小 湖泊 , 培 育 大 规格 鱼 种 ; 掌握 逃 鱼 规律 , 改 进 拦 鱼 设备 ; 控制 凶猛 鱼 类 , 减 少 鱼 种 损失 ; 实施 驱 集 渔 法 , 提高 捕捞 效率 。 这 些 措施 使 东湖 的 鱼 产量 从 1971 年 试验 开始 前 的 180 吨 猛 增 到 1978 年 试验 结束 时 的 800 吨 。 水 体 生 物 生 产 力 研究 方面 , 继 1956 一 1957 年 、1962 一 1963 年 和 1973~1975 年 伐 钦 止 、 章宗 涉 三 次 对 东湖 浮游 植物 初级 生产 力 的 调 查 之 后 ,, 王 戏 、 沈 国 华 分 析 了 1973 一 1977 年 东湖 浮游 植物 初级 生产 力 与 主要 生态 因素 的 关系 , 这 是 国内 对 浅水 湖泊 初级 生产 力 的 首 次 系统 研究 , 发 现 东 湖 浮游 植物 生产 力 显著 增高 , 最 高 日 产量 达 5. 0 一 8.0 g Oiym2:, 水 柱 年 产量 达 876 一 1 171 g Oz/m2, 比 1963 年 增加 了 50% 左 右 。 畏 天 , 最 高 生产 层 常 出 现 在 水 下 0. 5 倍 透 明度 的 水 层 , 此 处 光照 强度 约 为 500 一 15 000 1x, 补偿 深度 常 为 透明 度 的 2.5 倍 。 水 柱 日 产量 (>y) 与 透明 度 〈z) 的 关 系 为 : y 王 172. 4z?76。 初 级 生产 量 全 年 只 有 一 个 高 峰 , 常 出 现在 7 一 8 月 份 , 生产 量 〈y》, g O:/m?/d) 与 水 温 (z,C) 的 关系 为 yy 二 0. 17z"2 。 无 机 磷 是 东湖 初级 生产 力 的 主要 限制 因素 。 浮 游 植物 的 生产 量 (>,g Oz/m 7 d ) 与 自身 叶绿素 a 的 含量 (z,weg 代 ) 之 间 的 关系 为 : y = 0.28z 十 0. 96。 浮 游 植物 的 生 产量 与 生物 量 之 间 常 表现 出 正 相 关 , 单 位 水 面 下 浮游 植物 全 年 的 P/B 系数 为 347 .浮游 植 物 对 总 辐射 能 的 利用 率 为 0. 34% 一 0. 40%%。 关于 用 浮游 植物 初级 生产 力 估算 东湖 鱼 产 潜 力 的 问题 , 按照 王 双 、 梁 彦 龄 的 算式 测算 , 郭 郑 二 水 果 湖 区 面积 以 12 km: 计 , 该 湖区 仅 靠 湖水 中 现成 的 浮游 植物 每 年 可 产 链 、 鲜 967 吨 。 考 虑 到 浮游 动物 与 有 机 碎 层 尚 能 使 链 、 鲜 产量 再 增加 30% 以 上 , 则 该 湖区 每 年 至 少 可 产 链 、 铺 1 257. 1 吨 。 如 其 他 种 类 的 鱼 能 占 鱼 类 总 产量 的 10% , 则 “ 郭 郑 一 水 果 湖 区 的 鱼 产 潜 力 将 可 达 1 400 吨 左右 ”。 实 际 上 ,1992 年 该 区 的 鱼 产 量 已 达 1 450 吨 ,1993 年 达 1 600 吨 ,1994 年 达 1 650 吨 ,1995 年 高 达 1 840 吨 , 说 明 用 浮游 植物 的 初级 生产 力 来 估 算 浅水 湖泊 中 滤 食 性 鱼 类 的 产量 是 可 行 的 。 1980 年 化 钦 止 、 章 宗 涉 发 表 了 “武汉 东 湖 浮 游 植 物 的 演变 〈1956 一 1975) 和 富 营养 化 问题 ”一 文 , 引 起 水 生生 物 学 者 和 环境 科 学 工作 者 的 注意 。 文章 总 结 了 上 述 20 年 间 在 东湖 两 个 代表 性 采样 站 的 浮游 植物 群落 生态 学 的 主要 变化 〈 包 括 数量 、 种 类 组 成 、 优 势 种 类 、 多 样 性 指数 和 初级 生产 力 ) 。 藻 类 的 年 平均 总 数 在 20 年 内 由 每 毫升 几 百 个 增 为 几 竹 个 。 由 甲 藻 和 硅 藻 占 优势 逐步 转变 为 以 绿 藻 和 蓝藻 占 优势 , 蓝藻 中 的 大 型 种 类 明显 增 加 。 年 数量 变动 曲线 原来 呈 春 季 和 秋季 两 个 高 峰 ,但 60 年 代 后 ,已 变 为 夏秋 季 的 一 个 蓝 藻 高 峰 , 而且 数量 大 ,延续 时 间 长 。 浮 游 植物 的 年 初级 生产 量 和 日 最 高 初级 生产 量 也 有 明 显 增加 。 文 章 以 浮游 植物 群落 的 生态 学 变化 必 为 主要 指标 ,结合 其 他 因素 , 对 东湖 的 富 营 养 化 过 程 进行 了 生物 学 评价 ,并 从 环境 保护 角度 ,根据 浅水 湖泊 在 利用 上 的 特点 ,提出 了 关于 防治 东湖 这 样 一 个 多 用 途 ( 供 水 、 游 览 、 渔业 ) 水 体 的 富 营 养 化 的 一 些 设想 和 建议 。 80 年 代 东 湖 的 研究 , 是 围绕 着 东 讲 生 态 系统 的 结构 和 功能 进行 的 。 东 湖 营 养 物 质 氮 和 磷 的 主要 来 源 , 被 查 明 是 大 量 的 生活 污水 和 工业 废水 。 刘 建 康 等 提出 对 两 种 浮游 生物 〈 铜 锈 微 囊 藻 和 隆 线 滔 一 亚 种 ) 有 机 碎 习 的 形 成 过 程 和 这 两 种 碎 导 在 链 、 鲜 营养 中 的 作用 的 质疑 。 这 意味 着 历年 东湖 中 大 量 链 、 铺 的 萝 壮 成 长 , 还 得 依赖 于 活体 浮游 生物 。 有 关 东湖 链 、 铺 营养 和 其 他 方面 的 研究 有 : 链 、 鲜 鱼 种 对 透明 潘 的 消化 利用 , 东 湖 中 浮游 植物 与 链 鱼 相互 作用 的 量 的 评价 ;东湖 链 、 铺 生 长 的 几 个 问题 的 研究 ; 链 、 鲜 鱼 种 在 夏季 天 然 条 件 下 的 摄食 强度 ;东湖 链 、 鲜 周年 摄食 强度 的 研究 , 链 和 铺 在 高 温 季 节 氮 平衡 几 个 参数 的 测定 , 用 浅水 湖泊 型 鱼 探 仪 估算 鱼 群 数量 的 研究 ;东湖 链 、 铺 夏季 游 飞 活动 的 遥测 。 为 了 计算 浮游 动物 的 生产 量 , 需 要 应 用 统计 方法 获得 某 种 浮游 动物 不 同体 长 组 的 体 长 一 体重 回归 方程 式 , 这 方面 的 工作 有 东湖 的 优势 种 透明 肖 和 隆 线 潘 一 亚 种 上 述 方程 的 制定 ,21 种 淡水 足 类 生物 量 的 测算 , 简 易 测 重 法 在 武汉 东湖 轮 虫 常见 种 中 的 应 用 ,11 种 淡水 常见 棱角 类 体 长 一 体重 回归 方程 式 等 .关于 水 生 维 管 植物 初级 生产 力 的 测定 ,有 实验 室内 对 马 来 眼 子 菜 等 东湖 11 种 沉 水 植 物 生产 力 的 研究 等 。 次 级 生产 力 方面 , 浮 游 动物 生产 力 的 研究 有 东湖 透明 肖 和 隆 线 滔 一 亚 种 年 生产 量 的 测算 , 东 湖 足 类 生产 量 的 研究 , 东 湖 短 尾 秀 体 滔 的 生产 量 、 东 湖 划 花 臂 尾 轮 虫 生产 量 和 东湖 针 徐 多 肢 轮 虫 的 生产 量 的 研究 , 底 栖 动物 方面 有 东湖 苏 氏 尾 鳃 昌 年 生产 量 和 东湖 铜 锈 环 棱 螺 年 生产 量 的 测 算 。 对 东湖 浮游 细菌 的 次 级 生产 力也 进行 了 初步 的 估算 。 90 年 代 东 湖 的 工作 着 眼 于 与 富 营 养 化 有 关联 的 研究 ,如 湖水 中 颗粒 物质 的 组 成 , 东 湖 生 态 系统 中 浮游 生物 的 营养 结构 , 链 、 鲜 在 东湖 生态 系统 的 所 、 磷 循环 中 的 作用 , 东 湖 沉积 物 中 所 和 磷 的 释放 试验 , 磷 循环 在 东 湖 藻 类 的 代谢 和 演 替 中 的 作用 , 东 湖 磷 细菌 种 群 结构 的 研究 , 东 湖 中 磷 的 现状 , 东 湖 中 碱 性 磷酸 酶 活力 的 短期 动力 学 研究 , 东 湖 异 283 养 细菌 群落 的 分 类 结构 和 聚 类 分 析 , 东 湖 湖 水 中 浮游 细菌 生物 量 的 计算 机 辅助 测定 , 湖 泊 和 地 下 水 中 异 养 细菌 群落 及 其 生理 特征 的 比较 研究 等 , 但 是 研究 的 重点 还 是 放 在 鱼 类 的 放养 对 湖泊 生态 系统 的 影响 。 大 量 放养 草 鱼 造 成 水 生 植物 群落 的 毁灭 性 神 击 , 从 而 影 响 包括 水 质 在 内 的 整个 东湖 生态 系统 的 结构 与 功能 已 是 不 争 的 事实 , 那 么 , 链 、 鲜 的 大 量 放养 , 尽 管 不 需 投 乞 , 对 湖泊 生态 系统 会 有 什么 样 的 影响 , 理 所 当然 地 引起 人 们 的 关 注 。 这 方面 的 研究 , 有 人 类 经 济 活 动 对 东湖 生态 系统 的 影响 , 养 鱼 对 东湖 生态 系统 的 影 响 , 链 、 鲜 对 东湖 浮游 植物 群落 的 影响 及 对 浮游 动物 群落 结构 的 影响 , 鱼 类 放养 对 湖泊 富 营 养 化 影响 的 评价 等 。 中 外 学 术 界 多 数 人 认为 投 饵 式 的 养 鱼 会 导致 或 加 速水 体 富 营 养 化 的 进程 , 但 也 有 主张 放养 食 鱼 性 〈“ 凶 狐 性 ”” 鱼 类 以 控制 滤 食 浮游 生物 的 鱼 类 , 从 而 壮大 浮游 动物 群落 , 再 借助 浮游 动物 去 遇 制 车 类 水 华 的 “生物 操纵 论 (Biomanipulation)?” 学 说 。1989 年 在 荷兰 举行 的 首次 生物 操纵 讨 论 会 上 , Lammens 等 在 会 议 总 结 报告 的 摘要 中 指出 :浅水 湖泊 一 般 对 生物 操纵 措施 反应 较 快 …… 所 获得 的 效果 能 维持 两 个 或 两 个 以 上 的 夏季 。 为 了 能 保证 措施 的 成 功 , 看 来 把 几乎 全 部 〈 吃 浮游 生物 的 ) 鱼 类 移 除 是 必 不 可 少 的 , 而 且 在 许多 场合 中 食 底 栖 生 物 的 鱼 类 的 移 除 似乎 比 食 浮 游 生 物 的 鱼 类 的 移 除 更 为 重要 。” 从 该 讨论 会 的 总 结 来 看 ,典型 的 “生物 操纵 ”措施 很 难说 是 有 效 和 可 行 的 。 淡水 水 体 富 营养 化 , 最 令 人 习 恶 的 一 个 表征 是 蓝藻 水 华 的 出 现 。 当 湖 里 出 现 水 华 时 , 水 面 被 厚 厚 的 一 层 蓝 绿色 的 水 华 所 履 盖 。 构 成 水 华 的 蓝藻 群体 大 量 擎 生 , 接 着 又 大 量 死 亡 , 死 亡 的 藻 体 在 分 解 过 程 中 散发 出 令 人 难 以 忍受 的 恶臭 。 分 解 过 程 的 同时 大 量 消耗 水 中 溶解 的 氧气 , 造 成 大 批 鱼 类 窒息 死亡 。 东 284 湖 的 蓝藻 水 华 由 微 于 藻 〈WMazcrocysizs)、 鱼 腥 藻 (4napaeza)、 束 丝 藻 (4pjazzzomenzoz) 三 个 属 组 成 , 以 铜 锈 微 赛 藻 CM. aerwgzizosz) 这 个 种 为 主 。50 年 代 东 讲 里 微 塞 藻 很 少 ,不足 以 形成 水 华 ,60 年 代 猛 增 , 到 70 年 代 中 期 , 每 年 夏季 都 形成 厚 厚 的 水 华 。 但 是 1985 年 夏 季 , 水 华 破 例 没 有 在 东湖 出 现 , 而 且 至 今 已 15 年 没有 重 现 了 。 关 于 东湖 水 华 消失 的 原 因 , 多 年 来 即使 在 学 术 界 也 是 “众说 纷 经 ”, 链 、 鲜 的 摄食 是 可 能 的 原因 之 一 , 但 是 不 少 学 者 对 此 持 怀疑 态度 。 为 了 揭 开 东湖 蓝藻 水 华 消失 之 恋 ,1989 年 .1990 年 和 1992 年 在 东湖 里 进行 三 次 原 地 围 隔 试验 。 向 用 聚 乙烯 材料 制作 的 、 大 小 为 2.5mX2.5mX2.0m、 每 个 盛装 约 11 ms 湖 水 的 8 个 围 阿 , 放 人 不 同 种 类 和 不 同 放 养 密 度 的 鱼 , 对 照 组 围 隔 不 放 鱼 。 三 次 试验 的 结 果 综 述 如 下 : 在 不 养 鱼 的 围 隔 里 , 蓝 藻 水 华 生长 得 很 好 ; 单纯 养 链 、 单 纯 养 铺 以 及 链 、 鲜 混 养 的 围 隔 里 , 水 华 的 情况 视 鱼 的 放养 密度 而 异 , 水 华 或 是 完全 不 出 现 , 或 是 蓝藻 的 份 额 有 显著 的 减少 , 但 是 养 草 鱼 的 围 隔 里 , 水 华 照 常理 生 ;, 在 已 经 出 现 水 华 的 围 隔 里 , 放 和 一定 密度 的 链 、 鲜 , 或 链 和 铺 , 水 华 就 在 两 周 内 消失 。 看 来 , 东 湖 微 守 落水 华 之 所 以 消失 , 既 非 由 于 浮游 动物 的 牧 食 , 也 不 是 由 于 水 质 进一步 恶化 , 而 在 于 链 、 铺 滤 食 压力 的 增 大 。 能 遏制 微 事 落水 华 的 链 、 镶 有效 放 养 密度 为 每 立方 米 水 放 500 克 鱼 , 也 就 是 " 吨 水 斤 鱼 ”. 东 湖 的 水 质 仍 然 适合 于 微 襄 薄 水 华 的 草 生 ,但 一 旦 东湖 的 链 、 鲜 产量 下 降 到 1984 年 以 前 的 水 平 885 吨 ) , 微 宫 藻 水 华 必 将 着 土 重 来 。 这 是 国内 外 浅水 湖泊 用 滤 食 性 鱼 类 长 期 遏制 微 事 落水 华 首次 成 功 的 报道 。 这 种 措施 虽然 也 属于 “生物 操纵 ”范畴 , 但 不 同 之 处 在 于 典型 的 “生物 操纵 ”措施 所 要 消除 的 鱼 类 对 象 , 正 是 东湖 所 采取 的 这 种 非 经 典 的 “生物 操纵 ”措施 所 要 依靠 的 对 象 。 东湖 的 生态 学 研究 还 提供 了 一 批 数学 模 型 , 如 : 东湖 中 浮游 植物 与 链 鱼 相互 作用 的 量 的 评价 ,东湖 的 磷 一 浮游 植物 动态 模型 , 东 湖 中 食 浮游 生物 的 鱼 类 对 浮游 生物 群落 的 影 响 , 链 、 鲜 在 东湖 生态 系统 的 所 、 磷 循环 中 的 作用 等 。 总 之 , 东 湖 的 生态 学 研究 , 评 估 了 水 中 营养 元 素 、 细 菌 、 有 机 碎 居 、 浮 游 植 物 、 浮 游 动物 、 底 栖 动物 、 鱼 类 种 群 、 水 生 高 等 植 物 群 落 和 湖底 沉积 物 等 各 个 子 系统 在 东湖 整 个 生态 系统 的 结构 和 功能 中 所 起 的 作用 , 提 出 了 东湖 富 营养 化 的 生物 学 治理 对 策 , 发 表 了 《东湖 生态 学 研究 》 (一 ) (1990)、《 东 湖 生态 学 研究 》 (二 ) (1995) 和 《高 级 水 生生 物 学 》(1999) 等 著作 。“ 东 湖 生 态 学 研究 ” 作 为 一 个 研究 项 目 曾 获 中 国 科学 院 自然 科学 一 等 奖 。 参考 文献 刘 建 康 主 编 ;《 东 湖 生 态 学 研究 》( 一 ), 北京 : 科 学 出 版 社 ,1990。 刘 建 康 主编 :《 东 湖 生 态 学 研究 》( 二 ), 北京 : 科 学 出 版 社 ,1995。 刘 建 康 主编 :《 高 级 水 生生 物 学 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1999 。 LIU,J. 开 . , Lakes of the middle and lower basins of the Chang Jiang (China), In :F. B. Taub : ZLaRe xzQ Reseruotz5,The Netherlands : Elsevier Scientific Publishing Company,331 一 355,1984。 刘 建 康 , 谢 平 : 揭 开 东湖 蓝藻 水 华 消失 之 迹 , 《长 江 流 域 资源 与 环境 ),8 (3) :312 一 319,1999。 ( 刘 建 康 阮 景 荣 ) 污染 对 水 生生 物 的 影响 研究 (Studies on the Effect of Pollution on Aquatic Creature) 一 、 基 本 概念 与 发 展 过 程 污染 对 水 生生 物 的 影响 是 指 各 种 物理 、 化 学 或 生物 因子 进入 水 域 环 境 , 超 过 水 域 自 净 能 力 , 改 变 水 生生 物 群 落 结构 与 功能 的 协 调 与 平衡 , 损 害 水 生生 物资 源 , 或 影响 其 利 用 价值 的 现象 。 第 二 次 世界 大 战 以 后 , 随 着 科技 的 进步 和 工农 业 生 产 的 发 展 , 大 量 废气 、 废 酒 和 废 水 排 人 环境 , 造成 环境 污染 。 污染 引起 河流 、 湖泊 富 营养 化 , 近海 发 生 赤 潮 , 导致 大 量 鱼 、 贝 类 死亡 , 许 多 城市 附近 的 河流 、 湖 泊 成 为 臭 水 沟 或 臭 水 坑 ; 大 气 酸 雨 沉 降 引 起 河流 、 湖 泊 酸 化 , 影 响 鱼 类 生存 ;海上 原油 泄漏 造成 大 量 海 乌 和 海豚 死亡 ; 有 机 氯 农药 、 多 氯 联 葵 等 污染 物 在 生物 体内 大 量 富 集 , 在 人 迹 罕 至 的 南北 极 生 物体 内 也 有 残留 。 大 量 的 污染 事件 引起 各 国政 府 对 环境 问题 的 重视 。1972 年 联合 国 成 立 环境 规 划 署 , 制 定 第 一 批 全 球 生态 政策 , 同 年 在 瑞典 吾 开 第 一 次 世界 环境 大 会 ,发 表 《 斯 德 哥 尔 摩 人 类 环境 宣言 》, 把 环境 与 人 口 、 资 源 并 列 为 人 类 面临 的 三 大 严 重 问题 。1992 年 联合 国 在 巴西 的 里 约 热 内 卢 吾 开 环境 与 发 展 大 会 , 强 调 发 展 生产 的 同时 要 注意 环境 保护 的 可 持续 发 展 政策 。 我 国 于 70 年 代 初 开始 重视 环境 保护 , 水 源 保护 研究 开展 得 最 早 。1973 年 , 中 国 科学 院 最 先 组 织 院内 外 许多 科研 教学 单位 的 科研 人 员 对 官厅 水 库 污 染 现状 、 污 染 源 分 布 、 污 染 引 起 的 生态 效应 、 对 人 体 健 康 的 影响 等 进 行 全 面 调查 研究 。 随 后 的 调查 扩展 至 其 他 河 流 、 湖 泊 和 海洋 , 在 “六 五 "人 “七 五 ”期 间 国家 科技 攻关 项 目 中 都 列 人 了 水 源 保 护 的 研 究 课题 , 其 中 包括 生物 学 调查 与 评价 ,“ 八 五 ”期 间 重 点 对 全 国 湖泊 富 营 养 化 状况 进行 调查 评价 ,90 年 代 开 展 海 上 赤潮 发 生 规 律 调 查 。20 多 年 来 , 我 国 水 域 污染 状况 调查 、 评 价 研 究 取得 了 很 大 成 绩 , 体 现 出 一 定 的 特色 。 2895 二 、 主 要 研究 内 容 与 成 果 1, 污染 对 鱼 类 资源 的 影响 污染 使 鱼 类 种 类 减少 , 数 量 下 降 。 我 国 800 多 种 淡水 鱼 类 有 近 百 种 濒临 灭绝 。80 年 代 长 江 链 、 鲜 、 草 鱼 的 成 鱼 捕捞 量 不 及 50 年 代 的 1/2, 鱼苗 捕获 量 仅 为 60 年 代 的 1/4。 黄 河 兰 州 段 已 有 8 种 鱼 类 消失 。 图 们 江 大 马 哈 鱼 产量 逐年 下 降 , 现 已 几 近 绝 迹 。 洞庭 湖 114 种 鱼 类 中 已 经 灭绝 8 种 , 另 有 15 种 已 成 稀有 种 类 。 湖 北 洪湖 50 年 代 有 100 余 种 鱼 类 , 目 前 只 剩 下 31 种 ,天 然 鱼 产量 下 降 2/3 左右 。 武 汉 东 湖 50 年 代 有 鱼 类 67 种 , 近 年 仅 发 现 38 种 。 白洋淀 50 年 代 有 鱼 类 54 种 , 目前 仅 发 现 24 种 , 产量 下 降 约 90% , 中 华 绒 荃 蟹 已 完全 绝迹 。 云南 滇池 50 年 代 有 土著 鱼 类 15 种 , 80 年 代 只 有 4 种 , 产 量 下 降 80% 以 上 。 据 1985 年 全 国 9 省 市 调查 结果 , 污 染 造成 淡水 天 然 鱼 类 资源 年 损失 8 万 吨 , 淡 水 养殖 鱼 类 损失 1.7 万 吨 。 我 国 海产 水 产 资 源 也 遭 到 严重 破 坏 。70 年 代 , 小 黄鱼 产量 下 降 90% 以 上 , 大 黄鱼 产量 下 降 50% 以 上 ,带鱼 产量 下 降 70%, 全 以 低龄 鱼 为 主 。 其 他 海洋 贝 类 、 虾 类 资源 量 都 在 显著 下 降 ,南海 珊瑚 也 受到 严重 破坏 。 水 产 资源 的 破坏 除 因 污 染 以 外 , 过 度 捕 捞 和 水 文 条 件 的 改变 对 其 也 有 重要 影响 。 2, 污染 对 生物 群落 的 影响 氨 磷 及 耗 气 有机物 污 染 大量 城市 污水 和 和 氮 磷 的 排 人 , 使 水 体 溶解 氧 下 降 , 敏 感 生 物 消 失 , 耐 污 生 物 数量 增加 , 物 种 多 样 性 下 降 。 水 体 富 营养 化 严重 时 形成 蓝藻 “水 华 ”。 蓝藻 分 记 的 藻 毒 素 毒害 鱼 类 ,藻类 死亡 腐败 , 恶化 水 质 。 我 国 湖泊 氮 、 磷 含量 普遍 较 高 , 据 对 25 个 大 型 湖泊 的 调查 结果 , 富 营 养 化 湖泊 占 92% 。90 年代, 巢湖、 太湖 都 发 生 过 严重 微 吉 藻 水 华 , 造 成 经 济 损失 。 武 汉 东 湖 、 云 南 演 池 、 河 北 和 白洋淀 等 湖泊 50 年 代 薄 类 种 类 多 , 数 量 少 , 以 清水 种 类 为 主 , 现 在 藻类 种 286 类 少 , 数 量 多 , 以 耐 污 的 蓝 、 绿 营 为 主 。 大 型 水 生 植 物种 类 和 数量 也 大 幅度 减少 。 是 、 息 、 河 蚌 等 减少 或 绝迹 , 耐 污 的 水 蚜 昨 和 播 蚊 幼 虫 数量 大 增 , 成 为 优势 类 群 。 污 染 对 海 洋 生 物 , 特 别 是 迁移 能 力 弱 的 底 栖 动物 群落 有 明显 影响 。 对 海河 、 长 江 、 钱 塘 江 、 闽 江 、 九龙 江 、 珠 江 等 河口 的 调查 结果 表明 , 河 日 附近 海域 底 栖 动物 不 仅 种 类 少 , 而 且 种 类 组 成 发 生 明显 变化 , 甲 过 类 和 贝 类 等 减少 或 消 失 , 多 毛 类 或 达 毛 类 等 耐 污 种 类 的 比例 增加 。 青岛 城市 污水 的 排放 使 胶州 湾 沧 口 潮 间 带 大 型 底 栖 无 状 椎 动物 , 从 60 年 代 的 154 种 降 至 80 年 代 的 17 种 .上 海 石油 化 工 总 厂 附 近 潮 间 带 生 物 在 工厂 投产 前 有 34 种 , 投产 3 年 后 只 剩 下 18 种 。 近年 来 我 国 近海 海域 赤潮 发 生 的 范围 扩大 , 频率 增加 。 我 国 赤潮 生物 有 91 种 , 主要 的 有 夜光 藻 、 申 肋骨 条 藻 、 海 洋 原 甲 藻 、 微型 原 甲 藻 、 尖 刺 帮 形 藻 、 赤 潮 异 弯 藻 、 红 束 毛 藻 、 红 中 弱 虫 和 裸 甲 菠 等 9 种 。 赤潮 的 成 因 与 氮 磁 、 有 机 物 大 量 排 人 和 水 温 的 突然 升 高 等 因素 有 关 , 具 体 发 生机 理 还 未 完全 查 清 。 90 年 代 我 国 对 是 病毒 病 自 南 而 北 迅速 蔓 延 , 造成 严重 的 经 济 损失 , 原 因 可 能 与 养殖 自身 污染 有 关 。 重金 属 及 农药 等 污染 ”许多 水 域 受到 HgS CIKEICE PEUASSGCEES 志 年 于 多 属 利 农药 污染 , 局 部 水 域 污染 严重 。 天 津 葡 运 河 的 汞 、DDT 、 六 六 六 污染 和 江西 乐 安江 的 铜 、 锌 、 铅 污染 都 很 严重 。 河 口 港湾 有 机 锡 污 染 比较 突出 。 重 金属 和 农药 污染 严重 的 水 域 水 生生 物 完 全 消失 ,尤其 是 底 栖 动物 难以 恢复 , 有 机 锡 化 合 物 毒性 很 强 , 1 ng/ 代 三 葵 基 锡 即 能 导致 丸 虾 生殖 力 下 降 , 种 群 训 退 。 重 金属 污染 使 鱼 类 骨骼 碎 裂 , 脑 、 神 经 系统 受 损 , 导 致 畸形 。 有 机 所 农药 性 质 稳定 , 能 在 环境 中 持久 残留 , 在 生物 体内 大 量 富 集 。 湖 北 鸭 儿 湖 有 机 磷 农 药 污染 导 致 鲫鱼 畸形 。 农 药 单 甲 胀 能 抑制 鱼 类 ATP 酶 和 过 氧化 氢 酶 的 活性 , 并 可 引起 水 体 富 营养 化 。 氯 茶 类 对 藻类 群落 有 明显 影响 , 其 中 以 六 毛茶 毒 性 最 大 。 酚 能 使 鲤鱼 心包 扩大 , 鱼 体 变形 。 酚 和 石油 污染 除 对 水 生生 物 有 直接 的 毒害 外 , 还 使 鱼 、 虾 、 贝 类 等 水 产品 变味 , 影 响 食 用 价值 。 3, 残 毒 积 累 许多 重金 属 、 有 机 氯 农 药 和 有 机 化 合 物 等 在 多 种 鱼 类 、 贝 类 和 甲壳 类 等 生物 体内 积 累 , 影 响 品质 。 积 累 量 随 污 染 物 浓度 、 性 质 、 栖息 环境 、 地 理 位 置 , 以 及 生物 种 类 、 年 龄 大 小 、 器 官 组 织 而 异 。 70 年 代 , 获 运 河 鱼 类 、 河 览 体内 的 汞 、DDT 和 六 六 六 含量 很 高 , 大 大 超过 食用 卫生 标准 . 我 国 于 70 年 代 停止 使 用 DDT、 六 六 六 , 但 至 今 在 白洋淀 一 些 鱼 体 中 仍 能 检 出 。 青 鱼苗 对 六 毛茶 的 积累 系数 高 达 31 365. 凤 眼 莲 根系 积累 大 量 Ag、Zn、Cnu、 Pb、Cr、As 等 重金 属 。 海产 品 中 除 渤海 湾 的 梭 鱼 、 鲈 鱼 的 DDT、 六 六 六 含量 , 毛 虾 Cd 含 量 , 对 是 Zn 含量 , 大连 湾 、 锦 州 湾 贻 贝 、 牡 明 的 Cd、As 含量 ,以 及 大 亚 湾 鱼 类 、 甲 壳 动 物 的 Pb 含量 超标 外 , 其 余 一 般 海洋 生物 残 毒 积累 不 高 , 均 未 超过 食用 卫生 标准 。 4, 污染 物 对 水 生生 物 的 毒性 影响 研究 应 用 静态 、 半 静态 和 流水 试验 的 方法 , 研 究 农 药 、 重 金属 、 有 机 化 合 物 、 石 油 、 洗 涤 剂 及 各 种 化 工 废水 等 对 水 生生 物 的 急性 或 慢 性 毒性 .淡水 实验 生物 主要 有 羊角 月 芽 藻 、 斜 生 栅 藻 、 四 尾 栅 菠 、 普 通 小 球 藻 、 和 蛋白 核 小 球 薄 、 自 链 、 斑 马 鱼 、 草 鱼 、 鲤 鱼 、 金 鱼 和 食 蚊 鱼 等 。 海 洋 实验 生物 主要 以 经 济 动物 为 主 , 如 对 虾 、 扇 贝 、 贻 贝 、 牡 蚌 、 牙 鲜 、 黑 鲍 、 鳗 以 及 一 些 藻 类 和 浮游 甲壳 类 。 除 研 究 污染 物 对 鱼 、 虾 、 贝 类 早期 发 育 阶段 的 臻 畸 影 响 外 , 近 年 来 还 研究 一 些 污 染 物 对 动物 体内 DNA、 神 经 细胞 K+ 一 Nat+ 通 道 以 及 各 种 酶 活性 的 影响 。 此 外 还 应 用 池塘 、 河 流 和 海 洋 等 研究 农药 、 重 金属 等 污染 物 对 生物 群落 结构 与 功能 的 影响 。 5, 水 域 环 境 质量 的 生物 监测 与 评价 我 国 于 70 年 代 开 始 对 各 类 水 体 环 境 质 量 进 行 广泛 的 生物 学 调查 与 评价 。 主 要 方法 有 指示 生物 、 各 种 生物 指数 和 多 样 性 指数 。 如 : 营 类 种 类 比值 、 硅 菠 指 数 、 藻 类 污染 指 数 、 污 染指 数 、 污 染 评价 值 、EPT 指数 、 营 养 状 况 指 数 以 及 Margalef 和 Shannon 多 样 性 指数 等 。 苇 类 种 类 、 数 量 组 成 、 生 物 量 和 叶 绿 素 a 含量 以 及 碳 14 法 测定 藻类 生产 量 等 方 法 被 广泛 应 用 。90 年 代 发 展 了 PFU 微型 生 物 群落 监测 方法 , 建 立 了 环境 生物 监测 的 国 家 标准 《水 质 微型 生物 监测 PFU 法 》。 近 年 来 还 利用 发 光 菌 和 微生物 的 酶 活性 以 及 几 种 微生物 制 成 的 电极 监测 水 质 总 体 生物 毒性 。 用 金属 硫 蛋 白 、 紫 露 草 微 核 率 监 测 海洋 石油 污染 。 此 外 , 还 研究 应 用 鱼 类 等 的 生长 、 生 理 、 和 生化、 细胞、 遗传 特征 以 及 残 毒 水 平等 监测 评价 水 域 环 境 质量 。80 年 代 , 中 科 院 南 京 地理 湖 泊 研 究 所 等 单位 根据 总 氮 .总 磷 、 化 学 耗 氧 量 、 透 明度 、 叶 绿 素 、 薄 类 生物 量 和 优势 藻类 等 7 个 指标 , 提出 太湖 、 某 湖 富 营 养 化 程度 评价 标准 , 并 分 析 梨 湖 营养 物质 与 不 同 营养 级 生物 之 间 的 相互 关系 , 建 立 了 巢湖 富 营养 化 生态 学 评价 、 预 测 模型 。 三 、 研 究 成 果 的 主要 意义 与 作用 水 质 生 物 调 查 评价 资料 和 毒性 研究 成 果 对 于 促进 我 国 环境 生物 学 、 污 染 生态 学 以 及 生态 毒 理学 的 学 科 发 展 有 重要 意义 ;同时 为 评价 我 国 水 域 环 境 质量 状况 、 发 展 趋势 和 污 水 处 理 后 水 质 的 改善 状况 提供 依据 , 也 为 评 价 化 学 品 的 毒性 等 级 、 制 定 渔 业 水 质 标准 提 供 依据 ;制定 的 生物 监测 标准 方法 对 于 推广 水 质 生物 监测 有 实际 作用 。 整 个 研究 成 果 对 于 我 国 水 域 环 境 保护 、 促 进 经 济 持续 发 展 有 重要 价值 。 287 四 、 发 展 趋势 与 展望 研究 制定 适合 我 国 国情 的 水 域 污染 生态 效应 指标 体系 和 评价 标准 ;加 强 有 毒 有 机 化 合 物 的 遗传 毒 理 和 生态 效应 研究 , 深 入 进行 复合 污染 物 对 生态 系统 整体 效应 的 研究 , 制 定 标准 的 研究 方法 ; 分子、 生化 及 生理 学 水 平 上 的 毒性 效应 是 生物 监测 的 重点 发 展 方向 之 一 ; 开展 毒 理学 效应 与 生态 系统 效应 之 间 的 关系 研究 , 对 于 科学 评价 污染 的 生态 效应 并 阐明 效应 机 理 有 重要 意义 ;进一步 制定 或 完善 有 关 生 物 监 测 的 标准 方法 , 培 训 专 业 人 员 , 逐 步 开 展 生 物 监 测 工作 , 为 水 域 环境 质 量 评 价 提供 完整 的 资料 。 参考 文献 沈 吉 芬 ,章宗 涉 , 黎 循 矩 等 :《 微 型 生物 监测 新 技术 》, 北 京 : 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 ,1990。 王 德 铭 : 我 国 水 环境 生物 学 研究 进展 ,《 水 科学 进展 》,3: 73 一 74,1992。 许 木 启 , 黄玉 瑶 : 受 损 水 域 生 态 系统 恢复 与 重建 研究 , 《生态 学 报 》,18: 547 一 558,1998。 邹 景 忠 , 吴 玉 霖 : 海洋 环境 生物 学 研究 , 见 : 曾 呈 奎 , 周 海 哆 , 李 本 川 主 编 :《 中 国 海 洋 科 学 研究 及 开发 》, 青 岛 : 青岛 出 版 社 ,275 一 292,1992。 (黄玉 瑶 ) 中 国 水 域 生态 系 统 研究 (Studies on Adquatic Ecosystem of China ) 基本 概念 ”水 域 生 态 系统 是 指 特定 水 域 内 “〈 淡 水 、 海 水 ) 所 有 的 生物 〈 即 生物 群 落 ) 与 它们 的 理化 环境 相互 作用 , 通 过 物质 和 能 量 流 共 同 构成 的 具 一 定 结构 与 功能 的 统 一 体 。 水 域 生态 系统 可 根据 水 中 含 盐 量 的 高 低 分 为 淡水 生态 系统 和 海洋 生态 系统 两 大 系 统 . 淡 水 生态 系统 包括 静水 水 域 和 流水 水 域 , 前 者 如 湖泊 、 水 库 、 池 塘 、 沼 泽 、 湿 地 等 ,后 者 包括 江河 、 溪 流 等 , 它 们 具有 广泛 的 地 理 分 布 和 各 种 规模 。 海 洋 生 态 系统 包括 河口 湾 、 288 海湾 、 潮 沼 、 珊 瑚 礁 和 开 阅 海洋 。 海 洋 是 与 大 气 密切 相互 作用 的 一 个 巨大 的 动态 系统 。 这 些 水 域 不 仅 是 人 类 生活 与 工农 业 用 水 的 主要 来 源 , 而 且 蕴藏 着 丰富 的 水 生生 物资 源 和 能 源 , 给 人 类 带 来 巨大 的 利益 。 同 时 这 些 水 域 作为 生物 圈 的 主要 组 成 部 分 , 对 调节 全 球 气 候 、 维 持 自然 系统 稳定 起 着 极为 重要 的 作用 。 水 域 生 态 系统 和 陆地 生态 系统 , 尽 管 在 它们 的 外 魏 和 物种 的 组 成 方面 有 很 大 的 不 同 , 但 就 其 营养 结构 来 说 是 一 致 的 。 水 域 生 态 系统 中 的 浮游 植物 、 大 型 水 生 植物 是 最 主 要 的 初级 生产 者 与 陆地 生态 系统 中 的 草本 植 物 、 木 本 植物 相似 , 可 是 前 者 个 体 小 、 数 量 多 、 周 转 快 , 后 者 个 体 大 、 数 量 少 、 周 转 慢 。 湖泊 海湾 研究 概况 ”由 于 湖泊 、 海 湾 与 人 类 关系 十 分 密切 ,因此 也 是 最 早 为 人 们 所 开发 利用 的 水 域 , 因 此 深 受 科研 工作 者 重视 。 我 国 许多 大 专 院 校 、 科 研 单位 对 它们 进行 了 卓有成效 的 研究 ,获得 了 许多 有 意义 的 结果 。 长 江 中 下 游 浅 水 湖泊 星罗棋布 , 由 于 具 多 种 功能 , 历 来 在 人 们 的 生产 和 生活 中 占有 重要 地 位 由。 这 些 水 体 , 昌 具有 相对 的 独立 性 , 但 在 历史 上 曾 与 长 江干 流 融 为 一 体 , 形 成 独 具 特 色 的 江湖 复合 生态 系统 。 由 于 江湖 之 间 物 质 、 能 量 的 频繁 交换 以 及 静水 、 流 水 的 互补 作用 , 孕 育 出 丰富 多 彩 的 淡水 生物 群 落 , 特 别 是 淡水 鱼 产量 占 我 国 总 渔 量 的 2/3, 是 举世 闻名 的 “鱼米之乡 ”。 例 如 武汉 东湖 (北纬 30"33', 东经 114"23') 是 长 江 中 下 游 更 型 的 浅水 湖泊 ,一 个 典型 的 淡水 生态 系统 , 面 积 32 km: , 平均 水 深 2. 2 m。 中 国 科 学 院 水 生 生物 研究 所 在 刘 建 康 领导 下 对 它 进 行 了 为 期 教授 领导 下 , 入 1954 年 对 湖北 、 安 徽 、 江 苏三 省 700 多 个 湖泊 水 的 理化 性 质 及 饵料 生物 进行 广泛 的 调查 , 并 根据 湖泊 的 类 型 和 放养 条 件 提出 了 湖泊 放养 标准 。《 湖 泊 调 查 基本 知识 》 一 书 是 这 方面 的 经 典 之 作 。 近 40 年 的 深入 研究 :50 年 代 的 水 生生 物 综合 调查 ,60 年 代 的 浅水 湖泊 生物 生产 力 研究 , 70 年 代 的 渔业 增产 试验 和 生物 生产 力 研究 , 80 年 代 的 生态 系统 结构 、 功 能 和 生物 生产 力 研究 ,90 年 代 的 东湖 生态 系统 结构 、 功 能 和 优化 模式 的 研究 。 科 研 人 员 详尽 地 研究 了 东 湖 主要 营养 元 素 氨 、 磷 在 水 体 中 的 分 布 、 转 移 和 积累 ,浮游 植物 群落 结构 的 演 蔡 规律 ,并 以 此 为 主要 依据 提出 了 东湖 富 营 养 化 的 成 因 、 现 状 及 治理 途径 。 采 用 能 量 法 估算 了 东 湖 链 、 鲜 的 生产 潜力 , 进 而 求 得 了 它们 的 合 理 放养 量 。 深 入 研究 了 大 型 水 生 植物 的 消长 情况 , 及 其 与 草食 性 鱼 类 的 动态 关系 , 阐 述 了 大 型 水 生 植 物 在 湖泊 生态 系统 演 蔡 中 的 作 用 。 采 用 与 室内 相 结合 的 方法 测定 了 东湖 优 势 水 生 无 兰 椎 动物 的 生物 量 、 生 产量 、 牧 食 率 , 获 得 了 P/B 系数 。 研 究 了 链 、 铺 在 不 同 实验 条 件 下 的 能 量 代谢 ,定量 地 揭示 了 镀 、 鲁 在 东湖 生态 系统 中 的 作用 ;系统 地 研究 了 有 机 碎 导 这 类 能 源 物质 的 分 布 形态 , 定 量 测算 其 在 系统 中 的 功能 。 我 国 淡水 养 鱼 有 悠久 的 历史 。 远 在 3 000 多 年 前 的 殷 末 周 初 就 有 养 鱼 的 记录 。 新 中 国 成 立 后 中 国 淡水 养 鱼 业 得 到 了 迅速 的 发 展 , 特别 是 由 于 一 些 新 技术 在 大 水 面 渔业 中 的 应 用 , 湖 泊 渔 业 投资 少 、 效 益 高 的 优点 日 益 显 示 出 来 。 然 而 , 我 们 在 利用 湖泊 的 同时 , 常 对 水 域 生态 系统 的 脆弱 性 估计 不 足 , 由 于 次 源 的 过 度 开发 以 及 湖滨 人 口 增长 等 多 种 原 因 , 致 使 不 少 湖泊 已 面目 全 非 , 大 型 水 生 植 物 《 俗 称 水 草 ) 消失 , 鱼 类 等 物种 多 样 性 下 降 , 水 质 日 益 恶化 。 对 于 水 草 功能 作用 的 认识 是 一 个 逐步 深 化 的 过 程 .建国 初期 , 长 江 中 下 游 600 多 个 湖 泊 中 , 多 数 湖泊 水 草 茂密 , 群 落 呈 准 顶 极 状 态 , 湖 水 普遍 清澈 , 浮 游 生 物 偏 少 , 与 人 工 池塘 的 条 件 相差 其 远 , 因 此 , 科 学 家 们 进行 了 “肥瘦 水 问题 ”的 讨论 , 并 提出 了 “草鱼 开荒 ”的 口号 , 以 期 使 得 瘦 水 变 为 肥水 , 让 “ 荒 湖 变 成 熟 湖 >”。 有 人 认为 , 数 十 年 来 湖泊 水 下 植被 的 相继 破坏 与 上 述 口号 有 关 , 这 是 从 公允 的 。 事 实 上 , 这 一 口号 的 提出 在 当时 确 有 积极 意义 , 它 不 但 促进 了 浅水 湖泊 的 普 遍 放 养 , 取 得 了 巨大 的 经 济 效益 , 而 且 适 当 控制 水 草 , 也 有 助 于 延缓 湖 的 衰亡 。 但 问题 在 于 人 们 既 对 水 草 的 生态 学 功能 缺乏 了 解 , 又 过 高 地 估计 了 水 草 资源 的 再 生产 能 力 , 而 盲目 地 大 量 投放 草鱼 , 使 得 “水 下 森林 ”了 壕 速 消失 , 造 成 类 似 陆地 寻 林 开荒 的 恶果 。 链 、 鲜 等 经 济 鱼 类 的 放养 是 长 江 中 下 游 湖泊 的 一 个 重要 渔业 模式 。 这 些 滤 食 性 鱼 类 的 代谢 活动 对 湖泊 生态 系统 结构 、 功 能 有 何 影响 ? 这 在 国内 外 向 来 是 一 个 争论 不 休 的 问 题 。 不 少 学 者 认为 链 、 鲜 大 量 摄食 浮游 生物 使 水 质 澄 清 , 同 时 鱼 产 品 又 作为 氮 、 磷 的 载 体 移 出 水 体 , 减 轻 了 水 体 中 氮 、 磷 负荷 。 同 时 从 实验 室 结果 也 表明 : (1) 链 、 鲜 摄食 过 程 虽 加 速水 体 所 、 磷 释放 进程 , 但 其 释放 量 不 足以 左右 湖泊 中 初级 生产 量 的 变动 ; 〈2) 链 、 鲜 摄食 过 程 不 仅 提高 初级 生产 量 的 利用 率 , 而 且 随 着 渔 获 物 从 水 体 中 移出 大 量 氮 、 磷 ; (3) 链 、 鲜 大 量 摄食 浮游 生物 , 降 低 了 被 摄食 种 群 的 密度 , 缩 短 了 被 摄食 种 群生 物 量 的 周转 , 这 样 既 保持 了 水 体 中 浮游 动物 密 度 的 相对 稳定 , 也 就 控制 了 浮游 植物 , 使 两 者 保持 相对 平衡 。 由 此 可 见 , 链 、 鲜 的 放养 不 仅 延 缓 了 水 体 富 营 养 化 , 而 且 也 有 助 于 湖 泊 生 态 系统 的 演 蔡 平衡 。 可 是 另 一 些 学 者 从 营养 级 串联 作用 (cascading tropic interactions ) 原理 出 发 , 特 别 强调 鱼 类 放养 对 生态 系统 的 下 行 效 应 (top-down effects)。 大 量 的 实验 结果 也 表 明 : (1) 链 、 鲜 放养 使 水 体 叶绿素 a 的 含量 增 加 , 而且 其 浓度 随 放 养 量 的 增加 而 增加 ; 289 (2) 链 、 鲜 放养 亦 使 水 体 中 所 、 磷 含量 , 特 别 是 磷 负 荷 增加 ; (3) 链 、 鲜 等 鱼 类 放养 , 由 于 其 扰动 作用 加 速 了 底 泥 中 磷 的 释放 , 并 通 过 “短路 代谢 ”直接 提供 营养 , 对 浮游 植物 的 生长 起 了 重要 的 促进 作用 。 因 此 , 链 、 铺 鱼 类 放养 导致 湖泊 生态 系统 功能 加 速 , 物 质 循环 形成 “短路 ", 打 破 了 正常 的 系统 演 蔡 、 平衡 规律 , 改 变 了 浮游 生物 种 类 组 成 、 现 存 量 的 变动 的 格局 。 在 高 生产 力 的 湖泊 中 , 波 食性 鱼 类 的 大 量 摄食 ,使 浮游 生物 小 型 化 、 数 量 激 增 、 周 转 加 速 。 由 此 可 见 , 在 湖泊 中 大 量 投放 鱼 类 链 、 鲜 , 虽 可 延缓 湖泊 沼泽 化 , 但 加 速 了 水 体 富 营养 化 进程 。 太湖 〈 北 纬 30555'42" 一 31"33'50", 东 经 119*53'45" 一 120*36'15"), 又 一 个 典型 的 淡水 生态 系统 ,是 我 国平 原 地 区 五 大 淡水 湖 之 一 , 面积 2 338 km? ,平均 水 深 1. 9 m, 处 于 我 国 经 济 最 发 达 的 长 江 三角 洲 地 区 。 关于 对 太湖 的 研究 , 最 早 可 以 上 淹 到 20 世纪 30 年 代 。1949 年 后 , 中 国 科 学 院 南 京 地 理 与 湖泊 研究 所 联合 多 家 单位 , 于 1960 年 对 太湖 进行 了 一 次 全 面 系 统 的 调查 , 基 本 摸 清 了 太湖 地 区 的 构造 状况 、 湖 区 水 文 气象 、 水 生动 植物 、 水 化 学 与 沉积 物 组 成 等 。1984 一 1986 年 , 中 日 合作 对 太湖 进行 考察 。 在 “七 五 ”与 “ 八 五 ”期 间 , 随 着 太湖 水 环境 的 亚 化 , 有 关 污 染 方面 的 问题 也 突显 出 来 , 先 后 进行 了 有 关 “ 太 湖 出 人 湖 河道 污染 物 总 量 及 太湖 环境 容量 的 研究 ”“ 东 太湖 局 部 水 域 水 质 亚 化 原因 及 其 防治 对 策 ” 等 。 这 些 研 究 归 纳 起 来 可 以 获得 以 下 几 点 结论 性 意见 :(1) 首 次 完成 了 进出 太湖 的 主要 污染 物质 来 源 、 数 量 和 太湖 环境 质量 的 评估 ; (2) 弄 清 了 东 太 湖 地 区 的 水 产 养殖 对 水 环境 影响 及 其 大 小 ; (3) 弄 清 了 太湖 水 生生 物种 类 组 成 、 演 替 , 特 别 是 水 生 植 被 的 消长 情况 ; (4) 把 于 感 与 GIS 技术 应 用 于 水 环境 研究 等 等 。 290 藻类 “水 华 ” 形 成 机 制 及 其 与 环境 因子 的 关系 是 湖沼 学 中 一 个 热门 话题 。 经 过 一 系 列 的 研究 , 使 人 们 对 藻类 生长 繁殖 过 程 中 对 于 光 能 量 的 依赖 性 及 其 生理 机 制 等 都 有 了 一 个 较为 全 面 的 认识 , 并 已 研制 出 了 以 藻类 响 应 于 光 变 化 为 基础 的 藻类 生长 预测 模型 。 人 们 都 知道 , 藻 类 特别 是 微 吉 薄 , 有 下 沉 上 浮 的 功能 。 对 于 这 一 功能 的 解释 , 有 人 认为 是 帮助 藻类 从 湖底 沉积 物 中 吸取 营养 ; 也 有 人 认为 藻类 的 这 种 下 沉 功 能 是 在 湖底 越冬 而 成 为 来 年 的 “ 藻 种 ”。 关 于 藻类 “水 华 ” 与 水 中 营养 盐 类 间 的 关系 , 科 学 家 也 做 了 许多 深入 的 研究 , 通 过 北半球 地 区 200 多 个 湖泊 的 统 计 资 料 分 析 , 发 现在 总 磷 小 于 200 mgy/ms:( 即 低 营 养 水 平 ) 时 , 藻类 叶绿素 a 与 总 磷 的 关系 最 好 , 说 明 在 这 种 情况 下 , 磷 是 藻类 生长 的 限制 因子 ; 但 当 总 磷 大 于 200 mg/m'*, 藻类 叶 绿 素 a 与 总 氮 、 总 磷 的 复合 相关 性 最 高 , 说 明 在 磷 元 素 相 对 丰富 情况 下 , 氮 也 可 成 为 一 个 限制 因子 。 一 般 认 为 蓝藻 “水 华 ” 是 湖泊 富 营养 化 过 程 中 某 阶 段 的 产物 。 这 个 阶段 很 可 能 是 当 水 中 营养 水 平 达 到 一 定 程度 却 又 不 十 分 充分 的 情况 下 , 由 于 蓝藻 某 些 生理 上 的 优 势 , 使 之 暴发 形成 “水 华 ”; 但 当 水 中 营养 盐 类 继续 增加 , 达 到 充分 的 情况 下 , 原 先 具 有 竞争 优势 的 蓝藻 等 大 型 藻类 逐渐 失去 其 优 势 , 而 光合 表面 积 较 大 的 小 型 藻类 在 营养 盐 类 不 受 限 制 的 情况 下 就 有 可 能 取代 大 型 藻类 成 为 优势 种 。 近年 来 , 国 际 海洋 学 和 渔业 研究 中 十 分 重视 水 域 生产 力 开 发 和 生物 资源 的 科学 管理 及 增 、 养 殖 事业 的 发 展 .我 国 近 10 多 年 来 , 由 于 海洋 渔业 捕捞 力量 的 迅速 增长 和 捕捞 工具 及 技术 的 空前 提高 ,而 使 捕捞 压力 愈 来 愈 大 , 再 加 上 管理 一 度 放松 , 致 使 近海 生物 资源 受 到 严重 的 破坏 。 不 少 捕捞 对 象 的 产量 急剧 减 少 , 甚 至 使 一 个 大 海域 的 生态 系统 结构 出 现 了 亚 性 变化 。 长 期 以 来 , 中 国 科 学 院 海洋 研究 所 对 海 洋 生 态 , 特 别 是 对 近海 水 域 生 产 力 和 生物 资 源 的 合理 开发 利用 进行 了 深入 、 细 致 的 研究 。 在 曾 呈 奎 的 水 产 农 牧 化 及 蓝 色 农业 思想 指导 下 ,大 力 发 展 水 产 养殖 业 和 鱼 虾 种 苗 放 流 , 以 及 资源 增殖 .1980 年 起 对 胶州 湾 ( 北 纬 35"55/ 过 36"18' , 东 经 120*04' 一 120?23') 开展 了 多 学 科 的 综合 性 研究 , 及 对 附近 海域 的 海洋 气 象 、 水 文 、 地 质 、 海 水 化 学 和 海洋 生物 以 及 水 域 生物 生产 力 进 行 多 学 科 综 合 性 调查 , 取 得 了 系统 、 全 面 、 有 价值 的 科学 资料 。 特 别 是 90 年 代 以 来 率先 对 海洋 新 生产 力 的 研究 填补 了 国内 空白 。 这 是 一 项 关系 到 可 再 生生 物资 源 评 价 和 海洋 对 大 气 CO,, 调节 能 力 估 计 的 重要 指标 。 同 时 , 研 究 表明 海水 中 溶解 的 有 机 质 (DOC) 和 溶解 有 机 碳 (PDOC) 可 被 自由 生活 的 异 养 微生物 再 次 利用 而 转化 为 自 身 颗 粒 有 机 物 (POC), 并 通过 原生 动物 的 摄 食 而 重 返 主 食物 链 , 从 而 形成 了 微 食 物 环 (Microbial food loop ) 。 这 对 全 面 揭示 海洋 生 物 生 产 过 程 及 能 流 、 物 流 极 为 重要 。 中 国 科学 院 南 海 海洋 研究 所 , 从 1984 年 起 对 位 于 南海 海域 的 大 亚 湾 的 环境 、 水 生生 物 特别 是 鱼 类 的 资源 、 水 体 生 物 生 产 力 、 水 的 理化 特性 进行 了 深入 的 研究 ; 同时 对 贝 类 、 鱼 类 的 增 养殖 、 种 苗 生 物 学 、 营 养 代 谢 、 遗 传 变异 、 海 洋 生 物 病害 防治 取得 了 丰硕 的 成 果 。 发 展 趋势 ”当前 人 类 所 面临 的 最 大 问题 是 人 口 、 资 源 和 环境 问题 。 湖 泊 、 海 湾 水 体 污染 , 富 营养 严重 , 功 能 严重 退化 。 毫 无 疑 间 , 我 们 要 充分 而 有 效 地 利用 水 体 生物 生产 力 , 为 日 益 增 长 的 人 口 提 供 足 够 的 蛋白 质 ,但 是 更 重要 的 是 , 我 们 要 给 子孙 后 代 留 下 顿 以 生存 的 宝贵 的 水 资源 。 因 此 , 着 重 探讨 水 生 生物 资源 演 蔡 和 功能 动态 ,预测 变化 趋势 , 探 讨 调 控 途 径 , 具 有 特别 重要 的 理论 意义 和 实 践 价 值 。 值 得 一 提 的 是 生物 操纵 〈bio- manipulation) 又 称 为 食物 网 操纵 (food web manipulation), 是 近代 发 展 起 来 的 利用 生态 学 原理 , 以 改变 系统 结构 使 之 成 为 有 利于 环 境 优化 的 一 项 生物 技术 。 通 过 改变 鱼 群 结构 以 调节 浮游 生物 群落 结构 , 达 到 既 要 发 展 渔 业 , 又 要 保护 环境 的 目的 , 使 水 域 生 态 系统 向 良性 的 方向 发 展 。 参考 文献 刘 建 康 主 编 :《 东 湖 生态 学 研究 》( 一 )、( 二 ) , 北 京 : 科学 出 版 社 ,1990、1995。 刘 瑞 玉 主 编 :《 胶 州 湾 生 态 学 和 生物 资源 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1992。 化 启 铭 主 编 :《 太 湖 环境 生态 研究 》( 一 ), 北京 : 气象 出 版 社 ,1998。 徐 恭 贻 , 郑 文 莲 , 黄 国 树 :《 大 亚 湾 鱼 类 及 生物 学 图 志 》, 人 合肥 : 安徽 科学 技术 出 版 社 ,1994。 邹 仁 林 主编 : 《大 亚 湾 海洋 生物 资源 的 持续 利 用 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1996 。 ( 黄 祥 飞 ) 中 国 鱼 病 学 的 研究 (Studies on Ichthyopathology in China) 鱼 病 学 是 研究 鱼 类 疾病 的 发 生 原 因 、 病 理 机 制 、 传 播 途径 、 流 行规 律 以 及 诊断 、 预 防 和 治疗 方法 的 科学 .。 然而 , 更 广义 地 说 , 鱼 病 学 的 研究 也 包括 水 产 养 殖 动物 , 如 贝 类 和 甲壳 动物 一 一 虾 类 的 病害 的 内 容 。 鱼 病 学 是 一 门 应 用 科学 , 它 同 禽兽 医学 一 样 , 和 自然 科学 的 许多 基础 学 科 的 关系 非 常 密切 。 为 了 能 正确 地 诊断 , 首 先 必 须 对 鱼 类 本 身 的 形态 、 组 织 和 生理 学 方面 有 充分 的 了 解 。 其 次 , 必 须 掌 握 多 方面 的 病原 学 的 知 识 , 如 寄生 虫 学 、 微 生物 学 、 病 毒 学 等 。 为 了 了 解 鱼 病 的 流行 规律 , 不 但 需要 知道 病原 体 的 全 部 生活 史 , 还 应 了 解 鱼 类 赖 以 生活 的 291 整个 水 域 生 态 学 的 特色 和 变化 , 以 及 水 质 检 测 等 科学 知识 。 防 治 是 鱼 病 研 究 的 目的 , 更 需要 掌握 药物 学 、 药 理学 、 毒 理学 和 免疫 学 等 科学 内 容 。 鱼 类 不 同 于 陆 生 的 禽兽 类 , 它 最 大 的 特点 是 生活 于 水 中 , 因 而 在 诊断 、 防 治 方法 和 传播 途径 等 方面 均 有 别 于 禽兽 病 害 。 鱼 类 发 病 大 多 表现 为 群体 , 病 鱼 一 般 不 能 再 生存 。 防 治 方法 除 用 注射 法 外 , 主 要 采 用 群体 治疗 , 药 物 应 用 既 要 考虑 能 杀 死 病原 而 对 鱼 体 无 害 , 同 时 也 要 考虑 药物 在 水 中 能 保持 相对 稳定 的 浓度 和 水 中 有 机 物 对 药物 浓 度 的 影响 等 因素 .所 以 对 鱼 类 疾病 的 防治 , 实 质 上 要 比 陆 生生 物 病害 的 防治 困难 得 多 。 鱼 病 的 传播 , 也 比 在 陆 生 环境 下 复杂 , 可 以 由 水 源 、 乌 类 、 怜 行动 物 、 昆 贝 、 饲 料及 使 用 工具 等 方式 传播 。 应 该 特别 指出 , 鱼 病 的 发 生 与 养殖 方式 及 环境 有 密切 关系 , 因 而 鱼 病 学 的 研究 和 养殖 学 是 紧密 相关 的 。 鱼 病 的 研究 在 国外 始 于 19 世纪 , 主要 记 载 鱼 类 寄生 虫 的 种 类 。 在 19 世纪 的 最 后 10 年 , 才 进行 了 对 细菌 性 鱼 病 的 研究 。 鱼 病 学 作为 一 门 学 科 是 在 19 世纪 末 形 成 的 .20 世纪 50 年 代 又 开始 了 病毒 性 鱼 病 的 研究 。 鱼 病 学 在 中 国 是 一 门 新 兴学 科 , 研 究 始 于 1951 年 , 由 中 国 科 学 院 水 生生 物 研 究 所 在 无 锡 成 立 了 太湖 淡水 生物 研究 室 , 随 后 在 浙江 吴兴 县 萎 湖 镇 成 立 了 中 国 第 一 个 鱼 病 研 究 单位 一 一 凌 湖 鱼 病 工作 站 ,开创 了 我 国 鱼 病 学 的 研究 .。 领 导 人 是 侈 达 书 (1907 一 1992), 他 紧密 与 水 产 养殖 实践 相 联系 进行 研究 , 提 出 了 用 生石灰 清 塘 , 混 合 堆 肥 饲 养 鱼 苗 ; 用 漂白 粉 在 食 场 周围 挂 每 和 硫酸 铜 挂 袋 等 一 系列 简便 易 行 、 效果 显著 的 防治 鱼 病 的 方法 ;在 一 般 饲养 管 理 方 面 提出 了 “三 消 ”“ 四 定 ” 等 具体 技术 措施 。 这 些 研 究 成 果 深 受 渔民 的 欢迎 , 也 受 到 国外 同行 学 者 的 高 度 赞 扬 ,并 沿用 至 今 。 侃 达 书 是 我 国 鱼 病 学 的 创始 人 和 葛 基 者 。 292 我 国 鱼 病 的 研究 , 在 早期 的 50 一 60 年 代 , 主 要 集中 研究 草 、 青 、 链 、 鲜 四 大 “家 鱼 ” 的 传染 性 细菌 病 和 寄生 虫 病 , 其 中 以 草 鱼 的 病害 最 多 , 流 行 最 广 , 对 生产 造成 的 损 失 又 最 大 , 因 而 对 草鱼 病 的 研究 工作 做 得 最 多 。 被 渔民 称 为 “ 鱼 瘟 ” 的 草鱼 肠炎 、 烂 鲁 、 赤 皮 三 种 重大 细菌 性 流行 病 , 给 淡水 养殖 带 来 灾难 性 的 损失 。 经 过 多 年 的 研究 , 这 三 种 病 都 找到 了 病原 和 防治 方法 。 赤 皮 病 可 分 为 出 血性 腐败 病 和 病 疮 病 两 个 类 型 , 前 者 的 病 原 菌 为 荧光 极 毛 杆菌 , 后 者 为 首 疮 型 点 状 产 气 单 胞 杆菌 。 烂 鳃 病 的 研究 中 , 分 离 到 一 种 新 的 病原 菌 , 定 名 为 鱼 害 粘 球菌 , 但 后 来 亦 有 人 认为 此 病原 菌 仍 属于 柱状 屈 砂 杆菌 。 肠 炎 病 早期 研究 确定 肠 型 点 状 产 气 单 胞 菌 为 臻 病菌 , 但 70 年 代 后 ,由 于 发 现 了 病毒 性 草鱼 病 , 其 症状 亦 有 肠 部 点 状 出 血 , 最 后 研究 表 明 , 草 鱼 的 肠炎 病 , 在 鱼 种 阶段 , 发 病 主 要 由 病毒 引起 , 一 龄 以 上 的 成 鱼 阶 段 , 则 主要 由 细菌 引起 。 这 三 种 病 的 治疗 方法 , 主 要 用 漂白 粉 在 水 中 挂 繁 或 全 池 泼 洒 , 或 用 哮 喃 只 酮 外 用 , 内 服 磺胺 类 药物 或 用 抗生素 制 成 的 药 饵 投 喂 ; 用 中 药 大 黄 、 乌 柏 、 大 蒜 等 药物 , 也 有 很 好 的 疗效 。 这 三 种 常见 、 重 大 流行 病 的 研究 , 不 仅 为 我 国 鱼 病 学 研究 打下 了 坚实 的 基础 , 对 我 国 淡水 渔业 的 发 展 也 做 出 了 重 要 的 贡献 。 这 期 间 还 先后 研究 了 30 多 种 流行 广 、 危 害 比 较 严 重 的 流行 病 , 诸如 打印 病 、 自 皮 病 、 白 头 白 嘴 病 、 水 霉 病 、 鳃 霉 病 、 打 粉 病 、 鳃 隐 秆 虫 病 、 口 丝 虫 病 、 斜 管 虫 病 、 小 瓜 虫 病 、 车 轮 虫 病 、 毛 管 虫 病 、 指 环 虫 病 、 三 代 虫 病 、 九 江 头 槽 丝 虫 病 、 锚 头 锰 病 、 中 华 鳃 病 、 人 急病、 复 口 吸虫 病 、 侧 殖 吸 虫 病 、 血 居 吸 虫 病 、 舌 状 绛 虫 病 、 哮 子宫 线虫 病 等 。 这 些 病 大 多 数 都 已 查 清 了 病原 和 找到 了 防治 方 法 。 20 世纪 ?70 年 代 初 , 发 现 了 由 病毒 引起 的 草鱼 特大 流行 病 , 其 危害 比 细菌 性 病害 更 为 广泛 和 严重 , 由 此 开始 了 我 国 病毒 性 鱼 病 的 研究 , 并 定名 为 草鱼 出 血 病 , 这 是 我 国 鱼 病 学 研究 的 又 一 个 里 程 碑 。 在 随后 的 十 年 时 间 里 , 我 国 鱼 病 研究 工作 者 , 集 中 主要 精力 研 究 病 毒 病 , 并 组 织 了 联合 攻关 。 中 国 科 学 院 水 生生 物 研究 所 首先 分 离 出 此 病 的 病毒 病 原 , 定 名 为 草鱼 呼 肠 孤 病毒 (Reovirus of grass carp) (1983) , 而 中 科 院 武汉 病毒 研究 所 则 定名 为 鱼 呼 肠 孤 病 毒 (Reovirus of fish) 41984)。 此 后 , 全 国 开展 了 对 此 病 的 防治 研 究 。 由 于 是 病毒 性 病原 , 抗 生 素 和 抗菌 药物 均 不 起 作用 , 因此 , 只 能 从 免疫 角度 去 研究 。 首先 研制 成 功 了 草鱼 出 血 病 灭 活 疫苗 , 并 在 生产 中 广 为 应 用 , 使 草鱼 养殖 的 成 活 率 从 20%% 一 30%% 提 高 到 70% 一 80%% 。 与 此 同时 , 进 一 步 开 展 了 细胞 减 毒 疫苗 的 研究 。 浙 江 省 淡 水 水 产 研究 所 于 1981 年 成 功 地 试验 出 出 血 病 病毒 的 敏感 细胞 , 建 立 了 草鱼 吻 端 组 织 细 胞 株 , 为 细胞 疫苗 的 研制 创造 了 条 件 。 其 后 与 湖北 省 长 江水 产 研究 所 等 单位 联合 试制 成 功 出 血 病 细胞 减 毒 疫苗 , 并 投入 中 试 生 产 。 引起 鱼 类 发 病 , 除 了 由 各 种 病原 体 引发 之 外 , 还 有 其 他 因素 也 可 以 引起 鱼 病 , 如 水 质 亚 化 引起 的 “ 泛 池 ”和 和 气泡 病 、 弯 体 病 , 食 料 不 足 引 起 的 “跑马 病 ” 萎 冯 病 , 藻 类 大 量 繁殖 引起 的 “ 湖 淀 ” 和 青 泥 苦 , 以 及 由 水 体 中 其 他 敌 害 生物 , 如 蚌 虾 、 水 昌 蛤 等 都 能 引 起 鱼苗 大 量 死 亡 。 在 基础 研究 方面 , 主 要 对 病原 体 进 行 病 原生 物 学 的 研究 , 包 括 分 类 、 形 态 、 致 病 机 理 、 流 行规 律 和 它们 的 生活 史 。 其 中 最 重要 的 工作 是 比较 广泛 地 在 全 国 各 地 的 不 同 水 体 开展 了 鱼 病 和 鱼 类 寄生 虫 区 系 调查 , 这 些 工 作 不 仅 揭示 了 我 国 淡 水 养殖 鱼 类 的 病害 及 其 病原 的 分 布 情况 , 从 而 为 控制 疾病 的 流行 提 供 了 科学 的 依据 , 而 且 在 分 类 学 上 , 大 大 地 丰富 了 我 国 动物 志 的 内 容 。 经 典 的 著作 为 《中 国 淡水 鱼 类 寄生 虫 论文 集 》 和 《湖北 省 鱼 病 病原 区 系 图 志 》。 随 着 我 国 改革 开放 , 海水 养殖 业 发 展 非常 迅猛 ,特别 是 海水 网 箱 养 鱼 , 对 虾 和 贝 类 的 养殖 大 量 兴 起 , 自 90 年 代 起 , 对 海水 养殖 动物 病害 的 研究 鞍 勃 开展 起 来 。 我 国 海水 养殖 鱼 类 主要 是 石 班 、 钢 鱼 、 鲫 鱼 、 鲈鱼 和 牙 稣 等 品种 。 目 前 发 现 主要 的 流行 病 为 细菌 病 , 最 常见 、 危 害 又 最 严重 的 是 弧 菌 病 , 如 青石 斑 鱼 细菌 性 溃疡 病 的 病原 是 创伤 弧 菌 , 尖 吻 鲈 弧 菌 病 的 病原 是 河 弧 菌 , 高 体 鲫 弧 菌 病 的 病原 是 哈 氏 弧 菌 。 此 外 , 还 发 现 鳗 弧 菌 、 副 溶血 弧 菌 和 洲 藻 弧 菌 也 是 多 种 海 水 养殖 鱼 类 的 病原 。 在 防治 方面 , 主 要 采用 以 抗生素 为 主 进行 药物 治疗 , 同 时 也 利用 创 伤 弧 菌 研制 全 菌 疫苗 和 粗 制 LPS 疫苗 , 并 已 在 生产 性 应 用 中 取得 良好 的 效果 。 由 鱼 剧 引 起 的 石 斑 鱼 寄生 虫 病 在 国内 也 十 分 流行 , 能 造成 鱼 类 大 量 死亡 , 对 此 病 也 已 进行 了 比较 系统 的 研究 。 对 是 白斑 病 是 90 年 代 初 以 来 , 在 养殖 对 虾 中 发 现 的 一 种 新 的 危害 性 最 大 的 病毒 病 。 最 初 在 东南 亚 、 日 本 以 及 我 国 台 湾 暴发 性 流行 , 以 后 草 延 至 我 国 养殖 地 区 。 此 病 来 势 凶猛 , 死 亡 率 极 高 , 甚 至 可 使 整个 养 殖 地 区 的 对 虾 全 军 覆 没 , 已 造成 世界 性 的 对 是 养殖 业 的 重大 损失 。 目 前 全 世界 对 此 病 都 开展 了 大 量 的 研究 , 并 已 证 实 该 病毒 是 一 种 双 链 DNA 病毒 , 由 于 该 病 以 病 是 甲壳 出 现 明 显 的 白斑 为 其 典型 外 观 症 状 , 我 国 台湾 学 者 称 之 为 白斑 杆 状 病毒 , 日 本 学 者 称 之 为 对 是 杆 状 DNA 病毒 ,大 陆 学 者 则 称 之 为 白斑 杆 状 病毒 或 传染 性 皮下 及 造血 器 官 坏死 杆 状 病 毒 。 目 前 对 此 病 的 防治 主要 采用 严格 的 消毒 方法 防止 病毒 感染 和 用 有 益 细 菌 为 主 的 生态 调控 剂 调节 养殖 生态 环境 , 均 有 一 定 的 预防 效果 , 但 对 此 病 的 根本 性 控制 还 缺乏 有 效 的 方法 。 此 外 ,已 研究 成 功 以 PCR 诊断 为 主 的 快速 诊断 方法 。 293 我 国 海水 养殖 贝 类 病害 及 其 防治 的 研究 工作 开展 较 少 , 仅 对 鲍鱼 、 文 蛤 和 珍珠 贝 等 少数 贝 类 的 病害 进行 了 研究 , 发 现 的 病原 主 要 是 弧 菌 和 类 立 克 次 体 。 现 已 初步 确定 皱纹 盘 鲍 脓 包 病 的 病原 是 河流 弧 菌 , 染 色 鲍 溃疡 病 的 病原 是 溶 藻 弧 菌 , 珍 珠 贝 弧 菌 病 的 病原 是 溶 藻 弧 菌 。 对 大 珠 母 贝 和 合浦 珠 母 贝 的 类 立 克 次 体 病 进行 了 较 系 统 的 研究 , 而 在 皱纹 盘 鲍 也 发 现 类 立 克 次 体 病原 和 病毒 。 我 国 50 年 来 鱼 病 的 研究 工作 , 从 无 到 有 , 从 小 到 大 , 逐 渐 形 成 了 中 国 鱼 病 学 的 理 论 与 实践 相 结合 的 独特 风格 , 开 创 了 中 国 鱼 病 学 。 由 于 始终 贯彻 了 “全 面 预防 , 积 极 治 疗 ” 的 方针 , 本 着 “ 防 重 于 治 , 防 治 相 结 合 ” 的 原则 , 注 意 了 鱼 类 生理 活动 和 外 界 环 境 因 素 的 关系 , 吸 取 全 国 各 地 渔民 群众 的 经 验 , 并 通过 反复 试验 , 总 结 出 一 套 比 较 完 整 的 防治 养殖 措施 , 如 “四 消 尖 “四 定 ” 鱼池 轮 养 , 以 及 根据 鱼 类 生活 习性 和 发 育 不 同 阶 段 而 注意 营养 和 合理 饲养 条 件 等 , 以 增强 鱼 体 的 健康 , 提 高 抗 病 力 。 与 此 同时 , 加 强 了 基础 理论 的 研究 , 从 而 使 目前 我 国 水 产 养殖 病害 , 特 别 是 淡水 养殖 鱼 类 的 主要 病害 基本 上 得 到 控制 , 为 我 国 淡水 渔业 的 发 展 做 出 了 重要 的 贡献 。 我 国 鱼 病 学 研究 虽然 取得 了 很 大 的 发 展 , 但 是 随 着 水 产 养 殖 业 特别 是 海水 养殖 的 鞍 勃 发 展 , 新 的 重大 流行 病 不 断 发 现 , 我 国 鱼 病 学 研究 也 必须 更 深入 地 开展 , 除 了 加 强 病原 生物 学 、 流 行 病 学 和 免疫 生物 学 的 基础 研究 之 外 , 应 重点 加 强 以 下 几 个 方面 的 关键 技术 的 研究 ; 1, 重 要 病原 体 的 体外 培养 及 保存 技术 , 主要 是 病毒 敏感 细胞 株 的 建立 和 筛选 , 标 准 病毒 株 和 菌株 的 建立 ;重要 寄生 虫 的 体外 培 养 : 标准 抗 血 清 的 制备 , 有 关 特 殊 培 养 基 的 研制 及 保存 方法 的 研究 等 , 这 是 开展 有 关 病 294 害 防治 生物 技术 研究 必 不 可 少 的 技术 基础 。 2, 重要 流行 病 的 快速 诊断 与 检测 技术 , 主要 发 展 快速 、 灵 敏 、 简 便 的 现代 免疫 学 和 分 子 生 物 学 检测 技术 ,如 利用 单 克 隆 抗体 、 免 疫 获 光 技 术 \ 酶 联 免疫 技术 .DNA 探 针 、PCR 技术 等 用 于 主要 病原 的 快速 诊断 和 检疫 。 3. 加 强 防 治 生 物 制 品 技术 的 研究 。 除 了 研究 和 筛选 有 效 的 防治 药物 外 , 还 应 加 强 药 物 的 生物 载体 和 人 制品, 包括 亚 单位 和 基因 工 程 疫苗 、 佐 剂 和 免疫 激活 剂 等 免疫 调节 和 生 物 防治 制品 的 研制 、 筛 选 、 检 测 及 应 用 技术 。 4. 主要 养殖 品种 抗 病 育苗 育种 技术 。 利 用 生物 工程 技术 和 传统 育苗 育种 技术 相 结合 的 方法 , 筛 选 和 培养 具有 抗 病 力 的 养殖 新 品种 。 5. 重大 流行 病 的 综合 防治 技术 。 一 方面 , 应 努力 建立 大 水 面 淡 水 养殖 和 海水 高 密度 饲 养 的 应 用 防治 技术 , 特 别 是 特殊 用 药方 法 十 分 重要 , 如 研制 缓 释 型 药物 ; 另 一 方面 , 应 通过 对 养殖 环境 及 环境 胁迫 与 疾病 发 生 关系 的 研究 以 及 通过 改变 养殖 模式 的 方法 , 寻 找 控制 养殖 环境 、 预 防 重 大 流行 病 发 生 的 综合 控制 技术 。 参考 文献 中 国 科 学 院 水 生生 物 研究 所 :《 鱼 病 调查 手 , 册 》, 上 海 : 科学 技术 出 版 社 ,1979。 中 国 科学 院 水 生生 物 研究 所 :《 中 国 淡水 鱼 类 , 寄生 虫 论文 集 》, 北 京 : 农业 出 版 社 ,1984。 潘 金 培 :《 鱼 病 诊 断 与 防治 手册 》 上 海 :科学 技 术 出 版 社 ,1988。 刘 建 康 :《 中 国 淡水 鱼 类 养殖 学 》( 第 三 版 ), 北 京 : 科学 出 版 社 ,1992。 中 国 科学 院 水 生生 物 研 究 所 :《 湖 北 省 鱼 病 病 原 区 系 图 志 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1973。 ( 潘 金 培 ) 中 国 重 要 经 济 鱼 类 的 养殖 与 驯化 (Studies on Aquatics and Domestication of Major Economic Fishes in China ) 一 、 基 本 概念 及 内 河 经 济 鱼 类 的 养殖 和 驯化 属于 渔业 生产 的 重要 活动 , 包 括 天 然 鱼 类 资源 利用 、 淡 水 养 鱼 。 我 国有 淡水 鱼 类 1 020 多 种 , 主要 是 骨 鳃 鱼 类 , 包括 最 大 门类 的 鲤 形 目 鱼 类 750 余 种 , 鸽 形 目 鱼 类 110 种 左右 , 占 我 国 淡水 鱼 类 种 类 的 84%% 以 上 .。 仅 鲤 科 鱼 类 就 有 530 余 种 , 超 过 淡水 鱼 类 总 数 的 一 半 。 我 国 主要 的 经 济 鱼 类 均 属 于 鲤 科 , 且 绝 大 多 数 为 纯 淡 水 鱼 类 (如 青 、 草 、 链 、 铺 、 鲤 、 鲫 、 鲍 等 ) , 部 分 为 次 生性 淡水 鱼 类 〈 如 鳄 类、 是 虎 鱼 类 等 ), 还 有 部 分 酒 游 性 鱼 类 〈 如 鳗 岳 、 乌 科 、 人 多 科 鱼 类 等 ) .自然 资源 是 人 类 赖 以 生存 的 最 基础 的 物质 条 件 , 淡 水 鱼 类 是 自然 资源 的 组 成 部 分 。 我 国 淡水 鱼 类 中 有 许多 种 类 是 大 、 中 型 生长 迅速 的 类 群 , 是 重要 的 经 济 动物 , 是 人 类 丰富 的 动物 蛋白 源 。 它 们 在 形态 、 生 理 以 及 栖息 分 布 上 的 营养 生态 位 和 食性 上 的 差异 成 为 重要 经 济 鱼 类 养殖 与 驯化 、 定 向 改造 天 然 水 域 鱼 类 区 系 组 成 、 养 殖 水 体 的 鱼 类 品种 调节 、 提 高 鱼 产品 质量 和 产量 的 养殖 学 研究 的 基础 。 就 其 食性 而 言 , 鱼 类 种 类 繁多 , 水 体 中 各 种 有 机 物 都 可 以 成 为 它们 的 食物 , 依 食物 类 型 的 差异 , 可 以 将 其 归纳 为 以 下 几 种 食性 类 型 , 并 指导 重要 经 济 鱼 类 的 养殖 与 驯化 。 1 草食 性 ; 即 以 水 生 植物 作为 食物 。 包 括 食 大 型 水 生 植物 的 种 类 , 如 草鱼 、 团 头 芒 , 及 以 浮游 植物 为 食 的 鱼 类 , 如 馆 等 。 2. 动物 性 : 即 以 水 中 的 动物 为 食物 。 包 括 以 鱼 类 为 食 的 种 类 如 钙 , 以 底 栖 动物 为 食 的 种 类 如 青鱼 , 以 浮游 动物 为 食 的 种 类 如 鲜 等 .。 3. 杂食 性 : 兼 食 动物 性 和 植物 性 食物 , 如 鲤 、 甸 等 。 4. 碎 导 食性 : 以 水 中 的 有 机 碎 居 和 夹杂 其 中 的 微小 生物 为 食 , 如 同类 等 。 淡水 鱼 类 中 , 体 型 属 大 型 或 中 型 的 种 类 约 占 1/2, 都 是 具有 经 济 价值 的 食用 鱼 类 .。 另 有 一 些 种 类 体型 虽 小 , 但 种 群 数量 很 大 , 产 量 甚 高 , 如 银 鱼 等 也 是 重要 经 济 鱼 类 。 按 渔 业 利用 价值 的 大 小 , 我 国 现 约 有 55 种 主要 汉 水 经 济 鱼 类 。 鲤 和 鲫 适 应 性 强 , 分 布 广 , 是 天 然 捕捞 的 主要 对 象 , 在 我 国 的 淡水 渔业 中 占据 着 极 重要 的 地 位 , 其 产量 在 各 地 的 水 体 中 一 般 可 占 总 产量 的 1/5 ,而 在 一 些 湖 泊 中 所 占 比 例 更 高 。 我 国 养 鲤 具 有 悠久 的 历史 , 在 塘 堰 中 放养 鲫 也 十 分 普遍 。80 年 代 以 来 ,我 国 利 用 杂交 Fi 的 生长 优势 为 生产 上 提供 了 一 些 放养 的 新 对 象 , 对 渔业 增产 起 了 一 定 作用 。 青 、 草 、 链 、 鲜 是 我 国 淡水 鱼 类 资源 中 最 具 代 表 性 的 重要 种 类 , 生 长 迅速 , 分 布 广 泛 , 特 别 是 在 长 江水 系 产量 最 为 丰富 , 是 池 塘 、 湖 泊 、 水 库 放养 的 主要 对 象 。 镶 、 仿 、 鳞 、 负 等 鱼 类 肉 味 鲜美 , 深 受 消费 者 的 欢迎 , 因 其 以 摄食 植物 性 食物 为 主 , 在 养殖 生产 上 是 一 个 有 利 因素 。 拨 在 我 国 南 方 早已 人 工 养殖 。80 年 代 以 来 , 团 头 仿 、 细 鳞 斜 癸 甸 、 丰 鲤 、 异 育 银 鲫 等 的 养殖 与 驯化 技术 已 在 全 国 许多 省 区 推广 , 对 发 展 淡水 鱼 类 养殖 与 生产 起 了 积极 的 推广 作用 。 二 、 发 展 过 程 与 研究 概况 淡水 养殖 的 萌 始 阶段 ”我 国人 民 在 长 期 的 养 鱼 实践 中 积累 了 丰富 的 经 验 , 但 对 这 些 鱼 类 的 生物 学 研究 却 只 是 20 世纪 才 开 始 的 。 了 解 鱼 类 的 习性 , 掌 握 其 生活 规律 , 对 人 工 养殖 与 驯化 都 具有 很 重要 的 实际 意义 。 了 解 掌握 鱼 类 的 生长 、 食 性 、 繁 殖 、 泗 游 等 方面 的 活动 规律 , 就 能 指导 生产 实践 , 并 为 重要 295 经 济 鱼 类 的 养殖 、 驯 化 、 资 源 的 繁殖 保护 提 供 可 靠 的 依据 。 这 些 问题 也 是 研究 鱼 类 生物 学 的 基本 内 容 。 研 究 发 现 , 青 、 草 、 链 、 铺 、 团 头 芒 等 鱼 类 具有 的 生长 快 、 食 性 广 、 抗 病 力 强 、 肉 质 鲜 美 、 生 态 互补 性 强 及 综合 效应 高 等 特点 , 成 为 指导 人 工 养 殖 与 驯化 的 科学 原则 。 随 着 人 类 对 自然 界 有 更 多 的 认识 和 获 取 渔 业 食 物 的 需要 , 科 研 人 员 首 先 掌握 了 鱼 类 及 水 生生 物种 质 资源 的 分 类 , 有 关 经 济 鱼 类 形态 、 习 性 、 分 布 、 酒 游 规律 和 与 生态 环 境 因子 间 的 相互 关系 等 科学 知识 , 继 而 在 渔 猫 转 化 为 家 养 的 过 程 中 进一步 掌握 了 有 关 鱼 类 淡水 养殖 学 方面 的 科学 知识 与 生物 学 技 术 。 有 几 千 年 人 类 文明 史 的 我 国 , 水 产 养殖 技术 研究 源远流长 , 并 通过 实践 总 结 出 青 、 草 、 链 、 鲜 “四 大 家 鱼 ” 为 水 产 养 殖 的 “ 当 家 鱼 ”, 池塘 养殖 及 其 他 水 体 增 养殖 的 优良 对 象 , 并 将 养 鱼 生产 由 单一 渔猎 性 捕捞 向 渔猎 养殖 兼顾 发 展 , 还 认识 到 只 依靠 天 然 鱼 类 种 苗 资 源 开 展 养 鱼 生产 活动 难以 保证 稳定 的 收 成 , 必 须 掌握 有 关 鱼 类 人 工 繁殖 技术 , 保 证 充裕 的 苗 种 来 源 才 能 实现 和 促进 重要 经 济 鱼 类 的 养殖 、 驯 化 与 发 展 。 重要 鱼 类 养殖 的 突破 性 进展 ”我 国 淡水 养 鱼 所 需 苗 种 过 去 依赖 捕捞 天 然 鱼 苗 , 但 丰 攻 无 常 , 而 且 品 种 不 全 , 影 响 了 淡水 渔业 的 发 展 。20 世纪 50 年 代 , 我 国 科 技工 作者 结合 池塘 养 鱼 的 悠久 历史 、 独 具 特 色 的 养殖 技术 与 经 验 , 总 结 出 “水 、 种 、 饵 、 密 、 混 、 轮 、 防 、 管 ”八字 精 养 法 , 高 度 概括 了 有 中 国 特 色 的 综合 养殖 经 验 与 技术 理论 。 1950 年 以 来 养 鱼 事业 莲 勃 发 展 , 用 人 工 繁殖 技术 来 改善 鱼苗 的 供应 问题 , 被 提 到 了 鱼 类 养殖 业 的 重要 地 位 。 全 国 各 地 有 许多 单 位 进行 了 此 项 工作 .。 1951 年 前 中 央 水 产 试验 所 在 湘江 产 卵 场地 区 进行 了 草鱼 和 链 的 人 工 授精 及 低温 处 理 鱼 卵 试验 。1951 年 至 1952 296 年 , 中 国 科 学 院 水 生生 物 研 究 所 在 湖南 省 湘 江 、 衡 阳 以 及 长 江 的 宜昌 江 段 产 卵 场 进行 调 查 以 后 , 在 1953 一 1954 年 间 , 除 进行 草鱼 和 链 的 人 工 授精 铸 化 外 , 还 将 江 中 接近 成 熟 的 链 、 青 鱼 进行 人 工 催情 获得 了 鱼苗 , 这 一 试 验 为 我 国 用 催情 方法 人 工控 制 繁殖 , 提 供 了 宝贵 的 资料 。 综合 运用 生态 条 件 与 鱼 类 内 分 泌 因 素 相 关 原 理 , 在 50 年 代 末 ,, 通 过 调查 研究 , 创 造 性 开展 了 链 、 鲜 、 草 鱼 、 青 鱼 四 大 家 鱼 人 工 繁殖 。1958 年 南海 水 产 研究 所 首次 成 功 地 使 链 、 鲜 在 池 中 发 育成 熟 , 并 通过 催情 获得 产 卵 那 化 ,使 鱼 类 人 工 繁 殖 进 入 了 新 的 阶段 , 终 于 达到 了 苗 种 能 够 就 地 自 繁 自 养 。 经 过 该 所 和 广东 省 及 其 他 地 区 先后 多 次 的 试验 , 链 、 铺 的 排卵 率 、 受 精 率 和 孵化 率 都 迅速 达到 较 高 的 水 平 。 中 国 科 学 院 实验 生物 研究 所 、 海 洋 生物 研究 所 、 浙 江 淡水 水 产 研究 所 和 上 海水 产 学 院 等 又 使 用 绒毛 膜 促 性 腺 激素 使 池 养 链 、 鲜 人 工 繁殖 获得 成 功 。 随 后 在 1960 年 和 1961 年 ,广东 、 湖 南 等 省 应 用 催情 方法 , 又 先后 解决 了 池 养 草 、 鳞 和 青鱼 的 人 工 繁殖 问 题 .“ 四 大 家 鱼 ” 人 工 繁殖 技术 取得 突破 后 , 即 在 中 央 和 各 地 水 产 部 门 的 主持 和 领导 下 , 在 全 国 各 地 开展 了 生产 性 推广 工作 .1963 年 “ 全 国 23 个 省 市 共生 产 鱼苗 30 亿 尾 左右 ,彻底 扭转 了 我 国 淡水 养殖 业 受 天 然 苗 量 限制 、 丰 攻 无 常 的 被 动 局 面 , 也 为 扩大 水 产 养殖 新 对 象 的 人 工 繁殖 黄 定 了 技术 基础 , 创 造 了 遗传 育种 的 条 件 , 通 过 对 “四 大 家 鱼 ” 养 殖 与 驯 化 的 研究 , 进 一 步 形 成 和 发 展 了 我 国 淡水 养 殖 学 理论 。 《中 国 淡 水 鱼 类 养殖 学 ;等 水 产 养殖 经 典 著作 的 问世 , 进 一 步 葛 定 了 我 国 水 产科 学 发 展 的 地 位 , 代 表 着 我 国 淡水 养殖 学 发 展 到 二 个 新 的 水 平 。 70 年 代 以 前 , 我 国 重 要 经 济 鱼 类 的 对 象 主要 是 青 、 草 、 链 、 铺 “四 大 家 鱼 ”。70 年 代 至 80 年 代 初 , 随 着 水 产 资源 调查 、 水 产 遗 传 学 的 发 展 和 高 新 生物 技术 的 应 用 , 团 头 芒 、 细 鳞 斜 僻 甸 、 杂 交 鲤 、 异 育 银 鲫 等 相继 被 开发 利用 ,在 淡水 养殖 中 所 占 的 比例 愈 来 愈 大 , 群 众 喜 称 “ 四 小 家 鱼 ”。 到 80 年 代 中 期 , 异 育 银 鲫 、 杂 交 鲤 、 建 鲤 等 已 在 全 国 养殖 、 驯 化 和 推广 。 特 别 是 改革 开放 以 来 , 随 着 人 们 生活 水 平 的 提高 和 消费 需求 的 变化 , 名 、 特 、 优 水 产品 如 鳅 、 长 吻 饱 、 大 口 铃 、 黄 壬 鱼 、 鳗 俩 、 黄 鳝 、 银 鱼 、 乌 鱼 及 虾 、 蟹 、 阁 等 已 在 全 国 形成 养殖 开发 的 热潮 。 据 农业 部 渔业 局 统计 资料 表明 , 1999 年 我 国 淡水 养殖 产量 超 过 1 422 万 吨 , 比 1998 年 增长 7. 57% , 占 全 国 水 产 总 产量 的 36.5% , 由 此 可 见 重要 经 济 鱼 类 养殖 、 驯 化 在 提高 养殖 产量 中 发 挥 了 巨 大 作用 并 做 出 了 贡献 , 使 我 国 成 为 世界 上 最 大 的 淡水 渔业 国 。 重要 经 济 鱼 类 的 养殖 、 引 种 和 驯化 我 国 鱼 类 种 类 繁多 , 资 源 丰富 , 但 历来 养殖 的 主要 种 类 只 有 青 、 草 、 链 、 鲜 、 鲤 、 鲫 、 鲍 等 七 八 种 。 以 我 国 领土 辽 阀 、 气 候 条 件 及 水 体 类 型 多 样 化 而 论 , 单 靠 传统 养殖 品种 远 不 能 适应 生产 发 展 的 需要 , 为 此 , 国 家 十 分 重 视 鱼 类 的 养殖 、 引 种 、 驯 化 工作 。 一 是 从 国 外 引进 优良 品种 , 二 是 充分 发 掘 本 土 自 有 的 优良 野生 鱼 类 。 如 团 头 纺 , 是 长 江 中 下 游 湖 泊 中 特有 的 草食 性 野生 鱼 类 ,具有 生长 快 . 抗 病 力 强 、 肉 质 鲜 美 等 特点 。1955 年 易 伯 和 鲁 从 芒 鱼 中 将 其 鉴别 出 来 , 曹 文宣 对 其 进行 了 生 物 学 研究 , 后 经 柯 鸿 文 等 的 研究 推广 , 迄 今 已 在 21 个 省 〈 市 、 自 治 区 ) 生长 、 繁 衍 , 成 为 我 国 主要 的 淡水 名 优 养 殖 对 象 之 一 。60 年 代 , 全 国 各 地 相继 培育 了 以 食用 有 机 碎 导 为 主 的 合 类 , 还 有 雅 罗 鱼 、 东 北 银 鲫 、 湘 华 钱 、 胭脂 鱼 、 鳃 、 梭 鱼 等 。 这 些 鱼 类 养殖 、 驯 化 的 成 功 , 进 一 步 丰富 了 我 国 淡水 鱼 类 养殖 的 多 品种 化 , 使 之 能 更 充分 利用 水 体 中 的 饵料 资源 , 提 高 单产 , 而 且 还 改善 和 提高 了 鱼 产 品 的 质量 及 商品 价值 。50 年 代 和 60 年 代 , 我 国 的 草鱼 和 链 、 鲜 等 主要 养殖 鱼 类 相继 传人 欧美 ; 70 年 代 联 合 国 粮农 组 织 (FAO) 委托 中 国 建立 了 养 鱼 培训 中 心 , 先后 为 20 多 个 国 家 和 地 区 培训 学 员 数 百人 ;, 同时 我 国 的 几 种 主要 养殖 鱼 类 也 被 移 养 到 世界 20 多 个 国家 和 地 区 ;, 在 世界 范围 内 推广 了 中 国 的 养殖 品 种 和 养 鱼 技术 , 对 世界 淡水 渔业 的 发 展 起 了 很 大 促进 作用 。 经 过 20 多 年 的 研究 , 我国 的 淡水 鱼 类 养殖 已 达 20 多 种 。 三 、 发 展 趋势 鱼 类 养殖 与 鱼 类 品种 优化 被 认为 是 21 世纪 的 十 大 产业 之 一 。 我 国 淡水 养殖 业 的 发 展 必 须 适 应 水 产 资源 保护 、 水 体 环 境 优化 和 减少 与 农业 争 地 等 优化 发 展 要 求 , 从 而 促使 淡水 养殖 朝 强化 优化 养殖 、 提 高 单位 面积 的 产量 发 展 。 其 实施 的 关键 之 一 是 进一步 挖掘 新 的 品种 资源 , 并 在 持续 利用 的 战略 下 , 应 用 高 新 技术 , 培育 全 新 品种 , 开展 健康 养殖 , 有 效 地 开发 利用 , 向 集约 化 方向 发 展 , 建 立 “优质 高 效 ” 的 养殖 模式 , 并 以 最 低 的 环境 补 偿 获 取 最 高 的 效应 , 高 度 重 视 重 要 经 济 鱼 类 品种 的 培育 、 养 殖 与 驯化 , 使 发 展 淡 水 渔业 养殖 与 环境 相 协调 , 促 进 经 济 发 展 、 资 源 永 续 利 用 。 我 国 的 千 余 种 淡水 鱼 类 中 , 约 有 500 种 特有 种 类 , 草 鱼 、 青 鱼 、 链 、 鲜 、 白 印 、 胭 脂 鱼 等 都 是 单 型 属 鱼 类 ,一 属 一 种 .而 鲍 、 护 、 原 鲤 等 属 每 属 也 不 过 2 一 3 种 , 这 是 鱼 类 在 长 期 演化 过 程 中 形成 的 特殊 类 型 , 它 们 适应 我 国内 陆 水 体 的 自然 环境 , 具 有 巨大 的 经 济 价 值 和 重要 的 科学 价值 。 每 个 物种 都 具有 其 固 定 的 形态 、 生 态 、 生 理 和 遗传 特点 , 分 布 于 特定 的 地 区 或 水 系 , 栖 息 于 该 物种 所 适应 的 环境 中 , 在 水 域 生 态 系统 中 占据 着 一 定 的 地 297 位 , 直 接 或 间接 地 为 人 类 所 利用 。 我 们 应 当 特别 加 以 保护 使 之 绵延 不 绝 。 由 于 在 人 工 养 殖 过 程 中 进行 人 工 繁殖 , 大 规模 的 苗 种 市 场 调运 , 杂 交 制 种 过 小 , 加 之 忽视 选 种 、 近 杀 繁殖 等 , 造 成 越 来 越 严 重 的 种 质 资源 素 乱 和 经 济 性 状 训 退 , 抗 病 力 降低 , 养 殖 生产 的 发 展 很 大 程度 上 受到 限制 。 我 国 的 青 、 草 、 链 、 鲜 、 团 头 芒 等 是 在 长 江 中 下 游 自然 环境 中 形成 的 物种 , 其 优良 品质 需 依 靠 生活 于 此 的 天 然 种 群 来 保持 , 虽 然 增 养 殖 渔业 当前 所 需 的 苗 种 主要 来 源 于 人 工 繁殖 , 对 天 然 鱼 苗 的 需求 逐渐 减少 , 但 是 长 江 里 种 群 的 补充 只 能 依靠 自然 繁殖 的 鱼 苗 , 这 是 人 工 繁殖 鱼苗 所 不 能 取代 的 。 应 高 度 重视 种 质 资源 的 保护 , 为 重要 经 济 鱼 类 的 养殖 与 驯化 源源 不 断 地 提供 新 的 优良 种 质 。 参考 文献 中 国 科学 院 水 生生 物 研 究 所 :《 淡 水 渔业 增产 新 技术 》, 南 昌 : 江西 科学 技术 出 版 社 ,1988。 牛 德 水 主编 : 《农业 生物 学 研究 与 农业 持续 发 展 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1997。 刘 建 康 主编 :《 高 级 水 生生 物 学 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1999。 刘 建 康 等 主编 :《 中 国 淡 水 鱼 类 养殖 学 》( 第 三 版 ), 北 京 : 科学 出 版 社 ,1992。 李 思 发 等 著 : 《中 国 淡水 主要 养殖 鱼 类 种 质 研 究 》, 上海 : 科学 技术 出 版 社 ,1998。 ( 胡 传 林 “万 成 炎 ) (Marine Biology) 海洋 生物 学 是 研究 海洋 中 生命 起 源 和 演 化 、 生 物种 类 和 分 布 、 发 育 和 生长 、 生 态 和 生理 、 生 化 和 遗传 的 科学 。 通 过 该 项 的 研究 来 前 明生 命 的 本 质 、 各 类 生物 的 特性 和 彼此 298 关系 以 及 与 海洋 环境 间 的 相互 影响 。 研 究 和 探讨 这 些 规律 为 人 类 的 生存 和 发 展 提供 更 有 价值 的 信息 。 建立 海洋 生物 研究 机 构 “我 国 在 1909 年 成 立 了 中 国 地 学 会 ,从 地 学 科学 的 角度 , 开 展 对 海洋 生物 的 研究 , 并 通过 其 会 刊 《 地 学 杂志 》 宣 传 海洋 科学 知识 。1914 年 创办 了 中 国 科 学 社 , 该 社 著 名 生物 科学 家 秉 志 、 伍 献 文 、 王 家 椒 、 朱 元 易 、 陈 兼 善 、 黄 鸿 年 、 陈 子 英 、 张 条 、 曾 呈 奎 等 都 是 中 国 20 世纪 初 海 洋 生 物 研 究 的 先驱 者 。 当 时 海洋 生物 研究 有 两 个 中 心 , 一 是 南方 的 厦门 , 一 是 北方 的 青 岛 。 继 之 , 1928 年 和 1929 年 于 北京 先后 成 立 了 北平 静 生 生物 调查 所 和 北平 中 央 研 究 院 。 1945 年 抗日 战争 胜利 后 , 童 第 周 在 山东 大 学 , 马 廷 英 在 台湾 大 学 , 唐 世 凤 在 厦门 大 学 分 别 创立 海洋 研究 所 , 进 行 包 括 海洋 生物 等 的 研究 。 1950 年 8 月 ,中 国 科 学 院 在 青岛 成 立 水 生生 物 研 究 所 海洋 生物 研究 室 , 并 于 1959 年 1 月 扩建 为 中 国 科 学 院 海洋 研究 所 , 设 立 多 个 与 海洋 生物 有 关 的 研究 室 。 同 年 初 , 创 建 中 国 科 学 院 南 海 海洋 研究 所 , 1962 年 改名 为 中 国 科学 院 海洋 研究 所 南海 分 所 ,1966 年 恢 复原 名 中 国 科 学 院 南 海 海洋 研究 所 。1959 年 3 月 , 在 青岛 建立 山东 海洋 学 院 , 分 设 海洋 生 物 、 海 洋 养 殖 学 系 ; 1964 年 建立 国家 海洋 局 , 成 立 了 第 一 海洋 研究 所 (青岛 )、 第 二 海洋 研 究 所 (杭州 ) 和 第 三 海洋 研究 所 〈 厦 门 ), 税 设立 与 海洋 生物 有 关 的 研究 室 ; 1947 年 成 立 黄海 水 产 研究 所 (青岛 ), 1958 年 成 立 东 海水 产 研 究 所 (上 海 ), 1953 年 成 立 了 南海 水 产 研 究 所 (广州 ), 它 们 分 别 承 担 黄 海 、 东 海 、 南 海 以 及 邻近 大 洋 区 的 海洋 生物 生产 力 和 海洋 水 产 资 源 的 调查 和 评价 , 研究 各 海区 鱼 、 是 、 贝 、 车 的 养殖 和 增殖 技术 , 海 洋 渔 业 与 海洋 环境 条 件 的 关系 , 海 洋 经 济 鱼 类 的 分 布 、 酒 游 规律 以 及 渔 情 预报 方法 , 海 洋 渔业 适 感 等 新 技术 的 应 用 , 这 三 个 研究 所 皆 拥 有 渔业 调 查 船 队 , 沿 海 各 省 市 先后 都 成 立 了 海洋 水 产 或 渔业 研究 机 构 , 行 使 海洋 水 产 的 管理 和 监 督 。 从 60 年 代 起 , 先 后 成 立 水 产 学 会 、 海 洋 学 会 、 动 物 学 会 〈 分 设 甲壳 动物 、 鱼 类 等 分 会 入 海洋 与 湖沼 学 会 , 组 织 广 大 会 员 开 展 与 海洋 生物 有 关 的 各 项 学 术 讨 论 和 科普 活动 。 台湾 省 水 产 试验 所 创始 于 1929 年 , 设 有 海洋 渔业 、 渔 业 生 物 、 水 产 养 殖 、 水 产 加 工 、 水 产 资讯 等 5 系 , 并 在 竹 北 、 鹿 港 、 人 台南、 高 雄 、 东港 、 台 东 、 沾 湖 、 台 西 等 处 设立 分 所 , 同 时 拥有 水 试 一 号 、 海 富 、 海 建 、 海 农 、 海 鸿 及 海安 等 6 艘 不 同性 质 的 试验 船 , 承 担 渔业 资源 开发 、 渔 业 技术 改进 、 鱼 虾 贝 繁殖 养殖 、 水 产品 加 工 与 保鲜 试验 以 及 水 产 技术 训练 、 水 产 资 讯 服务 等 ; 1968 年 台湾 大 学 成 立 海洋 研究 所 , 而 后 台湾 海洋 大 学 创建 海洋 生物 研 究 所 、 渔 业 研 究 所 。 20 世纪 初 , 国际 上 有 一 些 著名 环球 海洋 考 察 (如 The Expedition of H.,M. S, “Waterwitch ”in the China Seas 1900 一 1903; The Siboga Expedition 1909 等 ), 一 些 外 国学 者 曾 对 南海 软体 动物 、 甲 过 动物 等 做 了 专门 采集 和 报道 ; 又 如 Jones, K. H. 和 Preston ,H. B. 于 1904 年 先后 调查 中 国 海产 软体 动物 并 发 表 一 些 新 种 ; Jordan,D. S. 和 Seale,A. 于 1905 年 报道 了 上 海 和 香港 的 鱼 类 ; 1927 年 中 山大 学 生物 学 系 主任 费 鸿 年 组 织 了 海南 岛 沿海 生物 考察 ; 1934 年 中 国 科学 社 生 物 研究 所 等 6 个 单位 组 建 海南 岛 生物 科 学 采集 团 ; 1935 年 北平 中 央 研 究 院 动 、 植 物 研究 所 由 伍 献 文 、 王 家 相 、 唐 世 凤 负责 , 组 织 了 渤海 和 山东 半岛 沿海 的 海洋 学 和 生物 学 调查 , 考 察 内 容 涉 及 海产 生物 和 渔业 ;1936 年 由 张 条 领队 组 建 胶 州 湾 海产 动物 采集 团 ; 1937 年 下 半年 至 40 年 代 末 , 由 于 抗日 战争 , 中 国 海洋 生物 科学 的 研究 几乎 停顿 , 仅 在 1941 年 4 一 10 月 , 由 马 廷 英 、 唐 世 凤 等 组 成 的 福建 东山 海洋 考察 团 进行 了 一 次 海洋 考 察 ; 1956 一 1959 年 中 国 科学 院 动物 研究 所 、 中 国 科 学 院 海洋 研究 所 、 上 海水 产 学 院 曾 联 合 或 单独 进行 多 次 西沙 现场 考察 ; 1957 年 7 月 ,中 国 拥有 第 一 稻 海 洋 调 查 船 “金星 ”号 , 由 中 国 科 学 院 海洋 生物 研究 所 进行 了 渤海 和 北 黄海 西部 的 海洋 综合 调查 , 并 与 黄海 水 产 研究 所 、 海 军 和 山东 大 学 海洋 系 等 单位 协作 , 完成 多 次 同步 观测 ,调查 项 目 包 括 浮游 生物 、 鱼 卵 、 仔 稚 鱼 和 底 栖 生物 的 调查 ;1958 年 9 月 在 国家 科 委 海洋 组 的 具体 组 织 下 , 由 中 国 科 学 院 、 水 产 部 、 交 通 部 、 中 央 气 象 局 、 海 军 等 10 个 部 门 和 沿海 省 市 所 属 研究 所 、 高 等 院 校 共 60 多 个 单位 联合 进行 了 全 国 海 洋 综合 调查 , 这 是 我 国 规模 空前 的 一 次 调查 , 人 员 上 千 人 ,动用 调查 船只 达 30 余 钠 , 取 得 各 种 资料 报表 近 10 多 万 份 , 图 表 3 万 多 幅 , 样 品 标本 1 万 多 号 , 其 中 包括 海洋 生物 调查 项 目 , 这 是 我 国 海洋 科学 发 展 史上 一 个 重要 的 里 程 碑 ; 1973 一 1978 年 中 国 科学 院 南 海 海 洋 研究 所 , 以 该 所 “实验 ”号 调查 船 为 主 , 共 进行 11 航次 的 综合 考察 , 航 程 达 3 万 多 海里 , 遍 及 西沙 群岛 , 两 次 登 上 黄岩 岛 , 取 得 该 海域 的 一 大 批 生物 样品 ; 1975 年 国家 海洋 局 在 东 经 124" 以 东 进 行 综合 调查 , 调 查 面积 约 2. 85 X1l0km2, 采 集 了 一 批 底 栖 生物 、 浮 游 生物 和 微生物 样品 ; 1984 年 国家 组 织 南 极 考 察 队 ,, 至 今 已 实施 17 航次 的 考察 , 涉 及 海洋 生 物 方面 , 以 及 对 南大 洋 生 态 系统 动态 变化 和 碳 的 生物 地 球 化 学 研究 , 探 索 了 普 里 效 湾 大 磷 虾 种 群 结构 、 生 殖 生 物 学 、 富 含 氟 机 理 研 究 , 并 提出 该 项 资源 的 开发 模式 ; 1984 年 起 , 先 由 中 国 科 学 院 , 后 改 由 科技 部 牵头 , 组 织 有 关 部 委 参 与 的 南沙 群岛 及 其 邻近 海区 的 海 299 洋 综合 科学 考察 的 实施 ,至 今 已 近 20 年 , 对 该 海域 海洋 生物 资源 、 生 物种 类 多 样 性 已 有 较 详 细 记 载 , 为 今后 南沙 群岛 海区 的 建设 和 开发 , 做 出 了 积极 贡献 。 台湾 于 1989 年 在 彭 佳 屿 附近 开展 历时 5 年 的 黑 潮 边缘 海水 交换 作用 研究 。 海洋 渔业 资源 调查 ”20 世纪 50 年 代 开 始 , 对 海洋 渔业 资源 调查 进行 了 较 有 系统 的 未 作 * 1951 年 水 产 部 门 开 始 在 河口 进行 渔业 资源 调查 ; 1953 年 水 产 部 、 科 学 院 和 有 关 高 校 联合 对 烟 威 外 海 渔场 及 其 附近 海区 鲍鱼 资 源 进 行 调查 , 该 项 调查 一 直 延 续 到 1957 年 ; 在 此 期 间 还 进行 了 黄河 口 小 黄鱼 调查 、 东 海 越冬 渔场 调查 和 大 黄鱼 资源 调查 ; 1956 年 对 东海 带鱼 渔场 进行 调查 ; 1954 一 1956 年 , 一 直 持 续 南 海北 部 和 北部 湾 底 层 鱼 类 资源 和 渔 场 的 调查 ; 1963 年 水 产 部 组 织 了 五 省 一 市 的 渔业 研究 单位 , 连续 6 年 对 渤 、 黄 、 东 海鱼 类 资源 开展 调查 ; 1975 年 开展 了 历时 3 年 的 闽 南 渔 场 调 查 ; 1978 一 1982 年 先后 分 别 在 南海 北部 陆 坡 和 东海 陆架 外 缘 、 水 深 120 一 1 308 m 进 行 深 海 生 物资 源 调 查 , 对 东海 水 珍 鱼 、 南 海 深 水 虾 的 发 现 具有 开发 价值 ,1981 一 1985 年 先后 在 瀚海 和 黄海 进行 了 水 域 生 态 环境 、 生 态 系统 及 资源 管理 和 增殖 基础 的 调查 ,重点 分 析 和 研究 了 多 鱼 种 资源 结构 、 食 物 关 系 、 补 充 特性 和 水 域 增殖 潜力 , 为 以 后 开展 鱼 虾 资源 放流 增殖 提供 依据 ,1984 一 1988 年 应 用 声学 评估 出 黄 、 东 海 乌 鱼 越冬 群 体 列 藏 量 波动 在 2.8X105 一 3.0X105 吨 ; 1985 一 1986 年 进行 长 江口 附近 水 域 海洋 学 和 渔业 资源 调查 , 初 步 建 立 了 三 峡 工程 对 河 口 区 生态 环境 与 渔业 资源 影响 的 动态 模型 ; 1987 一 1988 年 由 厦门 大 学 、 福 建 海 洋 研究 所 、 福 建 水 产 研 究 所 承担 北纬 21"00' 一 24*00' , 东经 116*00' 一 119"00' 区 域 的 赣 南 一 300 台湾 浅滩 渔场 上 升 流 区 生态 系 研 究 ; 1987 年 起 首次 对 南沙 海域 渔业 资源 进行 调查 , 获 得 南沙 群岛 南部 陆架 共有 的 底层 经 济 鱼 、 是 类 105 余 种 , 发现 有 5 个 具有 开发 前 景 的 底 拖 网 渔场 , 资源 蕴藏 量 近 150 000 吨 , 在 南沙 岛 礁 和 深海 区 , 前 者 具有 岛 礁 鱼 类 , 后 者 具有 人 金 枪 鱼 和 上 层 鱼 类 资源 , 是 手 钓 、 延 绳 钓 作业 的 重要 渔场 。 开展 国际 合作 调查 “从 20 世纪 50 年 代 开始 , 中 国 就 参加 西 太平 洋 四 国 (中 、 苏 、 朝 、 越 ) 渔业 会 议 ; 1957 一 1958 年 中 国 和 前 苏联 合作 对 东 、 黄 海底 层 鱼 类 越冬 场 进行 了 试 捕 调查 , 查 明 底层 鱼 类 在 越冬 场 的 分 布 状 况 、 集 群 规律 及 其 栖息 条 件 , 察 觉 到 小 黄鱼 和 比 目 鱼 资 源 正 面临 过 度 捕捞 的 危险 ;1959 年 和 1963 年 中 国 曾 两 次 和 越南 联合 进行 北部 湾 海洋 综合 调查 , 包 括 浮游 生物 、 底 栖 生 物 和 鱼 卵 、 仔 稚 鱼 等 海洋 生物 调查 ; 1986 年 开始 为 期 7 年 的 中 日 合作 黑 潮 调 查 研 究 , 调 查 区 域 包括 整个 东海 和 琉球 群岛 以 东 及 日 本 以 南 的 西北 太平 洋 区 域 ;,80 年 代 以 来 ,海洋 科技 合作 得 到 进一步 发 展 , 包 括 中 美 、 中 俄 、 中 法 、 中 日 、 中 朝 、 中 韩 等 的 合作 调查 。 黄 定 海洋 动 植物 分 类 区 系 ” 中国 海 藻 分 类 研究 开始 于 20 世纪 30 年 代 初 , 至 1940 年 在 中 国 海岸 线 已 采 到 数 千 号 标本 ,1954 年 以 后 各 研究 单位 和 大 学 已 进入 实验 室 研究 阶 段 。1962 年 出 版 的 《中 国 经 济 海藻 志 》 描 述 了 100 种 海藻 的 形态 、 生 长 、 分 布 和 主要 用 途 , 1983 年 出 版 的 英文 版 (中 国 常 见 海 营 》 描 述 了 512 种 。1984 年 曾 呈 奎 与 同行 共 发 现 蓝 藻 门 1 个 新 科 , 其 他 藻类 5 个 新 属 和 83 种 新 海藻 , 将 在 最 近 完 成 《中 国 海藻 志 》 的 编写 。 在 区 系 研究 方面 , 确 定 黄 、 渤 海 的 海 营 具 有 明显 的 温水 性 , 属 暖 温 带 , 即 北 太 平 洋 温 带 区 系 的 东亚 亚 区 。 东 海 的 海藻 也 仍 属于 暖 温 带 , 但 亚热带 种 有 所 增加 , 属 印度 一 西 太 平 洋 的 中 国 一 日 本 亚 区 .南海 海藻 属 暖 水 性 ,其 北部 属 亚热带 性 , 其 南部 属 热带 性 , 属 印度 一 西 太平 洋 的 印度 一 马 来 亚 区 。 在 海藻 形态 和 生活 史 方 面 突出 的 贡献 , 是 对 海带 和 紫菜 的 基础 研究 和 人 工 养殖 事业 的 创建 。 中 国 硅 藻 研 究 始 于 厦门 。 早 在 1935 年 金 德 祥 研 究 了 硅 藻 数量 变化 与 盐 度 的 关系 ; 1948 年 Sproston 记录 了 舟山 群岛 177 种 硅 藻 ; 1956 年 金 德 祥 对 九龙 江口 海水 附着 硅 藻 鉴定 了 116 种 ;1965 年 金 德 祥 发 表 的 《中 国 海洋 浮游 硅 藻 类 》 记 录 了 248 种 ; 1974 一 1975 年 郭 玉 洁 记 录 了 东 、 西 沙 群岛 硅 藻 114 种 ; 1990 年 金 德 祥 共 报道 822 种 。 郑 守 仪 在 有 和 防 虫 和 谭 智 源 在 放射 虫 的 分 类 共计 3 000 种 左 右 , 纤毛 虫 研究 较 少 , 仅 300 种 左右 。 李 锦 和 研究 海绵 动物 近 100 种 ; 张 金 标 、 许 振 祖 和 唐 质 灿 研究 水 昕 水 母 类 600 余 种 ;, 邹 仁 林 研 究 造 礁 石 珊瑚 174 种 , 裴 祖 南 研究 海 共 100 余 种 ; 研究 扇形 动物 近 600 种 , 但 线虫 的 研究 甚 少 ; 软体 动物 和 甲壳 动物 研究 甚 多 , 类 群 也 繁杂 , 这 两 类 群 分 别 各 有 3 000 多 种 ; 吴 宝 玲 、 孙 瑞 平和 杨 德 渐 研 究 环节 动 物 近 1 000 种 ; 刘 继 兴 研 究 的 苦 克 动物 和 廖 玉 麟 研究 的 环 皮 动 物 各 占 500 余 种 。 中 国 海 脊 索 动 物 已 记录 3 284 种 , 其 中 鱼 类 3 032 种 占 最 多 种 数 , 其 他 类 和 群 种 数 较 少 。 发 展 海洋 渔业 ”中 国 近 海 渔业 开发 从 20 世纪 50 年 代 以 后 大 体 上 经 历 三 个 阶段 : 一 是 稳定 发 展 阶段 ,表现 为 渔业 资源 潜力 较 大 , 单 位 产量 和 总 产量 随 着 捕捞 强度 的 增加 和 捕捞 技术 的 提高 迅速 上 升 , 此 阶段 海洋 生物 学 的 工作 是 以 主要 捕捞 对 象 的 生物 学 、 润 游 分 布 、 数量 变动 和 资源 评估 为 中 心 的 种 群 动态 研究 为 主 , 进 行 渔场 、 渔 讯 和 渔 获 量 预报 。 二 是 生产 停滞 阶段 , 近 海 渔业 资源 已 经 被 充分 利 用 , 总 产量 与 捕捞 力量 的 增加 失去 平衡 , 单 位 产量 逐年 下 降 , 渔 获 物 日 趋 低 龄 化 、 早 成 熟 、 个 体 小 型 化 。 三 是 捕捞 过 度 时 期 , 总 产 量 达到 3.0X10* 吨 , 生产 基本 处 于 徘徊 不 前 , 到 80 年 代 末 , 随 着 捕捞 力量 的 加 强 、 渔 船 无 控制 增加 , 总 产量 又 有 明显 增加 , 但 单位 产 量 大 幅度 下 降 , 渔 获 物 严重 低 值 化 , 此 阶段 海洋 生物 学 的 工作 以 近海 资源 保护 、 管 理 和 增殖 为 中 心 , 侧 重 于 渔场 生态 环境 、 饵 料 基 础 、 种 间 关 系 、 渔 业 资源 的 数量 、 种 群 结 构 和 补充 鱼 群 的 年 间 变 化 、 资 源 增 殖 潜力 和 生 态 容 量 的 研究 。 回顾 20 世纪 50 年 代 至 80 年 代 未 , 中 国 近海 渔业 由 发 展 昌 盛 期 转 为 下 降 期 , 分 析 其 主要 原因 是 : 1. 渔船 急剧 增加 ,管理 限制 不 力 。2., 各 种 捕捞 网 具 太 多 , 特 别 是 底 拖 网 , 作业 中 对 渔 获 选择 性 较 差 , 严 重 破 坏 渔业 资 源 和 生态 环境 。3. 长 期 形成 的 捕捞 结构 不 合 理 未 得 到 有 效 解决 。4. 执法 不 严 , 导 致 管理 漏洞 多 。 从 90 年 代 初 , 沿海 各 省 组 织 远洋 渔业 公 司 , 从 近海 渔业 向 远洋 渔业 发 展 , 迈 出 了 一 大 步 , 并 取得 较 好 经 济 效益 。 其 一 是 在 公海 或 大 洋 作 业 , 如 对 北 太 平 洋 白 令 海 和 哪 霍 茨 克海 的 狭 鲤 渔业、 印度 洋 和 南 太平 洋 的 金 枪 鱼 延 绳 钓 渔业 、 日 本 海 的 铠 鱼 钓 渔业 。 其 二 是 在 外 国 的 专属 经 济 区 内 从 事 捕捞 作业 , 如 对 西非 沿岸 .印度 洋 西 部 和 南美 近海 渔业 。 这 是 在 引进 国外 先进 的 渔具 和 捕捞 技术 的 基础 上 发 展 起 来 的 , 同 时 将 生产 基地 、 加 工 、 销 售 建立 在 国外 , 取 得 较 好 的 效益 。 海洋 生物 学 研究 发 展 栽培 渔业 ”20 世 纪 50 年 代 , 曾 呈 奎 及 其 合作 者 开始 对 海带 生 长 周期 、 孢 子宫 的 形成 和 采 孢 子 方法 等 的 探 索 , 继 而 进行 海带 配子 体 、 幼 孢 体 的 培育 及 其 条 件 的 研究 ;发 现 紫菜 果 孢 子 萌 发 后 , 可 以 钻 进 贝 壳 长 成 丝 状 体 , 丝 状 体 成 熟 , 散 放 孢子 , 孢 子 在 基质 上 长 成 紫菜 叶 状 体 。 上 述 的 生物 研究 成 果 , 黄 定 了 海带 和 紫菜 养殖 理 301 论 的 新 成 就 , 并 促成 我 国人 工 海藻 养殖 的 重 大 进展 。 在 贝 类 养殖 方面 , 苗 种 来 源 和 生产 是 一 个 关键 性 问题 。 首 先 发 现 贻 贝 天 然 采 苗 低 的 原因 , 是 由 于 附着 基 不 够 而 引起 的 , 将 废弃 海带 梗 用 于 贻 贝 苗 采 收 , 取 得 良好 效果 。 继 而 大 力 发 展 人 工 育苗 、 促 熟 亲 贝 、 生 殖 调控 、 幼虫 培养 、 诱 导 变 态 、 苗 种 中 间 培 育 、 人 饵料 筛选 和 培养 .病害 防治 等 生物 学 问题 研究 , 通 过 大 量 试验 , 取 得 显著 的 进展 , 从 过 去 仅 特 蚌 、 贻 贝 单纯 品种 养殖 , 扩 大 到 坚 、 蜡 、 蛤 、 鲍 、 扇 贝 等 数 十 种 的 养殖 , 并 引进 海湾 扇贝 大 规模 养殖 , 取 得 产量 和 经 济 效果 的 巨大 收益 。 20 世纪 70 年 代 以 来 , 随 着 国际 市 场 对 是 类 的 需求 ,国内 集约 化 养 是 生产 应 运 而 生 , 生 产 规模 扩大 , 产 量 也 上 去 了 。 但 由 于 过 去 对 该 类 群 的 生物 学 基础 研究 不 够 , 特 别 是 对 养 殖 发 生病 害 和 养殖 环境 缺乏 深入 探讨 , 以 致 一 且 病 害 草 延 , 一 时 措手不及 .到 80 年 代 末 , 对 是 养殖 面积 缩小 , 产 量 下 滑 , 出 口 也 受到 严重 冲击 。 经 过 4 一 5 年 的 停滞 , 对 是 养殖 才 逐渐 复苏 , 并 有 所 创新 , 首 先 改 革 虾 池 , 建 设 在 高 水 位 上 , 池 底 铺 上 地 膜 , 控制 水 环境 , 以 健康 养殖 对 是 为 目标 , 在 一 些 新 养殖 区 取 得 较 好 效果 。 在 养殖 品种 上 , 改进 70 年 代 单 一 品种 养殖 , 现 已 发 展 到 斑 节 对 虾 、 墨 吉 对 虾 、 长 毛 对 虾 、 日 本 对 虾 、 刀 额 新 对 是 等 养 殖 , 根据 不 同 地 区 和 季节 , 开展 多 品种 养殖 , 最 近 增加 瓦 纳米 对 虾 〈 南 美白 对 虾 ) 和 蓝 对 是 的 养殖 , 也 取得 良好 的 收益 ,如 2000 年 对 虾 总 产量 达到 210 000 吨 。 但 对 是 养殖 生产 仍 然 存在 潜在 的 威胁 , 其 一 是 如 何在 国际 贸易 市 场 中 面 对 竟 争 的 挑战 , 其 二 是 必须 完善 养 殖 技术 创新 , 特 别 是 对 多 发 病 的 防治 、 养 殖 水 质 净化 、 水 环境 保护 和 多 元 化 混合 养殖 模 式 的 建立 都 是 至 关 重 要 的 。 总 之 , 必 须 加 强 302 这 一 领域 生物 基础 研究 的 力度 。 虽然 鱼 类 养殖 技术 研究 历史 并 不 太 晚 , 但 鱼 类 人 工 养殖 进展 却 十 分 缓慢 , 其 原因 是 鱼 类 养殖 周期 长 , 特 别 在 北方 沿海 , 冬 季 水 温 下 降 , 生 长 和 越冬 受到 限制 , 人 饵料 、 成 本 高 于 其 他 养殖 类 群 , 苗 种 依靠 天 然 , 人 工 育 苗 少 , 影响 生产 规模 扩大 。 从 20 世纪 90 年 代 以 来 , 海 水 鱼 类 人 工 培 苗 的 关键 技术 取得 明 显 突破 , 目 前 已 取得 人 工 培养 越冬 亲鱼 、 催 产 、 自 然 产 卵 受精 、 种 苗 培 育 工 艺 以 及 饲料 营养 强化 技术 等 成 功 。 今 后 需 继 续 拓宽 研究 领域 , 在 大 量 生物 应 用 基础 研究 基础 上 , 发 展 高 新 技术 以 改造 传统 的 养殖 业 , 提 高 养殖 的 生态 效益 和 综合 经 济 效益 。 参考 文献 邓 景 砍 , 赵 传 细 等 :《 海 洋 渔业 生物 学 》, 北京 : 中 国 农业 出 版 社 ,1991。 沈 国 英 , 施 并 章 :《 海 洋 生 态 学 》 北京 : 科学 出 版 社 ,2002。 邵 广 昭 , 杨 瑞 森 等 :《 海 洋 生 物 漫 谈 汶 台北 : 中 山 文化 基金 会 , 台 湾 书 店 ,1998。 曾 呈 奎 , 周 海 哆 , 李 本 川 :《 中 国 海 洋 科学 研究 及 开发 》, 青 岛 : 青岛 出 版 社 ,1993。 〈 陈 清 潮 ) 中 国 珊瑚 与 珊瑚 礁 的 研究 〈Studies on Coral and Coral Reef in China ) 珊瑚 类 是 动物 分 类 上 腔 肠 动物 门 Coelenterata ( 刺 细 胞 动物 门 Cnidaria) 珊 珊 虫 纲 Anthozoa 的 通称 。 中 国 海 已 记录 的 珊 珊 虫 纲 包括 石 珊瑚 目 Scleractinia、 角 珊瑚 目 Antipatharia、 苍 珊瑚 目 Helioporacea、 根 枝 珊瑚 目 Stolonifera、 柳 珊瑚 目 Gorgonacea 和 软 珊 瑚 目 Alcyonacea 。 石 珊瑚 目 根 据 是 否 含 虫 黄 营 Zooxanthellae, 从 其 生态 、 生 物 学 角 度 又 区 分 为 造 礁石 珊瑚 ( 含 虫 黄 荡 G@Gy77z720Gz72z2t712 7772C7OQC7zQtzCz70、 多 数 生 于 30 m 以 浅 的 群体 珊瑚 ) 和 非 造 礁 珊瑚 。 除 造 礁 石 珊 瑚 外 , 水 昕 虫 纲 的 多 孔 昕 和 柱 星 蚊 、 珊 瑚 藻 等 藻类 、 昔 雁 虫 和 管 栖 多 毛 类 等 也 参与 造 礁 。 珊瑚 礁 生态 系 统 是 个 动态 的 生态 学 过 程 。 通 常 分 为 沿岸 的 岸 礁 、 近 岸 的 堡礁 和 大 洋 中 的 环 礁 , 还 有 桌 礁 和 点 礁 类 型 。 造 礁石 珊瑚 的 生长 需要 有 适宜 的 水 温 (23 一 28 C 最 佳 , 18 C 以 下 30 C 以 上 的 均 不 宜生 长 )、 清 澈 的 水 质 ( 悬 浮 物 多 的 河口 、 低 盐水 域 不 宜 石 珊瑚 生活 )、 充 足 的 光照 ( 共 生 的 虫 黄 藻 光 合作 用 需要 光 , 通常 在 30 m 以 浅 才 有 足够 光线 ) 和 坚硬 而 稳定 的 底 质 。 因 此 , 珊瑚 礁 的 分 布 通常 仅 局 限于 南北 纬 28" 之 间 的 海 〈 洋 ) 域 , 以 低 纬度 的 热带 海域 最 为 繁茂 。 珊 瑚 礁 是 热带 海洋 生态 系统 的 最 主要 表征 之 一 。 造 礁 珊瑚 的 生长 率 因 水 温和 光照 的 升 高 而 加 快 。 水 温 的 年 季节 变化 , 会 使 珊 瑚 礁 骨 骼 留 下 环 纹 , 这 是 古 地质 和 古 气 候 研 究 的 主要 依据 .在 中 国 南海 诸 岛 的 研究 表明 , 造 礁 珊瑚 的 生长 率 平均 9 mm/ 年 〈 最 小 5 mm/ 年 , 最 大 20 mm/ 年 ) 。 一 、 中 国 海 珊瑚 的 种 类 和 分 布 根据 邹 仁 林 、 戴 昌 凤 等 的 考察 和 总 结 前 人 的 研究 成 果 , 中 国 海 已 经 记录 石 珊瑚 目 286 种 、 角 珊瑚 目 39 种 、 苍 珊瑚 目 1 种 、 根 梳 珊 瑚 目 4 种 、 柳 珊瑚 目 69 种 、 软 珊瑚 目 135 种 。 此 外 , 尚 有 群体 海 蓉 目 30 种 、 海 葵 目 37 种 、 角 海 葵 目 2 种 、 海 鳃 目 11 种 和 石花 虫 目 1 种 , 这 些 也 是 属于 腔 肠 动物 。 表 5 列 出 了 11 处 海 域 造 礁石 珊瑚 已 记录 的 种 类 。 研究 和 考察 表明 , 中 国 大 陆 沿 海 自 福建 东山 岛 至 广西 北部 湾 都 有 造 礁 珊瑚 分 布 , 北 部 湾 的 洼 洲 岛 、 雷 州 半 岛 、 香 港 岛 东南 虽 有 较为 繁茂 的 造 礁 珊瑚 , 但 都 未 发 育成 典型 的 岸 礁 。 海 南 岛 南岸 和 台湾 岛 南 岸 〈 恒 春 半 铝 ) 有 典型 的 岸 礁 。 西 沙 、 南 沙 和 东沙 、 中 沙 有 典型 的 环 礁 。 二 、 中 国 海 珊 瑚 的 研究 历史 早期 Bassett-Smith 于 1890 年 、 马 廷 英 于 1937 年 报道 过 南沙 、 东 沙 和 海南 岛 造 礁 珊 瑚 的 分 类 和 生态 。40 一 50 年 代 , 马 廷 英 、 郭 令 智 、 颜 京 松 和 苏联 IEB. HayMoB、 日 本 川口 四 郎 、 平 拍 恭 介 、 早 坂 一 郎 等 对 海南 岛 、 台 湾 的 造 礁 珊 瑚 和 珊瑚 礁 也 有 过 研究 。70 年 代 以 来 ,对 中 国 海 的 珊瑚 和 珊瑚 礁 有 了 较 深 入 、 表 5 中国 海域 已 记录 的 石 珊瑚 属 、 种 数 | ea ae 要 太平 岛 EL TY 和 TFT cavios 区 10 座 礁 林 沪 电 根据 50 6 Morton ,1994、1999 黄 宗 国 、 邹 仁 林 ,1999 303 系统 的 调查 研究 。 主 要 有 对 造 礁 珊瑚 的 系统 工作 , 如 60 年 代 对 海南 岛 及 广东 、 广 西 沿岸 , 70 年 代 对 西沙 群岛 ,80 年 代 对 南海 北部 和 南 沙 以 及 80 一 90 年 代 对 香港 造 礁 珊瑚 的 系列 研究 , 完 成 了 《中 国 动物 志 , 造 礁石 珊瑚 》 (1997)、《 海 南 岛 浅 水 石 珊 瑚 》(1975)、《 南 海 珊瑚 》(1981)、《 珊 瑚 及 其 药 用 》(1989)、 《 红 珊 瑚 》(1993) 等 专著 及 许多 论文 。 唐 质 灿 研 究 了 1958 年 全 国 海 洋 综合 调查 采集 的 非 造 礁 标 本 及 其 他 标本 , 并 总 结 了 他 人 的 成 果 , 完 成 了 《中 国 动物 志 。 非 造 礁石 珊瑚 》 (2000)。 周 近 明 、 李 楚 王 对 南沙 等 南海 诸 岛 的 角 珊 瑚 和 软 珊 瑚 也 分 别 进行 了 研究 。 戴 昌 凤 于 1981 一 1987 年 对 台湾 南部 珊 瑚 进行 调查 ,并 对 1 340 号 标本 进行 鉴定 , 同 时 综合 1935 年 以 来 马 廷 英 、 杨 荣 宗 和 Jones 等 10 位 学 者 的 记录 ,1991 年 在 4io1 Researcj Bazlleti ,No.354 发 表 了 Reef environment and coral fauna of southern Taiwan 一 文 , 记 录 了 234 种 石 珊瑚 、2 种 八 放 珊 瑚 、7 种 多 孔 昕 及 47 种 软 珊 瑚 , 以 及 各 种 在 0 一 25 m 等 3 个 深 处 的 分 布 。1989 年 在 《台湾 的 珊瑚 》 一 书 中 记录 了 217 种 石 珊瑚 及 67 种 其 他 珊瑚 和 10 种 多 孔 昕 及 柱 星 蝙 , 并 有 精美 的 水 下 彩照 。1989 一 1997 年 , 发 表 了 Scleractinia of Taiwan (I~IV),,, 系统 进行 逐 种 分 析 , 并 与 澳大利亚 、 日 本 、 菲 律 宾 、 印 尼 及 南海 进行 比较 。 这 项 研究 综合 和 订正 了 以 往 的 成 果 , 也 明确 了 台湾 南部 石 珊瑚 的 区 系 。Morton B. 、Cope M. 、Scott、Veron 和 邹 仁 林 等 在 80 年 代 以 来 都 研究 过 香港 的 珊 瑚 , 在 这 么 小 的 区 域内 竟 记 录 了 50 种 造 礁石 珊瑚 , 对 珊瑚 的 群落 生态 , 特 别 是 对 钻 孔 软 体 动物 , 也 有 较 深 入 和 独到 的 研究 。 三 、 中 国 海 珊瑚 及 珊瑚 礁 生 态 系统 的 考 察 与 研究 1. 南沙 群岛 环 礁 考察 304 1984 一 1994 年 中 科 院 南海 海洋 所 陈 清 潮 等 组 织 了 多 单位 的 南沙 综合 科学 考察 队 , 对 南沙 珊瑚 礁 及 其 海 域 环 境 进 行 了 生态 系统 的 综合 和 专项 考察 ,9 航次 对 29 座 礁 进行 了 63 批 次 登 礁 考察 ,包括 美 济 礁 〈8 批 次 )、 信 义 礁 〈7 批 次 )、 永 暑 礁 (6 批 次 ) 等 。 这 些 礁 体 发 育 深 度 大 于 1 000 m。 记 录 了 128 种 造 礁 珊瑚 , 主 要 是 滨 珊瑚 Poxrztes、 蜂 时 珊 瑚 Favza 和 薄 花 珊 珊 Gonmiastrea 等 抗 浪 性 强 的 属 为 优势 种 , 及 鹿 角 珊 瑚 4cropora、 茧 蕉 珊瑚 Mozpzzpora 等 .这 期 间 还 进行 了 11 航次 、591 站 的 海域 综合 调 查 。 以 上 调查 已 经 记录 了 3 000 多 个 物种 , 包 括 580 种 鱼 〈 在 礁 坪 上 的 优势 类 别 是 鹦 嘴 鱼 科 Scaridae、 隆 头 鱼 科 Labridae、 和 省 铜 科 Pomacentridae 和 蝴蝶 鱼 科 Chaetodontidae 等 典型 的 热带 珊瑚 礁 鱼 类 ) 。 其 间 ,1984 一 1986 年 , 对 中 国 海 域 最 南 端的 曾 母 暗沙 进行 了 深入 考察 , 用 现代 仪器 校正 了 地 理 坐 标 , 确 定 其 主体 是 水 下 丘 状 珊 瑚 暗礁 , 发 育 在 近 50 m 的 海 床 上 , 面积 2. 12 km2? , 礁 缘 水 次 40 一 60 m, 礁 顶 水 深 17. 5 ms 水 下 电视 表明 礁 丘 水 深 25 my, 浅水 珊瑚 及 礁 栖 生 物 较 多 ; 25 m 以 深 主要 是 死 礁石 和 软 珊 瑚 。 礁 体 的 澄 黄 滨 珊瑚 Porzites /utea 生长 率 为 5.5 m/ 年 ,而 礁 体 的 增长 率 为 3. 2 mm/ 年 . 沉 积 物 以 珊瑚 骨骼 为 主 , 还 有 钙 藻 、 苦 伦 虫 、 海 绵 、 多 孔 蚊 、 有 和 孔 虫 、 软 体 动物 和 为 皮 动 物 的 碎 层 。 记 录 了 44 种 石 珊 瑚 和 直立 柔 芮 软 珊 瑚 Vezpptphea erecta 等 6 种 软 珊 瑚 和 8 种 角 珊 瑚 。 水 域 初 级 生产 力 为 240 132 mg C/m?/d, 属 热带 较 高 生产 力 区 。 记 录 了 浮游 植物 157 种 、 浮 游 动 物 141 种 、 鱼 类 53 种 、 底 栖 生物 117 种 , 属 热带 生物 区 系 。 经 过 对 南沙 10 年 的 调查 研究 , 出 版 了 《南沙 群岛 及 其 邻近 海 区 综合 调查 研究 报告 》 等 13 册 专 著 和 文集 以 及 10 篇 学 术 论文 。 2. 西沙 珊瑚 礁 调查 研究 ” 自 1973 年 开 始 , 中 科 院 南海 海洋 所 和 中 科 院 海洋 所 先后 对 西沙 的 18 个 岛 、 洲 、 礁 进行 了 多 次 反复 调 查 . 邹 仁 林 于 1978 年 辑录 了 西沙 造 礁石 珊瑚 113 种 , 其 他 珊瑚 9 种 ; 并 对 石 珊瑚 群落 进行 概括 性 分 析 , 指 出 了 礁 平台 和 向 海 斜 坡 珊瑚 的 分 带 “〈 鹿 角 珊 瑚 带 和 菊花 珊瑚 带 ) 和 环 礁 泻 湖 以 鹿角 珊瑚 为 优势 种 的 群落 特点 。 造 礁 石 珊 瑚 繁茂 东北 向 流 小 , 美 丽 鹿角 珊瑚 和 人 铀 灸 鹿角 珊瑚 等 繁 碟 西 南 向 流 大 , 几 乎 都 是 死 的 珊瑚 石 。1980 年 邹 仁 林 对 中 建 岛 和 赴 述 岛 四 个 方向 的 石 珊瑚 群落 做 了 进一步 分 析 。 中 科 院 海洋 所 于 70 年 代 对 西沙 珊瑚 礁 的 生物 区 系 进行 了 大 量 的 调查 和 研究 。 庄 启 谦 等 研 究 了 金 银 岛 和 东 岛 的 礁 平 台 分 带 特点 , 丰 富 和 佐证 了 邹 仁 林 的 研究 结论 , 同 时 指出 两 个 岛 礁 平台 向 海外 侧 存 在 以 粉红 色 的 孔 石 藻 Pozolitjpon om&oades 为 优势 种 的 珊瑚 菠 带 , 作 为 大 洋 标 志 的 薄 状 , 但 其 隆起 程度 不 如 马 绍 尔 群 岛 。 用 :#C 测 得 西沙 珊瑚 礁 的 绝对 年 龄 为 5 000 年 左右 。 分 析 了 钻井 347 一 802 m 兰 心 段 中 新 世 地 层 的 古生物 , 发 现 有 钙 藻 、 珊 瑚 .有 和 孔 虫 、 介 形 虫 、 苔 伦 虫 等 10 个 门类 , 其 中 钙 藻 有 42 种 . 总 之 , 近 50 年 来 , 对 西沙 的 造 礁 珊瑚 和 珊瑚 礁 已 有 较 多 的 调查 研究 。 3. 中 沙 和 东沙 考察 ”在 中 沙 黄岩 岛 ,, 记 录 造 礁 珊瑚 20 属 46 种 。 在 东沙 , 历史 上 记录 造 礁 珊瑚 28 属 70 种 ; 戴 昌 凤 报 道 , 东沙 是 面 积 约 100 km2:、 呈 马蹄 形 的 大 环 礁 , 退潮 时 露 出 水 面 , 中 央 泻 湖 深 约 10 m, 记 录 石 珊瑚 17 属 45 种 ,优势 种 顺序 为 鹿角 珊瑚 、 滨 珊瑚 、 杯 形 珊瑚 , 和 人 台湾 南部 恒 春 半岛 很 相似 。 4,. 台湾 及 邻近 小 岛 调查 研究 ” 马 廷 英 、 日 本 川口 四 郎 等 于 30 一 40 年 代 报 道 过 台湾 儿 蛮 鼻 、 苏 澳 等 处 的 造 礁 珊 瑚 ; 70 年 代 Randail 等 研究 过 台湾 珊瑚 礁 ; 80 年 代 至 今 , 台湾 大 学 杨 荣 宗 和 戴 昌 凤 系 统 地 研究 了 台湾 的 珊瑚 礁 , 戴 昌 凤 深入 研究 了 台湾 的 造 礁 珊 瑚 , 并 与 澳大利亚 大 堡礁 进行 对 比 研究 。 戴 昌 凤 的 研究 表明 , 就 水 温 〈 最 低温 在 18 CC 以 上 ) 而 论 , 台湾 沿海 均 适 合 珊瑚 生长 , 但 西部 海岸 由 于 缺 硬 底 质 ,不 适合 珊瑚 生长 ; 北部 、 东 部 和 南部 沿海 以 及 邻近 小 岛 , 除 部 分 河口 区 和 沙滩 地 段 外 ,一 般 均 有 珊瑚 分 布 , 其 中 以 恒 春 半岛 、 小 琉球 、 绿 岛 和 兰 屿 沿岸 最 发 达 。 本 岛 北 部 沿海 的 珊瑚 不 成 礁 , 仅 限 于 群 聚 形态 , 以 表 履 形 和 叶 形 居多 , 东 部 以 苏 澳 、 三 仙台 沿海 生长 最 佳 , 特 别 是 附着 于 大 礁石 向 海 斜 坡 , 以 团 块 状 和 分 支 状 最 为 常 见 , 南 部 恒 春 半岛 是 本 岛 珊瑚 生长 最 佳 的 地 区 , 隆 起 的 珊瑚 礁 属 岸 礁 型 , 已 记录 石 珊瑚 208 种 和 软 珊瑚 40 种 。 台 湾 本 岛 邻 近 的 众多 小 岛 , 仅 小 琉球 为 隆起 的 珊瑚 礁 岛 〈 其 余 缘 为 火山 岛 ), 岛 表面 被 珊瑚 石 覆盖 , 海岸 则 为 隆起 的 珊瑚 礁 环绕 , 高 度 约 7 mm, 宽 100 m, 前 缘 与 海面 下 的 现 生 珊瑚 连接 , 该 岛 的 珊 静 礁 为 4 个 台地 组 成 的 桌 礁 ,已 记录 177 种 造 礁 珊瑚 , 主 要 为 4cropora、MMontizpora、Favia&、 avites、PoczLlopora 和 Gonmzastrea 等 ,和 恒 春 半岛 的 区 系 类 似 。 绿 岛 和 兰 屿 两 个 小 岛 , 沿 岸 骨 有 隆起 的 珊瑚 礁 , 前 缘 与 海面 下 的 珊 珊 礁 相 连 。 湾 湖 群岛 有 64 个 岛 、 礁 , 虽 无 隆起 露出 海面 的 珊瑚 礁石 ), 但 岩石 前 端 附近 缘 为 珊瑚 礁 , 有 向 海岸 外 延伸 约 10 km 的 珊瑚 石 , 为 标准 的 岸 礁 , 因 年 温差 大 , 有 许多 死 亡 的 珊瑚 礁石 。 5. 海南 岛 珊瑚 礁 的 调查 研究 1958 年 , 中 苏 海洋 生物 考察 团 在 海南 岛 南部 鹿 回 头 、 新 村 及 附近 小 岛 、 北 部 的 新 盘 进 行 珊瑚 礁 生 态 调查 ,初步 鉴定 了 60 种 珊瑚 。 以 后 还 有 多 次 的 生态 调查 , 其 中 邹 仁 林 进 行 了 较 系 统 研究 , 并 著 有 《海南 岛 浅 水 石 珊瑚 》 一 书 , 记录 了 34 属 110 种 和 亚 种 。 海 南 岛 南 部 是 中 国 近 海 热 带 和 亚热带 生物 区 系 的 界线 , 这 里 的 珊瑚 礁 也 体现 出 了 这 个 特点 。 305 6. 中 国 大 陆 沿 岸 及 香港 珊瑚 研究 对 广 西北 部 湾 酒 洲 岛 、 广 东 雷 州 半岛 和 大 亚 湾 等 处 及 福建 东山 的 造 礁 珊瑚 进行 调查 , 在 广东 和 广西 大 陆 沿岸 记录 21 属 45 种 ,在 福建 东山 记录 Cyppasstrea Ser7az0za 等 6 种 造 礁 珊瑚 。 大 陆 沿岸 的 造 礁 珊瑚 不 成 礁 。 香港 西部 是 珠江 , 仅 本 岛 南 端的 鹤 咀 大 觅 湾 、 海 下 湾 及 吐露 港 有 造 礁 珊瑚 分 布 。 Morton 、 邹 仁 林 、Scott、Cope 等 , 以 及 许多 外 国学 者 对 香港 的 珊瑚 及 珊瑚 礁 的 生物 群落 进行 了 比较 深入 的 研究 。 四 、 珊 瑚 礁 保护 与 持续 利用 珊瑚 礁 , 特 别 是 岸 礁 , 由 于 人 为 的 采 捕 和 人 类 活动 , 已 受到 威胁 。 在 海南 岛 南 部 , 1990 年 建立 了 “三 亚 珊瑚 礁 国家 级 自然 保护 区 ”, 面积 8 500 ha, 以 保护 珊瑚 礁 生态 系统 , 同时 进行 珊瑚 移植 研究 . 1984 年 在 台湾 南部 建立 了 垦 丁 公园 , 以 保护 南 湾 等 恒 春 半岛 珊 瑚 礁 。1994 年 香港 建立 了 稚 咀 海洋 保护 区 和 海 下 湾 海 岸 公 园 , 主 要 是 保护 两 处 的 珊 珊 ( 礁 ) 生态 系统 。 近 年 , 对 珍稀 的 红 珊 戎 (Corallizza spp. ) 也 做 了 专题 研究 , 并 出 版 《 红 珊 瑚 》( 邹 仁 林 等 ,1993) , 为 开发 利用 珊 瑚 资源 提供 依据 。 对 珊瑚 的 活性 物质 也 进行 过 研究 , 为 海洋 药物 资源 的 利用 做 准备 。 五 、 展 望 20 世纪 , 中 国 对 有 造 礁石 珊瑚 和 珊瑚 礁 的 海岸 和 海洋 , 几 乎 都 开展 过 调查 研究 , 对 中 国 海 现 生 石 珊瑚 及 珊瑚 礁 已 有 整体 认识 。 其 中 , 对 海南 岛 、 台 湾 南 部 和 香港 东部 进行 了 和 较 深 入 的 调查 研究 。 对 西沙 和 南沙 环 礁 进 行 了 多 次 生态 系统 综合 考察 。 今 后 , 对 近 岸 石 珊瑚 的 保护 还 需 加 强 , 对 南海 诸 岛 的 珊瑚 礁 生 态 系统 还 需 进 一 步调 查 和 研究 。 参考 文献 邹 仁 林 :《 中 国 动物 志 。 306 腔 肠 动物 门 ,。 造 礁石 珊瑚 》 北京: 科学 出 版 社 ,1997。 唐 质 灿 :《 中 国 动物 志 , 腔 肠 动物 门 。 深水 石 珊瑚 》 北京 : 科学 出 版 社 ,2000。 黄 宗 国 ;( 中 国 海洋 生物 种 类 与 分 布 六 修订 版 ), 北京 : 海洋 出 版 社 ,2000。 戴 昌 凤 : 《台湾 的 珊瑚 》, 人 台湾 省 政府 教育 厅 , 15895 Morton ,B. : Hong Kong%s coral communities : status, threats and management plans. Warzze PojLxvtzoz 忆 xlLietij ,29: 74 一 83,1994。 中 国 红 树林 研究 〈Studies on Mangroves of China ) 一 、 红 树林 的 定义 及 其 理论 和 实践 意义 红 树 林 是 指 热带 海岸 潮 间 带 的 木 本 植物 群落 。 由 于 温暖 洋流 的 影响 , 有 的 可 以 分 布 到 亚热带 。 有 的 因 潮 汐 的 影响 , 在 最 高 潮 边 缘 具 有 水 陆 两 栖 现象 。 红 树林 中 生长 的 木 本 植物 叫 红 树 植物 .其 他 草本 植物 或 蕨 本 植物 , 列 人 红 树 林 伴 生 植物 。 红 树 林 研 究 具 有 多 方面 的 意义 : 1. 通过 网 罗 碎 屑 的 方式 促进 土壤 的 形成 , 抵 抗 潮汐 和 洪水 的 冲击 ,保护 堤岸 ; 2. 过 滤 陆 地 径流 和 内 陆 带 出 的 有 机 物质 和 污染 物 ; 3. 为 许多 海洋 动物 〈 包 括 渔 业 、 水 产生 物 ) 提供 栖息 和 砚 食 的 理想 生境 ; 4. 是 为 近海 生产 力 提供 有 机 碎 层 的 主要 生产 者 ; 5. 提供 植物 本 身 的 生产 物 , 包 括 木 材 、 薪 炭 、 食 物 、 药 材 和 其 他 化 工 原料 等 ; 6. 红 树 林 是 可 以 进行 社会 教 育 和 旅游 的 自然 和 人 文 景观 。 开 展 红 树林 研 究 不 仅 有 重要 的 理论 意义 , 还 有 现实 的 经 济 意义 。 二 、 红 树林 的 种 类 分 布 世界 红 树林 共 分 两 大 区 , 即 : 西方 类 群 (或 称 大 西洋 一 东 太 平 洋 类 群 ,Atlantic= East Pacific Group) 和 东方 类 群 (或 称 印 度 一 西 太 平 洋 类 和 群 ,Indo - West Pacific Group)。 世 界 红 树 植物 种 类 共 20 科 27 属 70 种 。 中 国 红 树 林 是 属于 东方 类 群 〈 即 印度 一 西 太平 洋 类 群 ) 的 东北 亚 沿岸 。 在 海南 、 广 西 、 广 东 、 福 建 、 台 湾 五 省 〈 区 ) 沿海 有 自 然 分 布 , 浙 江 省 引种 一 种 秋 茄 获得 成 功 。 红 树 植 物种 类 除 海南 岛 较 多 达 25 种 外 , 各 省 (区 ) 随 纬 度 的 提高 种 类 逐渐 减少 。 目前 已 知 种 类 为 20 科 16 属 26 种 和 1 变种 , 即 : 贞 蕨 (4erostichzz azrex2 ), 尖 叶 疯 蕨 (4. 柱 果 木 榄 cyjizdzica), 木 榄 〈 已 ,gymazorrhzza), 海 莲 (B、sezazgxia), 尖 瓣 海 莲 〈 瑟 ss,var, zjymiochopetala), 角 果木 (Cerzozps tagaZ), 秋 茄 〈Kanzde1ia cazdel), 红 树 〈Rjzzoppnora azpiczlata), 红 海 榄 ( 尺 ,styiosa) , 小 花 老鼠 勒 〈4canztjpaus epracteatdlys), 老 忌 勒 〈4. icz1ojixs), 厦 门 老鼠 勒 (4 zzamzemezzszs) , 红 榄 李 (ZLzzzzitzera lzttorea ), 榄 李 ( 工 . 7F2ce7i0sa) , 海 漆 ( 瑟 zcoecazia agaliocha ), 木 果 栋 〈Xywliocarpxs graziatx] ), 桐 花 树 (4egiceras cormiczlatzd2 ), 水 椰 〈Nyzpa 瓶 花 木 (SScybjhzppora jyarzropjpyliacea ), 杯 葛 海 又 (Sozneratia aa), 无 办 海 桑 (8S. apetala), 海 桑 (9S. caseolaris) , 海 南海 又 (8S, jpazzazezszs) , 大 叶 海 又 (S. ovata), 银 叶 树 (五 erztiera Zizzoralis) , 白 骨 壤 (4vicezzaia maariza)。 而 半 红 树 植物 有 10 种 , 即 : 玉 和 芒 (Barrzzgtonza 7F&ce1i08&) , 海 芒果 (Cerpera mazaghas), 海 滨 猫 尾 木 on spatjhacea), 益 上 苞 交 CPxuchea iadica ), 莲 叶 桐 (五 ernazdiza 5o107r4 ) , 水 黄 皮 (Ponzgazrzia pzzzzzata), 水 无 花 〈Pemzpjis acidxa ), 黄 权 〈 瑟 ipzsczs 友 1iacexzs) , 杨 时 肖 权 (7TPeszesia zozpzlzea ), 钝 叶 上 和 具 黄 攻 〈Pyexzza optxszolza ) 。 三 、 中 国 红 树林 研究 简 史 和 主要 学 者 的 specio5s712 ) , (〈 至 rzxgzze7Q Jrzutica75s ), 贡献 就 现 有 资料 分 析 , 中 国 红 树林 研究 可 以 分 成 五 个 历史 发 展 阶段 : 红 树 植物 的 分 类 学 阶段 ”50 年 代 初 期 至 1955 年 以 前 是 中 国 红 树林 研究 启蒙 和 认 识 的 阶段 , 它 的 研究 内 容 主要 是 红 树 植物 的 分 类 学 。 据 Rollet 在 《1600 一 1975 年 间 红 树 林 研 究 的 目录 》 一 书 所 记载 的 中 国 红 树 林 研 究 的 资料 , 共 有 大 陆 的 18 篇 , 台 湾 省 20 篇 。 在 这 38 篇 文章 中 ,最 早 的 是 Hooker 和 Arnott 于 1I841 年 的 The Botany of Cogtain BeecheySs Voyage, 记 载 有 中 国 的 桐 花 树种 类 。 而 后 有 记载 红 树 植物 的 是 J 世 . Soubeiran 于 1874 年 在 《中 国药 材 》 的 报道 , 其 中 记载 了 红 树 属 (Riazoppora ) 植 物 及 其 可 作 药 用 等 。 后 来 Dunn 和 Tatcher 在 《广东 及 香港 植物 志 》(1912) 上 记载 有 红 树 植物 种 类 , Kanchira 在 “台湾 的 木 本 植物 的 鉴定 和 木材 特性 ”(1921) 上 记载 有 白骨 壤 、 柱 果木 榄 、 角 果 木 、 红 茄 冬 、 海 漆 和 榄 李 。 后 来 的 大 部 分 文章 , 如 修 宽 昭 、 何 椿 年 的 “中 国 红 树 植 物 科 志 ” 和 “中 国 红 树 林 ”(1953), 何 景 的 “福建 植物 区 域 与 植物 群落 ”(1951) 中 均 以 种 类 分 布 或 分 类 学 范畴 报道 过 红 树 植物 。 虽 然 这 些 工作 仅 是 在 认识 红 树 植物 的 分 类 地 位 上 讨论 , 但 他 们 都 为 开展 红 树 林 研 究 芮 定 了 基础 。 在 何 景 领导 下 , 林 鹏 等 在 1953 年 开始 就 由 分 类 学 工作 转向 植物 群落 生态 调查 。 红 树 林 群 落 生态 研 究 的 阶段 ”50 年 代 中 期 至 60 年 代 中 期 (1954 一 1965), 中 国 红 树 林 研 究 已 从 植物 分 类 学 研究 进入 植物 生态 学 研究 阶段 。 从 过 去 对 红 树 植物 只 从 分 类 学 上 来 认识 它 , 进 入 到 资源 调查 和 群落 分 析 , 比 较 有 代表 性 的 有 : 台湾 的 刘 棠 瑞 的 《 红 树 林 》 〈1954), 福 建 的 何 景 的 “ 红 树 林 生 态 学 ”(1957), 广 东 的 张 宏 达 等 的 “雷州 半岛 的 红 树 植物 群落 ”(1957) 。 对 红 树 林 生 境 的 307 调查 方面 的 有 王 颖 的 “ 红 树 林海 岸 ”(1963) 。 在 此 期 间 , 福 建 省 林业 厅 为 开发 红 树 的 单 宁 资源 , 在 同安 县 策 模 海滩 创办 了 “ 红 树 林 场 ”, 大 量 扩 种 红 树 林 100 ha 左右 。 与 此 同 时 , 浙 江 省 温州 地 区 也 大 量 从 福建 、 广 东 引 种 多 种 红 树 植物 , 并 取得 一 种 红 树 植物 秋 茄 试 种 成 功 , 为 中 国 红 树 北 移 、 扩 大 分 布 提供 了 科学 依据 。 红 树 林 研 究 复苏 阶段 ” 1976 一 1985 年 , 随 着 植被 科学 的 发 展 , 红 树林 研究 开始 复苏 。 随 着 地 方 和 全 国 植被 科学 工作 的 入 勃 发 展 , 沿海 红 树 林 这 类 特殊 植被 也 得 到 关注 和 研 究 。 通 过 《广东 植被 》 (1976) 和 《中 国 植 被 》 (1980) 的 编制 和 出 版 , 使 人 们 重新 认识 和 重视 红 树 林 在 保 堤 护岸 和 经 济 效益 方面 的 意义 。 在 中 国 植被 工作 中 , 林 肌 参 与 红 树林 部 分 的 撰写 , 而 后 应 美国 西部 科学 家 协会 特 邀 参 加 了 “第 二 届 国 际 红 树 林 生 物 学 和 浅水 群落 学 术 会 议 ” (1980) 。 林 肤 先 后 发 表 了 “中 国 东南 部 海岸 红 树 林 的 类 群 及 其 分 布 ” (1981)、 “福建 亚热带 红 树 林 生 态 研 究 ” (1981)、“ 广 西 的 红 树 林 ”(1983)、“ 海 南 岛 的 红 树 群落 ” (1985)。 林 鹏 撰写 的 《 红 树 林 》(1984) 广 为 传 播 , 成 为 后 来 年 轻 学 者 开 展 红 树林 工作 的 启蒙 和 向 导 。 华 南 植物 研究 所 高 欧 璋 结合 海 桑 科 植物 志 工 作 发 表 了 “中 国 的 红 树林 ” (1981) 和 “广东 的 红 树林 ” (1985) 等 ,表明 红 树 林 研 究 又 重新 引起 重视 。 中 山大 学 张 宏 达 等 深入 进行 了 香港 、 澳 门 和 深圳 红 树 林 的 调查 工作 , 发 表 了 “香港 地 区 的 红 树林 ”(1985)、《 香 港 植 被 》(1988) 等 。 香港 大 学 的 Morton R. & Morton J. 发 表 了 Tpe seashnore ecology of homg &Aozg (1983) 。 在 台湾 省 , 由 于 工业 的 发 展 , 填 海造 地 直接 危 及 红 树 林 , 科 学 界 和 环保 热心 者 发 起 保卫 红 树林 的 运动 , 促 使 “淡水 河口 红 树 林 保 护 区 ”的 建立 。 为 此 ,《 中 华 林 学 丛刊 》1982 年 308 出 版 了 第 1 号 《 红 树 林 》 专刊, 阐明 红 树林 的 重要 性 和 保护 的 迫切 性 , 其 中 包括 有 柳 木 晋 的 “世界 之 红 树 林 ” 刘 党 瑞 的 “台湾 之 红 树 林 ”、 陈 明 义 的 “ 红 树 林 之 特性 ”、 周 昌 弘 和 黄 元 勋 的 “ 红 树 林 之 生态 ”等 10 篇 文章 , 同 样 掀起 了 在 台湾 保护 红 树 林 、 研 究 红 树林 的 新 高 潮 。 由 于 保护 红 树林 必须 建立 保护 区 ,全 国 各 地 陆续 建立 了 红 树 林 保 护 区 。 红 树 林 生 态 系统 研究 的 发 展 阶段 1985 一 1998 年 , 中 国 红 树林 研究 从 植物 学 到 生态 系统 的 结构 (包括 生产 者 、 消 费 者 和 分 解 者 ) 都 得 到 迅速 发 展 , 生 态 系统 功能 方面 的 物质 流 和 通过 凋落 物 的 能 量 流 的 研究 也 逐渐 深入 。 对 红 树 林 区 的 底 栖 动物 、 鸟 类、 藻类 、 浮游 生物 以 及 微生物 的 研究 都 有 较 大 发 展 , 而 对 昆虫 和 疹 椎 动物 的 研究 却 刚刚 开始 ;对 红 树 林 生 理 生 态 学 研究 也 逐步 发 展 起 来 。 总 之 , 这 一 阶段 可 算是 中 国 红 树林 生态 系统 研 究 的 易 盛 时 期 , 全 国 红 树林 研究 队伍 也 在 扩 大 。 厦 门 大 学 在 林 鹏 带领 上, 以 “ 红 树 林 研 究 中 心 为 骨干 , 开展 了 3 个 代表 性 红 树 群落 亚热带 的 秋 茄 群落 、 热 带 的 海 莲 群落 和 热带 亚热带 过 渡 带 的 红海 榄 群落 的 研究 , 分 别 进行 了 8 一 15 年 的 工作 ; 从 海南 到 福建 跨 越 5 个 纬度 北 移 引种 4 个 良种 获得 成 功 ; 统一 了 对 红 树 植物 种 类 范畴 的 界定 工作 , 已 为 全 国 科学 研究 和 管理 工作 者 所 接受 和 应 用 ; 在 胎生 豚 轴 “ 返 祖 现 象 ” 的 适应 性 , 污 染 物 的 净化 , 红 树林 区 底 栖 动物 、 荡 类 和 微生物 以 及 红 树 林 的 分 子 生 态 学 方面 都 取得 了 成 果 , 发 表 了 论文 160 多 篇 , 出 版 (中 国 红 树林 生态 系 》、《 中 国 红 树 林 环 境 生态 及 经 济 利用 》 (1995) 等 专著 4 部 、 红 树林 研究 论文 集 4 本 。 中 山大 学 在 张 宏 达 领 导 下 开展 了 香港 、 澳 门 广东 沿海 红 树 林 群 落 学 研究 , 陈 桂 珠 等 与 香 港 城市 大 学 黄玉 山 、 谭 凤 仪 等 合作 , 进 行 了 污染 生态 学 研究 等 ,发表 了 论文 20 多 篇 、 论 著 1 本 。 邓 巨 霸 等 首先 开展 了 红 树 林 区 乌 类 方面 的 研究 。 深 圳 福田 红 树林 保护 区 的 王 勇 军 等 也 对 红 树 林 区 乌 类 开展 了 多 年 的 连续 研 究 , 发 表 了 多 篇 论文 , 并 与 各 大 专 院 校 合 作 从 事 一 些 红 树 林 生 态 学 研究 。 东 寨 港 红 树林 自然 保护 区 与 厦门 大 学 合作 开展 海 莲 林 的 定 位 研究 和 有 关 生 理 生 态 学 研究 。 广 西 红 树林 研究 中 心 范 航 清 等 进行 了 广西 红 树林 的 生物 量 、 林 区 动物 、 底 栖 硅 藻 、 红 树 植 物 的 胚 轴 发 育 特性 和 育苗 试验 等 研究 , 发 表 了 论文 30 多 篇 , 主 编 《 中 国 红 树 林 研 究 与 管理 》 专 著 1 本。 中 国 林业 科学 院 热 带 林 业 研 究 所 红 树 林 课 题 组 郑 德 璋 等 在 海南 清 澜 港 对 红 树 林 的 红 树 植物 适应 性 、 生 物 量 和 生产 力 、 演 蔡 和 经 营 管理 方面 做 了 研究 , 发 表 了 20 多 篇 论文 及 《海南 岛 清 澜 港 红 树林 发 展 动态 研究 》 61995) 专著 1 本 。 浙江 温州 地 区 林业 局 在 引 种 红 树 林 、 延 长 海岸 带 红 树林 方面 做 了 许多 试验 性 工作 , 发 表 了 一 些 论文 , 在 红 树林 区 昆虫 方面 也 做 过 一 些 研 究 .台湾 的 周 昌 弘 、 王 子 定 、 刘 党 瑞 、 陈 明 义 、 唐 让 雷 、 许 文 圣 等 人 在 台湾 红 树 林 分 类 学 、 生 态 学 、 经 营 管理 和 观光 旅游 等 方面 都 撰写 了 不 少 红 树林 研究 论文 , 并 有 一 些 红 树 林 区 动物 、 浮 游 生物 的 报告 。 薛 美 莉 发 表 了 《消失 中 的 湿地 森林 一 一 记 人 台湾 的 红 树林 》(1995) 的 专著 。 黄 生 等 发 表 有 关 红 树林 遗传 生态 学 论文 多 篇 , 并 撰写 了 《台湾 红 树 林 》(1998) 专著 1 本 。 香 港大 学 Morton 和 李 成 业 等 在 香港 米 埔 红 树林 保 护 区 的 植物 生物 量 、 动 物 生 态 等 方面 做 了 不 少 工作 , 发 表 了 多 篇 论文 和 著作 。 香 港 城市 大 学 黄玉 山 、 谭 凤 仪 除 与 中 山大 学 合作 进行 红 树 林 污 染 生态 学 研究 外 , 还 与 厦门 大 学 合 作 进 行 红 树林 区 CH 的 排放 研究 等 , 并 主办 了 国际 会 议 , 撰写 了 4sza-PaczFic Symzzposzz77z 1 om Mazzg7rove 瓦 cosystez2s 〈1995 ) 。 四 、 红 树林 研究 的 发 展 趋势 中 国 红 树林 研究 方向 是 值得 大 家 来 探讨 的 。 目 前 尚 无 法 预料 , 但 从 国内 外 的 研究 动 向 来 看 , 大 致 有 四 个 发 展 方向 : 其 一 是 同 生 产 靠拢 , 把 研究 成 果 列 人 国民 经 济 发 展 的 轨 道 , 但 由 于 中 国 现 有 红 树 林 面 积 , 尤 其 是 成 年 林 很 少 , 木 材 生 产 已 不 大 可 能 , 因 此 必须 向 原料 少 ,效益 高 的 红 树林 药物 方向 发 展 ,并 进行 大 量 造林 ; 其 二 是 向 宏观 生态 学 发 展 , 研 究 红 树林 的 发 展 与 全 球 气候 变化 的 关系 ; 其 三 是 向 微观 生理 生化 方向 发 展 , 研 究 红 树林 的 高 生产 率 、 光合 特性 、 适 应 盐 生机 制 等 ; 其 四 是 向 生态 系统 分 析 方 向 发 展 。 为 把 红 树林 生态 系统 管理 好 , 应 进行 计算 机 管理 和 把 红 树林 区 的 植物 、 动 物 和 微生物 及 其 与 物流 、 能 流 、 信 息 流 的 关系 进行 生态 系统 分 析 及 建立 模型 。 这 些 展望 在 中 国 红 树林 研究 学 者 的 共 同 努力 下 , 一 定 会 创造 出 更 加 辉煌 的 成 果 。 参考 文献 林 鹏 :中 国 红 树 林 生 态 系 》, 北 京 : 科 学 出 版 社 , 1997 (中文 版 ); 1999 (英文 版 ) 。 林 鹏 :《 红 树林 研究 论文 集 》( 第 1 一 4 集 ), 厦门 : 厦门 大 学 出 版 社 ,1990,1993,1999,2000。 范 航 清 , 梁 土 楚 主编 : 《中 国 红 树林 研究 与 管 理 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1995。 ( 林 , 鹏 ) 吝 生 物 学 (Paleontology) 古生物 学 是 研究 地 史 时 期 中 的 生物 及 其 进化 的 科学 , 即 根据 保存 在 地 层 中 的 化 石 , 研 究 地 史 时 期 生物 的 形态 、 构 造 、 分 类 、 分 布 、 进化 关系 等 。 古 生物 学 对 阐明 生物 的 发 展 历 史 、 确 定 地 层 的 地 质 年 代 、 推 断 古 地 理 环境 、 研究 地 壳 的 演变 规律 、 普 查勘 探 各 种 沉积 矿 309 床 等 都 具有 重要 意义 。 古 生物 学 可 分 为 古 动 物 学 与 古 植物 学 。 随 着 近代 生产 发 展 的 需要 和 科学 研究 的 进展 ,还 建立 了 微 体 古 生物 学 、 古 苞 粉 学 及 古 生 态 学 等 。 近 年 又 发 展 了 超 微 古生物 学 、 化 石 岩石 学 等 新 兴 的 学 科 。 中 国 的 古生物 学 在 20 世纪 的 发 展 可 分 为 三 个 阶 段 , 以 1949 年 和 1978 年 为 界 。 1949 年 前 “ 早 在 19 世纪 中 叶 , 外 国旅 行 家 从 中 国药 店 买 到 石 燕 、 蝙 蝠 石和 珊瑚 化 石 , 请 古生物 学 家 鉴定 , 借 以 了 解 中 国有 什么 时 代 的 地 层 。20 世纪 初 , 李 和 希 霍 芬 (Von Richthofen) 和 维 理 士 (Willis) 在 中 国 采集 大 量化 石 ,为 我 国生 物 地 层 学 提供 了 资料 。 丁 文江 在 西南 地 区 采 得 的 化 石 , 是 1914 年 由 美 国 古生物 学 家 葛 利 普 (Grabau) 鉴定 的 .1920 年 , 丁 文江 聘 葛 利 普 为 中 国 地 质 调 查 所 古 生 物 研 究 室 主任 , 兼 任 北京 大 学 教授 。 这 是 为 了 中 国 地质 事 业 的 发 展 , 研 究 地 层 划 分 与 对 比 的 需要 , 以 便 培 养 我 国 自 己 的 古生物 学 专 门人 才 。 数 年 后 , 我 国 研究 古生物 学 的 人 和 逐 渐 增 多 , 有 了 中 国 自 己 的 第 一 批 古 生物 学 专 家 , 他 们 成 为 这 门 学 科 在 中 国 的 葛 基 者 。 李 四 光 20 年 代 在 解决 中 国 石 火 纪 地 层 问 题 时 , 重新 提出 了 星 科 半 定 量 分 类 标准 , 使 中 国 古 生物 学 的 这 个 领域 路 居 世 界 先 进 水 平 , 他 的 权威 著作 《中 国 北方 之 星 科 》 和 《 星 科 分 类 之 标准 及 二 故 纪 之 七 新 属 》 闻 名 世界 。 孙 云 铸 对 三 叶 虫 、 珊 瑚 、 头 足 动物 、 笔 石 、 海 林 检 、 海 百合 诸 门类 研究 成 就 卓越 , 他 于 1924 年 发 表 的 中 国人 研究 古生物 的 第 一 部 专著 《中 国 北方 寒 武 纪 化 石 》, 开 创 了 中 国学 者 研 究 古 无 兰 椎 动物 化 石 的 历史 。 赵 亚 曾 对 腕 足 动物 和 头 足 动物 的 研究 造 谓 很 深 , 他 于 1927 年 发 表 的 专著 《中 国之 长 身 贝 科 化 石 》 被 公 认为 是 具有 世界 水 平 的 。 此 外 , 田 奇 天 对 胸 足 动物 、 海 林 枪 、 海 百合 的 研究 , 尹 赞 励 对 头 足 动物 和 双 壳 动物 的 研究 , 俞 建 章 对 珊瑚 310 和 头 足 动物 的 研究 , 陈 旭 对 电 的 研究 , 黄 汲 清 、 乐 森 表 和 计 荣 森 对 珊瑚 的 研究 , 许 杰 对 笔 石 的 研究 , 卢 衡 豪 、 盛 人 夫 和 王 瑟 对 三 叶 虫 的 研究 , 赵 金 科 对 头 足 动物 的 研究 , 秉 志 对 昆虫 的 研究 , 杨 钟 健 对 兰 椎 动物 的 研究 ,斯 行 健 对 古 植 物 的 研究 , 裴 文中 对 古人 类 的 研 究 , 均 为 一 流 的 工作 。 他 们 的 这 些 出 色 工 作 大 大 丰富 了 古生物 学 的 内 容 。 裴 文 中 1929 年 发 现 第 一 个 完整 的 北京 猿人 头盖骨 化 石 ,1933 年 发 现 山顶 洞 人 化 石 , 又 动 当 时 国际 学 术 界 , 成 为 人 类 学 研究 史上 重大 发 现 之 一 。 杨 钟 健 1927 年 发 表 《 中 国 北 部 之 路 齿 动 物化 石 》, 卞 美 年 30 年 代 末 发 现 禄 丰 蜥 龙 动物 群 , 开 创 了 中 国学 者 研究 关 椎 动物 化 石 的 历史 , 引 起 世界 有 瞩目。 斯 行 健 1931 年 发 表 了 《中 国 下 侏 罗 纪 植物 化 石 》 1934 年 发 表 了 《中 国 中 生 代 植物 》 等 论著 , 引 起 国际 学 术 界 对 中 国 古 植物 研究 的 重视 。 马 廷 英 1933 年 发 表 “一些 古生代 珊瑚 生长 之 季 节 变 化 ", 1937 年 发 表 《 造 礁 珊瑚 的 成 长 率 及 其 与 海水 温度 的 关系 》 等 论著 , 他 最 先 发 现 化 石生 长 节律 , 对 海洋 古生物 地 理学 做 出 了 特殊 的 贡献 , 他 还 根据 这 一 理论 找 出 泥 盆 纪 古 赤 道 之 所 在 , 他 的 结论 被 后 来 的 研究 所 支持 。 1929 年 成 立 了 中 国 古 生物 学 会 , 孙 云 铸 当选 为 第 一 任 理事 长 。 这 一 时 期 中 国 古 生物 | 学 界 呈 现 出 群星 灿烂 、 成 果 辉 煌 的 局 面 , 论 文 专著 大 量 出 版 , 论 文大 多 刊 于 《中 国 地 质 学 会 志 》, 专著 则 刊 于 《中 国 古 生物 志 沁 《中 国 古 生物 志 》1920 年 开始 出 版 , 分 为 古 植物 、 古 无 肴 椎 动物 、 古 肴 椎 动物 和 人 类 化 石 及 史 前 文化 4 种 , 每 种 再 分 为 卷 、 册 ,, 或 按 各 地 区 各 时 代 动 物 群 〈 如 中 国 北 部 寒 武 纪 动 物化 石 群 ) 或 按 门类 〈 如 中 国 长 身 贝 动物 化 石 ) 或 按 区 域 (如 云南 志 留 纪 动物 群 ) 编 为 分 册 。 每 册 以 种 属 描述 为 主 并 附 地 层 节 要 。 在 1949 年 以 前 的 这 一 段 时 期 内 已 出 版 120 多 册 .《 中 国 地 质 学 会 志 》 和 《地 质 论 评 》 由 中 国 地质 学 会 出 版 发 行 , 中 央 研 究 院 地 质 研 究 所 和 各 省 地 质 机构 〈 如 两 广 、 湖 南 、 江 西 、 云 南 、 四 川 ) 也 出 版 数 种 古生物 学 论著 。 上 述 几 种 古 生物 学 刊 多 为 中 国学 者 所 著述 , 其 中 《中 国 古生物 志 》 已 被 列 为 国际 上 地 层 古 生物 学 的 重要 参考 文献 之 一 , 也 是 我 国 古生物 学 发 展 史上 重要 的 一 页 。1937 年 日 本 帝国 主义 发 动 的 侵 华 战争 使 中 国 遭 到 破坏 , 古 生物 学 的 研 究 也 处 于 分 散 甚 至 停顿 状态 。 抗战 胜利 后 , 大 部 分 古生物 学 家 聚集 南 京 , 当时 恢复 的 中 国 古 生物 学 会 共有 47 名 会 员 ,成 为 中 国 地 质 学 界 一 支 相 当 可 观 的 队伍 , 古生物 研究 也 因而 在 中 国 地质 科 学 事业 发 展 中 占据 主要 的 位 置 。 1949 一 1978 年 ”新 中 国 成 立 后 , 古生物 研究 获得 了 新 生 , 中 国 科 学 院 古 生物 研究 所 的 成 立 更 为 古生物 学 的 发 展 葛 定 了 坚实 的 基 础 。 古 兰 椎 动物 研究 室 也 扩大 成 研究 所 。 各 地 质 学 校 均 设 立 了 古生物 地 史 教 研 室 ,同时 , 石油 工业 部 、 煤 炭 工业 部 、 冶 金工 业 部 和 各 省 地 质 局 均 有 相应 的 古生物 研究 机 构 , 研 究 人 员 的 数量 比 1949 年 前 增加 达 10 倍 以 上 。 除 《中 国 古 生物 志 》 继 续 出 版 以 外 , 还 创刊 了 《古生物 学 报 》 和 《 古 兰 椎 动物 与 古人 类 》。 中 国 科学 院 地 质 古 生物 研究 所 和 上 古 兰 椎 动物 研 究 所 创办 了 集刊 。 地 质 部 地 质 研究 所 也 创办 了 地 层 古 生物 学 专刊 。 在 许多 地 区 新 发 现 寒 武 纪 的 动物 化 石 群 , 尤 以 新 疆 、 青 海 、 宁 镇 山脉 、 三 峡 、 浙 西 、 秦 岭 、 湘 黔 边境 等 最 为 重要 , 如 新 疆 下 寒 武 统 中 部 Palceolenzws 动物 群 、 浙 西 上 寒 武 统 常山 灰 岩 三 叶 虫 、 三 峡 中 寒 武 世 张 夏 层 的 47ioozocare 等 。 这 些 重要 发 现 使 人 们 对 中 国 寒 武 系 的 认识 更 加 深刻 ,同时 证 明了 中 国 南 、 北 两 个 不 同 的 沉积 中 的 三 叶 虫 群 多 以 太平 洋 为 主要 发 源 中心 。 对 古生物 新 门类 〈 如 介 形 虫 、 昔 克 虫 、 床 板 珊瑚 ) 的 研究 结果 使 中 国 南部 和 西北 奥 陶 纪 的 地 层 工 作 向 前 推进 了 一 大 步 。 如 对 笔耕 和 三 叶 虫 群 的 研究 证 实 了 三 峡 地 区 上 奥 陶 统 Caracoc 层 的 存在 , 在 祁 连 山地 区 发 现 的 Ceratopyge 和 Caraiograzptas 具有 极 大 的 地 层 意义 , 在 大 兴安 岭 发 现 北极 区 奥 陶 纪 腕 足 类 、 三 叶 虫 和 笔 碑 。 各 地 区 不 断 发 现 的 单 笔 石 群 使 许多 应 属于 志 留 纪 的 古 老 变 质 岩 的 时 代 获 得 了 确定 。 发 现 了 极 有 意 义 的 晚 志 留 世 Pazaeofevosites 珊 瑚 动物 化 石 群 。 在 南 岭 地 区 发 现 大 量 前 泥 盆 纪 的 大 批 笔 石 、 三 叶 虫 和 腕 足 类 化 石 。 中 国 晚 泥 盆 世 植 物 群 的 发 现 和 详细 研究 证 明了 中 国 晚 泥 盆 世 植物 分 布 很 广 , 五 通 群 内 发 现 的 鱼 类 和 植物 化 石 对 确定 其 时 代 有 重要 意义 , 大 兴安 岭 Cheiloceras-Prolopites 菊 石 群 的 发 现 首 次 肯 定 了 中 国 上 泥 盆 统 有 相当 于 法 门 阶地 层 的 存 在 。 石 痰 纪 的 古 植物 、 孢 粉 和 微 体 化 石 研究 亦 取 得 大 量 成 果 , 如 对 本 溪 统 G 层 铝 土 页 岩 植物 群 的 研究 、 大 量 儿 科 化 石 层 位 的 增补 和 对 比 、 新 疆 和 南 岭 等 区 的 腕 足 类 化 石 研究 等 。 浙 西 长 兴 灰 岩 和 宜山 上 二 笃 统 晓 科 分 带 工作 以 及 上 二 硅 统 上 部 Pazeoxusxlzza 层 位 的 发 现 对 全 国 晚 二 至 世 地 层 划分 和 对 比 起 了 很 大 的 作用 。 对 中 国 二 春 纪 标准 晓 科 化 石 层 位 的 对 比 和 分 布 的 总 结 颇 为 重要 。 用 进化 观点 详细 讨论 和 分 析 延 长 植物 群 对 于 东亚 晚 三 到 世 植物 群 的 研究 和 对 比 都 有 很 大 意义 。 广 西海 相 早 三 到 世 菊 石 的 分 带 研 究 具 有 重大 的 古 地 理 意义 。 发 现 柴 达 木 附近 含有 三 至 纪 孢 粉 组 合 的 地 层 。 早 侏 罗 世 香 谍 煤 系 的 研究 对 华南 中 生 代 植 物 群 时 代 的 对 比 具有 很 大 意义 , 确 定 了 华北 和 东北 分 布 很 广 的 含 狼 鳍 鱼 层 位 时 代为 晚 侏 罗 世 而 不 是 早 白 垩 世 。 进 行 喜马拉雅 区 侏 罗 一 白垩 纪 地 层 和 箭 石 、 菊 石 分 带 研 究 并 直接 和 喜马拉雅 标准 吉 开 由 地 层 做 对 比 。 根 据 淡水 软体 动物 化 石 肯 定 了 松花 江 群 时 代为 白垩 纪 。 对 新 发 现 的 大 批 慌 龙 材料 的 研究 , 进 一 步 明确 了 青山 统 和 王 氏 统 分 别 为 早 、 晚 白垩 世 。 对 孢 粉 和 植物 化 石 的 研究 证 明 下 惠 回 堡 群 应 为 白垩 纪 。 在 南京 方 山 玄武 岩 下 面 岩层 中 发 现 中 新 马 。 对 云南 开 远 森 林 古 猿 动 物 群 的 研究 确定 了 小 龙潭 煤 系 的 时 代 。 对 沿海 地 区 第 三 纪 的 介 形 虫 、 有 和 孔 虫 、 轮 藻 、 苦 雁 虫 、 海 胆 、 径 足 类 和 腹 足 类 进行 了 深入 的 研究 。 对 第 四 纪 三 门 组 的 孢 粉 研究 则 提出 了 半 干 旱 植 物 群 。 东北 更 新 世 晚 期 哺乳 动物 群 的 研究 纠正 了 过 去 的 一 系列 错误 。 蓝 田 公 王 岭 和 陈 家 窜 蓝田 人 及 其 伴生 动物 群 的 发 现 具 有 世界 性 的 影响 。 尽管 在 这 一 时 期 的 前 期 新 中 国 刚 建 立 不 久 , 古 生物 研究 也 处 于 起 步 阶段 , 后 期 又 遭 十 年 浩 支 , 但 这 一 时 期 我 国 古 生物 研究 资料 的 积累 和 成 果 的 发 表 仍然 是 硕果 累累 , 为 教 学 、 和 科研、 生产 等 单位 培养 和 输送 了 大 批 人 才 。 据 不 完全 统计 , 有 关于 17 个 门类 化 石 总 结 的 《中 国 各 门类 化 石 》 出 版 , 有 关于 30 个 门类 化 石 的 各 种 手册 和 小 丛书 , 以 及 一 系列 有 关 古 无 脊椎 动物 、 古 兰 椎 动物 与 古人 类 \ 古 植物 、 微 体 古 生物 领域 的 重要 专著 发 表 。 这 些 研 究 成 果 都 受到 国内 外 学 术 界 的 重视 和 好 评 。 这 一 时 期 古生物 研究 所 取得 的 成 果 和 培 养 出 的 大 批 人 才 , 为 我 国 的 地 质 普查 勘探 和 找 矿 事业 做 出 了 重要 贡献 , 也 为 “文化 大 革 命 ” 后 我 国 古 生物 研究 取得 辉煌 的 成 就 打下 了 坚实 的 基础 。 1978 年 以 来 1978 年 中 国 古 生物 学 会 在 山东 临 胸 山 旺 召 开 了 扩大 理事 会 议 , 标 志 着 中 国 古 生物 学 又 一 个 春天 的 到 来 , 这 是 党 的 改革 开放 政策 带 来 的 成 果 , 充 分 体现 了 我 国 古 生物 学 工作 者 对 发 展 中国 古 生物 学 事业 的 兆 望 与 企 上 办 。1979 年 在 苏州 召开 了 中 国 古 312 生物 学 会 第 三 届 会 员 代表 大 会 暨 第 十 二 次 学 术 年 会 ,出 席 会 议 503 人 , 大 会 收 到 论文 352 篇 , 会 议 盛况 空前 , 是 我 国 古生物 学 史上 具 有 重要 意义 的 一 次 会 议 。 这 一 年 中 国 古 生物 学 会 被 接纳 为 国际 古生物 协会 的 团体 会 员 , 中 国 古 生物 学 界 开 始 大 踏步 地 走向 世界 。 我 国 一 大 批 中 青年 古生物 学 研究 人 员 脱 颖 而 出 , 他 们 继承 了 古生物 学 先辈 的 优良 传 统 与 学 风 , 活 牙 在 国内 和 国际 古生物 学 舞台 上 。 他 们 在 学 术 上 取得 了 一 系列 重大 的 发 现 和 举世 瞩目 的 重要 成 果 。 如 : 在 新 元 古 界 发 现 的 赵 家 山 生 物 群 、 龙 凤 山 生物 群 、 淮 南 生 物 群 、 庙 河 生 物 群 和 西陵 峡 生 物 群 中 所 含 化 石 之 丰富 , 保 存 之 精美 乃 世 所 罕见 , 澄 江 动 物 群 的 发 现 更 是 引起 世界 科学 界 的 关注 , 被 誉 为 “20 世纪 最 惊人 的 科学 发 现 之 一 ”; 凯 里 生物 群 是 澄江 生物 群 之 后 又 一 重要 发 现 ; 汤 山 、 和 县 等 地 一 些 重 要 古人 类 化 石 的 发 现 为 古人 类 的 演化 .迁移 和 活动 提供 了 重要 依据 ; 早期 陆 生 植物 的 研究 .被子 植物 起 源 的 研究 、 华夏 植物 群 的 深入 研究 、 银 杏 目 研 究 等 取得 的 重要 进展 都 受到 国内 外 古 植 物 学 界 的 高 度 评价 , 热 河 动物 群 中 原始 鸟 类 和 带 毛 慌 龙 的 发 现 对 研究 鸟 类 的 起 源 和 演化 具有 非常 重要 的 意义 ;我 国 关 于 南极 古生物 研究 取得 了 重 要 成 果 ; 地 球 第 三 极 青藏 和 新 疆 的 古生物 研 究 也 取得 了 丰硕 的 成 果 。 经 国际 奥 陶 系 分 会 、 国际 地 层 委 员 会 和 国际 地 科 联 执行 局 批准 , 我 国 浙江 常山 黄 泥 塘 剖面 人 选中 奥 陶 统 达 瑞 威 尔 阶 的 全 球 层 型 剖面 点 , 成 为 我 国 获得 的 第 一 个 金 钉 子 剖面 , 我 国 桂林 南边 村 泥 盆 一 石炭 系 界 线 被 国际 地 科 联 批准 为 副 层 型 ; 我 国 长 兴 阶 .乐平 统 被 列 人 国际 地 质 年 代表 ;我 国 前 寒 武 一 奥 陶 系 界 线 、 奥 陶 一 志 留 系 界 线 、 二 友 一 三 硅 系 界线 的 研究 都 取得 了 重大 的 成 绩 。 近 年 来 , 我 国 科学 家 在 鸟 类 、 哺 乳 动 物 及 鱼 类 的 起 源 和 早期 演化 研究 上 获得 重要 的 发 现 与 进展 ,引起 国际 学 术 界 的 高 度 重视 。 中 国 已 成 为 当代 国际 古生物 学 研究 的 热点 地 区 。 澄江 动物 群 和 热 河 生物 群 是 这 一 系列 重 要 成 果 中 最 典型 的 例子 。 大 们 把 寒 武 纪 〔〈 距 今 5. 4 亿 一 5.0 亿 年 间 ) 动物 生命 的 迅速 适应 辐射 , 称 为 “ 寒 武 纪 生 命 大 爆炸 ”(Cambrian Explosion) 。 寒 武 纪 被 称 为 创造 “ 门 ” 的 时 代 , 从 原 口 动物 各 门 到 后 口 动物 各 门 , 各 种 基本 造型 都 已 商定, 其 化 石 广 布 于 世界 许多 地 方 。 1984 年 在 距 云 南 昆 明 东 南 80 km 的 澄 江 早 寒 武 世 条 人 竹 寺 组 发 现 了 所 谓 的 “澄江 动 物 群 .这 是 我 国 近年 来 古生物 学 领域 中 的 重 大 发 现 之 一 ,震动 了 国内 外 的 地 质 古 生物 界 。 经 过 中 外 科学 家 们 的 研究 , 基 本 面 狐 已 经 显 露出 来 。 除 常见 的 三 叶 虫 、 高 肌 虫 、 腕 足 动 物 、 软 舌 螺 外 , 还 有 罕见 的 水 母 和 水 母 状 化 石 、 是 形 动物 〈 包 括 扰 鳃 动物 、 环 节 动 物 )、 海绵 、 非 三 叶 虫 节肢 动物 、 非 钙 质 藻 类 等 , 其 至 还 有 兰 索 或 半 索 动物 等 , 现 已 定名 61 属 67 种 以 上 。 其 中 许多 动物 的 软体 组 织 构造 保存 极 好 , 棚 棚 如 生 , 能 提供 有 关 生 物 解 剖 、 生 态 、 亲 缘 等 多 方面 的 珍贵 信息 。 澄 江 动 物 群 比 世 界 著 名 的 加 拿 大 不 列 颠 哥伦比亚 省 产 出 的 中 寒 武 世 布吉 斯 页 岩 动 物 群 (已 被 联合 国 教科 文 组织 列 为 世界 级 的 化 石 遗 产地 名 录 ) 旱 了 约 1 000 万 年 , 接 近 “ 小 壳 动 物 ” 的 高 峰 期 , 真 是 国之 瑰宝 。 其 生物 体 造 型 的 分 异 度 和 晤 殊 度 很 大 , 正 是 所 谓 “ 创 造 门 的 时 代 ”。 最 早 的 鱼 形 动物 也 出 现 于 澄江 动物 群 中 , 不 断 发 现 的 新 化 石 在 世界 上 引起 持续 的 儿 动 。 辽西 是 热 河 生 物 群 的 发 祥 地 , 是 世界 上 少 有 的 中 生 代 化 石 产 地 。 热 河 生物 群 是 中 生 代 东 亚 地 区 一 个 独特 的 生物 群 , 是 中 生 代 晚 期 以 鸟 类 、 哺 乳 类 和 被 子 植物 为 代表 的 早期 类 型 的 生物 群 。 据 不 完全 统计 , 仅 中 国 科学 院 古 肴 椎 动物 与 古人 类 研究 所 和 南京 地 质 古 生物 研究 所 已 发 表 的 有 关 热 河 生物 群 的 论文 已 达 200 余 篇 ( 册 )。 近 些 年 来 , 由 于 辽西 热 河 生物 群 特 别 是 两 栖 类 、 乌 类 、 带 “ 毛 ” 疏 龙 、 原 始 哺乳 动物 以 及 早期 被 子 植物 的 发 现 和 研究 取得 了 突破 性 进展 , 世 界 两 大 权威 刊 物 《自然 ) 和 《科学 》 连 续 发 表 了 有 关 热 河 生物 群 重要 化 石门 类 的 文章 。 热 河 生物 群 的 生物 组 合十 分 丰富 , 它 面 括 了 中 生 代 向 新 生 代 过 渡 的 众多 门类 的 陆 相 生物 化 石 , 包 括 鱼 类 、 两 栖 类 、 礁 行 类 、 鸟 类 、 哺 乳 类 , 古 植 物 、 允 粉 等 , 以 及 无 状 椎 动物 的 双 壳 类 、 腹 足 类 、 虾 类 、 叶 肢 介 、 介 形 虫 、 昆 贝 和 蜘蛛 等 。 其 中 , 早 期 鸟 类 、 带 毛 丸 龙 、 原 始 哺乳 动物 、 早 期 被 子 植 物 等 构成 了 20 世纪 古生物 学 研究 的 重大 发 现 , 对 它们 的 研究 成 果 , 涉 及 现代 生物 界 不 少 重要 生物 门类 的 起 源 和 早 期 演化 , 为 探索 陆 相 生态 系统 的 演变 过 程 和 规律 , 提 供 了 可 贵 的 实证 。 热 河 生物 群 早期 鸟 类 的 发 现 和 研究 , 不 仅 打 破 了 100 年 来 始祖 鸟 对 早期 鸟 类 研究 的 一 统 天 下 , 而 且 使 人 们 的 目光 从 单一 始祖 鸟 形态 结构 的 描述 和 推断 , 进 而 转向 早期 鸟 类 的 起 源 和 演化 上 。 有 的 国外 学 者 把 中 国 早期 鸟 类 的 发 现 比 作 “中 生 代 原 始 鸟 类 的 灯塔 ”, 认为 “我 们 对 早期 鸟 类 演化 的 了 解 , 真 正 革 命 性 的 变化 发 生 在 中 国 最 近 的 5 年 。 它 们 的 出 现 改写 了 鸟 类 进化 的 历史 ”。 令 世界 古生物 学 家 赞叹 的 , 不 仅 有 在 辽西 发 现 的 十 几 种 早 期 鸟 类 , 还 有 似 龙 非 鸟 的 爬行 动物 中 华 鸟 龙 和 原始 祖 鸟 。 带 毛 “ 和 恐龙 ”的 发 现 不 断 增加 , 北 票 龙 和 中 华 鸟 龙 的 发 现 和 研究 进一步 证 实 确实 有 带 羽 毛 的 兽 脚 类 恐龙 存在 。 展望 21 世纪 , 中 国 古 生物 学 工作 者 任 重 道 远 。 中 国 具 有 开展 古生物 学 研究 得 天 独 厚 的 自然 条 件 : 辽阔 的 国土 上 广泛 发 育 有 从 几 十 亿 年 前 的 太古 代 到 近代 第 四 纪 的 沉积 , 其 343 地 层 齐 面 之 连续 完整 ,所 含 化 石 之 丰富 多 彩 , 堪 称 世界 之 最 ; 中国 处 在 几 大 板块 的 交汇 处 , 含有 地 史 时 期 不 同 气 候 带 、 不 同 生物 地 理 区 的 生物 群 。 许 多 重要 的 古生物 学 理论 问题 的 解决 有 赖 于 中 国 古 生物 材料 的 发 现 和 研究 。 祖国 大 地 为 中 国 古 生物 学 者 施展 才华 提供 了 最 理想 的 舞台 , 中 国 应 当 而 且 能 够 为 世界 古 生物 学 做 出 较 大 的 贡献 。 参考 文献 孙 荣 圭 :《 地 质 科 学 史 纲 》 北京 : 北京 大 学 出 版 社 ,1984。 地 质 矿 产 部 地 质 辞 典 办 公 室 《地 质 辞 典 。 古 生 物 地 史 分 册 》, 北 京 : 地 质 出 版 社 ,1979。 中 国 科 学 院 编 译 出 版 委员 会 :十 年 来 的 中 国 科 学 . 地 质 学 》, 北京: 科学 出 版 社 ,1966。 ( 张 永 红 ) 古人 类 学 (Paleoanthropology) 古人 类 学 是 研究 人 类 起 源 和 进化 发 展 的 科学 。 它 的 研究 对 象 主要 是 人 类 及 其 近亲 高 等 灵 长 类 的 化 石 与 古文 化 遗物 。 对 这 些 标本 所 在 地 点 的 地 层 、 地 瑶 、 伴 生动 植物 的 研究 以 及 它们 年 代 的 测定 , 对 于 古人 类 学 也 是 很 重要 的 。 古 文化 遗物 的 研究 基本 上 属于 社会 科学 的 范畴 , 其 他 则 属于 自然 科学 。 因 此 十 人 类 学 是 一 门 边缘 科学 。 其 中 人 类 与 灵 长 类 化 石 的 研究 是 古生物 学 的 一 个 组 成 部 分 , 又 称 人 类 古生物 学 。 古 文化 的 研究 是 历史 科学 考古 学 的 一 部 分 。 在 有 的 国家 , 古 人 类 学 其 至 包括 历史 时 期 的 人 类 遗 骨 在 内 , 在 我 国 则 不 包含 全 新 世 的 遗物 。 简 史 “在 19 世纪 末 , 古人 类 学 在 我 国 基 本 上 是 空白 的 , 没 有 发 现 并 认识 人 类 化 石 及 其 文化 遗物 。1921 年 瑞典 人 安 特 生 经 当地 居 民 的 指引 , 发 现 了 周口 店 第 一 地 点 这 个 化 石 314 产地 , 并 留 下 他 的 助手 师 丹 斯 基 作 了 初步 发 掘 。1923 年 继续 发 掘 。1926 年 安 特 生 在 北京 宣布 , 在 这 个 地 点 发 现 了 古人 类 牙齿 化 石 。 1927 年 由 北京 协和 医院 解剖 科 主 任 加 拿 大 人 步 达 生 利 用 美国 洛克 菲 勒 基金 会 的 资助 开 始 了 这 个 地 点 的 正规 发 掘 。 当 年 冬天 他 发 表 论文 , 给 这 里 的 化 石 人 类 定 了 一 个 拉丁 文 的 学 名 : 中 国 猿 人 北京 种 。1929 年 , 中 国 地 质 调查 所 成 立 了 新 生 代 研究 室 , 负 责 周口 店 的 发 掘 与 研究 工作 。 当 年 12 月 2 日 , 主 持 发 掘 工作 的 裴 文中 发 现 了 中 国 猿人 的 第 一 个 头 盖 骨 。 1931 年 当时 旧 石 器 时 代 考 古 学 的 权威 学 者 法 国人 步 日 耶 应 邀 来 到 周口 店 , 肯 定 了 此 前 三 年 中 在 这 里 陆续 发 现 的 大 批 破 碎 石 块 是 人 工 制 造 的 石器 。 同 年 , 这 里 发 现 的 人 类 用 火 遗 迹 也 得 到 了 肯定 。 在 此 以 前 , 古 人 类 学 界 普遍 承认 的 人 类 最 早 祖先 是 欧洲 的 尼 安 德 特 人 , 最 早 距 今 大 约 10 万 年 。1891 年 在 爪哇 发 现 的 直立 猿人 , 其 年 代 至 少 有 50 万 年 , 但 是 其 脑 量 只 有 940 mL, 比 现代 的 白痴 还 小 。 那 时 , 脑 子 的 大 小 和 能 否 制造 工具 被 认为 是 判断 是 否 为 人 类 的 重要 标志 。 爪 哇 猿 人 的 脑子 既 不 大 , 而 当地 又 没有 发 现 石器 , 因 此 他 是 人 还 是 猿 成 了 热 烈 争 论 的 题目 。 北 京 周口 店 第 一 地 点 既 有 形 态 上 相当 近似 现代 人 的 化 石 , 又 有 石器 和 用 火 的 遗迹 , 不 但 被 肯定 属于 人 的 范畴 , 而 且 把 形态 上 与 其 相似 的 爪哇 猿人 也 带 进 了 人 类 的 大 家 庭 , 使 得 人 类 有 实物 根据 的 历史 延长 到 了 50 万 年 前 , 把 历史 记录 提前 了 40 万 年 。 从 此 在 关于 人 类 起 源 与 进化 的 书籍 中 都 以 猴 人 阶段 作为 人 类 历史 的 第 一 阶段 , 以 欧洲 的 尼 安 德 特 人 作为 第 二 阶段 , 智 人 作为 第 三 阶段 。 解放 前 除了 北京 猿人 以 外 , 还 有 在 三 三 十 年 代 分 别 在 河套 地 区 和 周口 店 的 山顶 洞 发 现 的 古人 类 的 一 颗 门 牙 和 三 个 完整 的 头骨 以 及 另 一 些 骨 骼 , 都 属于 智 人 。 1949 年 以 后 , 全 国 大 兴 土 木 , 陆 续 出 土 了 不 少 人 类 化 石 。50 年 代 有 四 川 资阳 的 头 盖 骨 、 河 套 地 区 的 顶 骨 和 肽 骨 、 广 西柳 江 的 完 整 头骨 及 部 分 体 骨 山西 丁 村 的 三 颗 牙 齿 、 湖 南 长 阳 的 上 颌 骨 残 片 . 广 东 马 坝 的 头盖骨 前 三 者 属于 晚期 智 人 ,后 三 者 属于 早期 智 人 。 60 年 代 在 陕西 蓝田 陈 家 窜 发现 了 下 颌 骨 , 在 公 玉 岭 发 现 了 头盖骨 , 在 云南 元 谋 发 掘 出 了 两 枚 门牙 。 这 些 标本 都 属于 直立 人 , 使 得 北 京 狼 人 不 再 是 中 国 最 早 的 人 类 , 元 谋 的 直立 大 成 了 我 国 迄 今 所 知 的 最 早 人 类 的 代表 。70 年 代 主 要 发 现 了 陕西 大 荔 的 完整 头骨 、 山 西 许 家 窗 的 顶 骨 和 上 颌 骨 等 多 块 化 石 , 都 属于 早期 智 人 。 另 外 还 有 在 湖北 建始 发 现 的 四 颗 直立 人 的 牙齿 。80 年 代 发 现 了 安徽 和 县 的 直 立 人 头盖骨 、 辽 宁 金 牛山 的 完整 头骨 和 多 件 体 骨 、 安 徽 梨 县 的 上 颌 骨 和 枕骨 。 后 二 者 都 属于 早期 智 人 。90 年 代 发 现 的 湖北 郧 县 曲 远 河口 的 两 个 基本 完整 的 头骨 和 南京 汤山 的 两 个 残破 头骨 , 被 归属 直立 人 。 记 今 , 中 国 发 现 更 新 世 时 期 的 人 类 化 石 地 点 已 超过 60 处 , 旧 石 器 地 点 更 超过 1 000 处 。 除了 人 类 化 石 以 外 我 国 还 发 现 了 大 量 巨 猿 、 禄 丰 古 狼 、 森 林 古 猿 及 其 他 灵 长 类 的 化 石 。 根据 已 发 现 的 这 些 遗 物 , 古 人 类 学 者 们 进行 了 长 期 的 研究 , 使 人 们 对 我 国 古 人 类 的 进化 图 景 有 了 一 个 简略 的 了 解 。 大 约 在 200 万 年 前 , 中 国 东部 就 已 有 人 类 活动 。 1998 年 起 在 安徽 繁昌 的 人 字 洞 发 现 的 几 十 件 有 人 工 制 造 痕迹 的 石器 , 是 有 人 类 活动 的 间接 证 据 。 直 接 的 证 据 应 该 是 人 类 本 身 的 化 石 。 中 国 最 早 的 人 类 化 石 是 云南 元 谋 发 现 的 两 枚 上 门牙 。 据 古 地 磁 测 定 距 今 大 约 170 万 年 。 用 电子 自 旋 共振 法 测定 的 结果 是 可 能 在 150 万 一 160 万 年 前 , 不 会 晚 于 110 万 年 前 。 按 照 现 有 的 证 据 , 这 些 人 的 祖先 可 能 来 自 非洲 , 因 为 非洲 已 经 发 现 不 少 此 时 之 前 的 人 类 化 石 , 而 中 国 则 尚未 有 发 现 。 但 是 中 国 云南 已 发 现 许 多 800 万 年 前 与 400 万 一 500 万 年 前 的 禄 丰 古 猿 化 石 。 古 猿 及 伴生 动物 的 存在 表示 , 在 那 段 时 期 内 中 国 这 些 地 区 的 环 境 温暖 湿润 , 也 适合 人 类 生活 。 因 此 不 能 排 除 那 时 的 中 国 也 有 人 类 活动 的 可 能 性 , 问 题 是 需要 大 力 寻 找 化 石 证 据 。 从 已 经 发 现 的 化 石 可 以 看 出 , 中 国 古 人 类 化 石 从 早期 到 晚期 形态 上 经 历 过 许多 与 其 他 地 区 古人 类 基本 上 一 致 的 历时 性 变化 。 如 头骨 骨 壁 由 厚 变 薄 、 颅 顶 由 低 到 高 、 脑 量 由 小 到 大 、 眼 眶 上 方 由 有 粗 厚 的 眉 兰 到 只 剩 下 细 而 多 的 眉 号 、 肌 肉 附 着 处 的 骨 关 由 比较 粗 糙 到 平滑 、 颜 面 下 部 向 前 突出 的 程度 由 较 强 到 弱 、 牙 齿 由 大 到 小 、 肢 骨 壁 由 厚 到 薄 等 等 。 尽管 早期 与 晚期 的 化 石 有 许多 不 同 , 但 是 中 国 古 人 类 还 有 一 系列 共同 的 特征 , 璧 如 他 们 的 上 门牙 的 背面 〈 向 后 的 那 一 面 ) 都 呈 铲 形 , 其 两 侧 边缘 隆起 成 状 , 好 像 煤 球 铲子 的 两 边 有 高 帮 有 防止 煤 球 脱落 。 中 国 化 石 人 类 的 颜面 都 比较 扁平 , 鼻梁 不 高 , 阁 骨 向 前 , 颊 部 骨骼 下 缘 弯曲 等 .此 外 还 有 其 他 不 少 特 征 , 由 于 专业 性 较 强 , 就 不 一 一 列举 了 。 这 些 共 同 特征 表明 , 中 国 古 人 类 是 连续 进化 、 一 脉 相 承 的 。 我 国 的 古人 类 在 生物 分 类 上 属于 两 个 种 , 即 直立 人 与 智 人 。 从 60 年 代 起 曾 有 不 少 外 国学 者 从 不 同 的 方面 提出 , 以 北京 猿人 为 代表 的 中 国 直立 人 是 人 类 进化 上 的 一 个 绝 灭 了 的 旁 支 , 也 就 是 说 , 中 国 的 古人 类 属于 两 组 没有 传承 关系 的 人 类 , 没 有 连续 进化 ,或 者 说 早期 的 中 国 古 人 类 不 是 现代 中 国人 的 祖 先 。 实 际 上 , 有 的 直立 人 标本 也 具有 常见 于 智 人 而 不 见于 其 他 直立 人 的 特征 , 如 和 县 直 立 人 头骨 较 短 , 紧 接 在 眼眶 后 面 的 脑壳 前 部 收缩 的 程度 与 智 人 相近 , 而 与 其 他 直立 人 不 315 同 , 有 的 智 人 标本 却 有 着 常见 于 直立 人 而 很 少见 于 智 人 的 特征 , 如 马 坝 早 期 智 人 头骨 眼 眶 后 面 脑壳 缩 狭 程度 与 一 般 智 人 不 同 , 却 与 直立 人 一 致 , 资 阳 和 穿 洞 等 处 的 晚期 智 人 头 骨 却 具有 一 般 智 人 所 无 却 是 直立 人 典型 特征 的 角 圆 枕 等 。 人 类 学 家 将 这 样 一 些 直 立 人 与 智 人 你 中 有 我 、 我 中 有 你 的 情况 视 为 镶 骨 现 象 。 它 的 存在 表明 中 国 的 直立 人 不 是 绝 灭 的 进化 劳 支 , 而 是 智 人 的 祖先 , 从 直立 人 到 智 人 是 一 个 逐渐 演变 的 过 程 。 现在 我 国 已 经 有 了 从 早期 到 晚期 的 一 系 列 人 类 化 石 。 我 国 东 部 和 南方 的 大 部 分 地 区 环境 虽然 随 着 第 四 纪 冰 期 的 出 现 有 过 许多 次 冷 热 或 凉 热 的 变化 , 但 是 大 部 分 地 区 还 不 是 人 类 无 法 居住 的 。 虽 然 人 类 化 石 的 地 点 在 我 国 只 发 现 了 60 余 处 , 但 是 发 现 旧 石 器 的 地 点 却 已 超过 千 处 , 而 且 没 有 证 据 和 理由 说 明 中 国 古人 类 的 发 展 有 过 中 断 , 相 反 , 却 是 连续 进化 的 。 在 某 些 中 国人 类 化 石上 还 存在 少量 的 、 与 多 数 中 国 古 人 类 不 同 、 却 与 西方 古人 类 相 似 的 特征 , 璧 如 马 坝 早 期 智 人 头骨 的 眼眶 呈 圆 形 , 柳 江 、 资 阳 、 丽 江 等 晚期 智 人 头骨 枕 部 有 一 块 馒头 状 的 隆起 〈 人 类 学 称 发 署 状 构 造 ), 都 是 欧洲 尼 安 德 特 人 的 典型 特征 。 大 荔 头骨 鼻腔 上 外 侧 骨 面 膨 隆 , 与 欧洲 和 非洲 的 许多 早期 头骨 相似 。 所 有 这 些 特征 都 不 见于 中 国 其 他 古人 类 , 很 可 能 是 与 西方 基因 交流 的 结果 。 从 证 据 的 情况 来 看 , 中 国 古人 类 连续 进 化 是 主流 , 与 境外 的 交流 只 起 着 次 要 的 作用 。 因此 可 以 将 我 国 的 人 类 进化 过 程 概括 为 连续 进化 附带 杂交 的 过 程 。 我 国 旧 石器 时 代 古 文化 的 研究 成 果 表 明 中 国 古 人 类 也 是 以 连续 发 展 为 主 , 与 相 邻 地 区 交流 为 辅 。 中 国 旧 石器 时 代 文 化 包括 北方 和 南方 两 个 主 工业 与 若干 地 方 性 的 小 工业 。 316 主 工 业 是 指 具 有 贯穿 旧 石 器 时 代 始 终 的 相同 特点 的 石器 组 合 , 其 分 布 范 围 也 很 广 。 地 方 性 小 工业 则 在 时 间 和 空间 的 分 布 方面 较为 局 限 。 北 方 主 工业 的 特点 包含 : 石 制 品 多 是 小 型 的 , 用 硬 锤 生产 石 片 并 进行 修理 , 大 多 数 石器 是 用 石 片 做 成 的 , 可 分 为 刮 削 器 、 尖 丸 器 、 石 锥 、 膨 刻 器 、 砍 砸 器 和 石 球 , 刊 削 器 是 主要 类 型 , 尖 刃 器 是 重要 类 型 , 在 有 旧 石器 时 代 早 期 , 砍 砸 器 较 常 见 , 到 中 、 晚 期 越 来 越 少 , 石器 的 形状 不 其 规则, 刃 缘 较 曲折 。 在 旧 石 器 时 代 早 期 和 中 期 , 北 方 主 工 业 在 我 国 北部 地 区 分 布 已 很 广泛 , 到 晚期 更 向 西 、 向 南 扩展 达到 四 川 、 贵 州 、 云 南 、 西 藏 、 湖 北 、 湖南 、 广 西 、 安 徽 、 福 建 等 省 , 位 于 北纬 24 55' 与 45"36' 之 间 , 东经 87?21' 与 126"18' 之 间 。 南方 主 工业 的 主要 特点 有 : 石 制品 主要 是 大 型 的 , 大 多 数 长 度 超过 10 cm, 常用 河 卵石 作 制造 石器 的 原料 , 所 以 又 称 砾 石 工 业 , 石 器 主要 包括 砍 砸 器 、 久 、 手 从 和 石 球 , 还 有 少 量 刮 削 器 和 尖 刃 器 , 用 硬 锤 作 粗 放 加 工 , 器 形 相 当 不 规则 , 刃 缘 曲 折 。 南 方 主 工 业 的 分 布 区 比 北方 主 工业 罕 , 在 北纬 23"33' 与 33"22/ 之 间 和 东经 104*38' 与 118"53' 之 间 , 似乎 没有 进入 中 国 西部 高 原 地 区 。 地 方 性 小 工业 至 今 已 发 现 9 种 ,各 有 自己 的 特色 .例如 辽宁 本 溪 的 庙 后 山 工 业 石 制品 多 是 大 型 的 , 主 要 用 大 而 宽 的 石 片 做 成 。 贵 州 西北 部 的 观音 洞 工 业 大 多 数 石器 的 刃 口 较 钝 , 多 刃 石 器 比 单 刃 石 器 多 见 。 水 洞 沟 工 业 除 了 一 部 分 石 制 品 显示 出 北方 主 工 业 的 特点 外 , 还 可 看 出 非 中国 北 方 主 工 业 也 非 南方 主 工业 的 生产 技术 , 如 经 过 修理 的 石 核 , 石 核 利 用 率 很 高 , 若 干 石 带 是 用 长 石 片 做 成 , 修理 相当 细致 , 器 形 规则 , 刃 缘 均匀 ,个 别 石器 可 能 是 用 指 垫 法 修理 的 。 这 些 都 表明 水 洞 沟 工业 具有 明显 的 来 自 西方 的 影响 。 此 外 还 有 丁 村 、 清 水 河 、 下 川 、 重 家 泉 、 猫 猫 洞 、 铜 粱 等 地 方 工业 。 尽管 这 些 工 业 各 有 特色 , 但 是 在 技术 上 和 类 型 上 还 是 有 明显 的 共性 , 包 括 石 制品 有 向 着 长 宽 等 比方 向 发 展 的 趋势 , 生 产 石 片 和 修理 石器 都 用 硬 锤 加 工 ,不 预先 制备 石 核 , 因 此 石 片 的 形状 多 不 规则 , 做 成 的 石器 也 不 其 规则 , 刃 缘 常 是 曲折 的 。 这 些 共 性 可 以 看 做 是 中 国 大 区 域 石 工业 的 特征 , 与 西亚 及 欧洲 的 石 工业 有 明显 的 区 别 , 这 是 中 国 旧 石器 文 化 的 主流 。 从 水 洞 沟 等 很 少数 遗址 的 一 些 石 制品 显现 的 .与 中 国 主流 情况 不 同 的 技术 ,应 可 推测 出 在 中 国 旧 石器 文化 的 发 展 过程 中 曾 经 接受 过 来 自 西方 的 影响 , 尽 管 这 种 影响 是 相当 弱 的 。 中 国有 少量 旧 石 器 和 少量 遗址 反映 出 受 过 西方 文化 的 影响 , 在 晚期 比 早期 明显 。 它 们 可 能 指示 曾经 有 过 少量 西方 人 群 来 到 中 国 定居 , 或 者 是 中 国 的 古人 类 向 西方 的 邻近 人 群 学 习 过 一 些 制造 石器 的 方法 。 因 此 大 量 的 旧 石 器 显示 , 中 国 的 旧 石 器 文化 是 以 本 地 传 承 为 主 , 接 受 外 来 影响 为 辅 。 这 种 发 展 模式 正 与 古人 类 的 连续 进化 为 主 、 杂 交 为 辅 的 模 式 相符 合 。 从 1987 年 起 , 国外 对 于 现代 人 的 起 源 盛 行 “ 夏 娃 假说 ”。 这 个 假说 是 一 些 遗 传 学 家 提 出 的 。 他 们 根据 对 世界 上 各 地 区 现代 人 的 DNA 的 研究 , 认为 世界 上 各 个 人 种 有 一 个 大 约 20 万 年 前 生活 在 非洲 的 共同 祖先 。 她 的 一 部 分 后 代 在 大 约 13 万 年 前 走出 非洲 , 分 散 到 亚洲 和 欧洲 , 大 约 在 5 万 年 前 到 达 中国 , 很 快 就 取代 了 原来 住 在 这 片 土地 上 的 人 类 , 繁 和 成 后 来 的 中 国人 。 显 然 这 个 假说 与 中 国 古 人 类 “连续 进化 辅 带 杂交 ”的 假说 是 矛盾 的 。 夏 娃 假 说 的 主要 根据 是 从 现代 人 身上 分 析出 来 的 间接 证 据 。 但 是 人 类 化 石 十 分 稀少 , 影 响 后 一 假说 的 说 服 力 。 不 过 中 国 的 旧 石 器 文化 遗物 确实 丰富 , 它 们 所 揭示 的 中 国 古人 类 文 化 发 展 的 脉络 应 该 是 相当 有 说 服 力 的 。 关于 中 国 现代 人 的 祖先 是 否 5 万 年 前 来 自 非洲 的 问题 ,还 可 以 从 其 他 方面 得 到 论证 。 考古 学 家 已 经 发 现 了 大 约 10 万 年 前 生活 在 巴勒斯坦 、 以 色 列 地 区 的 古人 类 。 这 里 正 是 从 非洲 通 向 欧 亚 大 陆 的 要 道 。 按 照 夏娃 假说 , 这 些 古 人 类 最 可 能 是 欧 亚 现代 人 的 共同 祖 先 。 考 古 发 现 表 明 , 这 些 人 制造 和 使 用 的 旧 石器 属于 莫 斯 特 类 型 , 技 术 相 当先 进 。 而 当 时 住 在 中 国 的 古人 类 所 掌握 的 石器 制造 技术 比较 粗放 , 如 果真 如 夏娃 假说 所 设想 , 亚 洲 西部 的 这 些 古 人 类 的 后 人 迁移 到 中 国 并 且 取 代 了 中 国 的 原 住 民 , 那 么 合理 的 结果 应 该 是 , 从 此 以 后 的 中 国 古 人 类 会 利用 那些 西方 移民 的 比较 精巧 的 技术 制造 石器 。 但 是 大 量 发 现 的 石器 表明 , 那 时 居住 在 中 国 的 人 主要 使 用 的 仍然 是 本 地 祖先 惯用 的 那些 比较 粗放 的 技 术 , 只 有 极 少 数 地 点 , 如 水 洞 沟 发 现 有 莫 斯 特技 术 制造 的 、 比 较 精 巧 义 称 的 工具 。 很 难 想像 , 外 来 的 掌握 比较 先进 的 制造 石器 技术 的 移民 的 后 代 会 放弃 从 他 们 祖先 传 下 来 的 技 术 , 这 样 的 设想 是 极 不 合理 的 , 因 此 古文 化 的 研究 也 证 明 夏 娃 假说 不 适用 于 中 国 的 情况 。 中 国境 内 , 在 古文 化 方面 , 华 南 与 华北 有 明显 的 差别 。 在 个 别 小 地 区 还 有 地 方 性 文 化 。 各 地 区 的 人 群 之 间 , 在 形态 上 除了 具有 一 些 共同 特征 外 , 也 可 看 出 有 地 区 差别 。 同 样 体质 的 各 个 人 群 可 以 有 不 同 的 文化 ;体质 不 大 相同 的 人 群 可 以 有 相似 的 文化 。 目 前 我 国 已 发 现 的 人 类 化 石 还 不 够 多 , 古 文化 的 地 区 差别 与 古人 类 的 地 区 差异 之 间 有 什么 样 的 关系 现在 还 说 不 清楚 。 形象 地 打 个 比喻 , 可 以 说 中 国 古 人 类 的 进化 好 比 一 个 河 网 , 有 一 个 主要 的 源头 , 后 来 分 成 许多 分 支 , 越 分 越 多 。 这 些 分 支 在 发 展 的 过 程 中 , 有 的 可 能 断 流 (人 和 群 绝 灭 ), 有 的 可 能 与 其 他 分 支 隔离 , 很 少数 的 分 支 又 可 3a8 能 接受 境外 过 来 的 水 流 〈 人 和 群 迁 徒 和 杂交 ) 。 至 于 各 地 各 时 人 群 分 合 、 兴 灭 的 详情 则 有 待 于 发 现 更 多 的 化 石 与 进行 更 多 的 研究 来 阐明 。 中 国 除 了 发 现 人 类 化 石 外 , 还 发 现 了 不 少 古 猿 化 石 , 其 中 有 一 些 可 能 是 人 类 祖先 的 近亲 , 如 云南 的 禄 丰 古 狼 。 在 禄 丰 发 现 的 这 种 古 猿 生活 在 大 约 800 万 年 前 。 在 70 年 代 刚 被 发 现时 曾经 被 认为 代表 人 类 的 直系 祖先 。 到 80 年 代 , 由 于 种 种 原因 ,它们 被 排除 是 人 类 祖先 , 但 仍 被 认为 是 人 类 祖先 的 近亲 。 因 为 至 今 还 没有 发 现 人 类 祖先 在 这 时 段 的 化 石 , 所 以 它 的 近亲 也 就 很 宝贵 了 .80 年 代 , 在 离 禄 丰 不 远 的 元 谋 发 现 了 几 处 古 猿 化 石 地 点 。 这 些 新 化 石 曾 被 人 命名 为 “东方 人 ”、 “蝴蝶 腊 玛 古 猿 “蝴蝶 人 ”, 并 被 个 别人 说 成 是 中 国 直 立 人 的 祖先 。 以 后 连同 禄 丰 等 处 发 现 的 古 猿 又 被 命名 为 “中 国 古 猿 ” 并 主张 是 人 的 祖先 。 但 是 所 有 这 些 都 没有 被 古人 类 学 界 所 接受 .它们 很 可 能 是 禄 丰 古 猿 的 后 代 。 1991 年 在 四 川 巫 山 龙 骨 坡 发 现 、 被 误 称 为 “巫山 人 ”的 下 颌 化 石 可 能 是 他 们 的 接近 灭绝 时 的 后 代 。 参考 文献 吴 汝 康 , 吴 新 智 , 张 森 水 主编 : 《中 国 远古 人 类 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1989。 吴 新 智 , 黄 慰 文 , 祁 国 琴 :《 中 国 古人 类 遗址 》, 上 海 : 科技 教育 出 版 社 ,1999。 吴 新 智 : 二 十 世纪 的 中 国人 类 古生物 学 研究 与 展望 , 《人 类 学 学 报 》,18 (3): 165 一 175,1999。 张 森 水 : 管 妾 新 中 国 旧 石器 考古 学 的 重大 发 展 , 《人 类 学 学 报 》,18 (3): 193 一 214,1999 。 ( 吴 新 智 ) 318 北京 猿人 第 一 个 头盖骨 的 发 现 〈The Discovery of the First Skull-cap of Peking Man) 位 于 北京 城西 南 50 km 左右 的 周口 店 龙 骨 山 一 带 , 在 20 世纪 初 以 前 是 当地 届 民 开山 烧 石 灰 的 场所 。 他 们 在 开 控 石灰石 时 , 在 石 灰 岩 的 裂隙 堆积 中 控 出 过 许多 民间 称 为 “ 龙 骨 ” 的 哺乳 动物 化 石 , 因 而 引起 了 有 关 学 者 的 关注 。1918 年 3 月 , 瑞 典 地 质 学 家 和 考古 学 家 安 特 生 (J. G. Andersson) 根据 友人 提 供 的 线索 , 带 着 探寻 人 类 远 祖 的 浓厚 兴趣 在 周口 店 进行 了 考察 , 在 当地 老乡 称 为 鸡 骨 山 的 地 点 发 现 了 一 些小 哺乳 动物 化 石 。1921 年 奥地利 古生物 学 家 师 丹 斯 基 (O. Zdansky) 也 加 入 了 考察 。 他 们 在 当地 老乡 的 建议 下 ,来 到 了 龙骨 山 , 挖 掘 到 许多 肿 骨 鹿 、 坚 狗 等 哺 乳 动 物化 石 。 两 年 后 , 安 特 生 又 让 师 丹 斯 基 去 龙骨 山 进行 发 掘 , 并 将 采集 到 的 大 部 分 化 石 带 回 瑞 典 进 行 研究 。 在 这 些 化 石 中 , 师 丹 斯 基 发 现 了 两 枚 与 人 牙 相 似 的 牙齿 化 石 。 当 时 在 北京 协和 医院 工作 的 加 拿 大 解剖 学 家 步 达 生 〈D. Black) 对 此 发 生 了 极 大 的 兴趣 。 经 他 与 当时 的 中 国 地 质 调 查 所 所 长 翁 文 法 反复 磋商 后 于 1927 年 2 月 14 日 签署 了 一 项 协议 , 对 龙骨 山 进行 系统 发 掘 。 当年 10 月 16 日 发 气 到 一 枚 保 存 完整 的 人 牙 ,1927 年 12 月 安 特 生 将 之 命名 为 Simzaztjhropzxs pekzzezsi5〔( 北 京 中 国人 ) 。 美 国 地 质 学 家 葛 利 普 (A.W.Grabau) 赠 之 一 个 英文 俗称 Peking Man (北京 人 )。1931 年 魏 那 特 (Weinert) 将 之 改 为 Pitjecaz 太 rozpzi sinezsis (中 国 猿 人 ) 。 后 来 又 被 步 勒 和 哇 卢 瓦 改 为 Pithecanthropaxs pepkizaezi5sis 〈 北 京 猿 人 )。 最 后 学 术 界 普遍 将 五 omo erectxs【《 直 立 人 ) 作为 这 些 化 石 的 正式 学 名 , 而 “北京 猿 人 ” 则 成 了 其 中 文 俗称 。 上 述 牙齿 化 石 的 发 现 引起 了 国际 学 术 界 的 极 大 反响 , 对 其 系统 位 置 的 争论 也 非常 激烈 。 1928 年 , 刚 从 德国 留学 回国 的 杨 钟 健 和 刚 从 北京 大 学 毕业 的 裴 文 中 也 加 入 了 发 掘 行 列 。 为 使 周口 店 发 掘 研究 工作 顺利 进行 , 翁 文 当 与 步 达 生 经 反复 磋商 , 于 1929 年 2 月 8 日 拟定 了 “中 国 地 质 调查 所 新 生 代 研究 室 组 织 章程 ”, 并 于 当年 4 月 19 日 获 当 时 的 农 矿 部 批准 成 立新 生 代 研究 室 。 这 便 是 今天 的 中 国 科学 院 古 肴 椎 动物 与 古人 类 研究 所 的 前 身 。 研究 室 成 立 后 , 法 国 古 生物 学 家 德 日 进 (Teihard de Chardin) 和 杨 钟 健 对 周口 店 遗 址 的 堆积 进行 了 研究 , 并 将 之 自 上 而 下 划分 出 10 个 层 。 1929 年 周口 店 发 掘 的 学 术 和 行政 工作 都 由 裴 文 中 负责 。 在 这 年 秋季 的 发 气 中 , 在 第 一 地 点 《后 又 称 为 猿人 洞 ) 的 南 侧 发 现 了 一 段 空隙, 其 中 有 很 多 化 石 。 当 发 掘进 行 到 ]l 月 底 时 , 天 和 气 已 很 冷 了 , 因 化 石 很 多 , 便 将 发 掘 工作 作 了 延期 。12 月 2 日 傍晚 临 收工 时 , 斐 文中 在 相当 于 第 10 层 的 位 置 极 其 惊喜 地 发 现 人 们 盼望 已 久 的 人 类 化 石 的 头 部 正 露 出 在 眼前 , 经 过 小 心 谨慎 的 延 时 发 掘 , 终 于 在 当晚 取出 了 这 一 无 价 之 宝 。 后 经 室内 的 清 理 修 复 , 确 认 这 是 早期 人 类 的 头盖骨 。 这 一 发 现 为 北京 猿人 的 存在 提供 了 坚实 的 科学 基 础 , 并 极 大 地 户 动 了 国际 学 术 界 , 也 成 为 当 时 北京 街头 埠 尾 人 们 的 谈论 话题 。 因 为 在 这 个 头盖骨 发 现 以 前 , 有 很 多 学 者 对 在 此 前 发 现 的 牙齿 化 石 是 否 真 正 属 于 人 类 尚 有 疑问 。 这 个 头盖骨 的 发 现 则 扫除 了 所 有 的 疑虑 。 1930 年 在 实验 室 里 又 从 猿人 洞 带 回 的 粘土 块 中 修整 出 另 一 个 头盖骨 , 它 产 于 第 8 一 9 层 。1936 年 在 贾 兰 坡 的 主持 下 , 在 第 8 一 9 层 中 又 发 掘 出 3 个 头盖骨 。 此 外 , 还 发 现 了 很 多 哺乳 动物 化 石 、 大 量 的 石器 以 及 灰 慌 。 这 些 都 为 研究 人 类 进化 、 史 前 文化 的 发 展 提供 了 相当 好 的 材料 , 并 解决 了 学 术 界 有 关 爪 哇 猿人 系统 位 置 的 长 期 争论 。 1966 年 在 第 一 地 点 的 第 3 层 中 ,发 现 了 北京 猿人 的 额 骨 和 枕骨 各 一 块 。 这 两 块头 骨 和 1934 年 及 1936 年 在 同一 层 中 出 土 的 另 两 块头 骨 模型 恰好 合成 一 具 相 当 完 整 的 头 盖 骨 。 所 以 到 目前 为 止 , 北 京 猿人 的 头盖骨 共 发 现 有 6 具 。 然 而 , 除 了 1966 年 发 现 的 标本 尚 存 外 , 其 余 标 本 都 在 第 二 次 世界 大 战 期 间 失踪 。 北京 狼 人 第 一 个 头盖骨 的 发 现 极 大 地 推 动 了 我 国 古 人 类 学 、 考 古 学 、 古 生物 学 和 地 层 学 及 相关 学 科 的 发 展 , 并 被 中 国 科 学 院 前 院 长 方 毅 赞誉 为 中 国学 术 界 取得 的 第 一 枚 “奥运 金牌 ”。 参考 文献 裴 文 中 : 周口 店 洞穴 层 采掘 记 , 《 地 质 专 报 》 1934。 贾 兰 坡 , 黄 奈 文 :《 周 口 店 发 掘 记 》, 天 津 : 科学 技术 出 版 杜 ,1984。 吴 新 智 , 黄 慰 文 , 祁 国 琴 :《 中 国 古 人 类 遗址 》, 上 海 : 科学 技术 教育 出 版 社 ,1999。 ( 董 为 ) 古 硝 椎 动物 学 (Vertebrate Paleontology) 古 状 椎 动物 学 是 古生物 学 的 一 个 分 科 , 是 专门 研究 兰 椎 动物 化 石 的 科学 。 古 兰 椎 动 物 分 为 无 颌 纲 、 盾 皮 鱼 纲 、 为 鱼 岗 、 软 骨 鱼 纲 、 硬 骨 鱼 网 、 两 栖 岗 、 疏 行 岗 、 乌 纲 及 哺 乳 纲 等 门类 。 中 国 的 古 兰 椎 动物 研究 历史 可 以 分 为 三 个 时 期 , 即 1949 年 前 、1949 一 1978 年 、1978 年 以 来 。 1949 年 前 “中 国 古 兰 椎 动物 学 的 研究 历史 可 以 追溯 到 19 世纪 ,但 一 直到 20 世纪 20 年 代 中 期 ,全 部 工作 都 是 由 外 国学 者 做 的 。 古 代 的 中 国人 将 兰 椎 动物 化 石 , 特 别 是 哺乳 动 319 物 骨骼 化 石 都 称 为 “龙骨 ”,, 这 些 所 谓 的 “ 龙 骨 ” 被 作为 中 药材 使 用 。 中 国 的 “龙骨 ”很 早 就 引起 一 些 古 生物 学 家 的 注意 。 英 国生 物 学 家 、 古 兰 椎 动物 学 的 开拓 者 理 查 德 . 欧文 在 1870 年 就 发 表 了 一 篇 关于 中 国 哺 乳 动 物 化 石 的 论文 , 他 的 材料 来 源 , 大 概 也 离 不 开 “龙骨 ”。 后 来 , 又 有 一 位 名 叫 哈 贝尔 的 德国 医生 , 他 在 北京 行医 期 间 , 从 中 药店 里 买 到 不 少 “龙骨 ”。 1903 年 , 哈 贝尔 回国 后 将 这 些 化 石 送 给 了 著名 的 德国 古 兰 椎 动物 学 家 施 洛 塞 尔 研 究 , 同 年 施 洛 塞 尔 在 德国 慕尼黑 发 表 论文 “中 国 的 哺乳 动物 化 石 ”, 论 文 长 达 221 页 , 并 附 有 14 个 化 石 图 版 。1914 年 初 , 著名 的 瑞典 地 质 学 家 安 特 生 接 受 中 国政 府 的 聘 请 , 来 华 任 矿 政 顾问 , 以 协助 开展 煤田 及 其 他 矿产 调查 。 安 特 生 在 华工 作 期 间 , 组 织 了 一 批 技工 , 根据 线索 派 他 们 到 山西 、 河 南 、 甘 肃 等 地 采集 化 石 。 不 久 , 不 同时 代 的 化 石 源 源 而 来 , 再 通过 安 特 生 将 化 石 由 北京 运往 瑞 典 乌 普 萨 拉 , 交 给 由 维 曼 领 导 的 古生物 研究 室 进行 研究 。 1918 年 安 特 生 首次 考察 了 北京 附近 的 周口 店 , 因 为 在 那里 开采 石灰 岩 的 过 程 中 经 常 从 裂 际 中 发 现 “ 龙 骨 ”。 但 就 在 这 一 年 安 特 生 首 先 在 河南 新 安县 上 印 沟 的 红 粘 土 中 发 现 了 三 趾 马 化 石 , 他 的 兴趣 立刻 被 吸引 过 去 , 周 口 店 暂时 被 淡忘 了 。1919 年 , 安 特 生 在 内 蒙 古 化 德 地 区 , 他 的 助手 则 在 山西 保 德 地 区 发 现 了 大 量 三 趾 马 动物 群 化 石 . 也 就 在 同一 年 , 来 华 的 法 国 神 父 桑 志 华 在 甘肃 庆 阳 也 发 现 了 三 趾 马 动物 群 化 石 。 在 1920 年 , 安 特 生 从 保 德 采 集 到 74 大 箱 化 石 , 桑 志 华 也 在 庆 阳 发 掘 出 7 吨 多 化 石 。 中 国 的 古 兰 椎 动物 学 从 此 开 始 了 一 个 新 纪元 。1921 年 桑 志 华 将 他 发 现 的 化 石 中 一 批 较 好 的 标本 运往 法 国 巴 黎 的 自然 历史 博物 馆 。 法 国 著名 的 地 质 学 和 古生物 学 家 德 日 进 根据 这 批 化 石 在 法 国 地 质 学 会 会 议 320 上 作 了 题 为 “华北 一 攻 蒂 期 哺乳 动物 群 ”的 报告 。 安 特 生 采 集 的 标本 在 1921 年 前 已 有 一 批 被 运往 乌 普 萨 拉 。 就 在 这 年 夏天 , 奥 地 利 古生物 学 家 师 丹 斯 基 在 维 曼 的 推荐 下 来 到 中 国 , 从 1922 年 开始 对 山西 保 德 地 区 的 三 趾 马 红土 进行 地 质 调查 和 化 石 发 掘 , 他 也 参加 了 周口 店 的 初步 发 掘 工作 , 并 在 1923 年 发 表 了 试 掘 的 初步 报告 。 1924 年 , 是 中 国 古 状 椎 动物 学 研究 值得 纪念 的 一 年 , 这 一 年 首次 出 版 了 《中 国 古 生 物 志 》 丙 种 , 这 是 关于 中 国 兰 椎 动物 化 石 的 出 版 物 , 由 瑞典 火柴 大 王 克 和 鲁 格 和 浙江 吴兴 贤 、 达 金 厅 赞 助 出 版 , 第 一 年 即 出 版 了 5 册 , 发 表 了 施 洛 塞 尔 、 龙 伯 格 、 林 斯 顿 及 师 丹 斯 基 等 人 的 研究 论著 。 布 林 和 色 费 等 著名 的 古 生物 学 家 也 参加 到 对 中 国 材料 的 研究 中 , 这 些 研究 葛 定 了 中 国 新 生 代 哺乳 动物 化 石 研究 的 基础 , 许 多 著作 具有 十 分 重要 的 意义 , 如 师 丹 斯 基 研究 的 奇 蹄 类 、 肉 食 类 和 鹿 类 , 布 林 研 究 的 长 颈 鹿 类 , 色 费 研究 的 三 趾 马 类 等 。 这 些 研 究 所 涉及 的 材料 主要 是 由 安 特 生 领导 采集 的 , 安 特 生 注意 吸收 专家 参加 研究 , 形 成 了 一 个 高 效 的 研究 集体 , 在 短 短 的 十 几 年 里 出 版 了 几 十 部 专著 , 这 些 著 作 的 研究 和 出 版 水 平 在 当时 无 疑 都 是 世界 一 流 的 , 立 即 引 起 了 全 世界 古生物 学 家 们 的 注意 。 桑 志 华 也 在 1923 年 邀请 德 日 进来 华工 作 , 他 们 的 研究 工作 主要 根据 桑 志 华 采集 的 材料 , 包 括 甘 肃 庆 阳 三 趾 马 动物 群 、 内 蒙古 萨 拉 乌 苏 晚 更 新 世 哺 乳 动物 和 石器 、 河 北 阳 原 泥 河 湾 相 当 于 欧洲 维 拉 方 期 动物 群 和 山西 榆 社 上 新 世 哺 乳 动物 群 。 1928 年 杨 钟 健 、 张 席 初 、 王 恭 睦 先 后 从 国外 留学 归来 , 从 事 古 肴 椎 动物 学 的 研究 与 教学 工作 。 裴 文 中 也 在 1927 年 从 北京 大 学 地 质 系 毕业 , 1928 年 开始 参加 周口 店 的 发 掘 工 作 。 这 是 我 国学 者 从 事 古 兰 椎 动物 学 研究 的 开端 , 而 杨 钟 健 的 博士 论文 《中 国 北部 之 路 齿 类 动物 化 石 》 于 1927 年 以 《中 国 古 生物 志 》 丙 种 第 五 卷 第 三 期 出 版 , 则 是 中 国学 者 发 表 的 第 一 部 古 疹 椎 动物 学 专著 , 标 志 了 这 门 学 科 在 中 国 的 诞生 。 1929 年 将 以 光辉 的 一 页 载 人 中 国 古 兰 椎 动物 研究 的 史册 , 就 在 这 一 年 , 正 式 成 立 了 中 国 第 一 个 从 事 古 肴 椎 动物 研究 , 特 别 是 古 哺 乳 动物 与 古人 类 研究 的 专门 机 构 一 一 中 国 地 质 调查 所 新 生 代 研究 室 。 这 个 机 构 的 建 立 , 开 始 了 中 国 古 肴 椎 动物 研究 的 新 局 面 , 导 致 了 1929 年 底 震 惊 世 界 的 第 一 个 完整 的 北 京 人 头盖骨 的 发 现 。 这 一 发 现 使 得 新 生 代 研 究 室 顿时 成 为 国际 学 术 界 普 遍 重 视 的 古人 类 研究 中 心 , 周 口 店 也 因为 发 现 了 完好 的 狼 人 化 看 、 旧 石器 文化 遗存 以 及 丰富 的 哺乳 动物 化 石 , 而 成 为 当时 世界 上 古人 类 研究 和 间 大 陆 陆 相 第 四 系 对 比 的 一 个 标准 地 点 。 杨 钟 健 是 中 国 古 兰 椎 动物 学 的 芮 基 人 , 他 共 发 表 学 术 性 论文 达 500 余 篇 , 专著 20 余 部 , 为 我 国 和 亚洲 古 兰 椎 动物 学 的 发 展商 定 了 基础 , 为 古 兰 椎 动物 学 的 发 展 做 出 了 卓越 的 贡献 。1929 年 到 1934 年 间 , 杨 钟 健 连 续 发 表 了 《中 国 北方 新 生 代 后 期 之 哺乳 动物 化 石 》 和 《周口 店 第 二 、 第 七 、 第 八 地 点 之 兰 椎 动物 化 石 》 等 5 部 古 哺 乳 动物 的 专著 和 约 30 篇 有 关 哺 乳 动物 化 石 与 新 生 代 地 质 的 论 文 。 这 一 时 期 除 杨 钟 健 之 外 , 中 国 古 肴 椎 动 物 学 的 重要 研究 者 还 包括 裴 文 中 . 师 丹 斯 基 、 德 上 日 进 和 布 林 等 .由 于 杨 钟 健 等 人 的 工作 ,使 地 质 工 作者 早 在 30 年 代 即 能 根据 哺乳 动物 的 化 石 组 合 , 对 华北 以 黄土 为 主 的 各 种 “ 士 状 堆积 ”进行 较 详细 的 划分 和 对 比 。 从 1934 年 起 , 中 国 古 脊 椎 动物 学 明显 地 扩大 了 研究 范围 , 杨 钟 健 开 始 从 事 疏 行 动物 的 调查 和 研究 , 主 要 对 新 疆 和 山西 的 三 等 纪 疏 行 类 , 四 川 、 新 疆 、 内 蒙古 侏 罗 纪 和 白垩 纪 慌 龙 化 石 开展 研究 , 这 些 研 究 大 多 是 我 国 最 早 开 展 的 对 爬行 类 的 工作 。 杨 钟 健 的 另 一 重要 贡献 是 对 中 生 代 禄 丰 蜥 龙 动物 群 的 研 究 , 从 1938 年 起 直到 解放 初期 , 他 的 研究 工 作 主 要 是 围绕 这 个 世界 著名 的 动物 群 进行 的 ,他 前 后 发 表 了 20 余 篇 论文 和 3 部 专著 ,他 的 工作 使 禄 丰 成 为 世界 上 研究 这 一 重要 地 史 时 期 消 椎 动物 的 经 典 化 石 地 点 。 裴 文 中 则 是 中 国 第 四 纪 哺 乳 动 物 学 和 地 层 学 及 旧 石 器 时 代 考 古 学 的 黄 基 人 。 自 从 1929 年 发 现 北 京 猿人 的 第 一 个 完整 头盖骨 后 , 裴 文中 缆 声 海内 外 , 他 毕生 从 事 第 四 纪 哺乳 动物 学 和 地 层 学 及 旧 石 器 时 代 考 古 学 的 研究 , 并 为 之 做 出 了 巨大 的 贡献 。 他 发 表 的 学 术 著 作 达 150 余 篇 。 从 1929 年 至 1940 年 , 裴 文中 的 研究 主要 集中 在 周口 店 地 区 , 对 北 京 人 地 点 的 哺乳 动物 化 石和 石器 进行 了 深入 的 研究 , 发 表 的 相关 论著 多 达 43 篇 。 1949~-1978 年 ”1949 年 新 中 国 成 立 , 标 志 着 我 国 古 兰 椎 动物 学 事业 的 新 起 点 , 到 1978 年 为 止 , 这 是 我 国 古 肴 椎 动物 学 发 展 史 上 的 第 二 个 时 期 , 其 间 尽 管 有 文化 大 革命 对 科学 的 破坏 和 于 扰 , 但 古 背 椎 动物 学 的 研究 却 一 直 在 发 展 。 刚 一 解放 , 停顿 了 近 10 年 的 周口 店 “ 北 京 猿人 ”遗址 的 发 掘 工 作 就 恢复 了 。1953 年 , 古 状 椎 动物 研究 室 成 为 中 国 科 学 院 直属 的 一 个 独立 的 研究 室 , 1957 年 成 为 独立 的 研究 所 , 同 年 创刊 的 《 古 肴 椎 动物 学 报 》CVerteprata Palasiatica) 是 当时 世界 上 改 一 的 古 肴 椎 动物 方面 的 专门 学 术 期 刊 。 到 60 年 代 中 期 , 古 状 椎 动物 与 古人 类 研究 所 已 成 为 世界 上 最 大 的 一 个 古 状 椎 动物 研究 机 构 和 重要 的 研究 中 心 。 在 这 一 时 期 取得 的 主要 成 果 可 以 从 以 下 几 个 方面 表现 出 来 。 古 鱼 类 学 ”这 一 时 期 , 不 仅 在 泥 盆 纪 的 无 僻 类 、 盾 皮 鱼 类 、 棘 鱼 类 和 总 鳍 鱼 方面 有 大 量 的 发 现 , 而 且 许多 标本 的 内 部 构造 保存 321 极为 精美 ,许多 类 群 具 有 强烈 的 地 方 色 彩 ,这 些 发 现 引起 了 全 世界 的 注意 。 无 颌 类 和 觅 甲 鱼 类 对 我 国 南 方 泥 盆 纪 非 海 相 地 层 的 划分 和 对 比 起 着 极 大 作用 , 并 且 扩 大 了 无 颌 类 的 分 布 范围 。 对 于 最 原始 的 有 颌 兰 椎 动物 一 一 盾 皮 鱼 类 的 研究 也 在 这 一 时 期 有 长 足 的 进展 , 在 西南 诸 省 发 现 较 多 。 在 彩 甲 鱼 类 方面 所 取 得 的 一 个 重要 的 进展 是 早 泥 盆 世 以 云南 鱼 (Yzzzzazzolezpis) 为 代表 的 有 睛 甲鱼 类 动物 群 的 发 现 和 研究 , 它 与 多 鲤鱼 类 及 盔甲 鱼 类 构成 华南 早 泥 盆 世 鱼 形 动物 群 的 主体 。 云 南 、 广 西 不 少 地 点 的 早 泥 盆 世 地 层 中 发 现 一 批 保存 极 好 的 总 鳍 鱼 类 标本 , 不 仅 数 量 较 多 , 而 且 种 类 丰富 , 尤 其 难得 的 是 保存 了 较 好 的 内 颅 标本 。 在 这 一 时 期 还 发 现 和 研究 了 古生代 末期 至 中 生 代 初 期 的 古 鳃 类 及 全 骨 鱼 类 , 以 及 中 生 代 晚期 的 原始 真 骨 鱼 类 。50 年 代 , 刘 东 生 等 分 别 研究 了 甘肃 和 陕西 的 古 鳃 类 、 亚 全 骨 鱼 类 和 全 骨 鱼 类 。60 年 代 中 期 , 在 天 山北 翘 及 吐鲁番 盆地 的 上 二 奉 统 中 采集 到 一 批 相 当 好 的 古 鳃 类 化 石 , 它 们 具有 人 鲜明 的 地 方 特色 。 与 此 同时 , 在 这 一 地 区 的 吐 谷 鲁 群 中 采 到 一 批 以 又 鳞 鱼 为 主 的 鱼 化 石 , 几 乎 全 是 新 的 属 种 。 进 入 70 年 代 后 ,在 四 川 、 湖 南 等 地 相继 发 现 一 批 侏 罗 纪 的 古 鳃 类 和 全 骨 鱼 类 化 石 。 1963 年 出 版 了 关于 华北 狼 鳍 鱼 的 专著 , 对 这 一 和 久负盛名 的 鱼 化 石材 料 进行 了 综合 整理 。 在 宁夏 、 甘 肃 、 内 蒙古 和 浙江 等 地 发 现 了 中 华 弓 鳍 鱼 , 对 于 阐明 含 鱼 地 层 时 代 及 其 沉积 环境 有 了 新 的 认识 。 上 古老 的 印 类 代表 北 票 乌 CPeibpiaostexs) 也 广泛 分 布 在 东北 、 华 北 、 西 北 九 个 省 区 的 动物 群 中 , 对 探讨 原始 真 骨 鱼 类 的 系统 关系 具有 重要 意义 。 对 东北 中 生 代 鱼 化 石 的 研究 还 表明 , 这 一 地 区 在 中 、 晚 侏 罗 世 到 晚 白垩 世 早 期 之 间 曾 断断续续 受到 不 同 程度 的 海 侵 . 从 50 年 代 起 在 东南 沿海 发 现 322 了 大 量 中 生 代 晚期 鱼 化 石 , 为 解决 真 骨 鱼 类 的 演化 、 分 类 及 分 布 规律 等 问题 提供 了 必要 的 依据 。 古 爬 行 类 ”50 年 代 起 , 在 杨 钟 健 领 导 下 在 山西 发 现 了 保存 很 好 的 二 又 纪 及 三 和 至 纪 爬 行 类 化 石 , 种 类 众多 , 如 二 齿 兽 类 的 中 国 肯 氏 兽 (Sizo&azzzezzeyeria)、 假 鳄 类 的 山西 鳄 (CShnansisxchzs) 和 大 齿 类 的 中 国 颌 兽 (CSznzognathzs) 等 。60 年 代 , 古 肴 椎 动物 与 古 人 类 研究 所 在 新 疆 组 织 了 几 个 考察 队 , 对 50 年 代 发 现 水 龙 兽 动物 群 的 地 点 又 有 新 的 收 获 , 发 现 4 个 含 化 石 层 位 , 从 下 至 上 依次 为 二 齿 兽 动物 群 、 水 龙 兽 动 物 群 、 肯 氏 兽 动物 群 和 四 足 类 与 古 鳞 类 动物 群 。 新 疆 的 动物 群 性 质 和 顺序 与 南非 十 分 一 致 , 具 有 人 鲜明 的 冈 瓦 纳 色 彩 , 而 与 华北 的 情况 有 所 不 同 。 在 湖南 桑 植 中 三 友 世 发 现 的 芙蓉 龙 CLotosaxzrxs) 由 于 其 十 分 奇特 的 性 质 而 建立 了 一 个 新 科 , 使 过 去 散 见 于 世界 各 地 中 三 麦 世 类 似 的 化 石 亦 可 归 和 人 人 本科。 同时 还 找到 一 些 幻 龙骨 骼 , 使 海 、 陆 相 三 又 纪 的 对 比 具 备 了 可 能 的 条 件 。 解放 后 , 首 先 在 山东 莱阳 发 现 了 青岛 龙 和 慌 龙 蛋 化 石 , 继 而 又 先后 发 现 了 马 门 溪 龙 和 去 也 国 HR 加 (Shantuzgosax7rzs) 的 完整 骨架 。 在 四 川 发 现 大 批 忍 龙 化 石 , 包 括 肉食 龙 和 剑 龙 的 较 完 整 骨架 。 这 一 时 期 的 发 现 表 明 , 我 国 的 恐龙 化 石 地 点 遍布 四 方 , 从 黑龙 江 畔 到 青藏 高 原 . 从 山东 半岛 到 新 疆 、 从 内 蒙古 草原 到 两 广 丘 陵 均 有 分 布 。 四 川 的 中 生 代 早 期 地 层 含 有 3 个 恐龙 动物 群 , 即 珍珠 冲 组 的 禄 丰 蜥 龙 动物 群 、 自流 井 组 的 蜀 龙 动物 群 和 上 沙 溪 庙 组 的 马 门 溪 龙 动物 群 。 早 白垩 世 的 慌 龙 地 点 主要 分 布 在 山东 和 新 疆 , 晚 白垩 世 的 称 龙 地 层 则 更 多 了 , 在 山东 、 黑 龙 江 、 广 东 、 新 疆 和 内 蒙古 等 地 都 有 发 现 。 如 龙 蛋 化 石 也 极为 丰富 , 通 布 我 国 几 个 主要 地 区 , 可 以 作为 野外 确切 划 ( MazazezzcjRzsaz7US ) 分 中 生 代 与 新 生 代 界线 既 可 靠 又 迅速 的 手 段 , 并 探讨 其 与 各 类 和 负 龙 的 亲缘 关系 , 触 及 和 恐 龙 的 进化 、 迁 徙 和 绝 灭 等 问题 。 在 青藏 高 原 东部 找到 了 海拔 最 高 的 恐龙 化 石 地 点 , 为 解答 青藏 高 原 隆 升 之 恋 提 供 了 极为 重要 的 线索 。 50. 第 代 先 后 发 现 了 贵州 龙 和 5 击 和 本 龙 CNanichnazgosax7w5) 等 水 生疏 行 动物 ,其 后 发 现 水 生疏 行动 物 还 分 布 于 四 川 、 云 南 、 贵 州 、 湖北 、 广 西 、 安 徽 、 西 藏 等 地 , 分 别 属于 鱼 龙 、 鳍 龙 、 海 蜥 、 槽 齿 龙 等 门类 。 杨 钟 健在 1965 年 根据 对 新 疆 发 现 的 准噶尔 可 龙 CDzzxmzgaripterxs) 的 研究 , 提 出 了 翼 龙 目 可 分 为 3 个 亚 目的 新 见解 .此 外 , 在 蜥 蝎 类 、 钨 浆 类 、 钱 类 等 方面 亦 不 断 有 新 的 发 现 , 其 中 龟 浆 类 方面 已 经 做 了 初步 的 归纳 总 结 工作 。 十 哺乳 动物 “经 过 这 一 时 期 的 努力 , 已 初步 确立 了 中 国 新 生 代 各 个 阶段 的 代表 性 哺 乳 动物 群 的 特征 , 并 可 用 于 进行 洲际 对 比 。 1960 年 周明 镇 报道 了 新 疆 吐 鲁 番 盆 地 发 现 的 原 疏 角 兽 (Proainoceros) 化 石 , 首 次 记录 了 我 国 古 新 世 地 层 的 存在 。 60 年代 在 新 疆 火 焰 山 地 区 和 70 年 代 在 内 蒙古 四 子 王 旗 发 现 了 更 多 的 古 新 世 化 石材 料 。 古 新 世 更 有 意义 的 成 果 是 华南 红 层 中 几 个 不 同 层 位 的 哺 乳 动物 化 石 的 发 现 与 研究 , 仅 广东 南 雄 、 江 西 池 江 、 讲 南 茶 陵 、 安 徽 潜 山 等 盆地 就 发 现 了 17 个 目 近 20 个 科 100 余 种 动物 , 化 石 显 示 本 地 区 的 特有 动物 占 绝对 优势 , 表 明 亚洲 北 部 在 古 新 世 的 大 部 分 时 间 内 在 东 、 西 方向 上 分 别 与 北美 和 欧洲 相隔 离 。 江西 新 余 、 山 东 昌 乐 、 临 胸 等 地 在 解放 后 最 早 发 现 了 早 始 新 世 哺 乳 动物 , 其 后 在 新 疆 吐鲁番 盆地 、 内 蒙古 巴 彦 乌 兰 和 湖南 衡阳 又 发 现 更 多 的 始 新 世 哺 乳 动物 。 卢 氏 动 物 群 的 发 现 和 研究 是 始 新 世 哺 乳 动 物 方面 最 重要 ( 开 xezcjhoxsaz7zas ) 的 收获 之 一 。 此 外 , 还 在 河南 吴 城 、 云 南 和 贵州 一 些 红色 盆地 、 山 西 垣 曲 、 广 西 百色 等 地 发 现 不 少 很 有 意义 的 始 新 世 化 石 地 点 。 这 一 时 期 发 现 了 众多 中 中 新 世 化 石 地 点 , 包 括 新 确认 的 山 旺 动物 群 以 及 南京 方 山 洞 玄 观 组 、 江 苏 泗 洪 下 草 湾 组 、 河 北 磁 县 彰 武 组 、 陕 西 临 省 冷水 沟 组 、 河 北 张 北 汉 诺 坝 组 、 河 南 洛 阳 洛 阳 组 等 。 原 始 无 角 犀 类 的 存 在 和 大 量 有 角 犀 类 的 出 现 是 我 国 中 中 新 世 哺 乳 动物 组 合 的 一 个 重要 特征 。1975 年 , 在 西 藏 发 现 了 晚 中 新 世 的 两 个 三 趾 马 动物 群 , 即 藏 南 吉 隆 沃 马 和 藏 北 比如 布 隆 两 个 地 点 , 化 石 组 合 显示 当时 的 海拔 位 置 已 经 相当 高 , 至 少 在 1000 m 以 上 , 为 研究 青藏 高 原 的 隆 升 过 程 提供 了 极其 重要 的 化 石 证 据 。 在 陕西 蓝田 发 现 了 不 同 层 位 的 三 趾 马 动物 群 , 在 河北 泥 河 湾 、 陕 西 渭南 、 甘 肃 灵 台 等 地 都 发 现 有 三 趾 马 及 三 趾 马 动物 群 的 成 员 与 真 马 化 石 共 存 。 在 禄 丰 的 煤 系 地 层 内 发 现 了 腊 玛 古 猿 动 物 群 , 腊 玛 古 猿 CRaxzapztjpecxs) 和 西 瓦 古 猿 CSiuapztjhecus) 都 保存 得 相当 好 , 对 深入 研究 和 对 比 古 猿 化 石 提 供 了 有 利 条 件 。 在 陕西 蓝田 发 现 的 含有 猿人 化 石 的 公 王 岭 动物 群 , 带 有 很 浓 的 南方 或 东洋 动物 界 的 色彩 , 时 代为 中 更 新 世 早 期 。 早 更 新 世 的 地 点 则 在 泥 河 湾 发 现 不 少 , 另 外 , 还 新 发 现 了 山西 芮 城西 候 度 等 地 点 。 而 河北 迁 安 爪 村 、 山 西 闭 县 峙 峪 、 陕 西 蓝田 涝 池河 、 河 南安 阳 小 南海 等 地 点 则 是 晚 更 新 世 的 代表 性 地 点 。 经 裴 文中 等 的 研究 , 华 南 更 新 世 的 “大 熊猫 一 剑 齿 象 动物 群 ” 可 以 划分 为 早 、 中 、 晚 不 同 时 期 , 南 方 非 洞穴 堆积 中 的 更 新 世 哺 乳 动物 群 则 发 现 于 云南 元 谋 和 四 川 资 阳 。 1978 年 以 来 ”1978 年 是 不 平凡 的 一 年 , 中 国共 产 党 改革 开放 政策 的 春风 带 来 了 我 国 古 兰 椎 动物 学 事业 发 展 的 又 一 个 春天 。 古 痛 椎 动物 学 的 研究 水 平 得 到 极 大 提高 , 国 际 合 3828 作 与 交流 十 分 活跃 , 开 展 了 中 美 、 中 加 、 中 日 、 中 澳 、 中 德 等 古 兰 椎 动物 考察 和 研究 项 目 , 取 得 了 丰硕 的 有 重大 国际 影响 的 成 果 , 特 别 是 在 鸟 类 、 哺 乳 类 和 鱼 类 的 起 源 和 早期 演 化 研究 上 获得 重要 的 发 现 与 进展 , 引 起 国际 学 术 界 的 高 度 重 视 , 中 国 已 成 为 当代 国际 古 肴 椎 动物 学 研究 的 热点 地 区 。 以 下 从 不 同 生 物 门类 方面 来 看 这 一 时 期 中 国 兰 椎 动物 学 研 究 所 取得 的 成 就 。 古 鱼 类 学 ”在 我 国 云南 早 泥 盆 世 地 层 中 发 现 的 杨 氏 鱼 , 根 据 传 统 的 看 法 , 很 容易 将 它 置 于 四 足 动物 的 祖先 类 群 中 。 但 张 弥 曼 研 究 发 现 , 杨 氏 鱼 脑 颅 中 无 法 找到 供 内 上 鼻 管 从 鼻腔 通 到 口腔 顶部 的 内 鼻孔 , 由 于 在 杨 氏 鱼 中 发 现 这 种 “反常 ”现象 , 对 扇 鳍 鱼 类 的 所 谓 “ 内 鼻孔 ”提出 了 异议, 使 得 扇 鳍 鱼 类 作 为 四 足 动物 “祖先 ”的 地 位 动 播 , 而 使 肺 鱼 比 扇 鱼 鱼 更 接近 四 足 动物 的 观点 得 到 复苏 。 在 同一 时 代 地 点 中 发 现 的 斑 鳞 鱼 的 意 想不到 的 特征 组 合 , 对 辐 鱼 鱼 类 和 肉 鱼 鱼 类 的 定义 提出 了 质疑 , 对 硬 骨 鱼 进化 模式 的 解释 产生 了 重大 影响 , 并 填补 了 硬 骨 鱼 类 和 非 硬 骨 鱼 类 之 间 缺 失 的 环节 。 早期 肴 椎 动物 的 微 体 化 石 研究 自 1984 年 以 来 取得 了 令 人 振奋 的 成 绩 , 填 补 了 花 鳞 鱼 、 环 鱼 、 辐 鳞 鱼 和 软骨 鱼 4 个 亚 纲 的 记录 。 在 塔里木 盆地 、 西 秦岭 及 香港 地 区 发 现 了 志 留 纪 和 泥 盆 纪 的 鱼 类 化 石 群 。 首 次 认识 到 志 留 纪 和 泥 贫 纪 早期 的 无 颌 类 和 鱼 类 曾经 生存 于 海 相 环境 , 这 对 海 相 一 非 海 相 地 区 的 对 比 至 关 重 要 。 对 我 国 北 方 陆 相 侏 罗 一 白垩 系 界 线 的 鱼 群 进行 了 深入 的 研究 , 发 现 鱼 类 化 石 可 明显 分 为 早 、 晚 两 个 组 合 , 即 早期 的 北 票 乌 一 狼 鳍 鱼 一 吉 南 鱼 组 合 和 晚期 的 副 狼 鳍 鱼 一 真 骨 鱼 类 组 合 。 同 一 时 期 的 鱼 群 还 发 现 于 新 疆 准 噶 尔 和 吐鲁番 、 甘 肃 酒泉 、 陕 甘 宁 、 内 蒙古 324 固 阳 、 页 北 、 吉 林 三 源 浦 、 山 东 菜 阳 、 黑 龙 江东 部 等 盆地 中 。 在 中 国 北方 的 热 河 群 及 相 当地 层 中 发 现 的 鱼 类 化 石 达 29 属 43 种 ,分 属 6 目 11 科 。 对 中 国 东 部 中 新 生 代 含油 地 层 中 的 大 量 鱼 化 石 进行 了 相当 精细 的 系统 分 类 研究 与 记 述 , 并 对 化 石 产 出 地 层 的 时 代 、 层 位 、 对 比 、 化 石 鱼 类 组 合 及 古 动物 地 区 和 生态 环境 等 问 题 做 了 深入 的 分 析 、 比 较 和 推论 , 得 出 了 产 鱼 化 石 地 层 为 海陆 过 渡 相 或 沿海 河 湖 相 沉积 的 结论 , 这 些 结 论 对 该 区 石油 地 质 勘探 工作 很 有 参考 价值 。 这 些 鱼 类 化 石 不 仅 可 以 为 一 些 层 段 提 供 确定 时 代 的 依据 , 而 且 可 以 作为 分 层 的 辅助 佐证 。 低 等 四 足 类 ”以往 在 中 国 发 现 的 两 栖 类 化 石 少 得 可 怜 ,但 在 这 一 时 期 有 很 大 的 进展 。 离 片 椎 类 和 石 谈 蜥 类 作为 最 原始 陆 生 四 足 类 的 代表 ,在 生物 进化 上 占有 非常 重要 的 地 位 。 在 新 疆 芦 草 沟 组 和 河南 济源 上 石 盒子 组 中 发 现 了 石炭 晰 类。 在 甘肃 玉 门 大 山口 晚 二 春 世 地 层 中 石 痰 蜥 和 离 片 椎 两 类 化 石 都 有 发 现 , 可 以 与 华北 、 新 疆 、 俄 罗斯 及 南非 同时 代 的 疹 椎 动物 群 进行 对 比 。 在 辽西 的 热 河 群 地 层 中 首次 发 现 中 国 的 中 生 代 有 尾 两 栖 类 和 无 尾 两 栖 类 , 它们 都 是 滑 体 两 栖 类 的 化 石 代 表 , 为 解决 古老 的 两 栖 类 进化 、 发 展 成 现代 类 型 的 研究 提供 了 重要 的 线索 。 1979 年 在 四 川 自贡 大 山 铺 出 土 了 大 量 慌 龙 化 石 , 包 括 蜥 龙 类 、 肉 食 龙 类 、 剑 龙 类 、 鸟 脚 类 和 辟 龙 类 的 完整 骨架 , 使 这 个 地 点 成 为 世界 上 最 著名 的 地 点 之 一 。1986 年 组 织 实 施 的 中 加 慌 龙 考察 计划 在 全 世界 也 称 得 上 是 相当 重要 的 , 考 察 地 点 包括 新 疆 和 内 蒙古 等 地 , 采 集 到 大 量 恐 龙 化 石材 料 , 如 新 疆 将 军 庙 地 区 的 完整 肉食 龙骨 架 、 超过 30 严 长 的 亚 洲 最 大 的 蜥 脚 类 化 石 等 , 仅 1988 年 的 考察 活 动 就 采集 到 约 25 吨 中 侏 罗 一 晚 白 垩 世 的 化 石 , 这 些 材 料 对 更 好 地 认识 慌 龙 的 进化 和 分 布 有 重要 意义 。90 年 代 的 中 日 丝绸 之 路 恐龙 考察 也 在 中 生 代 陆 相 地 层 及 其 疏 龙 化 石 方面 收获 颇 丰 , 在 探讨 中 生 代 时 期 中 亚 地 区 称 龙 的 起 源 、 扩 散 和 分 布 方面 取得 一 系列 新 成 果 。 1996 年 以 来 , 在 辽西 北 票 四 合 屯 发 现 了 一 些小 型 兽 脚 类 和 疏 龙 化 石 , 它 们 与 生存 于 德 国 索 伦 霍 芬 晚 侏 罗 世 的 美 合龙 非常 接近 , 可 以 归 人 同一 科 。 所 谓 的 “中 华龙 鸟 ”“ 原 始 祖 鸟 ” 和 “尾羽 乌 ” 等 都 是 小 型 兽 脚 类 恐龙 , 它们 也 非常 接近 于 乌 类 , 长 有 羽毛 “中 华龙 鸟 ” 长 着 有 些 类 似 于 鸟 类 绒 羽 的 结构 , “原始 祖 鸟 ”和 “尾羽 鸟 ” 长 着 非常 类 似 于 乌 类 体 羽 的 结构 ,“ 北 票 龙 ”和 “中 华 鸟 龙 ” 的 羽毛 构造 也 相当 显著 。 这 些 发 现 使 羽毛 不 能 再 作 为 鸟 类 的 鉴定 特征 , 也 为 乌 类 的 丸 龙 起 源 说 提供 了 证 据 。 怜 行 类 的 另 一 个 重大 发 现 来 自 甘 肃 玉 门 大 山口 的 上 二 友 统 , 兽 孔 类 和 大 曙 龙 类 化 石 丰富 , 为 探讨 早期 兽 孔 类 的 系统 发 育 提 供 了 素材 。 古 鸟 类 ”最 重要 的 突破 来 源 于 对 早期 鸟 类 的 发 现 和 研究 , 这 一 工作 始 于 80 年 代 ,, 早 白垩 世上 甘肃 鸟 (Ganxsxs) 的 发 现 标 志 着 这 一 研 究 领 域 的 开端 。1989 年 9 月 , 古 兰 椎 动物 与 古人 类 研究 所 的 研究 人 员 在 辽宁 西部 发 现 了 3 件 形 态 特别 的 化 石 , 经 确认 它们 是 中 生 代 鸟 类 , 是 当时 除 德 国 始祖 鸟 以 外 时 代 最 早 的 鸟 类 , 这 一 重要 的 发 现 拉 开 了 辽西 中 生 代 鸟 类 研究 的 序幕 。1994 年 以 来 在 辽西 地 区 发 现 了 以 孔子 鸟 〈Coz ywcizsornis) 为 代表 的 中 生 代 鸟 类 群 。 这 些 新 的 发 现 不 仅 丰富 了 我 国 中 生 代 乌 类 的 种 类 和 数量 , 而 且 将 鸟 类 在 我 国 的 历史 向 前 推进 。 辽 西 中 生 代 鸟 类 化 石 包括 蜥 乌 亚 纲 和 今 鸟 亚 纲 在 我 国 的 最 早 种 类 , 还 具有 这 两 个 亚 纲 分 异 产生 的 若干 不 同类 型 的 代表 。 因 此 , 辽 西 中 生 代 鸟 类 动物 群 在 早期 鸟 类 的 演化 历史 上 占有 无 可 争议 的 重要 位 置 。 孔子 乌 产 于 辽西 地 区 义 县 组 底部 , 被 归 人 蜥 鸟 亚 纲 , 具 有 一 些 比 始祖 鸟 进 步 的 特征 。 侯 连 海 等 人 经 过 研究 得 出 一 些 新 认识 : 早期 鸟 类 的 分 异 在 晚 侏 罗 世 已 经 开始 , 和 孔子 鸟 晓 的 出 现 , 使 人 们 对 这 一 与 砚 食 有 直接 关系 的 构造 的 发 生 和 历史 得 到 进一步 的 了 解 ; 辽西 鸟 类 的 形态 研究 ,使 我 们 对 早期 鸟 类 的 演化 , 特别 是 与 飞行 有 关 的 肩 带 、 前 肢 和 胸骨 的 演 化 有 了 比较 系统 的 认识 。 尽 管 我 国 早 期 鸟 类 研究 取得 了 一 系列 重大 进展 , 但 是 , 乌 类 起 源 仍然 是 一 个 没有 完全 破解 的 谜 。 在 辽西 发 现 的 大 量 早 期 乌 类 和 带 毛 的 称 龙 化 石 为 解决 鸟 类 起 源 的 争论 带 来 了 曙光 。 然 而, 这 些 发 现 并 没有 解决 这 一 难题 , 而 是 使 鸟 类 的 起 源 和 进化 问题 变 得 更 加 复杂 和 模糊 起 来 。 乌 类 的 真正 祖先 , 应 该 到 更 为 古老 的 地 层 中 去 寻 找 , 我 国 的 辽西 地 区 则 是 世界 上 最 有 和 希望 的 地 区 。 古 哺 乳 动物 ”中生代 哺乳 动物 研究 取得 重大 进展 , 在 辽西 地 区 热 河 群 地 层 中 发 现 了 张 和 兽 化 石 。 张 和 兽 牙 齿 、 头 骨 和 其 他 部 分 的 骨骼 所 具有 的 特点 有 力 地 证 明了 原 兽 类 在 很 久 以 前 就 从 哺乳 动物 演化 的 主干 上 分 化 开 了 。 张 和 兽 是 目前 原始 兽 类 中 惟一 保存 骨架 的 类 群 , 其 肢体 形态 信息 是 迄今 为 止 了 解 原 始 兽 类 身体 形态 的 惟一 直接 依据 。 在 对 一 些 哺 乳 动物 门类 , 如 吕 齿 类 、 免 形 类 、 灵 长 类 、 奇 蹄 类 和 长 鼻 类 等 的 起 源 和 进化 方面 取得 重大 进展 。 江 苏 淋 阳 的 始 新 世 上 黄 动物 群 包含 12 目 60 余 科 动物 , 对 它们 的 研究 得 到 了 众多 哺乳 动物 的 系统 演化 和 历史 生物 地 理 方 面 的 新 见解 , 尤 其 是 高 级 灵 长 类 祖先 类 型 曙 猿 (CEoszzzzas) 的 发 现 , 证 实 了 亚 洲 东 部 应 是 高 级 灵 长 类 的 起 源 地 。 在 山西 垣 曲 盆地 也 发 现 了 曙 狼 化 石 , 对 垣 曲 等 地 的 研 325 究 使 我 们 了 解 到 我 国 始 新 世 中 期 小 哺乳 动物 群 的 基本 面貌 以 及 这 一 时 期 动物 群 的 某 些 变 化 趋势 。 山 东 昌 乐 五 图 早 始 新 世 的 哺乳 动物 化 石 研究 也 取得 很 多 成 果 。 对 渐 新 世 小 哺乳 动物 群 及 生物 地 层 学 方 面 的 研究 成 果 丰 硕 ,包括 对 内 蒙古 阿 左 旗 、 乌 兰 塔塔尔 、 克 克 阿 木 、 伊 克昭 盟 千 里 山地 区 、 苏 左 旗 嘎 顺 音 阿 得 格 、 宁 夏海 原 圳 家 窝 窝 、 云 南 曲靖 华 家 冲 、 甘 肃 兰 州 贫 地 的 渐 新 世 动 物 群 的 研究 。 对 兰州 盆地 这 一 时 期 动物 群 的 研 究 还 为 青藏 高 原 的 隆 升 时 间 和 程度 提供 了 重 要 证 据 。 在 这 一 时 期 , 改 变 了 我 国 在 晚 第 三 纪 研 究 方面 的 落后 状况 , 其 中 最 突出 的 成 就 在 于 对 我 国 晚 第 三 纪 三 趾 马 及 其 他 哺乳 动物 〈 如 电 狗 ) 的 研究 工作 .。 对 华北 的 一 些 重要 地 点 , 如 山西 榆 社 、 甘 肃 临 夏 、 陕 西府 谷 和 新 疆 准 噶 尔 等 盆地 , 进 行 了 大 量 的 野外 考察 和 化 石 采集 工作 , 并 对 各 博物 馆 收藏 的 早年 标本 进 行 了 重新 研究 , 包 括 长 鼻 目 、 食 肉 目 、 偶 蹄 目 和 奇 蹄 目的 不 同化 石 类 型 , 提 出 了 许多 新 见解 和 令 人 信服 的 结论 , 使 我 国 古 哺乳 动物 学 进入 了 国际 先进 行列 。 发 现 了 和 县 人 和 巫山 人 等 化 石 及 其 共生 的 哺乳 动物 群 , 与 巫山 人 同一 层 位 出 土 的 有 包括 巨 猿 在 内 的 100 多 种 哺乳 动物 化 石 。 在 安徽 繁昌 孙 村 也 发 现 了 早 更 新 世 早 期 的 高 等 灵 长 类 和 其 他 哺乳 动物 化 石 。 对 第 四 纪 的 真 马 化 石 的 分 类 演化 进行 了 系统 总 结 , 并 对 第 四 纪 哺 乳 动 物化 石 与 气候 环境 的 关系 进行 了 多 方面 的 深入 研究 。 展望 21 世纪 , 中 国 的 古 脊 椎 动物 学 研究 还 任 重 而 道 远 , 还 有 许多 重大 的 科学 问题 有 待 发 现 和 解决 , 兰 椎 动物 各 个 门类 的 起 源 和 进化 仍然 是 需要 深入 探索 的 课题 。 中 国有 发 育 完整 的 各 时 代 地 层 , 含 有 从 鱼 类 到 哺乳 类 的 丰富 化 石材 料 , 为 高 水 平 的 古 兰 椎 动物 学 326 研究 提供 了 重要 的 物质 基础 。 在 21 世纪 ,中 国 的 古 肴 椎 动物 学 研究 必 将 继续 在 国际 上 为 中 国 的 自然 科学 发 展 赢得 更 大 的 声誉 。 参考 文献 张 永 红 : 探索 生物 类 群 的 起 源 与 进化 ,《 百 科 知 识 》,(3) ,1999。 周明 镇 : 中 国 的 古 肴 椎 动物 学 研究 〈1949 一 1979), 《 古 着 椎 动物 与 古人 类 为 17 (4), 1979。 杨 钟 健 : 中 国 古 肴 椎 动物 化 石 研究 的 回顾 和 成 就 ,《 科 学 通报 》,23,1957。 ( 邓 涛 ) 脊椎 动物 起 源 突 破 性 的 化 石 发 现 (Breakthrough Fossil Discovery of the Origin of Vertebrates ) 1995 以 来 , 我 国 科学 家 在 状 椎 动物 起 源 和 早期 演化 科学 领域 取得 了 若干 突破 性 的 科 学 成 果 . 5. 2 亿 年 早期 脊椎 动物 化 石 (包括 云 南 虫 、 海 口 鱼 、 昆 明 鱼 和 海口 虫 ) 在 我 国 云 南 澄江 和 昆明 海口 两 地 寒 武 纪 早 期 帽 天 山 页 岩 地 层 中 的 发 现 , 不 仅 将 销 椎 动物 起 源 的 历 史前 推 到 寒 武 纪 大 爆发 事件 , 而 且 为 回答 诸 如 兰 椎 动物 兰 椎 骨 、 牙 齿 和 前 端 分 节 的 起 源 , 什么 是 脊椎 动物 , 兰 椎 动物 祖先 的 形态 , 它 们 的 食性 与 生活 环境 又 是 如 何等 基本 科学 问 题 提供 了 科学 依据 。 有关 的 成 果 分 别 已 在 JVatzzre、Sciezce Progress 和 Bioessa 等 杂志 上 发 表 。 兰 椎 动物 起 源 和 早期 演化 是 一 个 备 受 瞩 目 却 又 令 人 困惑 的 进化 事件 .由 于 这 一 事件 , 地 球 上 开始 出 现 了 最 了 不 起 的 一 类 生物 一 一 兰 椎 动物 。 人 类 对 兰 椎 动物 起 源 问题 的 关注 可 以 追溯 到 人 类 对 进化 以 及 对 兰 椎 动物 这 标 生命 树 作 为 人 类 的 母亲 树 有 了 最 初 的 认同 之 后 , 即 1859 年 达尔 文 进化 论 问世 之 后 。 20 世纪 以 来 , 肴 椎 动物 起 源 和 早期 演化 无 论 在 理论 方面 还 是 化 石 发 现 方面 均 未 取得 令 人 满意 的 科学 成 果 。 关 椎 动物 从 何 时 开始 出 现 , 如 何 开 始 、 演 变 , 最 早 的 祖先 又 是 什 么 ? 这 些 问题 长 期 困扰 着 我 们 。 将 要 告别 20 世纪 的 2 个 月 内 , 英 国 的 Natzre 先后 两 次 分 别 报道 了 来 自 昆明 5. 2 亿 年 前 的 原始 兰 椎 动物 昆明 鱼 、 海 口 鱼 和 海口 虫 的 发 现 。 这 些 化 石 的 发 现 不 仅 将 肴 椎 动物 化 石 记 录 前 推 到 寒 武 纪 早期 , 而 且 其 中 的 海 口 虫 以 其 完好 的 保存 方式 , 展 现 了 一 幅 活 生 生 的 包括 人 类 在 内 疹 椎 动物 远 祖 的 肖像 。 解 剖 学 重要 细节 表明 : 海口 虫 不 仅 与 文昌 鱼 之 间 存 在 着 惊人 的 相似 性 ,而 且 众多 的 特征 ,如 端 脑 、 原 关 椎 、 侧 眼 、 软 骨 化 的 鳃 弓 和 矿 化 的 咽 齿 等 则 显示 出 海口 虫 可 能 是 一 种 原始 的 肴 椎 动物 。 神 经 肴 (neural crest) 派生 物 《如 软骨 化 的 鳃 号 和 矿 化 的 咽 齿 ) 在 海口 虫 的 发 现 , 证 明海 口 虫 已 实现 从 三 胚层 的 无 兰 椎 阶段 向 四 胚层 的 兰 椎 阶段 这 一 根本 性 的 飞 妈 。 海 口 虫 处 于 头 索 动物 与 脊 椎 动物 的 分 又 点 附近 且 向 兰 椎 动物 方向 演化 这 一 关键 性 位 置 , 为 探索 肴 椎 动物 起 源 和 早期 演化 的 历史 提供 了 科学 依据 。 关 椎 动物 的 再 认识 一 一 神经 硝 是 养 椎 动 物 起 源 与 演化 的 关键 性 特征 ”科学 认识 过 程 是 一 个 不 断 否 定 的 认识 过 程 。 什 么 叫做 肴 椎 动物 ? 原 以 为 用 兰 椎 〈 或 原 脊 椎 ) 的 存在 与 否 来 界定 肴 椎 动物 是 一 种 既 简 单 而 又 可 行 的 方法 ,但 这 一 方法 用 来 鉴定 盲 鳗 (Hagfish) 是 否 是 兰 椎 动物 时 却 碰 到 了 麻烦 。 盲 鳗 具 有 头颅 等 肴 椎 动物 所 特有 的 特征 却 没 有 关 椎 这 一 事实 , 挑 战 了 以 兰 椎 〈 或 原 兰 椎 ) 的 存在 来 界定 肴 椎 动物 这 一 传统 性 的 依 据 . 于 是 出 现 了 有 头 类 (craniates ) 这 一 概念 。 这 一 概念 强调 头颅 的 重要 性 , 将 原 有 兰 椎 动 物 广 义 化 , 将 已 具 头 颅 但 不 具 兰 椎 〈 甚 至 于 原 脊 椎 ) 的 盲 鳗 涵 盖 在 “有 头 类 ”这 一 分 类 系统 内 。 有 头 类 这 一 新 提出 来 的 概念 在 界定 海口 虫 时 碰 到 了 另 一 类 麻烦 .海口 虫 存在 原 脊 椎 , 可 用 肴 椎 〈 或 原状 椎 ) 的 定义 来 界定 它 为 兰 椎 动物 。 但 这 一 动物 没有 明确 的 头颅 , 无 法 用 “有 头 类 ”来 界定 它 为 兰 椎 动物 或 有 头 类 。 若 区 分 关 椎 动物 与 无 背 椎 脊 索 动 物 之 间 的 关键 特征 既 不 在 肴 椎 (或 原 肴 椎 ), 又 不 在 头颅 , 那 么 什么 才 是 关键 特征 呢 ? 最 近 研 究 发 现 : 肴 椎 动物 在 胚胎 发 育 早 期 存在 着 无 兰 椎 动物 所 没有 的 一 种 叫做 神经 兰 (Neural crest) 的 组 织 。 这 一 组 织 以 直接 或 间接 方式 参与 了 大 量 肴 椎 动物 所 特有 的 组 织 和 构造 的 发 生 过 程 。 有 人 把 神经 脊 这 一 组 织 解 释 为 第 四 胚层 。 第 四 胚层 〈 或 神经 脊 ) 很 可 能 就 是 区 分 肴 椎 动物 与 无 董 椎 冰 索 动物 之 间 的 关键 特征 。 第 四 胚层 的 出 现 是 使 脊椎 动物 成 为 一 支 最 为 成 功 的 动物 类 群 的 主要 原因 。 第 四 胚 层 派生 物 在 海口 虫 的 发 现 表 明 : 第 四 胚层 在 兰 椎 动物 演化 的 黎明 期 就 已 经 出 现 了 。 鉴 于 神经 肴 是 界定 肴 椎 动物 最 具 关键 性 的 特征 , 陈 均 远 等 在 最 近 一 篇 文章 中 提出 用 神经 兰 动 物 〈Cristozoa) 这 一 名 词 来 代替 原 有 的 有 头 类 。 再 现 养 椎 动物 远 祖 的 肖像 ”来自 昆 明海 口 5. 2 亿 年 前 300 余 条 鱼 状 海口 虫 化 石 的 发 现 , 为 再 现 兰 椎 动物 祖先 生活 习性 、 形 态 学 和 解剖 学 特征 提供 了 可 能 . 大 小 只 有 3 cm 的 动物 不 仅 保存 了 眼 、 性 腺 、 心 胜 、 血 管 、 痛 索 、 肠 道 、 生 殖 腺 等 构造 , 还 保存 了 神经 索 及 神经 索 前 端 膨大 部 分 , 即 三 分 脑 。 这 些 保 存 极为 完好 的 化 石 展现 了 一 幅 活生生 的 包括 人 类 在 内 疹 椎 动物 远 祖 的 肖像 (图 10), 改写 了 关 椎 动物 起 源 和 早期 演化 的 历史 。 这 一 发 现 被 一 些 国 外 科学 家 誉 为 “人 类 重 塑 地 球 生 命 史 的 一 项 惊人 成 就 ”。 327 图 10 海口 虫 解剖 示 意图 Abv, 前 支 血 管 ; An, 有 肛门; Ap, 前 突 ; At, 鳃 腔 ; Atp, 围 鳃 孔 ; Ba, 鳃 弓 ; Bab, 负 存 ; Br, 脑 ; Buc, 口 腔 ; Cp, 尾 突 ; Da, 背 动脉 ; Df, 背 鱼 ; Ed, 咽 齿 ; Eg, 内 柱 腺 ; Ee, 内 柱 ; 卫 sp, 咽 ; Ca 性 腺 ; 了 ts 心脏 ; Lt, 后 肠 ; Le, 侧 眼 , Mg, 中 肠 ;, Ms, 肌 隔 ; Nec, 神经 索 ; Ps 鲁 腔 ; IE 原 着 椎 ; 汪 : 口 须 ; Va, 腹 动 脉 ; WAf, 腹 鳞 。 海口 虫 不 仅 与 文昌 鱼 之 间 存 在 着 惊人 的 相似 性 ,而且 众 多 的 特征 ,如 端 脑 、 原 肴 椎 、 侧 眼 、 骨 化 的 带 关 节 的 鳃 弓 和 矿 化 的 咽 齿 等 则 显示 出 海口 虫 可 能 是 一 种 原始 的 兰 椎 动 物 。 神 经 脊 派生 物 , 如 骨 化 的 带 关节 的 鳃 马 和 矿 化 的 咽 齿 在 海口 虫 的 发 现 , 证 明海 口 虫 已 实现 从 三 胚层 的 无 状 椎 阶段 向 四 胚层 的 状 椎 阶段 这 一 根本 性 的 飞 妈 。 海口 虫 由 头 咽 区 ( 占 身体 长 度 的 1/3)、 肌 节 区 ( 占 身体 2/3) 和 一 个 很 短 的 尾 突 三 部 分 所 组 成 . 头 咽 区 与 肌 节 区 之 间 有 一 重 到 区 .。 原 兰 椎 纵 贯 身体 85% 。 具 有 不 明显 的 背鳍 、 腹 鳍 和 尾鳍 。 口 腔 外 周边 具有 触手 , 深 部 具 一 圆 环 形 反 回流 构造 。 咽 腔 由 6 对 鳃 弓 所 支持 , 每 一 鳃 马 由 25 个 暗色 的 可 能 中 空 的 骨 盘 构 造 与 浅 色 的 盘 状 构造 相互 交替 排列 而 成 。 每 一 个 骨 盘 后 方 有 一 对 骨 友 。 骨 友 可 能 是 鳃 丝 的 支持 构造 。 咽 齿 细 小 , 位 于 第 三 对 鲁 号 附 近 。 内 柱 脊 状 , 位 于 咽 腔 的 腹部 , 前 端 具 一 对 滴 珠 状 腺 体 。 咽 道 位 于 咽 腔 的 后 部 。 肠 道 分 为 中 肠 和 后 肠 。 中 肠 呈 螺旋 状 。 神 经 索 黑 色 , 位 于 原 兰 椎 的 背部 , 其 前 端 膨 大 形成 三 分 脑 。 头 部 的 两 侧 具 侧 眼 。 血 液 循 环 系统 由 一 腹 动 脉 、 一 对 背 动脉 和 位 于 腹 动 脉 后 端的 328 心脏 所 组 成 。 背 、 腹 动脉 前 终端 由 一 环形 的 支管 所 连接 。 海口 虫 肌 节 区 由 24 个 肌 节 所 组 成 。 肌 节 由 近 直 形 肌 隔 所 分 隔 。 生 殖 腺 共 4 对 , 位 于 咽 腔 的 后 部 。 雄 性 交配 器 可 能 只 在 交配 期 才 出 现 , 位 于 鲁 孔 附近 。 养 椎 动物 祖先 的 生存 环境 与 食性 “长 期 以 来 , 对 “无 月 椎 动 物 向 俏 椎 动 物 的 过 渡 是 发 生 在 海水 中 还 是 淡水 中 ”这 一 问题 , 一 直 存在 着 分 歧 。 当 前 化 石 的 发 现 证 明了 兰 椎 动 物 先 是 生活 在 海水 环境 中 , 后 来 才 进 入 淡水 环境 。 大 多 数 科 学 家 认为 早期 硝 椎 动物 的 食性 与 现 生 文昌 鱼 相 似 , 为 滤 食性 生物 。 含 有 食 物 颗粒 的 水 流通 过 纤毛 的 鞭打 进入 咽 腔 。 内 柱 分 刻 一 种 粘液 将 水 流 中 的 食物 颗粒 粘 结 成 为 线条 状 构 造 并 向 后 传送 到 肠 道 。 水 由 咽 裂 排出 。 海 口 虫 和 云南 虫 存在 内 柱 , 说 明 它 们 均 可 能 为 滤 食 性 生物 。 但 海口 虫 和 云南 虫 的 鳃 号 与 无 脊 椎 背 索 动物 不 同 , 每 一 条 鳃 号 均 由 带 关 节 的 骨 盘 所 组 成 。 这 类 具有 弹性 的 鳃 弓 表 明海 口 幢 和 云南 虫 具有 很 强 的 吸入 能 力 . 它 们 可 能 通过 咽 肌 的 收缩 和 鳃 号 的 回 弹 , 促使 咽 腔 交替 性 一 收 一 张 ,将 水 流 吸 入 咽 舱 。 许多 人 认为 早期 脊 椎 动物 的 友 水 主要 借助 于 粗壮 的 肌 肋 。 但 云南 虫 与 海口 虫 脾 的 构造 不 明显 , 这 种 采 不 可 能 用 来 肝 水 , 很 可 能 是 一 种 反 回 流 构 造 。 在 海口 贝 和 云南 虫 咽 舱 的 中 前 部 与 后 部 分 别 发 现 骨 化 的 咽 齿 。 咽 齿 的 发 现 说 明 早 期 肴 椎 动物 已 开始 应 用 咽 齿 来 破碎 所 获取 的 食 物 颗粒 〈 藻 类 和 原生 动物 ) 的 外 壳 , 使 消化 酶 有 可 能 进入 食物 内 部 。 云南 虫 和 海口 虫 具有 膨大 的 鼻 状 构造 , 可 能 已 存在 嗅 上皮 , 然 而 具 隐 窝 性 的 嗅觉 器 官 在 肴 椎 动物 演化 的 后 期 才 出 现 。 养 椎 动物 牙齿 起 源 和 表皮 的 骨骼 化 尽 管 某 些 学 者 很 早 就 已 提出 兰 椎 动物 骨骼 化 开 始 于 口 咽 区 的 牙齿 这 一 观点 , 但 兰 椎 动物 牙 齿 作为 表皮 骨骼 变异 体 这 一 观点 仍 为 科学 的 主流 。 按 后 一 观点 , 表 皮 骨 骼 化 事件 发 生 在 先 , 以 牙齿 为 代表 的 骨骼 化 事件 在 后 。 咽 齿 在 软体 云南 虫 和 海口 虫 的 发 现 , 支 持 了 以 政 齿 为 代表 的 骨骼 化 事件 早 于 表皮 骨骼 化 事件 的 科学 观点 。 关 椎 动物 下 齿 骨 骼 化 与 表皮 骨 角 化 可 能 是 两 种 各 自 独 立 的 演化 过 程 。 硝 椎 动物 前 端 分 节 的 起 源 ” 对 兰 椎 动物 前 端 分 节 的 起 源 存 在 着 两 个 不 同 的 科学 观 点 。 一 派 认为 早期 脊 椎 动物 头 部 已 存在 一 系 列 肌 节 、 神 经 节 和 鳃 节 。 以 上 分 节 在 空间 和 发 育 上 “〔〈 即 时 间 ) 以 排序 方式 相互 作用 。 另 一 派 则 认为 脊 椎 动物 鳃 的 分 节 与 肌 区 的 分 节 并 不 存在 关联 性 , 并 认为 脊 椎 动物 前 端 原本 就 不 存在 肌 节 , 前 端 肌 节 是 兰 椎 动物 演化 的 产物 。 云南 虫 和 海口 虫 前 端 均 不 存在 肌 节 这 一 事实 有 力 地 支持 了 反 分 节 学 派 。 陈 均 远 等 认 为 原始 脊 索 动物 的 肌 节 可 能 只 分 布 在 身体 的 后 部 。 早 期 兰 椎 动物 可 能 与 它们 的 无 脊 椎 动 物 的 祖先 相似 , 前 端 不 存在 肌 节 , 前 端 肌 节 可 能 是 身体 后 部 肌 节 向 前 增生 的 结果 。 文 昌 鱼 为 进化 的 无 月 椎 脊 索 动 物 , 它 前 端的 肌 节 很 可 能 也 是 进化 的 产物 。 被 宫 动 物 〈 如 海 晴 ) 是 无 月 椎 冰 索 动物 另 一 分 支 , 这 一 分 支 演化 趋向 与 状 椎 动物 和 以 文昌 鱼 为 代表 的 头 索 动 物 相 反 , 以 肌 节 的 丢失 为 特征 。 参考 文献 Chen, J. Y .( 陈 均 远 ) ,Dzik ,,J. ,Edgecombe, G. D. ,Ramskold,L. 必 Zhou,G. Q. : A possible Early Cambrian chordate ,Natxre,377: 720 一 722, 19955 ShawDuGe LuoawHwLConwayIMorrnisiySan ZhangoswkerEuvHEuwSooxooGhenLin 再 anocJow Zhu,M. ,Li,Y. & Chen,L. Z. : Lower Cambrian Vertebrates from South China,Vataure,402: 42 一 46 LS999S Chen,J. Y. 〈 陈 均 远 ),Huang,D. Y. && Li, C,、W. : An early Cambrian cranlate-like chordate, Natxzre,402: 518 一 522,1999 。 Chen,,J. Y.〈 陈 均 远 ) & Li,C., 机 . : Distant ancestor of mankind unearthed: 520 million year- old fish-like fossils reveal early history of vertebrates,Scz。Prog.,83: 123 一 133,2000。 Holland,N. & Chen,J. 了 Y. 〈 陈 均 远 ) : Origin and early evolution of the vertebrates , BioessayS, 23 刘 E2 惠 5 200] 〈 陈 均 远 ) 动物 多 样 性 起 源 的 古生物 学 重大 发 现 (The Origins of Animal Diversity as Evidenced by Fossil Findings ) 1998 年 以 来 , 我 国 科学 家 在 动物 多 样 性 起 源 科 学 领域 取得 了 若干 突破 性 的 科学 发 现 : 1, 以 海绵 化 石 及 其 胚胎 化 石 为 代表 的 5.8 亿 年 前 人 管 安 动 物化 石 群 的 发 现 ,2. 丛 安 多 细胞 动物 豚 胎 化 石 群 多 样 性 的 发 现 与 研 究 ; 3. 念 安 刺 细胞 动物 群 多 样 性 的 发 现 与 研 究 ;, 4, 念 安 原生 动物 群 多 样 性 的 发 现 与 研 究 。 部 分 科学 成 果 已 在 Scizezce 和 Pyroc. Nat7, 329 acaz., Sci US4 公布 。 演化 是 生命 本 质 所 在 , 是 一 个 能 引起 争 论 和 激发 思维 的 研究 领域 。 达 尔 文 从 为 了 生 存 而 适应 这 一 价值 观 出 发 来 理解 演化 , 将 生 命 演 化 描述 为 线性 连贯 性 的 过 程 。 倒 锥 形 进 化 树 〈 图 11, 左 图 ) 是 达尔 文 进化 理论 对 生 命 演 化 历史 的 最 基本 构想 。 分 布 于 昆明 西山 海口 、 澄 江 、 安 宁 和 普宁 等 地 5. 2 亿 年 前 帽 天 出 页 岩 化 石 群 , 揭 示 了 在 寒 武 纪 早 期 短 短 的 数 百 万 年 内 , 几 乎 包括 兰 索 动物 在 内 所 有 现 生动 物 门 一 级 , 甚 至 包括 兰 椎 动物 在 内 的 许 多 亚 门 , 以 及 大 量 绝 灭 了 的 相当 于 门 或 纲 一 级 的 结构 蓝图 突 发 性 出 现 。 在 以 后 5 亿 多 年 中 不 仅 没有 门 一 级 分 类 系统 的 诞生 , 相 反 由 于 门 一 级 分 类 系统 绝 灭 而 大 幅度 地 减少 。 因 而 倒 锥 形 进 化 树 的 模式 是 不 符合 客观 事实 的 一 种 虚拟 构想 。 实 际 上 , 动 物 多 样 性 以 另 一 完全 不 同 的 方式 进行 演化 , 这 种 方式 称 为 “ 自 上 而 下 ”演化 。“ 自 上 而 下 ”演化 主要 特 点 在 于 : 演化 以 高 级 分 类 体系 形成 在 先 , 子 体系 形成 在 后 的 方式 进行 。 达 和 尔 文 线性 进化 论 认 为 高 级 分 类 体系 之 间 的 差异 是 由 于 微 变 化 经 长 年 累 月 累积 的 结果 , 差 异 较 小 的 低级 别 分 类 体系 形成 在 先 , 而 高 级 分 类 体系 形成 在 后 ,因而 演化 以 “ 自 下 而 上 ”模式 进行 。 与 “ 自 上 而 下 ?演化 模式 相对 应 的 进化 宏观 图 式 主要 由 一 个 在 寒 武 纪 早期 突 发 性 发 生 的 蘑菇 云 式 底座 所 构成 〈 图 11, 右 图 )。 蘑 菇 云 向 冠 部 逐渐 缩小 而 不 是 扩展 开 来 。 当 今 丰 富 多 彩 的 动物 世界 , 只 不 过 是 寒 武 纪 动 物 世 界 为 数 不 多 的 幸存 者 发 展 的 结果 。 以 上 所 构架 的 宏观 进化 模式 是 对 达尔 文 传统 模式 的 反叛 , 但 这 种 反叛 性 模式 在 理论 层面 上 目前 还 不 完全 清楚 .这 个 进化 图 式 , 在 寒 武 纪 大 爆发 之 前 的 历史 , 由 于 化 石 记 录 的 缺乏 至 今 还 蒙 着 神秘 的 面纱 。 这 一 段 历史 的 不 确定 性 和 多 解 性 长 期 困扰 着 进化 论 学 者 。 330 时 时 间 间 一直 一 一 > 形态 空间 < 一 形态 空间 图 11 进化 树 左 : 便 锥 形 进化 树 ” 右 : 蘑 禁 云 式 进化 树 发 现 于 5. 65 亿 一 5. 43 亿 年 这 一 段 地 层 中 的 依 迪 埃 克 拉 生 物 群 (Ediacara biota) 曾 被 解 释 为 地 球 上 最 早 的 一 次 动物 辐射 演化 事件 的 产物 , 并 称 之 为 依 迪 埃 克 拉动 物 群 。 后 来 一 些 学 者 发 现 以 上 的 解释 存在 许多 问题 因而 对 其 提出 质疑 .例如 解释 为 水 母 的 圆 盘 状 化 石 , 为 什么 能 在 沙 层 以 三 维 方式 保存 ? 为 什么 体 内 总 是 充满 了 沙 ? 这 些 沙 又 是 怎么 进入 生物 体 的 内 部 ? 或 者 这 一 生物 体 根本 不 是 营 浮 游 生物 的 水 母 ,而 是 以 沙 作 为 骨架 的 底 栖 生物 。 另外 圆 盘 边缘 缺乏 同心 纹 , 也 证 明了 它们 不 像 营 浮 游 生活 。 大 部 分 生物 呈 被 状 结构 , 这 种 结构 可 能 是 增加 采光 量 的 一 种 方式 , 因 而 有 人 认为 它们 可 能 根本 不 是 后 生动 物 , 而 是 真菌 类 群 或 地 衣 类 生物 。 依 迪 埃 克拉 生物 群 像 一 连 串 猜 不 透 的 谜 。 它 们 究竟 是 何 物 何 类 , 我 们 不 得 其 解 。. 人 类 并 没有 因此 而 放弃 努力 , 有 趣 的 是 我 们 对 它们 了 解 得 愈 多 却 愈 加 困 惑 , 愈 加 不 确定 性 和 多 解 性 。 例 如 人 们 将 一 种 名 为 Dichzzsoziaz 的 化 石 分 别 解释 为 珊 瑚 、 海 蓝 、 环 节 动 物 、 多 毛 类 、 节 肢 动物 、 细 菌 、 原 生动 物 、 新 的 门 或 界 一 级 分 类 单位 的 代表 , 甚 至 将 它 解释 为 外 空 生物 , 等 等 。 科学 对 前 寒 武 纪 世 界 的 无 限 困 惑 没 有 因 50 多 年 前 依 迪 埃 克 拉 生 物 群 的 发 现 和 以 后 半 个 多 世纪 的 研究 而 得 到 解决 。 相 反 , 前 赛 武 纪 世 界 在 人 们 的 心目 中 更 加 神秘 了 。1998 年 2 月 5 日 来 自 贵 州 念 安 上 距 今 5. 8 亿 年 前 多 细胞 动物 及 其 胚胎 化 石 的 发 现 , 人 惊动 了 科学 界 。 美 国 Science 杂志 为 这 一 发 现 发 表 了 “ 追 淹 动 物 的 起 源 ”, 热 情 洋 滋 地 评论 :“ 来 自 中 国 化 石 的 发 现 , 使 我 们 第 一 次 目睹 了 生活 在 臣 今 5. 4 亿 年 寒 武 纪 大 爆发 之 前 我 们 所 熟悉 的 动物 , 这 些 化 石 将 有 可 能 向 我 们 展现 动物 历史 黎明 时 期 的 全 景 .”《 华 盛 顿 邮 报 》 为 此 发 表 了 头 版 消息 , 称誉 :“ 来 自 念 安 的 化 石 发 现 是 20 世纪 演化 生物 学 的 最 重大 成 就 之 一 。” 这 一 发 现 由 两 个 科学 小 组 同时 分 别 在 Sciezce 和 Naizre 杂志 上 公布 。 陈 均 远 和 台湾 清华 大 学 李 家 维 主要 报道 了 海绵 化 石 的 发 现 。 他 们 通过 岩石 薄片 的 研究 还 揭示 了 磷酸 盐 化 奇特 的 保存 功能 , 不 仅 生 物 的 成 体 及 其 胚胎 形态 得 以 完好 保存 , 甚 至 细胞 和 亚 细 胞 的 构造 都 有 可 能 得 到 保存 。 北 京 大 学 已 故 的 张罗 和 美国 哈佛 大 学 的 同行 报道 了 多 细胞 动 物 豚 胎 SEM 图 像 , 并 将 这 些 图 像 与 现在 两 侧 对 称 动物 的 胚胎 进行 类 比 。 以 上 的 发 现 仅仅 宕 视 到 前 寒 武 纪 多 细胞 动物 世界 的 一 角 。 海 绵 动 物 仅仅 是 动物 界 中 最 原始 的 一 个 类 别 。 另 外 , 陈 均 远 等 对 张 隐 和 美国 哈佛 大 学 的 同行 所 报道 的 动物 豚 胎 为 两 侧 对 称 动物 的 产物 存 有 疑问 。 一 年 来 陈 均 远 等 对 他 们 所 报道 的 同一 胚胎 类 型 进行 了 大 量 研 究 。 研 究 的 结果 表明 这 些 豚 胎 为 海绵 动 物 的 胚胎 。 前 寒 武 纪 生 命 世界 的 全 景 还 蒙 着 神秘 的 面纱 。5. 8 亿 年 前 除了 海绵 动物 之 外 , 辐射 对 称 的 两 豚 层 动物 和 两 侧 对 称 动物 是 否 存在 这 一 问题 有 待 于 回答 。1998 年 以 来 , 一 个 跨 区 域 、 跨 国度 、 跨 学 科 领 域 的 科学 团队 形成 了 , 并 开始 了 工作 。 这 一 团队 包括 来 自 加 州 理 工 学 院 国际 知名 的 发 育 生物 学 家 Eric Davidson 和 台湾 清华 大 学 李 家 维 。 一 年 来 他 们 对 来 自 贵州 贫 安 5. 8 亿 年 前 所 形成 的 磷酸 盐 岩 石 样 品 开 展 了 深入 的 研究 , 除 了 发 现 大 量 海绵 胚 胎 和 微型 成 体 化 石 之 外 , 还 首次 发 现 了 许多 两 胚层 动物 胚胎 化 石 〈 主 要 为 腔 肠 类 , 少 数 可 与 现 生 的 海 胡 桃 类 比较 ) .他 们 还 发 现 了 一 些 豚 胎 化 石 与 现 生 两 侧 对 称 动物 的 胚胎 非常 类 似 。 更 不 可 思议 的 是 , 类 似 于 现 生 原 口 动 物 和 后 口 类 的 胚胎 化 石 均 有 所 发 现 。 以 上 重 大 的 发 现 将 包括 两 侧 对 称 动 物 在 内 的 动物 的 起 源 和 多 样 性 的 历史 前 推 到 寒 武 纪 大 爆发 之 前 4 000 余 万 年 .以 上 初步 成 果 已 在 美国 科学 院 院 刊 Proc,Nat, 4cad,Sci.、 US4 发 表 , 这 一 成 果 为 念 安 动物 群 多 样 性 的 探索 迈 出 了 重要 的 一 步 。 以 上 动物 胚胎 化 石 研究 成 果 为 前 寒 武 纪 生 物 学 的 知识 板块 增添 了 举足轻重 的 一 页 。 同 时 又 向 人 们 提出 “为 什么 只 发 现 动物 的 豚 胎 和 幼虫 , 而 没有 发 现 动物 的 成 体 ” 这 一 新 的 科学 问题 。 该 问题 可 能 有 以 下 三 种 答案 : 一 是 前 寒 武 纪 动 物 成 体 根本 不 存 在 ;二 是 前 寒 武 纪 动物 成 体 无 法 保存 ;三 是 前 寒 武 纪 动 物 成 体 存 在 但 不 容易 被 发 现 。 研 究 人 员 把 重点 放 在 第 三 种 可 能 性 的 答案 上 , 信心 百倍 地 去 寻找 多 细胞 动物 的 成 体 化 石 。 奇迹 性 的 发 现 终于 出 现 了 。 自 1999 年 8 月 份 以 来 , 研 究 人 员 先 后 发 现 了 10 余 块 床板 珊 瑚 。 床 板 珊瑚 是 一 类 已 经 绝 灭 了 的 珊瑚 虫 。 所 发 现 的 珊瑚 虫 营 群 体 生活 , 微 型 ,3 一 4 mm 大 小 , 以 轴 向 等 分 方式 生长 。 群 体 由 许多 平 行 排列 的 细 管 状 珊瑚 体 所 组 成 , 单 体 直 径 0. 1 一 0. 18 mm, 由 近 等 分 完全 横 隔 板 所 贯穿 。 苯 体 深 杯 状 。 在 苯 体 的 基部 发 现 了 保存 有 触手 的 珊瑚 虫 软体 。 珊 瑚 体 横 断面 呈 不 规则 的 多 边 形 , 具 不 明显 的 隔壁 刺 。 体 壁 和 横 隔 板 的 结构 方式 与 后 来 的 床板 珊瑚 相同 , 这 一 事实 表明 他 们 所 发 现 的 化 石 外 骨骼 的 组 成 与 后 来 的 珊瑚 外 骨骼 相同 。 这 一 化 石 的 发 现 , 不 仅 改写 了 珊瑚 虫 类 的 起 源 和 早期 演化 历史 , 而 且 将 以 方解石 为 外 骨骼 的 珊瑚 虫 式 生 物 骨 骼 331 化 历史 前 推 到 寒 武 纪 大 爆发 事件 之 前 四 五 干 万 年 。 不 和 久 前 , 研 究 人 员 又 发 现 了 一 块 水 凡 虫 成 体 化 石 , 这 一 昕 体 具 鞘 壁 , 多 形 , 分 别 保存 了 生殖 个 体 和 营养 个 体 , 与 现 生 某 一 水 蚊虫 几乎 无 异 。 这 些 发 现 为 前 寒 武 纪 后 生动 物 成 体 生物 学 的 研究 开辟 了 前 景 , 但 这 还 只 是 冰山 的 一 角 . 前 寒 武 纪 生 命 世 界 的 全 景 尚 有 待 揭 开 .对 肥 胎 化 石 一 系列 研究 已 清楚 表明 在 但 安 动物 群 已 有 两 侧 对 称 动物 的 存在 , 而 且 两 侧 对 称 动物 已 进一步 分 异 为 原 口 动物 和 后 口 动物 两 大 动物 类 群 。 寻 找 两 侧 对 称 多 细胞 动物 的 成 体 化 石 , 将 是 陈 均 远 科 学 小 组 与 加 州 理 工学 院 发 育 生 物 学 家 Eric Davidson 所 领导 的 NASA 计划 共同 面临 的 最 富有 挑战 性 的 科 学 目标 .人 管 安 动物 群 是 已 知 最 古老 的 动物 群 , 它 所 代表 的 时 代 处 在 动物 多 样 性 演化 呐 基 性 的 阶段 , 比 寒 武 纪 大 爆发 事件 早 4 000 万 年 , 念 安 动 物 群 将 为 人 类 宁 探 动物 多 样 性 的 起 源 提供 独一无二 的 科学 窗口 , 为 重 构 动 物 多 样 性 的 起 源 和 早期 演化 提供 极为 珍贵 的 科学 依 据 。 胚 胎 化 石 的 研究 为 古生物 学 、 发 育 生 物 学 和 进化 生物 学 开辟 了 新 的 科学 领域 。 现 在 大 多 数 人 认为 多 细胞 动物 根源 于 原生 动物 , 但 是 起 始 于 单一 原生 动物 的 祖先 还 是 多 个 原 生动 物 呢 ? 了 解 后 生动 物 是 如 何 起 源 于 原生 动物 这 一 问题 , 人 们 不 仅 需要 早期 后 生动 物 的 知识 ,而 且 也 需要 早期 原生 动物 的 知识 .只 有 具备 以 上 的 知识 , 人 们 才 有 可 能 回答 后 生 动物 是 如 何 起源 于 原生 动物 这 一 问题 。 念 安 动物 群 有 发 现 后 生动 物 的 潜力 。 最 近 , 陈 均 远 等 陆续 发 现 了 包括 变形 虫 、 纤 毛虫 在 内 的 原生 动物 化 石 , 为 开展 原生 动物 的 研究 展现 了 无 限 的 前 景 。 参考 文献 Li,C, W. ,Chen,, JJ. Y. 〈 陈 均 远 ) & Hua ,T. 332 卫 . : Precambrian sponges with cellular structures, czexzzce,279: 879 一 882,1998。 Chen,J._ Y. 〈 陈 均 远 ),Olivert,P.,Li,C. W.,Zhou,G. Q.,Gaoy 上 下. ,Hagadorny JW , Peterson , 开 .JJ & Davidson,,., 五 . , Precambrian animal diversity: Putative phosphatized embryos from the Doushantuo Formation of China, Proc. Nalt. 4cad. Sci. US4,97 (9) :4457 一 4462,2000。 〈 陈 均 远 ) 寒 武 纪 大 爆发 和 多 细胞 动物 构 型 方案 的 起 源 (Cambrian 匡 xplosion and the Origins of Animal Body Plans ) 5. 2 亿 年 前 帽 天 山 页 岩 动 物化 石 群 〈 分 布 于 云南 昆明 海口 和 澄江 等 地 ) 揭示 了 在 寒 武 纪 早 期 短 短 的 数 百 万 年 内 , 几 乎 所 有 现 生 动物 门 一 级 , 以 及 大 量 绝 灭 了 的 相当 于 门 或 网 一 级 的 结构 蓝图 突现 于 地 层 中 .从 此 以 后 , 地 球 上 发 生 了 大 量 门 一 级 结构 蓝图 的 绝 灭 , 而 不 是 新 的 门 一 级 动物 的 出 现 。 这 一 令 人 震 撼 的 突 发 性 进化 事件 , 以 及 复杂 生态 系 的 突 现 向 达尔 文 渐 进 式 进化 观 提出 了 挑战 。 达尔 文 的 难题 ”结构 复杂 的 三 叶 虫 化 石 在 寒 武 纪 地 层 中 突现 这 一 事实 , 一 直 让 达尔 文 头 痛 。 在 此 之 前 , 人 们 还 不 曾 发 现任 何 一 个 寒 武 纪 之 前 的 化 石 ; 大 家 便 很 自然 地 以 为 出 现在 寒 武 纪 的 复杂 无 脊 椎 动物 , 就 是 地 球 生物 史上 最 早 的 生命 .大 概 在 5. 4 亿 年 前 , 也 就 是 寒 武 纪 刚 开 始 时 ,在 短 短 几 百 万 年 间 , 绝 大 部 分 的 “ 门 ” 一 级 无 脊 椎 动物 都 突然 出 现 在 地 球 上 . 从 20 世纪 60 年 代 以 来 , 人 们 开始 用 “ 寒 武 纪 大 爆发 ”来 称呼 这 一 事件 。 那么 , 为 什么 地 球 历 史上 最 初 5/6 的 时 间 里 似乎 没 有 令 人 鼓舞 的 事件 发 生 ? 而 寒 武 纪 早 期 到 底 发 生 了 什么 ? 又 是 什么 原因 引起 的 呢 ? 如 今 , 达尔 文 所 遭遇 的 困难 已 部 分 解决 。 科学 家 已 发 现 了 寒 武 纪 之 前 生命 的 化 石 记 录 , 其 年 代 可 追溯 到 35 亿 年 前 。 多 细胞 动物 的 实体 化 石 可 追溯 到 5. 8 亿 年 前 , 可 疑 性 的 多 细胞 动物 痕迹 有 可 能 更 早 , 甚至 在 10 亿 年 前 。 然 而 5. 8 亿 年 前 可 靠 的 多 细胞 动物 , 仍 以 最 原始 的 海绵 动物 和 两 胚层 动物 为 主 , 两 侧 对 称 动物 最 基本 分 类 体系 〈 超 门 级 ) 虽然 有 了 开始 , 但 我 们 所 熟悉 的 两 侧 对 称 动 物 门 一 级 分 类 体系 以 及 生动 而 复杂 的 多 样 化 动物 世 界 却 在 距 今 5. 4 亿 年 到 5. 3 亿 年 期 间 以 突然 方式 在 我 们 的 行星 诞生 了 。 寒 武 纪 大 爆发 看 起 来 仍然 是 很 突然 的 。 不 少 人 误 以 为 化 石 记录 是 达尔 文 进化 论 的 捍卫 者 , 事 实 上 化 石 的 记录 却 使 达尔 文 非 常 头痛 。 早 在 19 世纪 初期 ,法 国 地 质 学 家 届 维 叶 就 已 注意 到 , 地 层 中 的 很 多 新 种 以 突 发 性 的 方式 出 现 , 而 不 留任 何 痕迹 显示 它们 是 如 何 进化 而 来 的 。 在 达尔 文 看 来 , 自 然 界 好 像 故 意 隐 藏 证 据 , 不 让 人 们 发 现 过 渡 性 的 中 间 类 型 。 伊甸园 探秘 ”生命 历史 充满 了 奇迹 , 化 石 是 奇迹 存在 的 最 重要 的 证 据 。 对 前 寒 武 纪 地 层 中 的 多 细胞 动物 虽 有 不 少 报道 , 但 确认 无 疑 的 化 石 记 录 几 乎 是 空白 , 人 类 关于 前 寒 武 纪 多 细胞 动物 的 知识 , 主 要 以 生物 的 形迹 或 一 些 有 争论 的 化 石 记 录 为 依据 。 发 现 于 贵 州 信安 县 境内 陡 山 沱 组 地 层 中 的 丛 安 动物 群 , 为 前 寒 武 纪 动物 知识 的 暗 区 点 燃 了 一 草 明灯 , 为 开展 动物 起 源 的 研究 提供 了 可 靠 的 科学 依据 。 念 安 动物 群 是 目前 最 古老 的 保存 实体 的 化 石 动物 群 , 代 表 的 时 代 在 寒 武 纪 大 爆发 之 前 4 000 多 万 年 , 比 澄 江 动 物 群 时 5 000 多 万 年 , 比 澳大利亚 依 迪 埃 克 拉 生 物 群 (Ediacara biota) 还 早 2 000 多 万 年 .分子 演化 学 家 对 动 物 起 源 于 何 时 这 一 问题 的 回答 , 不 仅 与 化 石 记录 存在 着 较 大 分 歧 , 甚 至 分 子 演化 学 家 之 间 也 存在 明显 的 分 歧 : 一 派 认为 是 12 亿 年 前 , 另 一 派 则 认为 是 6.7 亿 年 前 。 到 目前 为 止 , 人 安 动物 群 不 仅 发 现 了 无 兰 椎 动物 中 最 原始 的 一 类 生物 海绵 及 其 豚 胎 化 石 。 除 了 海绵 之 外 , 陈 均 远 等 最 近 通 过 与 现 生 动物 胚胎 的 对 比 研究 , 已 初步 认定 除 海 绵 这 一 最 原始 分 支 外 , 动 物 界 在 寒 武 纪 大 爆 发 之 前 4 000 余 万 年 已 经 分 化 为 两 胚层 和 三 胚层 两 大 体系 , 其 中 两 胚层 动物 进一步 分 化 为 腔 肠 类 和 海 胡 桃 类 两 个 门 一 级 单位 , 而 三 胚层 动物 分 化 为 原 口 类 和 后 口 类 两 大 超 门类 群 。 以 上 的 多 样 性 框架 进而 为 以 后 “以 门 一 级 动物 起 源 为 主要 特征 的 寒 武 纪 大 爆发 事 件 ” 做 好 了 必要 的 准备 。 几 亿 年 沧海 桑田 。 层 蛮 释 贬 的 丛 安 , 在 5. 8 亿 年 前 却 是 一 片 浅海 。 来 自 火 山 灰 和 海 洋 深 处 的 磷 元 素 , 源 源 不 断 涌 到 这 里 。 磷 不 仅 作为 重要 的 生命 元 素 参与 生命 过 程 , 使 海 域 呈 现 一 片 生机 , 而 且 还 有 将 有 机 体 磷 酸 盐 化 , 成 为 化 石 并 长 期 保存 的 作用 。 这 些 磷酸 盐 化 的 化 石 成 为 探索 远古 生命 历史 最 珍贵 的 史料 。 陡 山 沱 组 代表 前 寒 武 纪 全 球 性 大 冰期 之 后 最 早 的 浅海 含 磷 地 层 记 录 。 这 些 陡 山 沱 组 化 石 表 明 , 磷 酸 盐 化 具有 保存 生物 微细 构造 的 无 穷 潜 力 。 至 于 磷酸 盐 化 如 何 将 生物 的 软 体 组 织 和 微细 构造 保存 为 化 石 的 详细 过 程 , 还 十 分 不 清楚 。 这 是 一 个 等 待 着 我 们 去 探索 的 新 世界 , 我 们 期 待 着 更 多 的 化 石 证 据 。 总 有 一 天 化 石 证 据 会 帮助 解决 分 子 演化 学 家 之 间 的 分 歧 , 并 以 直观 的 方式 展示 生活 在 伊 旬 园 中 的 动物 是 什么 样 的 。 这 是 多 么 令 人 兴奋 的 期 待 ! 澄江 动物 化 石 群 蕴藏 着 多 样 性 的 蓝本 当今 多 姿 多 彩 的 动物 世界 , 包 括 了 数 以 百 万 计 的 物种 , 但 它们 却 能 分 别 归于 大 约 35 个 门 一 级 的 分 类 系统 中 .而 每 一 门 中 的 所 有 物种 , 如 兰 索 动物 门 中 从 寒 武 纪 的 云南 虫 、 侏 罗 纪 333 的 丽 龙 到 现代 的 文昌 鱼 、 溜 鱼 、 牛 蛙 以 至 我 们 人 类 , 都 有 一 个 共同 的 基本 构 型 蓝图 。 这 些 基 本 蓝图 源远流长 , 光 次 根植 于 进化 的 长 河 之 中 。 达尔 文 线性 进化 论 认 为 , 进 化 是 一 个 由 简单 向 复杂 的 进化 过 程 , 因 而 结构 最 简单 的 海绵 出 现在 先 , 然 后 是 腔 肠 动物 、 扁 虫 、 无 体腔 动物 、 假 体腔 动物 , 最 后 是 真 体腔 动物 的 出 现 。 这 一 线性 的 进化 模型 不 仅 没有 得 到 古生物 学 的 支持 , 而 且 受到 了 来 自分 子 生 物 学 的 挑战 。 分 子 生物 学 的 研究 认为 , 后 生动 物 分 为 四 大 超级 类 群 , 即 前 两 侧 对 称 动物 (包括 海绵 、 水 母 、 腔 肠 动 物 等 门 一 级 类 和 群 )、 旷 皮 动物 (Ecdysozoans, 包 括 节肢 动物 、 组 步 类 、 有 爪 类 、 电 鳃 类 、 线 虫 类 等 门 一 级 类 群 )、 纤 毛 环 担 轮 动物 (Lophotrochozoans, 包括 软体 动物 、 环 节 动 物 、 腕 足 动物 、 希 虫 类 、 昔 豆 动 物 、 管 虫 、 扇 虫 等 门 一 级 类 群 ) 和 后 口 动物 超级 类 群 〈 棘 皮 动 物 、 半 索 动 物 和 疹 索 动物 门 一 级 类 群 )。 丛 安 动物 群 的 研究 , 不 仅 将 前 两 侧 对 称 动物 门 甚至 于 纲 一 级 的 起 源 历史 前 推 到 寒 武 纪 大 爆发 之 前 5 000 余 万 年 , 即 雪 球 (Snow Ball Earth) 事件 之 后 不 入, 而 且 认为 雪 球 事件 的 后 期 也 是 两 侧 对 称 动物 三 大 超级 类 群 的 历史 起 点 。 澄江 动物 化 石 群 不 仅 为 发 生 于 5. 4 亿 年 前 的 寒 武 纪 生 命 大 爆发 事件 提供 了 事实 依 据 , 同时 也 揭示 了 现今 30 个 门 一 级 的 两 侧 对 称 动物 的 分 类 系统 , 以 及 许多 已 经 绝迹 了 的 相当 于 门 一 级 的 化 石 类 型 , 大 多 是 在 一 次 生 物 爆 发 事件 中 突然 地 出 现在 地 球 上 , 这 次 事 件 就 是 寒 武 纪 大 爆发 。 这 一 爆发 事件 可 能 由 晓 皮 动 物 、 纤 毛 环 担 轮 动物 和 后 口 动物 三 大 辐射 中 心 所 组 成 。 寒 武 纪 大 爆发 产生 的 数 以 百 计 的 动物 基 本 构 型 中 , 人 们 对 关 索 动物 情 有 独 钟 。 兰 索 动物 是 生命 世界 最 富 奇迹 性 的 类 群 , 包 括 头 334 索 类 、 鱼 类 、 两 栖 类 、 疏 行 类 、 鸟 类 , 以 及 哺乳 类 ,是 现代 动物 类 群 的 重要 组 成 部 分 。 兰 索 动 物 最 早 祖先 的 发 现 是 对 云南 虫 (Yzzzzazozooz) 化 石 再 认识 的 结果 .云南 虫 由 侯 先 光 等 人 命名 , 但 他 们 把 它 放 在 分 类 位 置 不 明 的 生物 类 别 中 。1995 年 陈 均 远 等 在 《 自 然 》 发 表 文章 , 指 出 云南 虫 具 有 状 索 动物 的 解剖 学 特征 , 将 云南 虫 解释 为 最 古老 的 状 索 动物 。 这 个 论点 使 脊 索 动物 演化 历史 的 起 点 从 寒 武 纪 中 期 往 前 推 了 1 500 万 年 。 兰 椎 动物 是 脊 索 动 物 演 化 最 为 精彩 的 部 分 , 它 的 存在 , 使 地 球 生命 成 为 不 可 思议 的 奇迹 。 化 石 记 录 的 缺乏 , 使 我 们 关于 这 一 生 物 分 支 起 源 的 知识 不 得 不 借助 于 推测 。 我 们 原 以 为 一 定 有 一 个 很 不 平凡 的 开始 : 全 面 内 骨骼 化 〈 包 括 兰 椎 骨 和 头盖骨 ) 和 发 达 的 脑 的 同步 出 现 。 化 石 的 发 现 使 我 们 十 分 意外 , 疹 椎 动物 却 以 十 分 平凡 的 方式 开始 了 它们 的 于 更 。 舒 德 干 和 陈 均 远 两 个 科学 小 组 , 在 1999 年 不 到 一 个 月 的 时 间 里 , 先 后 在 《自然 》 上 报道 了 5. 2 亿 年 前 脊椎 动物 祖先 类 型 的 发 现 。 舒 德 干 等 将 他 们 发 现 的 两 块 鱼 形 化 石 命 名 为 昆明 鱼 (Myiio&zzzizagia) 和 海口 鱼 CEazlovichtpzxs), 它 们 有 很 宽 的 鳍 , 肌 节 ( 肋 条 ) 呈 V 形 和 W 形 结构 , 鲜 条 清晰 可 见 。 陈 均 远 等 的 文章 公布 了 300 余 条 鱼 形 化 石 的 发 现 , 并 将 它们 命名 为 海口 虫 ( 瓦 azkoxvella) 。 长 仅 4 cm 的 化 石 保 存 得 极为 完善 , 具 有 明 显 的 头 化 现象 , 不 仅 有 一 个 较 大 的 脑 和 一 对 侧 眼 , 而 且 脑 已 经 有 了 三 分 迹象 , 即 前 脑 、 中 脑 和 后 脑 。 这 表明 兰 椎 动物 的 演化 很 可 能 以 头 化 为 重要 起 点 , 在 寒 武 纪 早 期 就 已 拉 开 了 序幕 。 陈 均 远 等 认为 海口 虫 不 仅 与 文昌 鱼 之 间 存 在 着 惊人 的 相似 性 , 更 多 的 特征 《如 端 脑 、 原 兰 椎 、 侧 眼 、 软 骨 化 的 鳃 弓 和 矿 化 的 咽 齿 ) 则 显示 出 海口 虫 可 能 是 一 种 原始 的 兰 ne 椎 动物 。 神 经 脊 , 只 在 兰 椎 动物 胚胎 期 出 现 的 一 种 组 织 , 有 人 把 它 解释 为 脊椎 动物 所 特 有 的 胚层 组 织 , 或 称 为 第 四 胚层 。 据 神经 痛 派生 物 〈 如 软骨 化 的 鲁 弓 和 矿 化 的 咽 齿 ) 在 海口 虫 的 发 现 , 证 明海 口 虫 已 实现 从 三 胚层 的 无 兰 椎 阶段 向 四 胚层 的 肴 椎 阶段 这 一 根本 性 的 飞 牙 。 根 据 软 骨 化 的 鳃 弓 推 测 , 海 口 虫 存在 肴 椎 动物 另 一 重要 特征 , 即 内 咽 肌 。 海 口 虫 的 以 上 双重 性 特点 不 仅 支持 了 兰 椎 动物 起 源 于 文昌 鱼 状 祖先 的 这 一 理论 , 同 时 还 反 上 映 了 海口 虫 处 在 头 索 动物 与 脊椎 动物 的 分 又 点 附近 , 且 向 养 椎 动物 方向 演化 的 这 一 脊 椎 动物 起 源 的 关键 性 位 置 。 长 期 以 来 , 教 科 书 无 不 将 现今 仍 生 活 在 某 些 海域 的 文昌 鱼 作 为 最 原始 的 脊 索 动 物 , 认为 它 是 包括 人 类 的 一 切 兰 椎 动物 的 祖先 。 其 实 , 文 昌 鱼 只 是 肴 索 动 物 一 个 演化 侧 支 的 代表 性 动物 。 由 于 生活 方式 简单 , 它 们 没有 头 化 的 演化 过 程 , 没 有 脑 和 眼 的 明确 存在 , 几 乎 是 演化 后 “不 求 上 进 ” 的 一 支 。 这 一 侧 支 与 “积极 向 前 ”的 状 椎 动物 的 出 现 显然 无 缘 , 更 不 可 能 与 大 脑 高 度 发 达 的 人 类 建立 亲缘 关 系 。 出 于 对 祖先 的 崇 奉 , 美 国 乌 效 霍 尔 生物 实验 室 (Woods Hole Lb. ) 里 曾 响亮 着 《从 文昌 鱼 到 您 》 之 歌 。 由 于 云南 虫 作为 兰 索 动 物 祖先 的 提出 ,1995 年 《纽约 时 报 》 发 表 专 论 , 将 歌 改 为 《从 云南 虫 通 向 您 之 路 》, 现 在 或 许 又 有 必要 改 为 《从 海口 虫 通 向 您 之 路 》 了 。 次 级 构 型 方案 的 大 爆发 ” 寒 武 纪 大 爆发 不 仅 导 致 了 包括 关 索 动物 在 内 的 几乎 一 切 动 物 门 一 级 谱系 结构 的 形成 , 开 创 了 其 后 5. 2 亿 年 多 元 化 进化 的 模式 , 而 且 许 多 类 和 群 建立 不 入, 立即 开始 了 相当 于 亚 门 或 岗 一 级 的 次 级 构 型 方案 多 样 性 的 爆发 , 其 中 以 节肢 动物 类 群 最 为 突出 。 它 的 次 级 构 型 方案 包括 具 背 眼 三 分 区 的 三 叶 虫 、 三 分 区 三 叶 虫 状 节肢 动 物 、 单 背 甲 节肢 动物 、 两 分 区 节肢 动物 、 原 荃 肢 类 、 原 甲壳 类 、 抚 仙 湖 虫 、 大 附 胶 节 肢 动物 、 微 型 节肢 动物 等 平行 的 分 支 。 研 究 显 示 , 现 生 亚 门 级 的 节肢 动物 类 群 甚 至 昆虫 和 介 形 虫 类 的 由 来 , 均 可 能 深 深 根源 于 寒 武 纪 大 爆发 。 节肢 动物 亚 门 一 级 类 群 的 头 的 组 成 相互 可 有 明显 的 差异 , 化 石 的 发 现 为 回答 这 些 不 同类 型 的 头 是 如 何 从 节肢 动物 头 的 原型 演化 而 来 , 以 及 节肢 动物 头 的 原型 又 是 怎么 样 的 等 问题 提供 了 重要 线索 .根据 胚胎 学 的 观察 , 人 们 推测 , 节 肢 动 物 的 头 是 复合 型 的 , 是 通 过 原 头 和 躯 干 前 端 愈合 和 演化 而 成 的 。 抚 仙 湖 虫 的 头 , 由 于 进化 的 滞留 , 为 以 上 的 科学 推测 提供 了 依据 。 陈 均 远 等 曾 指出 , 抚 仙 湖 虫 (Fuwziazjhaxia) 头 部 由 一 个 很 小 的 原 头 组 成 , 原 头 为 前 脑 之 所 在 , 其 中 前 部 伸 出 一 对 带 柄 的 眼 。 原 头 通过 关节 与 其 后 端的 头 甲 连 接 。 头 甲 保存 有 一 对 小 触角 和 一 对 鳌 肢 , 分 别 与 中 脑 和 后 脑 相 对 应 。 抚 仙 湖 虫 躯 干 前 端 已 经 担负 着 头 的 某 些 功 能 ,但 未 与 原 头 愈合 。 澄江 化 石 记 录 为 昆虫 的 起 源 提供 了 新 的 解释 : 昆虫 可 能 是 寒 武 纪 节肢 动物 次 级 构 型 方案 大 爆发 的 产物 。 昆 虫 是 节肢 动物 进化 史 中 最 为 成 功 的 生物 类 别 ,最早 发 现 于 泥 盆 纪 , 翅膀 到 石炭 纪 才 开始 出 现 。 人 们 推测 昆虫 起 源 于 多 足 类 , 最 近 由 于 单 肢 类 节肢 动物 单 源 说 的 解体 和 单 肢 类 节 胶 动物 直 是 类 (xtjpycarcizoidea) 化 石 的 发 现 , 使 多 足 类 起 源 说 受到 了 挑战 , 认 为 直 虾 类 才 是 昆虫 的 祖 先 。 直 虾 类 化 石 记录 始 于 志 留 纪 晚 期 , 与 抚 仙 湖 虫 共有 许多 重要 的 特征 , 如 原 头 , 身 体 分 为 头 、 胸 、 腹 三 个 体 区 , 背 分 节 与 腹 分 节 的 不 一 致 性 等 。 以 上 的 相似 性 支持 了 直 虾 类 起 源 于 抚 仙 湖 虫 的 解释 。 多 腿 缓 步 类 是 已 经 绝 灭 的 门 一 级 同 源 生 物 类 群 。 它 们 生活 在 寒 武 纪 早 中 期 , 成 员 的 355 形态 均 怪 异 得 不 可 思议 , 似 是 梦 幻 中 的 怪物 , 或 是 生长 在 另 一 星际 的 生物 。 如 不 为 其 表面 特征 所 困惑 , 可 以 发 现 它们 隐藏 着 一 个 共同 的 构 型 蓝图 ,躯体 圆柱 形 , 由 不 分 节 的 腿 支 持 , 头 部 没有 明显 分 化 但 较 长 , 在 最 后 一 对 腿 之 后 有 一 个 不 明显 的 尾 突 , 但 在 部 分 类 型 中 不 存在 尾 突 。 多 腿 缓 步 类 在 构 型 蓝图 形成 之 后 , 便 迅 速 开 始 了 次 级 构 型 方案 的 大 爆发 。 澄江 动物 群 包括 了 7 种 以 上 亚 门 级 构 型 方 案 , 分 别 以 罗 哩 山 虫 (ZLxoliishnania)、 微 网 虫 CMVicrodictyoz) 、 怪 诞 虫 (五 allvcigenia)、 爪 网 虫 网 虫 (Cardiodictyoz) 和 少 足 虫 (Pazxczipodia) 等 类 型 为 代表 。 金字 塔 式 生态 系统 的 突现 和 化 石 证 据 寒 武 纪 大 爆发 不 仅 是 动物 构 型 蓝图 的 伟大 诞 辰 , 也 是 生态 系统 从 非 金 字 塔 式 到 金字 塔 式 转变 的 突变 事件 。 金 字 塔 式 生态 系 统 是 生命 复杂 系统 中 的 一 种 自 组织 结 构 。 这 种 自 组 织 结构 通过 食物 链 进行 能 量 的 流动 和 物质 的 循 环 , 充 满 着 血腥 和 竞争 。 生 态 系统 统一 性 源 自 这 种 复杂 而 有 序 的 物质 循环 和 能 量 流动 作 用 , 也 就 是 说 , 是 在 血腥 和 竞争 基础 上 的 平 衡 和 统一 。 这 种 物质 循环 体系 和 能 量 流动 作 用 加 速 了 食性 分 化 , 引 发 了 “军备 竞赛 ”。 大 爆发 之 初 , 以 “小 壳 ” 动 物 群 为 代表 的 骨骼 化 事件 , 可 理解 为 “军备 竞赛 ”的 产 物 。 身 披 骨 片 和 骨 针 的 小 型 毛虫 状 动物 在 海 底 缓 缓 而 行 , 这 种 防护 体系 在 当时 似乎 很 安 全 。 进 入 玉 案 山 期 , 出 现 以 三 叶 虫 为 代表 的 新 的 防护 体系 , 体 表 不 仅 有 非常 坚硬 的 矿 化 外 骨骼 保护 ,而 且 有 发 达 的 视力 和 活动 力 ,以 便 对 危险 做 出 快捷 的 反应 。 以 上 防护 体系 的 演化 , 与 食肉 类 攻击 能 力 的 提高 有 关 。 奇 虾 类 (Anomalocarids) 是 当时 攻击 能 力 最 强 的 食肉 动物 ,是 已 绝 灭 的 生物 类 型 ,与 节肢 动物 有 亲缘 关系 , 可 能 由 共同 的 祖先 演 336 ( Oxzycphodzctyoz )、 心 化 而 来 。 当 时 动物 平均 大 小 只 有 几 训 米 到 几 厘米 , 而 奇 虾 类 的 个 体 最 大 可 达 2 mm 以 上 ,无 愧 为 巨型 食肉 动物 。 它 们 身体 呈 流 线 型 , 背 腹 扁 平 , 善 于 游泳 , 具 一 对 分 节 的 用 于 猎 食 的 巨型 前 肢 ; 口 的 直径 可 达 25 cm, 可 吞食 当 时 的 任何 大 型 生物 ;口腔 装备 了 几 丁 质 外 齿 和 内 齿 , 具 很 强 的 肢解 能 力 , 甚 至 对 有 矿 化 外 甲 保 护 的 三 叶 虫 构成 了 威胁 。 奇 虾 类 的 出 现 , 标 志 着 金字 塔 式 自 组 织 体系 的 确立 和 完善 。 寒 武 纪 大 爆发 不 仅 是 成 种 作用 的 突变 过 程 , 也 是 生命 系统 新 的 自 组 织 结构 的 “催产 汛 ”. 这 种 新 的 结构 具有 复杂 的 内 部 多 样 性 和 高 度 的 统一 性 。 从 非 金字 塔 式 到 金字 塔 式 自 组 织 结构 的 突变 , 是 一 个 极其 复杂 的 进化 过 程 , 以 食性 分 化 为 特征 的 成 种 过 程 是 这 种 过 程 关 键 性 的 组 成 部 分 。 我 们 很 难 设 想 , 达 尔 文 进化 力 能 在 一 两 百 万 年 短 短 的 地 质 瞬间 实 现 这 一 突变 。 小 过 化 石 为 寒 武 纪 大 爆发 拉 开 序幕 寒 武 纪 大 爆发 的 序幕 以 小 壳 化 石 的 突现 为 标 志 。 20 世纪 60 年 代 以 来 , 世界 上 许多 地 区 的 寒 武 纪 底 部 地 层 中 ,都 发 现 有 大 量 骨 片 化 石 , 出 现 的 层 位 比 三 叶 虫 早 了 数 百 万 年 。 它 们 的 大 小 只 有 几 毫 米 , 很 可 能 是 毛虫 状 生 物 身 上 的 骨 片 〈 硬 壳 ) 或 骨刺 , 称 为 小 壳 化 石 。 在 云南 东部 晋 宁 、 澄 江 一 带 , 小 壳 化 石 最 早出 现 于 下 含 磷 段 , 其 类 别 相当 单调 , 但 在 上 含 磷 段 的 底部 其 歧 异 度 便 突然 大 幅 增加 。 它 们 究竟 来 自 哪 一 类 群 的 生物 , 至 今 仍 然 无 法 确定 。 骨 片 化 石 的 出 现 像 是 一 声呐 喊 , 宣 布 了 多 细胞 动物 多 样 性 的 开始 。 有 人 对 骨 片 化 石 的 出 现 不 以 为 然 , 认 为 表皮 没有 骨 片 的 祖先 生物 在 寒 武 纪 之 前 可 能 早已 存在 , 由 于 环境 的 变迁 , 或 因 生 物 骨 骼 化 机 制 的 形成 , 于 是 在 寒 武 纪 到 来 之 际 , 许 多 生物 都 不 约 而 同 地 在 表皮 上 长 出 外 壳 来 。 其 实 , 生 物 矿 化 是 很 古老 的 机 制 , 至 少 有 10 亿 年 以 上 的 历史 , 因 而 带 骨 片 生物 的 突现 , 与 生物 矿 化 机 制 的 形 成 没有 关系 。 此 外 , 造 骨 元 素 如 钙 、 磷 在 前 寒 武 纪 海 洋 中 不 但 不 缺乏 , 反 而 有 过 饱和 的 情况 。 念 安 动物 群 带 硅 质 骨 针 海 绵 化 石 的 发 现 , 证 明 多 细胞 生物 矿 化 早 在 小 壳 化 石 之 前 4 000 多 万 年 就 已 开始 , 因 此 以 海洋 环境 的 变化 来 解释 骨 片 化 石 的 突现 也 缺乏 依据 。 生 物 矿 化 是 低能 耗 过 程 , 因 此 与 含 氧 量 变化 也 无 关 。 带 骨 片 生物 的 突现 , 与 寒 武 纪 大 爆发 的 生物 演化 事件 有 关 。 生 痕 化 五 为 寒 武 纪 大 爆发 作证 ”生物 活动 时 留 在 沉积 物 中 的 痕迹 也 能 保存 下 来 成 为 化 石 , 称 为 生 痕 化 石 。 生 痕 化 石 为 寒 武 纪 大 爆发 演化 事件 的 存在 提供 了 重要 证 据 。 在 大 爆发 之 前 , 生 物 行 为 极为 简单 。 行 为 的 复 杂 化 拉 开 了 大 爆发 事件 的 序幕 。 保 存在 晋 宁 三 家 村 寒 武 纪 底 部 含 磷 沉 积 中 的 生 痕 化 石 , 已 明确 地 说 明了 这 一 重要 事实 。 梅 树 村 组 下 含 磷 段 所 记录 的 生物 行为 复杂 化 事件 , 与 小 壳 化 石 的 突现 几乎 同步 。 节 肢 动 物 用 于 行走 的 带 爪 内 肢 , 在 地 层 中 留 下 特有 的 痕迹 。 它 在 梅 树 村 组 下 含 磷 段 的 出 现 , 证 明 结构 复杂 的 三 豚 层 构 型 方案 多 样 性 的 爆发 在 梅 树 村 期 已 拉 开 序幕 。 而 在 较 年 轻 的 石 崖 头 组 岩层 中 所 保存 的 生 痕 化 石 , 显 示 了 生物 行为 进一步 复杂 化 的 趋势 , 生 物 潜 穴 和 扰动 能 力 有 大 幅 的 提升 , 潜 入 沉积 层 的 深度 可 达 数 十 厘米 。 潜 穴 和 扰动 能 力 的 大 幅 提 升 , 可 能 与 三 胚层 动物 爆发 性 的 出 现 有 关 。 帆 天山 组 地 层 中 的 生 痕 化 石 , 显 示 生 物 行 为 的 复杂 度 已 达 到 顶点 , 在 以 后 3 亿 多 年 中 处 于 稳定 状态 .此 外 ,在 大 爆发 期 间 还 出 现 了 一 些 独特 的 形迹 , 这 些 形 迹 在 较 年 轻 的 地 层 中 从 未 发 现 过 。 寒 武 纪 生 命 大 爆发 的 本 质 和 引发 原因 寒 武 纪 大 爆发 的 确 是 一 件 不 可 思议 的 突 发 事 件 。 各 种 假说 层出不穷 , 试 图 对 这 一 事件 进 行 解释 。 主张 生态 革命 的 解释 以 “收成 原理 说 ?为 代表 . 伟大 的 地 质 学 家 赖 尔 (C. Lyell) 说 过 : 如 果 一 个 科学 假设 与 常识 的 判断 相 驳 , 那 么 它 就 是 最 漂亮 、 最 令 人 兴奋 的 。 斯 坦 利 〈S. M. Stanley) 1973 年 提出 , 可 用 生态 学 收成 原理 (cropping principle) 来 解释 寒 武 纪 大 爆 发 , 他 认为 收成 原理 刚好 就 是 这 人 么 一 个 具有 反 直 党 的 自然 现象 。 这 一 学 说 认为 , 小 型 植 食性 动物 的 出 现 , 是 寒 武 纪 大 爆发 的 主要 诱 因 。“ 和 群落 是 寒 武 纪 大 爆发 生命 演化 的 主角 , 其 关键 在 于 演化 出 能 够 “收拾 ”藻类 的 植 食 性 单 细 胞 原生 生物 。 有 了 这 些 掠 食 者 , 便 有 机 会 为 初级 生产 者 提供 新 的 空间 , 于 是 更 多 的 生产 者 和 更 多 的 掠 食 者 演化 出 来 。 整 个 生 态 体系 的 金字 塔 不 论 朝 上 朝 下 , 都 能 大 肆 地 爆发 繁 了 衡 。 在 此 之 前 , 持续 30 亿 年 之 久 的 海 洋 , 由 简单 的 初级 生产 者 “〈 前 寒 武 纪 的 藻类 集群 ) 独霸 。 由 于 没有 掠 食 者 , 整 个 前 寒 武 纪 生 物 群 的 组 成 极为 单调 。 “收成 原理 说 "将 寒 武 纪 大 爆发 解释 为 一 场 生 态 革命 , 这 一 说 法 并 非 一 无 是 处 , 因 为 动物 食性 的 分 化 确实 是 成 种 作用 的 一 种 催化 剂 。 但 它 并 不 能 解释 , 为 什么 寒 武 纪 早期 是 一 个 充满 演化 机 遇 的 世界 , 为 什么 几乎 所 有 现代 动物 的 门类 都 在 寒 武 纪 的 早期 出 现 等 问题 。 外 部 环境 催化 论 以 “ 含 氧 量 上 升 说 ”为 代表 。 此 学 说 基于 这 样 的 认识 : 寒 武 纪 期 间 之 所 以 会 有 各 种 复杂 的 生物 快速 地 演化 出 来 , 一 定 是 祖先 型 生物 在 其 生存 环境 中 遇 到 了 某 种 特殊 的 变化 。1964 年 , 美 国 物 理学 家 柏 克 纳 〈L. V. Berkner) 和 马歇尔 〈L.C. Marshall) 指出 , 大气 中 的 氧气 含量 是 直接 主 导 寒 武 纪 大 爆发 最 重要 的 一 个 因素 。 这 是 当 时 很 流行 的 一 种 说 法 , 也 是 一 种 非 生物 的 337 “物理 主义 ” 观 。 持 这 种 观点 的 人 , 认 为 氧气 含量 是 多 细胞 动物 在 演化 上 的 一 个 自然 障 碍 。 当 这 一 障碍 消除 后 , 多 细胞 动物 便 会 立 即 出 现 , 而 且 迅 速 演化 。 据 这 一 说 法 ,在 寒 武 纪 刚 开 始 的 时 候 ,大 气 中 的 氧气 刚好 累积 到 足够 的 含量 , 使 动物 能 够 进行 呼吸 作用 ,而 且 能 够 隔离 紫外 线 , 促 使 大 量 的 生物 在 短 时 间 内 演化 出 来 。 乍 听 之 下 似乎 很 有 道理 , 但 它 并 没有 得 到 地 质 学 有 力 的 支持 。 早 在 25 亿 年 前 , 能 够 进行 光合 作 用 的 细胞 就 已 在 地 球 上 大 行 其 道 。 我 们 实在 没什么 理由 相信 , 地 球 得 花 上 20 亿 年 的 时 间 , 才 能 在 大 气 中 储存 充分 的 氧气 来 供 动物 呼吸 .在 距 今 20 亿 一 10 亿 年 前 形成 的 沉积 岩 层 中 , 就 含有 大 量 的 氧化 铁 矿 层 以 及 被 严重 氧化 的 岩石 , 这 说 明 至 少 在 那 时 , 海 水 中 (特别 是 浅海 海域 ) 的 氧气 含量 就 已 很 高 了 。 “设计 ”革命 论 以 “发 育 调控 机 制 说 ”为 代表 。 瓦 楞 泰 (J. W. Valentine) 等 1996 年 撰文 , 从 发 育 机 制 的 演化 来 解释 寒 武 纪 大 爆 发 ,认为 多 细胞 动物 造型 体制 的 突 发 性 出 现 , 与 发 育 机 制 的 革新 有 密切 关系 , 多 细胞 动物 体 轴 建制 的 产生 受到 母体 和 早期 核 控 基因 的 调控 。 躯 体 分 区 和 分 形 的 确立 主要 受 控 于 五 oz 基因 簇 。 瑟 oz 基因 簇 所 包含 的 基因 数 与 造型 复杂 性 有 正比 关系 , 如 线虫 只 有 4 个 基 因 , 果 蝇 有 8 个 ,文昌 鱼 有 10 个 , 小 鼠 有 38 个 基因 含 在 4 个 基因 簇 内 。 他 们 认为 , 一 系列 体制 复杂 的 多 细胞 动物 大 约 出 现在 5. 3 亿 年 前 , 在 5. 65 亿 年 前 到 5. 3 亿 年 前 期 间 , 发 生 了 一 系列 的 重大 演化 事件 , 包 括 原 口 类 与 后 口 类 两 大 超 类 群 的 分 化 、 许 多 多 细胞 动物 独 立 分 支 的 产生 以 及 各 种 造型 体制 的 产生 和 演 化 。 他 们 认为 寒 武 纪 大 爆发 是 以 下 列 三 个 方 式 当 中 的 一 个 来 进行 的 。 其 一 , 在 5. 65 亿 年 前 , 五 oz 基因 复 已 有 6 一 8 个 基因 , 而 且 在 其 后 的 3 000 多 万 年 期 间 并 非 无 明显 的 扩编 .其 338 二 , 在 5.65 亿 年 前 之 后 的 3 000 多 万 年 间 , 瓦 oz 基因 曾 不 断 扩编 ,并 导致 原 口 类 与 后 口 类 的 分 化 , 以 及 许多 多 细胞 动物 独立 支 系 的 产生 。 而 在 寒 武 纪 大 爆发 时 期 , 调 控 基 因 的 复杂 性 已 达 某 一 临界 值 , 许 多 高 等 无 脊 椎 动 物 因 调控 基因 的 重新 建构 而 发 生 瀑布 式 辐射 现象 。 其 三 , 原 口 类 与 后 口 类 的 共同 祖先 发 生 于 5. 35 亿 年 前 左右 , 其 后 不 久 即 发 生 了 多 细胞 动物 分 支 系统 和 造型 体制 的 多 样 性 事 件 。 笔 者 认为 第 二 种 解释 比较 合理 。 “细胞 说 ”将 寒 武 纪 大 爆发 解释 为 一 场 “建材 ” 革命。 瓦楞 泰 也 提出 细胞 多 样 性 的 理 论 来 解释 大 爆发 .他 认为 在 大 爆发 事件 中 , 生 物 形 态 复杂 化 程度 也 有 显著 的 提升 , 而 这 一 形态 复杂 度 的 形成 , 必 须 在 细胞 多 样 性 演化 达到 40 一 50 种 时 才 有 可 能 发 生 . 细胞 类 型 的 多 样 性 显示 , 大 量 构造 基因 的 存在 与 基因 调 控 机 制 复杂 性 的 提高 有 关 , 这 也 就 是 各 门类 (或 岗 ) 多 细胞 动物 造型 体制 纷纷 出 现 的 原 因 .。 但 这 个 假说 是 建立 在 推测 基础 之 上 的 。 蛋 白质 结构 域 的 总 数 很 可 能 不 超过 1 万 , 通 过 混 组 Cshuffling) 作用 即 可 形成 所 有 已 知 的 蛋 白质 。 而 早 在 17 亿 年 前 ,这些 结构 域 可 能 就 已 确立 了 , 因 此 没有 理由 相信 细胞 的 多 样 性 会 是 寒 武 纪 大 爆发 的 原因 。 “重组 生殖 说 ”认为 共生 是 不 同 物种 间 的 自然 结合 , 因 为 共生 关系 可 能 导致 生物 体 新 的 构造 和 生理 现象 的 产生 。 马 方 利 斯 “〈 世 . Margulis) 和 科恩 (J. E. Cohen) 认为 , 所 有 真 核 生 物 都 是 从 早期 的 共生 起 源 演 化 而 来 的 , 共 生 基 因 的 重组 可 能 会 推动 生物 多 样 性 的 发 展 , 前 寒 武 纪 末 期 和 寒 武 纪 初 期 大 型 动 物 的 突现 可 能 与 共生 有 关 。 奥 塔 (T. Ohta) 最 近 提 出 “基因 反 转 录 说 ”, 为 寒 武 纪 大 爆发 “设计 ”革命 的 本 质 做 了 重要 的 补充 性 解释 。 他 认为 反 转 录 在 生命 演化 初期 是 经 常 发 生 的 一 种 现象 , 因 而 对 基 因 、 基 因 簇 和 核 酶 (ribozymes) 的 早期 演化 应 该 有 非常 重要 的 影响 。 这 个 说 法 也 有 待 证 实 。 挑战 达尔 文 ”或 许 人 人 都 能 毫 不 迟疑 地 说 出 哪些 是 生命 , 哪 些 是 非 生 命 。 而 训练 有 素 的 科学 家 , 却 为 “什么 是 生命 ”这 一 简 单 而 基本 的 问题 深 深 困惑 着 。 人 类 对 生命 存 在 的 观念 是 人 类 文明 的 重要 标志 。 人 类 在 刘 长 的 岁月 中 对 周围 的 存在 保持 着 暧昧 不 明 的 状态 ,相信 世界 的 不 变性 和 神 的 威力 。《 物 种 起 源 》 一 书 建立 了 演化 的 理念 , 挑 战 世界 的 不 变性 和 神 的 威力 , 不 能 不 说 是 近代 生物 学 的 开山 之 作 。 但 达尔 文 的 理论 也 存在 片面 性 和 局 限 性 , 他 关于 生命 演化 的 各 种 解释 , 事 实 上 都 处 于 科学 假说 阶段 。 演化 是 生命 本 质 所 在 , 是 一 个 能 引起 争 论 和 激发 思维 的 研究 领域 。 达 尔 文 从 为 了 生 存 而 适应 这 一 价值 观 出 发 来 理解 演化 , 将 生 命 演 化 描述 为 线性 连贯 性 的 过 程 。 一 个 多 世 纪 以 来 , 演 化 论 有 许多 重要 的 发 展 , 天 择 仍 是 广 为 接 受 的 核心 模型 , 将 物种 的 形成 解释 为 自然 选择 作用 的 缓慢 过 程 。 在 达尔 文 的 世 界 里 ,“ 天 地 不 仁 , 以 万 物 为 猪 狗 ”, 演 化 被 解释 为 为 了 生存 而 变异 的 结果 。 20 世纪 自 20 年 代 以 来 ,进化 论 吸 纳 了 备 德尔 遗传 学 、 生 物 统 计 学 、 社 会 生物 学 的 精 华 , 到 40 年 代 一 个 新 的 综合 理论 体系 , 即 现 代 综 合 进化 论 诞生 了 。 这 一 理论 将 演化 界定 为 某 一 种 群 (population) 基因 构成 的 变化 , 是 达尔 文 的 进化 论 与 种 群 遗 传 学 联姻 的 产 物 。 这 一 理论 将 演化 上 的 重大 变化 , 即 宏 演 化 , 归 结 于 微 演化 的 积累 和 有 加 , 其 核心 仍 是 天 择 论 。 届 维 叶 早 在 达尔 文 之 前 , 就 已 发 现 了 古 生物 化 石 记 录 不 连贯 性 的 事实 , 但 他 将 它 视 为 神 迹 。 这 一 不 连贯 性 到 20 世纪 70 年 代 再 度 被 提出 , 埃 尔 德 雷 奇 (NEldredge) 和 十 尔 德 (S. J. Gould) 将 之 归纳 为 间断 平衡 论 (punctuated equilibrium), 挑 战 达 尔 文 的 线 性 演化 观 , 认 为 渐变 和 突变 在 时 间 上 是 交替 出 现 的 .事实 上 渐变 和 突变 不 仅 在 时 间 上 , 而 且 在 空间 上 也 是 交替 性 的 。 另 外 , 罕 变 又 有 绝 灭 和 复苏 两 种 形式 ,它们 也 是 互 为 连锁 的 。 间断 平衡 论 一 方面 藉 认 突变 事实 的 存在 , 男 一 方面 从 现代 综合 进化 论 出 发 , 将 突 发 性 的 演化 归 因 于 基因 蜡 域 隔离 。 异 域 成 种 理论 是 现代 综合 进化 论 一 个 重要 的 理论 补充 。 如 果 适 应 是 演化 和 变异 的 基本 动力 , 那 么 生命 应 停滞 在 具有 无 穷 适 应 的 细菌 阶段 。 复杂 的 生命 存在 形式 包括 人 类 在 内 , 将 没有 存在 的 理由 。 在 这 复杂 系统 的 世界 中 , 适 应 或 许 根本 不 是 导致 演化 和 变异 的 基本 动力 , 而 是 一 种 起 着 稳定 作用 的 力量 , 使 日 有 的 生 命 继续 存在 而 不 被 改变 , 即 使 改变 , 也 是 一 种 渐进 过 程 。 所 以 , 最 原始 的 细菌 、 最 原始 的 兰 索 动物 如 文昌 鱼 与 人 类 会 在 同一 时 空 交 会 。 生 命 新 的 存在 形式 突然 出 现 , 是 生命 的 自发 行为 , 这 种 行为 在 生存 层次 上 被 接受 了 址 末 达尔 文成 种 理论 从 物种 水 平 来 观察 生 命 ,忽视 了 生命 现象 的 层次 结构 和 不 同 斥 度 。 陈 均 远 在 1995 年 香山 科学 讨论 会 上 提出 的 广义 演化 论 , 将 生命 描绘 为 复杂 系统 演化 的 终端 产物 。 生 命 复 杂 系 统 是 具有 高 度 自 治 性 的 复杂 系统 , 从 分 子 、 细 胞 、 个 体 、 种 群 、 群 落 乃 至 整个 生物 圈 的 各 个 层次 , 每 一 层次 都 有 相对 应 的 演化 驱动 机 制 , 对 信息 或 系统 的 消长 具有 “感知 ”和 “放大 ”作用 , 而 且 能 自发 地 选择 某 种 模式 , 并 导致 系统 的 突 发 。 达尔 文 的 演化 论 中 , 生 命 演 化 的 探讨 以 个 体 为 事件 的 主角 。 但 在 分 子 演化 生物 学 家 眼中 , 基 因 才 是 演化 的 主体 。 这 两 种 看 法 都 不 算 对 , 但 也 不 全 错 。 生 命 系统 是 个 自 组 织 系统 , 内 部 结构 极为 复杂 , 而 且 由 许多 自 相 339 似 的 子 系统 组 合 而 成 。 生 命 系统 及 其 所 有 的 子 系统 都 是 能 量 的 受 体 、 载 体 和 导体 。 演 化 是 一 种 自发 性 行为 , 必 须 不 断 补充 能 量 才能 进行 ,而 发 生 在 每 一 系统 内 、 各 个 系统 间 , 以 及 生命 系统 与 自然 界 之 间 的 一 切 能 量 、 物 质 和 信息 的 交换 作用 , 就 是 推动 生物 演化 的 原 动力 。 从 控制 发 育 的 调控 基因 寻求 突变 的 原 因 , 早 在 1940 年 就 已 萌芽 。 戈 尔 什 米 特 (R. B. Goldschmidt) 在 《演化 的 物质 基础 》 一 书 中 , 对 现代 综合 进化 论 提 出 了 挑战 。 他 认为 种 群 遗传 学 不 可 能 解释 新 的 复杂 构造 的 产 生 , 安 演化 不 可 能 通过 微 演 化 而 产生 , 应 另 有 其 他 途径 ;他 认为 同 源 基因 才 是 引起 重大 形态 变化 的 根源 。 1975 年 金 (M. C. King) 和 威尔逊 (A. C, Wilson) 公布 了 人 类 和 猩猩 基因 对 比 研究 的 结果 , 证 明了 人 类 和 猩猩 的 基因 有 99%% 以 上 是 完全 相同 的 , 这 使 人 们 不 得 不 相信 调控 基因 是 引起 演化 重大 变化 的 重要 原因 , 大 大 激发 了 从 事 发 育 调控 分 子 机 制 研究 的 热情 。 步 和 人 90 年 代 后 , 动物 各 类 和 群 之 间 不 仅 发 现 了 同 源 调控 基因 和 同 源 发 育 途 径 , 同 时 还 发 现 这 些 同 源 调控 基因 表达 方式 的 改变 , 可 直接 导致 有 机 体 各 组 分 发 生 结 构 性 和 功能 性 的 变 化 .这 三 个 发 现 不 仅 为 突变 提供 了 理论 解释 , 同时 为 发 育 生物 学 和 演化 生物 学 的 联姻 葛 定 了 理论 基础 。 这 次 联姻 是 对 现代 综合 进化 论 的 一 次 重要 超越 。 倒 锥 形 进 化 树 是 达尔 文 进 化 论 对 生命 演 化 历史 的 最 基本 构想 , 但 化 石 记 录 对 此 提出 了 挑战 , 澄 江 动物 化 石 群 为 我 们 从 最 基本 构 型 方案 来 观察 动物 世界 及 其 多 样 性 提供 了 依 据 。 我 们 所 看 到 的 不 是 达尔 文 所 预见 的 进化 树 , 而 是 另 一 种 情况 : 构 型 方案 多 样 性 在 寒 武 纪 早 期 爆发 式 地 扩展 到 极点 , 在 随后 5 亿 多 年 的 漫长 历史 中 , 不 仅 没有 任何 新 的 构 型 340 方案 产生 , 相 反 许 多 构 型 方案 却 很 快 就 走向 绝 灭 。 寒 武 纪 大 爆发 让 人 们 从 构 型 方案 层面 来 看 生命 多 样 性 的 演化 。 多 样 性 在 寒 武 纪 早 期 呈 一 个 宽大 的 底座 , 由 近 百 个 甚至 更 多 的 相当 于 门 一 级 的 构 型 方案 组 成 , 由 于 绝 灭 , 虹 化 到 当今 的 35 个 门 。 如 果 从 物种 水 平 来 看 某 一 类 群 的 多 样 性 时 空 模式 , 将 有 可 能 看 到 不 断 扩 张 、 不断 晓 化 或 者 是 无 规律 性 的 模式 。 因 而 生命 多 样 性 时 空 模式 具 层 次 性 , 如 从 门 一 级 层次 来 描述 多 样 性 时 空 模式 。 当 今 丰 富 多 彩 的 动物 世界 , 只 不 过 是 寒 武 纪 动 物 世界 为 数 不 多 的 幸存 者 发 展 的 结果 。 参考 文献 Li,C. W. ,Chen JJ Yi 陈 均 远 )i&s Huai T 也 . , ciezce,279: 879 一 882,1998 。 Chen,J. Y.〈 陈 均 远 ) et al. : Proc. NatL. 4cad. .LA 97 (9) .4.457 人 4462》 2000 Chen,J. Y. 〈 陈 均 远 ) et al. : Nature,377:720, 1 95 Shu,,D. G. et al. : Natxre,402: 42 一 46,1999 。 Chen,]…,Y.“【 际 汐 远 万 TuangeIJTOC TI C., 岗 . ; Naiz7e,402; 518 一 522, 1999 Chen,J. Y. 〈 陈 均 远 ) et al. :Sciezrce,268 1339,1995, Chen,J_ Y. 〈 陈 均 远 ) et al. : Science,264: 1304,1994。 ee 〈 陈 均 远 ) 古 植 物 学 (Paleobotany) 古 植物 学 是 研究 地 球 上 曾经 生活 过 的 各 门类 植物 的 起 源 、 盛 、 训 和 消亡 以 及 它们 与 环境 之 间 相 互 关系 的 一 门 科 学 。 它 的 研究 对 象 是 被 人 们 发 掘 出 来 的 古代 植物 的 遗体 或 遗 迹 , 即 通常 所 称 的 化 石 植物 , 它 是 研究 植物 演变 历史 的 原料 。 因 此 古 植 物 学 家 也 是 植物 历史 学 家 。 如 同 现代 植物 学 是 生物 学 中 的 一 个 分 支 一 样 , 古 植物 学 不 仅 是 古生物 学 , 也 是 植物 学 的 一 个 重要 分 支 。 化 石 植物 通常 分 为 大 化 石 植 物 和 微 化 石 植物 。 前 者 通常 是 指 肉 眼 可 见 的 化 石 植物 的 各 个 器 官 , 如 叶 、 荃 、 根 、 肉 雄花 穗 、 球 果 、 果 实 或 种 子 以 及 可 见 的 碎片 残 导 等 。 后 者 则 包括 必须 借助 于 各 类 显微镜 才能 看 清楚 的 菌 、 藻 个体, 植物 的 大 小 孢子 、 花粉 、 表 皮 碎 片 、 葵 干 碎 导 等 。 20 世纪 的 中 国 古 植物 学 大 致 可 分 为 三 个 阶段 : 50 年 代 以 前 的 开创 阶段 ,50 年 代 至 70 年 代 的 发 展 阶段 以 及 80 年 代 以 后 的 现代 古 植物 学 阶段 。 50 年 代 以 前 的 孕育 阶段 20 世纪 初期 的 中 国 古 植物 学 研究 几乎 全 被 外 国人 包办 代替 。 到 1916 年 由 于 开采 矿 业 的 考察 中 需要 对 各 门类 化 石 进行 鉴定 , 中 国 地 质 学 创始 人 丁 文 江 〈1887 一 1936) 安排 周 赞 衡 跟随 瑞典 的 赫 勒 (Halle, T. G. ) 采 集 、 鉴 定 化 石 植 物 , 替 勒 回 瑞典 后 丁 文江 继 续 派 周 赞 衡 从 师 赫 勒 去 瑞典 留学 , 习 研 中 生 代 植 物 .回国 后 于 1923 年 在 中 央 地 质 调查 所 的 《地 质 汇 报 》 的 5 号 2 册 中 发 表 了 “山东 和 白 垩 纪 之 植物 化 石 ”>, 这 是 中 国学 者 研究 自己 国 家 的 化 石 植物 的 处 女 作 .1931 年 以 前 周 赞 衡 担任 中 央 地 质 调 查 所 古 植物 学 研究 室 主 任 , 后 来 从 事 行 政 管理 和 地 质 学 会 及 学 术 刊物 的 出 版 工作 。 斯 行 健 (1901~1964) ”1933 年 回国 前 他 连续 发 表 了 7 篇 有 关 我 国 古 、 中 生 代 植 物 的 论文 。 在 清华 大 学 和 北京 大 学 任教 的 同时 还 在 中 央 研 究 院 地 质 研 究 所 和 北平 研究 院 进 行 古 植物 研究 .在 50 年 代 以 前 的 20 年 中 完成 古 植物 研究 论文 60 余 篇 。 其 中 “峨眉 山 玄武 岩 中 树 状 羊 齿 之 研究 ”的 深入 程度 可 与 现代 植物 的 研究 相 媲美 。1950 年 他 被 任命 为 南京 地 质 古 生物 研究 所 研究 员 兼 代理 所 长 , 后 任 所 长 。 他 毕生 的 主要 精力 不 仅 集中 在 古 植物 学 和 相关 地 层 学 , 为 我 国 的 地 层 古 植物 学 做 出 了 杰出 的 贡献 , 而 且 还 做 了 不 少 古 植物 解 剖 学 和 植物 化 石 与 环境 关系 的 研究 以 及 古 植 物 的 科学 普及 工作 。 他 不 愧 为 中 国 古 植物 学 的 黄 基 人 。 徐 仁 (1910 一 1992) “1952 年 回国 后 先 在 南京 中 国 科学 院 南京 古生物 研究 所 创建 了 中 国 首 家 苞 粉 学 实验 室 , 后 来 为 了 当时 地 质 勘探 、 划 分 对 比 地层 之 需 , 编 写 “ 抱 粉 学 讲 义 ”, 开 办 钨 粉 训练 班 , 培养 了 一 批 学 术 带 头 人 。 继 南京 古生物 所 孢 粉 实验 室 建立 之 后 ,他 还 在 北京 中 国 地 质 科学 院 〈1955) 和 中 国 科 学 院 植物 研究 所 古 植物 研究 室内 〈1962) 分 别 建立 孢 粉 学 实验 机 构 , 这 三 个 实验 室 (组 ) 在 20 世纪 对 我 国 的 孢 粉 学 发 展 起 到 了 先导 的 作用 。 徐 仁 虽 然 是 中 国 孢 粉 学 的 葛 基 人 , 但 是 他 毕生 的 主要 精力 仍然 是 在 大 化 石 植物 上 。70 年 代 他 对 青藏 高 原 化 石 植物 进行 研究 , 结 合板 块 构 造 理论 论证 了 高 原 隆 起 的 原因 、 时 代 和 升幅 。 他 开创 了 古 植物 生态 学 , 通过 景观 图 的 形式 把 古 地 理 、 古 气候 、 古 环 境 等 学 科 有 机 地 结合 起 来 .80 年 代 初 他 发 表 的 “中 国 晚 白垩 世 和 新 生 代 植被 及 其 与 北美 的 关系 ”, 阐 明了 东亚 与 北美 两 个 植物 区 系 中 现存 有 不 少 相 同 的 属 , 帮 系 原 地 子 遗 而 不 是 迁移 , 从 而 合理 地 解释 了 植物 地 理学 中 长 期 存在 的 疑 题 . 徐 仁 根据 大 量 的 古 植物 学 资料 , 明确 地 指出 我 国 南方 中 生 代 含 煤 地 层 主 要 是 晚 三 到 世 沉 积 , 随 着 时 间 的 发 展 和 气候 带 的 转移 , 含 煤 沉 积 的 时 代 从 中 国 的 西南 部 向 东 、 向 北 , 由 晚 三 和 至 世 逐渐 过 渡 到 早 侏 罗 世 。 这 个 结论 不 仅 纠 正 了 长 期 以 来 认为 南方 中 生 代 煤层 主要 是 早 侏 罗 世 的 观点 , 而 且 为 南方 找 煤 指 出 了 方向 。 李 星 学 (1917 一 ) “从 1945 年 开始 从 师 斯 行 健 , 合 作 发 表 和 自己 单独 发 表 古 植 341 物 论文 多 篇 .1951 年 调 人 中 科 院 古生物 所 后 一 直 从 事 地 层 古 植物 的 研究 工作 , 尤 精 于 华 夏 植 物 群 和 东北 白垩 纪 植物 群 研究 。 属 于 前 者 的 《华北 月 门 沟 群 植物 化 石 》 对 替 勒 关于 华夏 植物 群 的 经 典 著 作 《 山 西 中 部 古生代 植 物 》 做 了 重要 补充 和 修正 。 他 首次 提出 华北 古生代 植物 组 合 顺序 ,将 华夏 植物 群 分 为 早 、 中 、 晚 3 个 时 期 , 并 将 中 、 晚 期 又 各 分 为 A、 B 两 期 .从 地 区 上 他 还 将 华夏 植物 区 分 为 南 、 北 两 个 亚 区 。 他 还 详细 研究 了 青藏 高 原 华 夏 植物 群 在 二 释 纪 时 的 地 理 分 布 .1995 年 12 月 他 组 织 有 关 人 员 出 版 了 《中 国 地 质 时 期 植物 群 》, 对 我 国 不 同 的 地 质 时 期 (以 大 化 石 为 主 体 ) 的 植物 区 系 成 分 、 性 质 、 特 征 以 及 演化 的 历程 做 了 系统 的 总 结 性 分 析 。 他 继 斯 行 健 之 后 在 地 层 古 植物 学 方面 成 果 丰 硕 , 做 出 了 重要 的 贡献 。 在 孕育 阶段 中 除了 上 述 诸位 以 外 还 有 张 景 钱 、 乐 森 表 、 计 荣 森 、 潘 钟祥 、 阮 维 周 、 胡 先 双 、 彭 瑞 琪 、 陈 国 达 、 王 鸿 祯 、 边 兆 祥 以 及 卢 衡 豪 等 , 这 是 本 阶段 国人 的 古 植物 学 研 究 的 基本 阵容 。 其 中 潘 钟 祥 1936 年 的 “ 陕 北 古 期 中 生 代 植 物 ” 和 胡 先 聘 与 钱 耐 合作 研究 的 “山东 中 新 世 植物 群 ” 两 文 在 当时 产生 了 重大 的 影响 。 50 年 代 至 70 年 代 中 期 的 发 展 阶段 (1950 一 1976) 从 1949 年 开始 , 由 于 经 济 建 设 的 迅速 发 展 需要 大 力 “ 开 发 矿业 ”, 广 泛 的 地 质 普 查 、 搞 清 地 层 的 需要 使 古 植物 学 也 随 着 地 质 学 的 迅猛 发 展 而 发 展 。 原 来 属于 中 央 研 究 院 地 质 研究 所 和 中 央 地 质 调查 所 的 有 关 古 植物 工作 人 人员、 图书 、 设 备 先后 集中 到 南京 新 成 立 的 古生物 研究 所 (该 所 1958 年 以 后 改名 为 南京 地 质 古 生物 研究 所 ) ,在 斯 行 健 所 长 领导 下 成 立 了 第 一 个 古 植物 学 的 研究 机 构 一 一 古 植物 组 。 徐 仁 在 1952 年 回国 后 被 安排 到 该 所 工 342 作 .。 他 于 1953 年 在 这 个 组 中 成 立 了 孢 粉 实验 室 。 该 实验 室 为 了 适应 国家 在 煤炭 、 石 油 和 天 然 气 资源 方面 对 划分 .对 比 地 层 之 急需 ,于 1954 年 迁 京 暂 归 地 质 部 领导 ,1956 年 部 分 并 入 新 成 立 的 地 质 矿产 研究 所 , 主 要 解决 生产 上 地 层 划 分 与 对 比 的 问题 。 南京 古生物 研究 所 从 1954 年 开始 , 其 古 植物 和 孢 粉 的 研究 人 员 增 加 很 快 , 成 了 全 国 古 植物 和 孢 粉 的 研究 中 心 。 上 述 两 个 单位 后 来 为 我 国 的 地 层 单元 划分 与 对 比 做 出 了 巨大 的 贡献 。 北京 的 中 国 科 学 院 植物 研究 所 , 为 配合 植物 系统 发 育 和 植被 演 蔡 中 重大 理论 课题 的 研究 ,很 需要 古 植物 学 的 参与 , 遂 于 1959 年 9 月 成 立 了 古 植物 学 研究 室 。 地 质 部 的 地 质 科 学 院 在 50 年 代 以 后 , 虽 然 院 本 部 从 事 古 植物 工作 的 人 数 不 多 , 但 各 大 区 的 地 质 矿产 研究 所 和 石油 、 煤 炭 系 统 的 野外 队 都 有 专职 或 兼职 从 事 古 植物 方面 的 工 作者 。 综 合 性 大 学 的 地 质 系 和 地 质 院 校 也 都 有 人 从 事 古 植物 方面 的 教学 与 研究 。 在 本 阶段 的 近 30 年 中 做 出 了 不 少 的 成 绩 。 如 : 〈1) 在 完成 生产 任务 过 程 中 , 发 现 了 很 多 新 的 化 石 植物 的 产地 , 这 为 后 来 深入 研究 古 植物 提供 了 材料 来 源 的 信息 。(2) 一 批 专著 、 总 结 性 著作 和 译作 的 出 版 。 除 了 发 表 在 《中 国 古 生物 志 》 新 甲 种 上 的 第 3 号 和 第 4 号 (1952)、 第 5 号 (1956) 和 第 6 号 (1963) 以 外 , 还 有 《中 国 古 生 代 植物 》 (斯 行 健 、 李 星 学 等 ,1963)、《 中 国 古 生 代 植 物 》( 南 京 地 质 古 生物 研究 所 和 植物 研究 所 合 作 ,1974)、《 中 国 新 生 代 植物 》( 植 物 研究 所 和 南京 地 质 古 生物 研究 所 合作 , 1978), 译作 有 《花粉 及 孢子 图 鉴 》 (斯 行 健 ,1955)、《 古 植物 学 》( 姚 兆 奇 、 张 志 诚 等 ,1965) 及 宋 之 琛 等 合作 的 《孢子 花粉 分 析 》 (1965) 。 更 多 的 科研 成 果 则 发 表 在 各 种 学 术 刊物 上 。 ui - in CR RE RE 我 国 是 世界 上 惟一 的 具有 从 志 留 纪 到 第 四 纪 陆 相 或 海陆 过 渡 相 地 层 齐 全 , 以 及 在 石 炭 、 二 至 纪 时 兼 具 世界 四 大 植物 区 系 〈 欧 美 植物 区 系 、 冈 瓦 纳 植 物 区 系 、 安 加 拉 植 物 区 系 和 华夏 植物 区 系 ) 的 国家 。 这 为 研究 地 层 层 序 和 演化 植物 学 〈 植 物 系统 学 ) 及 与 它 相 应 的 有 关 分 支 学 科 提供 了 良好 的 天 然 基 础 。 因此 ,20 世纪 后 半 个 世纪 ,不 仅 我 国 华 夏 植 物 区 系 和 其 他 三 个 植物 区 系 的 区 系 成 分 、 特 点 、 界 线 及 对 比 等 研究 成 绩 斐然 , 而 且 对 各 个 时 代 和 各 个 大 、 小 地 区 的 植物 区 系 也 研究 得 颇 为 深入 。 因 此 各 个 地 质 时 期 中 很 多 大 小 区 域 的 植物 区 系 研究 硕果 累累 中国 地 质 时 期 植物 群 》( 李 星 学 等 , 1995) 是 20 世纪 我 国 古 植 物 区 系 的 总 结 巨 著 , 在 此 不 再 赣 述 。 恢复 、 发 展 与 昌盛 时 期 (1976 一 ) 1978 年 国家 开始 建立 了 学 位 制度 , 培养 了 大 批 硕士 、 博 士 , 他 们 有 的 在 煤 核 种 子 的 三 维 重建 方面 做 了 很 好 的 工作 , 有 的 引进 了 鉴定 被 子 植物 叶 化 石 的 新 方法 。 各 种 学 术 团 体 或 是 新 建立 , 或 是 学 术 活 动 非常 活跃 ;学 术 刊 物 , 如 《 微 体 古生物 学 报 》《 华 夏 古 生物 》 和 《 古 植 物 学 与 孢 粉 学 文集 》 等 陆续 创刊 ; 一 系 列 的 各 大 行政 区 的 古生物 图 册 相 继 问世 ;十 植物 学 研究 呈现 空前 的 繁荣 。 成 果 可 归纳 为 下 列 几 个 方面 : 窥探 真 核 生 物 的 祖宗 “1982 年 , 净 玉 忠 首次 报道 了 在 河北 获 县 长 城 系 串 岭 沟 组 〈 约 18 亿 年 前 ) 页 岩 的 切片 中 ,发 现 了 数 以 千 计 的 裂 梭 藻 〈Scjizzofusa)。 细 胞 两 侧 对 称 , 结 构 复 杂 且 个 体 大 , 无 疑 可 视 为 时 代 最 老 的 真 核 单 细 胞 的 证 据 。 真 核 多 细胞 的 出 现 是 植物 界 演化 中 的 重 要 事件 之 一 。 在 葡 县 长 城 系 团 山子 组 距 今 17 亿 年 的 地 层 中 发 现 了 4 属 6 种 个 体 大 、 体 态 分 化 程度 高 的 宏观 藻类 。 这 些 藻 体 底 栖 、 直 立 生长 , 已 由 辐射 对 称 发 展 成 两 侧 对 称 , 是 当 今 地 质 时 期 最 老 的 高 等 藻类 。 在 湖北 黎 归 震 且 系 陡 山 沱 组 上 部 ( 约 7 亿 年 前 ) 的 庙 河 剖面 上 发 现 了 拟 游 昔 (五 mterozzozpjaztes Zhu WQ et Chen ME, 1984) 以 后 , 在 原 剖 面 和 皖南 休 宁 的 相应 地 层 中 找到 很 多 非 钙 质 藻 化 石 。 在 贵州 管 安 震 旦 纪 ( 约 6. 5 亿 年 前 ) 的 磷 块 岩 中 发 现 了 具有 生殖 结构 的 真 红 藻 类 化 石 一 一 叶 藻 (Thaioppnyca), 这 是 目前 世界 上 已 知 的 前 寒 武 纪 非 维 管 植物 化 石 记 录 中 第 一 例 有 性 生殖 的 组 织 形态 学 证 据 。 轮 藻 研究 在 我 国 虽 起 步 较 晚 , 但 是 从 80 年 代 开 始 不 仅 发 现 了 很 多 新 类 型 , 而 且 还 在 系统 分 类 方面 提出 了 新 见解 《化 石 菠 类 学 导 论 》( 刘 志 礼 ,1990) 的 出 版 , 对 该 学 科 是 一 大 促进 。 维 管 植 物 的 起 源 是 植物 演化 的 另 一 个 重 要 事件 。 在 贵州 凤 崔 志 留 纪 底 部 地 层 〈4. 25 亿 年 前 ) 中 发 现 的 新 属 、 新 种 黔 羽 枝 CPizzzzatzzazazoszs 9giaziezszs Gen,1986) 兼 具 似 车 类 的 形态 和 原始 维 管 植物 的 内 部 结构 , 很 可 能 就 是 最 原始 的 维 管 植物 或 维 管 植 物 的 祖先 。 早期 陆地 植物 的 多 样 性 ”在 云南 文山 坡 松 冲 组 (相当 于 3. 94 亿 年 前 的 早 泥 盆 世 西根 期 Siegenian) 的 地 层 中 , 属 种 最 为 丰富 。 从 1983 年 开始 至 1999 年 发 现 新 属 12 个 、 新 种 14 个 〈 隶 属 瑞 尼 蕨 门 、 工 蕨 门 、 三 枝 蕨 门 和 石松 门 等 4 个 门 )。 在 这 么 小 的 地 域 范 围 内 , 在 如 此 老 的 地 层 时 代 中 竟 能 发 掘 出 这 么 多 门 类 的 植物 , 形 态 之 复杂 , 分 化 程度 之 高 , 实 属 当今 世界 罕见 , 未 来 很 可 能 会 成 为 21 世纪 的 国际 焦点 。 此 外 , 四 川江 油 下 泥 盆 统 , 一 次 就 发 掘 出 9 属 13 种 〈 其 中 新 属 丰 62% , 新 种 占 57%), 蜂 属 5 个 门 ; 2 000 多 万 年 后 的 晚 泥 盆 世 的 地 层 中 见 到 了 长 达 24 cm、 宽 20 cm 的 大 叶 。 这 些 证 据说 明 植物 登陆 以 后 分 化 343 (多 样 性 ) 、 发 展 之 快 。 种 子 〈 和 被 子 ) 植物 的 起 源 是 植物 演化 中 的 重要 事件 。 它 们 的 出 现 给 植物 的 发 展 带 来 飞跃 。80 年 代 开 始 , 我 国 在 石炭 、 二 释 纪 的 煤 核 中 新 发 现 了 不 少 具 解 剖 结 构 的 典型 种 子 , 如 中 国 静 子 〈CaZloszpermzca7zoz Si7ze72515, Zhao 1989 ),Pachytesta zazroa (ZM Li 1990) ,Pazatazoszpe7r7122U1N12 tazyMaQ71eE71523 〔(ZIM Li 1993) 。 可 见 探索 种 子 植物 的 起 源 应 在 更 老 的 地 层 中 寻找 。Li CS 和 J. Hilton 于 1997 年 在 武汉 晚 泥 盆 世 地 层 中 发 现 的 武汉 仙 料 CSzphnizzia) 新 属 种 , 其 分 类 位 置 尚 不 清楚 。 一 些 门 类 的 主要 成 就 ” 瑞 尼 蕨 门 : 在 新 疆 北 部 发 现 最 古老 的 维 管 植物 项 赛 蕨 (Coo&soxia), 在 云南 下 泥 盆 统 发 现 长 赛 蕨 Cedeia) 和 和 暂 归 顶 塞 蕨 科 的 徐 氏 蕨 (五 sxa) 以 及 四 川 的 加 斯 佩 蕨 CEogaszesiea) 等 等 。 工 蕨 门 : 本 门 的 代表 工 蕨 属 近年 除 新 种 大 增 外 , 还 发 现 希 克 林 蕨 (Zic&izgia) 和 沙 顿 蕨 (CSarudoxzza) 。 石 松 门 : 80 年 代 前 我 国 对 原始 鲜 木 、 鳞 木 、 石 松 等 目 研 究 得 较 多 。 近 年 在 华北 时 三友 世 和 华南 中 三 至 世 对 水 韭 科 和 肋 木 科 的 营养 器 官 和 繁殖 器 官 的 发 现 , 为 研究 演化 和 生境 提供 了 资料 。 对 和 斜 方 薄 皮 木 荃 干 解剖 的 研究 , 为 它 的 隶属 提供 了 证 据 。 真 茧 类 : 在 新 发 现 的 20 多 个 新 种 中 , 有 6 种 获得 原 位 孢子 。 大 羽 羊 齿 : 近年 对 大 羽 羊 齿 的 表 皮 、 脉 式 和 叶柄 解剖 等 方面 研究 取得 进展 。 继 在 华南 发 现 它 的 繁殖 器 官 之 后 , 又 在 华北 发 现 具 新 的 生殖 器 官 的 ,Jiaochengiza 和 单 网 羊 齿 两 个 新 种 , 并 评述 了 该 类 的 多 元 性 、 表 型 性 和 可 塑性 。 前 裸子 植物 : 在 我 国 广东 、 淹 北 、 南 京 、 黑 龙 江 、 安 徽 等 地 都 发 现 于 晚 泥 盆 世 的 地 层 中 , 增 加 了 时 代 的 标志 。 郝 守 刚 从 长 阳 的 古 羊 齿 (47cjpaeopteris Miacilezzta lesq,. ) 的 枝条 获得 非常 精美 的 解剖 学 信息 。 苏铁 门 : 山西 早 二 笃 世 发 现 具 种 子 的 大 孢子 344 叶 化 石 ; 山西 晚 二 至 世 发 现 具 有 原 位 花粉 的 花粉 赛 与 小 孢子 叶 同 生 , 小 孢子 叶 形态 与 大 孢子 叶 相 似 , 这些 是 最 早 的 苏铁 类 生殖 器 官 。 近年 对 苏铁 类 植物 亦 有 很 多 新 记述 。 银 在 门 : 对 新 发 现 于 河南 义 马 中 侏 罗 世 的 Gizpkgo yi7zae7z15is Zhou et Zhang sp. nov. 和 zazaia reczu7a Zhou et Zhang gen, et sSp. nov。 等 一 系列 银 查 植 物 内 部 结构 的 详细 研究 后 提出 新 亚 科 。 陈 立 群 研究 了 古今 银杏 表皮 气孔 的 频 度 与 大 气 CO, 浓度 的 关系 。 松 柏 门 : 在 山 西 下 二 赤 统 发 现 两 个 松柏 类 新 属 种 Batezpxuzrgia 和 ZLoroderxa , 其 形态 兼 具 华 夏 植物 区 的 科 达 类 和 安 加 拉 植 物 区 的 松柏 类 某 些 形 态 学 上 的 特征 , 显 示 该 植物 处 于 两 个 区 系 之 间 。 杜 帮 正 、 郑 少林 、 张 武 、 段 淑 英 等 对 松柏 苓 干 解 剖 做 了 大 量 的 工作 。 刘 艳 菊 等 研究 东北 水 杉 化 石 取得 了 好 成 果 。 被 子 植物 门 : 我 国 在 下 白垩 统 中 从 香港 到 东北 都 发 现 了 一 些 演化 水 平 较 高 的 被 子 植物 。 近 年 在 跨 晚 侏 罗 与 早 白垩 世 的 热 河 生物 群 中 命名 了 一 些 被 子 植物 , 辽 宁 古 果 (47rchae 太 xctzs Liaozzzgez5z2s Sun,Dilcher et al, ,1998) 显 示 出 的 被 子 植物 特征 相对 多 而 明显 。 花 是 很 难保 存 为 化 石 的 , 但 我 国 近年 也 有 发 现 。 如 具 花 粉 的 星 学 花 (Xizzgztueiza Sun et al. , 1996)、 乌 云 花 〈Wxyzxranthzs 李 承 森 等 , 1993)、 始 木兰 〈47cjpzmaagzolia 陶 君 容 等 , 1992) 和 钱 耐 果 (Chaneya 王 宇 飞 等 ,1998) 等 是 化 石 中 的 珍品 。 近 十 年 在 武汉 地 区 发 现 的 被 子 植 物 石化 木 群 , 计 有 9 科 13 个 属 15 个 种 之 多 . 另外 , 在 西藏 和 川西 发 现 的 核 属 叶 、 果 , 其 时 代 要 比 南半球 的 老 , 改 变 了 核 起 源 于 南半球 的 观念 。 煤 核 的 发 现 ”1975 年 田 宝 霖 携 水 城 虎 子 石 切 片 询问 徐 仁 , 徐 惊喜 召 众 人 释 之 , 遂 着 手 研 究 煤 核 。 对 科 达 植物 肉 雄 生殖 器 官 和 根茎 、 鳞 木 类 根茎 和 繁殖 器 官 的 研究 , 蕨 蕉 及 种 子 和 花粉 的 解剖 的 研究 硕果 都 得 益 于 煤 核 材料 。 继 《 中 国 地 质 时 期 植物 群 》(1995) 的 巨 著 之 后 , 曹 正 尧 的 《浙江 早 白垩 世 植 物 群 》 (1999), 邓 胜 微 等 的 《内 蒙古 海拉尔 地 区 早 白垩 世 植 物 群 》(1997) 及 和 孟 繁 松 等 的 《长 江 流域 原始 石松 植物 群 及 水 韭 目 植物 分 类 与 演 化 兴 2000) 等 都 是 本 时 期 古 植物 的 重要 专著 。 本 阶段 有 两 个 值得 一 提 的 实验 : (1) 针 修 标本 。 很 多 好 文章 都 得 益 于 此 法 。 如 李 承 森 、 郝 守 刚 等 用 不 同 粗细 的 钢 针 把 原来 只 露 出 不 多 的 标本 , 修 出 一 个 棚 棚 如 生 的 植物 , 耗 时 常 以 周 计 、 月 计 。 奇 蕨 就 是 在 针 修 标本 的 正 反 两 面 后 , 才 得 到 全 面 认识 的 。 贝 氏 拳 宫 蕨 情况 亦 类 似 。(2) 古 植物 学 实物 教科 书 的 实验 一 一 植物 演化 展览 。 此 系 朱 为 庆 于 1989 年 春 筹资 创办 的 。 以 不 同时 间 和 空间 的 化 石 植物 标本 、 照 片 和 图 表 按 序 排 列 : 从 最 早 的 原核 单 细 胞 到 多 细胞 -> 真 核 单 细胞 到 多 细胞 一 最 早 的 陆地 植物 ~ 蕨 类 植物 种子 蕨 -~ 裸 子 植物 一 被 子 植 物 。 南 非 、 美 国 和 印度 等 国 的 古 植物 学 权威 观 后 无 不 赞扬 。 此 外 , 在 这 阶段 国际 交流 频繁 , 国 内 学 者 在 国际 著名 刊物 上 刊登 的 文章 也 不 断 增 加 。 中 国 古 植物 学 家 的 国际 地 位 也 不 断 提 高 。 1981 年 徐 仁 荣 任国 际 植物 学 大 会 副 主席 之 一 。1983 年 在 香港 举办 的 “东亚 环境 与 生物 发 展 史 ”大 会 上 任 古 植物 组 主席 。1992 年 周 志 炎 荣 任 第 四 届 国 际 古 植物 学 大 会 (IOPC- IV) 副 主席 .1996 年 以 国际 著名 古 植 物 学 家 、 英国 皇家 学 会 会 员 萨 尼 (Sahni) 的 太太 命名 的 基金 会 , 先 后 给 被 认为 在 古 植物 学 领域 中 做 出 了 杰出 贡献 的 中 国 古 植物 学 家 朱 为 庆 、 周志 炎 、 李 星 学 等 3 人 授予 萨 尼 100 周年 的 奖 章 。 中科院 植物 所 古 植 物 室 在 1997 年 还 接受 国外 学 者 做 博士 后 研究 。 此 外 ,2000 年 在 我 国 成 功 举办 了 第 六 届 国 际 古 植物 学 大 会 。 结束 语 “” 我 国有 得 天 独 厚 的 地 域 , 这 个 地 域 有 从 志 留 纪 到 第 四 纪 完 整 无 缺 的 陆 相 地 层 , 它 蕴藏 着 丰富 的 世界 上 特有 的 化 石 植物 。 对 特殊 地 层 中 的 特有 标本 采取 多 学 科 交 叉 的 方法 进行 研究 , 将 会 使 古 植 物 学 在 演化 植物 学 , 古 气候 、 环 境 学 , 古 生态 、 地 理学 , 地 层 学 和 进化 论 等 相关 学 科 中 充分 显示 出 它 不 可 蔡 代 的 价值 。 当 前 除了 发 掘 演化 植物 学 中 的 缺失 环节 以 外 , 还 要 特别 加 强 在 气候 环境 演变 中 的 作用 的 研究 。 与 此 同时 古 植 物 学 家 还 要 把 这 种 研究 的 价值 进行 科学 普及 。 参考 文献 李 星 学 , 周志 炎 , 宋 之 琛 , 欧阳 舒 : 中 国 古 植物 学 三 十 年 《中 国 古 生物 学 会 第 十 二 届 学 术 年 会 论文 选集 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1981 。 徐 仁 :中 国 古 植物 学 的 过 去 、 现 在 和 今后 发 展 的 我 见 《 中 国 植物 学 会 五 十 周年 年 会 学 术 报告 及 论文 摘要 汇编 》 北京 : 中 国 植物 学 会 ,1983 。 李 星 学 , 周志 炎 ,, 宋 之 琛 , 欧阳 舒 , 曹 瑞 双 : 中 国 古 植 物 学 十 年 来 研究 的 新 进展 ,《 古 生物 学 报 》, 28 (2),1989。 中 国 植物 学 会 编 《 中 国 植物 学 史 》 北京 : 科学 出 版 社 ,1994。 ( 朱 为 庆 ) 细胞 学 与 细胞 生物 学 (CCytology and Cell Biology) 1838 一 1839 年 施 莱 登 和 施 旺 提出 了 细 胞 学 说 , 宣 称 世 界 上 的 生物 一 一 从 单 细 胞 一 直到 高 等 动 植 物 , 都 是 由 细胞 构成 的 , 细 胞 是 生命 的 基本 结构 和 功能 单位 。 细 胞 都 是 由 细胞 分 裂 而 来 , 从 而 论证 了 生物 界 的 统一 性 和 共同 的 起 源 。 遗 传 性 是 通过 细胞 分 裂 一 代 代 传 递 下 去 的 , 生 殖 细胞 是 生物 上 一 代 和 下 一 代 传 递 遗 传 物质 的 中 间 环 节 。 精 子 和 卵 细 胞 的 结合 后 , 经 过 卵 裂 、 细 胞 增殖 、 分 化 形 345 成 的 个 体 , 保 留 有 亲 代 双方 的 遗传 性 , 因 而 一 切 遗 传 的 奥秘 尽 藏 于 细胞 之 中 。 细 胞 学 说 的 建立 , 开 尽 了 生物 科学 的 一 个 新 时 代 , 促 使 其 发 展 成 一 个 新 学 科 一 一 细胞 学 。 细 胞 学 逐渐 渗透 到 病理 学 、 生 理学 、 遗 传 学 及 发 育 生物 学 之 中 , 成 为 其 发 展 的 重要 支柱 。 细 胞 学 的 发 展 , 经 历 了 古典 细胞 学 和 实验 细胞 学 阶段 , 进 而 发 展 到 以 分 子 生 物 学 和 细胞 生物 学 相互 影响 、 相 互 渗透 为 特征 的 现代 意义 的 细胞 生物 学 . 从 18 世纪 末 到 20 世纪 30 年 代 , 主要 是 古典 细胞 学 的 发 展 时 期 。1894 年 孟 德 尔 定律 重新 发 现 , 染 色 体 在 生殖 细胞 成 熟 分 裂 中 的 分 配 行为 , 为 备 德 尔 定 律 的 合理 解释 提供 了 依据 ;对 发 育 中 的 细胞 谱系 的 分 析 , 又 促使 豚 胎 发 育 和 细胞 学 紧密 结合 起 来 。 这 一 时 期 的 细胞 学 几乎 成 了 染色 体 学, 细胞 质 的 研究 被 忽视 。 一 、20 世纪 国际 细胞 生物 学 的 研究 由 20 世纪 40 年 代 开 始 , 对 细胞 生命 活动 规律 的 研究 逐渐 兴起 .1909 年 开展 的 离 体 细 胞 轴 突 生长 的 研究 , 开 了 体外 活 细胞 研究 的 先河 , 由 此 逐渐 扩展 到 细胞 膜 的 透 过 性 、 生 长 、 运 动 、 营 养 等 方面 , 细 胞 学 的 实验 研究 与 生物 化 学 密切 结合 。 多 种 新 技术 的 发 现 与 发 明 , 大 大 推进 了 实验 细胞 学 的 发 展 , 如 细 胞 组 织 化 学 、 免 疫 荧光 技术 、 免 疫 化 学 技术 , 解决 了 各 种 结构 蛋白 、 酶 、 核 酸 在 细胞 内 的 定位 问题 ;电子 显微镜 在 细胞 学 方面 的 应 用 , 揭 开 了 一 个 微观 世界 的 新 篇 章 , 发 现 了 多 种 细胞 器 及 其 精细 结构 ;免疫 电镜 技术 的 应 用 又 把 生命 活动 规律 在 亚 显 微 结 构 水 平 上 得 以 显示 。 继 之 , 对 细胞 器 的 研究 鞍 勃 地 开展 , 如 内 质 网 、 线 粒 体 、 溶 酶 体 和 质 膜 结构 等 的 研 究 。 对 许多 病理 的 发 生 和 发 展 过 程 中 的 细胞 在 分 子 及 亚 显 微 结 构 水 平 上 发 生 的 变化 进行 研究 。 发 现 细胞 代谢 依赖 于 细胞 内 各 种 细胞 器 各 尽 其 责 及 相互 协调 ;, 酶 在 细胞 空间 内 有 346 规律 地 排列 , 其 活动 有 严格 的 时 空 顺 序 。 这 些 研究 把 人 对 细胞 生命 活动 认识 的 概念 提高 到 整体 的 水 平 , 细 胞 核 和 染色 体 研究 独占 鳌 头 的 局 面 得 以 扭转 。50 年 代 末 ,Brachet 和 Missky 的 巨著 《细胞 : 细胞 化 学 、 生 理学 、 形 态 学 } 总 结 了 这 一 时 期 研究 的 主流 及 发 展 . 实 验 细胞 学 的 发 展 导致 了 生物 科学 的 许多 分 支 , 如 遗传 学 、 生 理学 、 胚 胎 学 、 进 化 论 的 研究 都 致力 于 得 到 细胞 学 上 的 证 据 。 细 胞 学 成 为 一 条 红线 ,贯穿 于 生物 科学 的 各 分 支 , 形 成 一 种 相互 依赖 、 共 存 共 荣 的 局 面 。40 年 代 , 提出 了 遗传 的 本 质 是 核酸 还 是 蛋白 质 , 以 及 它们 在 细胞 中 是 如 何 运作 的 问题 .Casperson 进行 的 定量 细胞 化 学 的 研究 表明 , 一 定 的 物 种 其 DNA 含量 是 一 定 的 。1953 年 ,Watson 和 Crick 提出 的 DNA 双 螺 旋 结构 模型 学 说 , 是 生命 科学 研究 中 的 一 次 大 革命 , 它 完满 地 回答 了 基因 的 本 质问 题 : 基因 的 本 质 是 DNA,DNA 可 以 自我 复制 , 再 平均 分 配 到 两 个 子 细胞 中 去 , 解 决 了 遗传 和 发 育 的 根本 问 题 。 进 入 分 子 生 物 学 时 代 后 , 许 多 重要 的 研 究 成 果 成 为 细胞 生物 学 领域 关注 的 热点 。 围绕 遗传 和 发 育 关 系 的 问题 , 在 分 子 水 平 上 对 细胞 的 研究 ,到 20 世纪 80 年 代 后 有 了 长 足 的 进展 。 分 子 生物 学 向 细胞 生物 学 、 遗 传 学 、 发 育 学 等 学 科 的 深入 渗透 , 达 到 难 解 难 分 、 你 中 有 我 、 我 中 有 你 的 密切 关联 。 反 映 在 教科 书 上 , 如 德 罗 伯 第 斯 〈 下 De Robertis) 等 1946 年 发 表 的 《普通 生物 学 》 到 1965 年 改称 为 《细胞 生物 学 》 《〈CeZz Biziology), 而 到 1980 年 则 改称 为 《细胞 与 分 子 生物 学 》(Cezl anc Molecxlar Bio1ogy) 。20 世纪 80 年 代 Alberts 等 撰写 的 教科 书 则 把 两 者 融合 在 一 起 , 称 为 《细胞 分 子 生 物 学 》 CMoleczlaz Bio1ogy o 太 妨 e Ce ) 。 细胞 是 生命 的 基本 结构 和 功能 单位 , 细 胞 生物 学 是 从 细胞 的 不 同 层 次 以 及 细胞 间 的 相互 关系 来 研究 细胞 的 增殖 、 生 长 、 分 裂 、 分 化 、 遗 传 、 变 异 、 运 动 、 兴 奋 传导 、 训 老 、 死 亡 等 基本 规律 的 一 门 学 科 。 从 生命 结构 的 层 次 上 来 看 , 它 处 于 分 子 生物 学 和 个 体 生物 学 之 间 , 它 们 相互 渗透 , 又 相互 衔接 。 细 胞 生 物 学 和 分 子 生 物 学 均 为 现代 生命 科学 的 基 础 , 各 种 生命 现象 和 病理 现象 的 奥妙 , 都 要 深入 到 细胞 水 平 来 求 得 解答 。 细 胞 生物 学 向 生命 科学 的 不 同 领域 渗透 , 促 进 一 些 新 学 科 的 诞生 和 发 展 , 如 细胞 神经 生物 学 、 细 胞 免 疫 学 、 血 液 学 等 。70 年 代 后 细胞 生物 学 领域 有 许多 突破 , 或 者 是 由 于 新 技术 的 开发 , 或 者 是 由 于 医药 或 工农 业 生产 的 需要 。 如 细胞 融合 技术 的 开创 ,导致 单 克隆 抗体 的 问世 ,并 被 广泛 应 用 于 生物 工程 、 医 学 诊断 , 人 源 化 抗体 则 应 用 于 临床 治疗 。 细胞 周期 及 其 调控 ”1953 年 发 现 了 细 胞 有 丝 分 裂 过 程 是 通过 细胞 周期 运转 完成 的 , 及 经 过 G; 一 S 一 G, 一 M 期 完成 细胞 分 裂 。 细 胞 周期 调控 中 新 发 现 了 CDKs 及 细胞 周期 蛋白 〈Cyclins) 引擎 分 子 及 其 庞大 的 家 族 成 员 , 以 及 许多 正 负 调 控 因 子 , 它 们 调控 着 细胞 周期 的 一 些 检验 点 。 如 DNA 损伤 或 DNA 合成 受阻 , 纺锤 体 和 动 粒 的 附着 等 有 障 碍 或 损伤 , 则 细胞 不 能 进入 下 一 阶段 。 这 些 研究 成 果 揭示 了 细胞 周期 调控 的 奥秘 。 癌 基 因 与 抑 癌 基因 ” 瘤 症 是 人 类 的 第 一 号 杀手 。20 世纪 80 年 代 发 现 了 癌 基 因 Concgene) 的 存在 后 ,人 们 才 揭 示 了 癌 发 生 的 奥秘 。 瘤 基因 以 原 癌 基 因 的 形式 存在 于 人 及 动物 体内 的 促进 细胞 分 裂 的 基因 群 中 , 记 今 已 发 现 有 ras、szc 等 数 十 个 之 多 。 只 有 当 某 些 原 癌 基 因 在 环境 因子 的 影响 下 发 生 突变 、 DNA 重 排 、DNA 扩 增 或 促进 子 的 插入 , 才 被 激活 , 而 最 终 导致 细胞 癌 化 , 但 癌 化 是 多 基因 和 多 步骤 的 过 程 。 不 和 久 又 发 现 有 抑 癌 基 因 的 存在 , 如 253、DCC、NF-1 等 。 只 有 当 这 些 抑 癌 基 因 的 DNA 缺失 、 突 变 或 因 调节 障碍 而 抑制 其 表达 , 或 瘤 基 因 激 活 使 二 者 表 达 不 平衡 时 , 才 导致 瘤 的 发 生 。 遍 在 蛋白 〈Ubiquitin , 曾 译作 “ 泛 素 ”) 一 蛋白 水 解 酶 复合 体 通路 (UPP) ”细胞 在 正常 生命 代谢 过 程 中 不 仅 需要 合成 一 定 的 蛋 白质 以 调节 其 活性 , 而 且 许 多 完成 任务 的 和 蛋 白质 活性 分 子 或 结构 蛋白 也 必须 被 选择 性 地 降解 , 否 则 就 成 为 影响 细胞 代谢 正常 进行 的 垃圾 , 甚 至 导致 细胞 凋 亡 。UPP 在 一 定时 间 与 空间 选择 性 地 水 解 一 些 已 经 完成 其 历史 使 命 的 活性 分 子 , 甚 至 是 结构 蛋白 , 在 细胞 增 殖 与 分 化 中 起 着 极为 重要 的 作用 。 遍 在 蛋白 是 由 76 个 氨基 酸 组 成 的 小 分 子 , 在 进化 上 有 高 度 的 保守 性 。 遍 在 蛋白 通过 El 遍 在 蛋 昌 活化 酶 、E2 遍 在 蛋白 转运 酶 和 下 3 遍 在 蛋 昌 连接 酶 ,ATP 依赖 地 把 遍 在 蛋 白 转移 到 所 识 别 的 蛋白 质 靶 分 子 上 , 形 成 异 肽 链 , 遍 在 和 蛋 白 依 次 相连 形成 多 肽 链 , 从 而 成 为 蛋白 水 解 酶 复合 体 识 别 的 标志 , 最 终 导致 半 蛋 白质 的 降解 。 被 UPP 降解 的 蛋白 分 子 有 jun、fos、 p53 及 细胞 周期 蛋白 等 的 蛋白 质 分 子 。 划 和 蛋 白质 的 降解 有 其 特异 的 降解 信和 号。 细胞 凋 亡 和 编程 性 死亡 细胞 凋 亡 (apoptosis) 和 编程 性 死亡 (programmed cell death) 研究 在 近 十 年 来 取得 突破 性 进展 。20 世纪 80 年 代 ,Kerr 等 观察 到 一 种 不 同 于 一 般 细胞 坏死 形态 的 死亡 , 因 其 受 基 因 编 程控 制 , 故 又 称 为 编程 性 细胞 死亡 。 凋 亡 可 以 清除 多 余 的、 发 育 异 常 的 、 病 毒 感染 的 细胞 、 转 化 细胞 及 衰老 细胞 , 以 保障 机 体 的 正常 发 育 , 保 持 细胞 数量 的 相对 恒定 。 细 胞 可 接受 内 外 信 号 的 刺激 而 启动 凋 亡 程 序 ,机 理 十 分 复杂 .如 Caspases 不 仅 是 细胞 解体 的 效应 器 , 而 且 当 接受 信号 后 还 可 启动 凋 亡 。 凋 亡 中 细胞 色素 c 起 着 中 心 调控 作用 。 克隆 技术 1998 年 ,Wilmnut 在 《自然 》 347 上 发 表 了 多 者 羊 的 克隆 成 果 。 这 是 人 类 历史 上 首 例 将 成 体 动 物体 细胞 〈 乳 腺 细胞 ) 核 移 人 去 核 的 羊 卵 母 细 胞 , 经 过 在 假 母 子宫 中 发 育 而 克隆 出 来 的 动物 , 表 明 高 度 分 化 的 乳腺 细胞 的 核 仍 然 保 持 其 全 能 性 。 这 一 重要 成 就 震惊 世界 , 引 起 国际 上 的 激烈 争论 , 中 心 围 绕 着 最 为 敏感 的 人 的 克隆 问题 , 因 为 所 有 应 用 于 哺乳 动物 的 技术 , 原 则 上 均 可 应 用 于 人 类 , 克 隆 人 涉及 宗教 、 伦 理 、 法 律 等 诸多 问 题 。 然 而 , 克 隆 技 术 的 发 展 将 为 畜牧 业 优良 品种 的 维持 提供 保障 。 结 合 基因 转移 技术 可 创造 优良 新 品种 , 成 为 基因 工程 产品 的 “ 工 三 ”, 也 可 在 挽救 濒危 野生 动物 中 发 挥 重要 作用 。 干细胞 于 细胞 (stem cell) 的 研究 是 20 世纪 后 半 叶 迅速 发 展 起 来 的 一 个 领域 。 干 细 胞 是 一 类 具有 自我 复制 的 多 淤 能 的 细胞 , 可 分 为 豚 胎 干细胞 〈ES 细胞 ) 和 成 体 干 细胞 。 ES 细胞 可 由 宫 胚 中 的 内 细胞 团 分 离 出 来 ,在 一 定 条 件 下 在 体外 “无 限期 ”增殖 传代 , 可 诱导 分 化 成 各 种 细胞 , 保 持 其 全 能 性 。 动 物 胚胎 生殖 螨 部 位 的 豚 芽 细胞 ,也 具有 全 能 性 , 称 为 EG 细胞 ,也 属于 ES 细胞 。 成 体 干 细胞 是 有 一 定 潜能 的 干细胞 , 存 在 于 动物 各 种 组 织 和 器 官 中 , 是 其 再 生 和 修复 的 基础 。1999 年 ,Goodell 从 小 鼠 肌 肉 中 分 离 出 肌肉 干 细 胞 , 将 其 移植 于 骨髓 细胞 有 缺陷 的 异种 小 鼠 中 , 发 现 其 可 分 化 成 各 种 血细胞 。 随 后 一 些 人 的 研究 发 现 , 骨 侯 干细胞 可 横向 分 化 为 神 经 细胞 、 肝 脏 细胞 及 肌肉 细胞 。 若 将 基因 闹 除 〈gene Kknock-out) 及 基因 亨 人 (gene knock-in) 技术 与 干细胞 的 研究 相 结合 , 可 将 基因 重组 的 干细胞 用 于 基因 功能 的 研究 及 临 床 治 疗 . 1998 年 , Thomson 和 Shamblott 两 个 研究 组 报道 他 们 建立 了 人 的 ES 细胞 系 。 为 了 克服 供 、 受 体 组 织 不 相 容 抗原 及 免疫 排斥 问题 , 建立 人 的 ES 细胞 库 显 得 十 分 必要 。 ES 348 细胞 应 用 于 新 药 的 功能 研究 , 可 避免 伦理 及 法 律 上 的 障碍 。 细胞 衰老 与 端 粒 ” 细 胞 衰老 和 端 粒 关 系 的 研究 有 重大 的 发 现 , 人 染色 体 端 粒 由 染色 体 端 部 的 一 段 DNA 分 子 TTAGGG 重复 序 列 组 成 。 人 细胞 每 分 裂 一 次 , 端 粒 即 缩短 数 十 个 碱 基 对 , 而 生殖 细胞 及 肿瘤 细胞 则 无 端 粒 缩短 现象 , 因 它们 具有 端 粒 酶 活性 , 可 通 过 逆转 录 合 成 丢失 的 端 粒 片段 。 体 细胞 端 粒 缩短 到 一 定 长 度 时 则 呈现 衰老 , 细 胞 停止 分 裂 。 抑制 癌 细 胞 端 粒 逆转 录 酶 活性 , 可 能 抑 制 癌 细 胞 生长 。 信 号 转 慎 信 号 转 导 (signal transduction) 是 50 年 代 后 的 重大 发 现 。 没 有 信号 转 导 就 不 能 维持 一 个 细胞 或 一 个 整体 的 正常 代谢 及 稳定 性 。 遗 传 基因 决定 了 个 体 发 育 的 基本 模式 , 而 细胞 内 外 环境 的 信号 刺激 是 调控 其 正确 生长 发 育 的 条 件 。 信 号 分 子 统 称 为 配 体 (ligand), 有 氨基 酸 、 短 肽 、 蛋 白质 、 核 苷 酸 、 当 类 激素 、 维 甲酸 , 以 及 气体 分 子 NO 等 。 这 些 信 号 分 子 一 般 多 通过 与 细胞 受 体 结合 , 使 受 体 改 变 其 构象 而 感受 到 这 些小 分 子 的 刺激 , 并 转变 为 细胞 内 信息 , 通 过 级 联 反应 , 最 终 传 递 到 细胞 核 , 诱 导 相应 的 基 因 表 达 。1955 年 ,Sutherland 首次 提出 cAMP 为 第 二 信使 , 揭 开 了 胞 间 激 素 信使 向 胞 内 信使 转 导 过 程 研究 的 新 篇 章 。1978 年 Rosmnssen 提出 Ca?#+ 第 二 信使 学 说 ,1983 一 1984 年 Berridge 揭示 了 PIP, 在 代谢 途径 中 产生 IP: 和 DG 两 个 第 二 信使 。 在 此 期 间 G 蛋白 的 发 现 、 依 赖 胞 内 信使 的 蛋白 质 磷 酸化 及 其 对 基因 表达 调控 的 研究 均 取 得 长 足 进 展 。90 年 代 以 来 ,在 此 领域 中 就 有 三 项 研究 成 果 获 得 诺 贝 尔 奖 。 二 、20 世纪 我 国 细胞 生物 学 研究 的 进展 细胞 学 和 其 他 自然 科学 一 样 ,在 旧 中 国 , 基础 是 十 分 薄弱 的 。 在 动物 细胞 方面 , 比 较 有 基础 的 工作 主要 是 结合 胚胎 发 育 进 行 的 , 如 卵 成 熟 、 受 精 和 单 性 生殖 、 胚 胎 诱 导 、 细 胞 分 化 及 卵 发 育 能 力 的 分 析 等 。 植 物 细胞 方 面 , 研 究 领域 侧重 于 植物 细胞 的 制 片 技术 、 细 胞 分 裂 中 的 染色 体 行 为 、 植 物 细胞 培养 、 细 胞 核 穿 壁 以 及 细胞 生理 、 细 胞 遗传 等 方面 .20 世纪 50 年 代 后 , 少 数 留学 生 归 国 , 分 别 在 中 国 科学 院 和 大 学 生物 学 系 工 作 , 他 们 为 新 中 国 细胞 学 的 发 展 做 出 了 黄 基 性 的 工作 , 只 是 当时 的 工作 还 比较 分 散 、 零 星 。 十 年 文化 大 革命 期 间 , 大 部 分 基础 研究 工作 中 断 ; 但 20 世纪 70 年 代 中 期 ,在 细胞 核 移 植 、 癌 细胞 株 培养 及 其 生物 学 特性 的 研究 、 细 胞 融合 、 花 药 培养 和 单 倍 体育 种 等 少数 领域 仍 取得 了 一 些 进展 。 然 而 总 的 看 来 , 这 一 时 期 科研 水 平 、 规模 、 研 究 队伍 与 世界 水 平 的 差距 拉 大 了 ,分 子 生物 学 领域 几乎 是 空白 。 从 1977 年 全 国 自然 科学 规划 会 议 制定 了 第 一 个 细胞 生物 学 规划 以 来 , 中 国 科学 院 上 海 实验 生物 学 研究 所 改建 为 专业 的 中 国 科 学 院 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 , 在 一 些 相关 的 研究 所 和 高 等 院 校 建立 了 细胞 生物 学 教研 室 、 研 究 室 或 研究 所 , 开 设 了 细胞 生物 学 课 程 , 在 一 些 领域 中 开展 了 工作 , 建 立 一 些 新 的 技术 。1978 年 , 国 务 院 恢复 了 三 级 学 位 一 二 博士、 硕士 和 学 士 学 位 , 制 定 规划 并 建 立 了 几 个 细胞 生物 学 博士 点 ; 1980 年 ,成 立 了 中 国 细 胞 生物 学 学 会 ,创办 了 专业 的 杂志 ; 1986 年 , 成 立 了 国家 自然 科学 基金 委员 会 , 推动 了 我 国 细胞 生物 学 的 发 展 。. 十 几 年 来 ,在 下 列 领 域 中 取得 了 很 大 的 进展 。 1. 动物 细胞 方面 细胞 的 显 微 、 亚 显 微 结 构 , 中 国医 科大 学 宋 今 丹 用 高 锰 酸 钾 技术 处 理 后 的 细胞 , 在 相差 、 激 光 共 聚焦 扫描 显微镜 和 透射 、 扫 描 电镜 下 观察 到 内 质 网 系统 在 细胞 内 的 三 维 结 构 与 分 布 ;, 生活 细胞 经 唑 啉 蓝 当 色 后 , 用 菊 光 显 微 镜 不 但 可 观察 到 内 质 网 的 结构 与 分 布 , 而 且 还 可 研究 内 质 网 的 动态 变化 过 程 。 细 胞 经 TBEV 感染 `MNNG 处 理 , 或 五 -ras 转 染 , 内 质 网 形态 结构 发 生 改 变 或 紊乱 。 北 京 大 学 翟 中 和 在 病毒 形态 及 其 在 细胞 内 发 生 的 规律 的 研究 中 , 揭示 了 DNA 复制 、 基 因 转 录 活性 .RNA 分 子 加工 和 病毒 装配 与 核 骨架 的 关系 , 首 次 证 实 原始 真 核 细胞 中 存在 染色 体 骨架 , 植 物 细胞 与 原始 真 核 细胞 中 存在 角质 蛋白 中 间 纤 维 。 细胞 核 和 染色 体 ”细胞 中 有 微 管 蛋白 和 微 管 , 核 内 有 微 管 组 织 中 心 一 一 着 丝 粒 , 但 只 有 到 细胞 分 裂 的 前 、 中 、 后 期 着 丝 粒 才能 组 织 微 管 , 中 国 科 学 院 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 施 履 吉 确 定 这 是 由 于 微 管 蛋 白 不 能 通过 间 期 核 膜 所 致 。 中 国 科 学 院 上 海 细 胞 所 研究 了 染色 质 结 构 与 基因 表达 的 关系 , 揭 示 基 因 处 于 活 牙 表达 状态 的 活性 染色 质 的 结构 比较 松 散 , 核 小 体 排 列 比 较 不 规则 。 北 京师 范 大 学 王 永 潮 等 以 CHO 同步 化 细胞 为 材料 , 提 取 细胞 核 , 以 非洲 爪 蟾 成 熟 卵 母 细 胞 的 提取 液 ( 含 MPF) 处 理 ,在 有 微 管 蛋白 存在 情况 下 与 离 体 核 体外 共 温 育 , 进行 微 管 免疫 荧光 染色 , 发 现 S、G* 期 缘 可 组 装 微 管 , 而 G;/S 期 细胞 核 则 不 能 , 证 明 着 丝 粒 的 组 装 微 管 能 力 与 核 膜 月 解 、 着 丝 粒 磷酸 化 以 及 着 丝 粒 成 熟 程度 有 关 。 北 京师 范 大 学 何 大 澄 在 一 病人 血清 中 发 现 一 种 自身 免疫 抗体 , 可 抗 着 丝 粒 95 kD 蛋白 .这 种 蛋白 质 是 一 种 细胞 周期 常 驻 成 分 , 命名 为 CENP-G, 有 进化 上 的 保守 性 。 施 履 吉 用 着 丝 粒 的 特异 抗体 探测 兰 椎 动物 〈 包 括 鱼 类 、 两 栖 类 、 鸟 类 和 哺乳 类 ) 的 着 丝 粒 蛋 白质 , 发 现 它们 有 同 源 性 , 并 据 此 建立 了 分 离 兰 椎 动物 着 丝 粒 的 通用 方法 , 用 此 法 分 离 检定 了 小 鼠 着 丝 粒 。 施 履 吉 等 首次 富 集 着 丝 粒 , 分 离 着 丝 粒 DNA,, 并 建立 了 国际 上 第 一 个 小 鼠 着 丝 粒 DNA 文库 。1990 年 , 何 大 澄 349 等 通过 严格 控制 条 件 的 DNA 酶 处 理 及 低 盐 、 高 盐 提 取 等 方法 , 在 高 等 真 核 细胞 中 发 现 了 核 基 质 的 核心 纤维 , 从 而 为 早期 作为 生化 概 念 而 提出 的 核 基质 提供 了 形态 结构 基础 , 并 确定 这 种 9 一 13 nm 直径 的 核心 纤维 具有 多 种 蛋白 质 及 RNA 组 成 成 分 , 可 能 在 染色 质 的 空间 组 织 结构 、DNA 复制 及 转录 等 方面 发 挥 重要 的 作用 。 继而 , 首次 发 现 了 NUMA 蛋白 定位 于 核心 纤维 , 并 证 明 核 心 纤 维 与 细 胞 骨架 纤维 〈 微 管 、 微 丝 ) 不 同 , 其 构成 是 非 均一 的 ( 异 质 性 的 ) 。 施 履 吉 于 50 年 代 将 染 色 质 注射 到 细胞 质 内 ,发 现 可 组 装 成 细胞 核 , 首开 人 工 组 装 细胞 核 的 先河 。 而 后 , 翟 中 和 等 将 病毒 DNA、HeLa 细胞 DNA 、 植 物 细胞 DNA 加 入 到 峙 卵 母 细 胞 提取 液 的 非 细 胞 系 统 , 发 现 可 组 成 典型 的 细胞 核 , 有 双 层 核 被 膜 、 核 孔 复合 物 、 核 骨架 及 核 纤 层 。 在 核 仁 研究 方面 , 施 履 吉 首次 证 实 核 仁 蛋白 质 内 有 一 些 成 分 参与 中 期 染色 体 的 形成 , 经 后 、 末 期 最 终 回 到 核 仁 内 , 并 将 其 命名 为 染色 体外 周 核 仁 蛋白 (PCN ) , 该 成 果 受 到 国际 瞩目 。 核 仁 是 细胞 核 内 rRNA 基因 转录 和 构建 核糖 体 前 体 的 结构 .关于 rRNA 基因 在 核 仁 中 的 转录 位 点 的 认识 国际 上 迄今 存在 分 歧 。 东 北 师范 大 学 郝 水 等 应 用 电镜 放射 自 显影 、 连 续 超 菏 切片 三 维 重 组 、 免 疫 电镜 和 各 种 电镜 细 胞 化 学 技术 对 rDNA (多 副本 rRNA 基因 ) 在 核 仁 内 的 分 布 、rRNA 基因 的 转录 和 复制 位 置 进行 了 系统 研究 。 在 动 植物 细胞 中 都 阐 明 rRNA 基因 的 转录 和 复制 是 在 FC (纤维 中 心 ) 和 DFC (密集 纤维 组 分 ) 的 交界 处 以 及 DFC 中 进行 的 .1972 年 , 湖南 医学 遗传 学 国家 重点 实验 室 夏 家 辉 在 国内 最 早 建立 了 中 国人 显 带 染色 体 模 式 图 ; 1975 年 ,在 世界 上 最 早 将 人 类 染色 体 显 带 技术 应 用 于 肿瘤 学 研 究 , 并 发 现 一 条 与 鼻 咽 癌 相 关 的 标志 染色 体 ; 1989 年 , 在 世界 上 最 早 开 展 了 一 项 创新 研 350 究 , 用 人 工 合成 的 寡 聚 核 苷 酸 为 引物 , 对 未 知 序列 的 用 显 微 切 割 所 获 的 染色 体 特 异 区 带 的 DNA 片段 进行 PCR 扩 增 , 从 而 使 定向 克 隆 人 类 染色 体 特殊 区 带 的 DNA 片段 成 为 现 实 , 为 加 速 完 成 人 类 基因 组 计划 , 提 供 了 基 本 技术 。 细胞 核 和 细胞 质 在 发 育 中 的 关系 “细胞 核 和 细胞 质 的 关系 是 细胞 生物 学 和 发 育 生物 学 共同 关心 的 问题 , 中 国 科学 院 童 第 周 对 此 进行 了 系列 工作 。 他 通过 对 不 同 品系 金鱼 细 胞 核 的 多 代 移 植 实 验证 明 , 细 胞 质 能 影响 性 状 发 育 。 例 如 , 双 尾 鱼 的 核 和 单 尾 鱼 的 胞 质 多 次 配合 , 能 产生 单 尾 的 个 体 , 这 种 影响 能 因 核 移植 在 不 同属 间 传 递 , 如 把 鲤鱼 胚胎 细 胞 核 移 植 到 鲫鱼 的 去 核 卵 后 , 发 现 这些 “ 核 质 杂 种 鱼 ” 的 成 体 有 些 性 状 〈 如 口 须 和 咽喉 齿 形 ) 类 似 鲤鱼 , 有 些 性 状 〈 如 侧线 鳞片 和 兰 椎 骨 数 目 ) 则 为 中 间 型 , 介 于 两 种 鱼 之 间 。 孵 球 成 熟 、 受 精 和 单 性 生殖 ”中国 科学 院 细胞 生物 学 研究 所 朱 洗 教授 创建 了 激素 诱 导 多 肾 卵巢 体外 排卵 和 成 熟 的 实验 体系 , 并 证 明 体外 排出 的 成 熟 卵 球 有 完善 的 发 育 能 力 , 提 出 受精 的 三 元 论 , 认 为 精 卵 细胞 结合 尚 需要 体 细胞 分 记 物 的 媒介 。 用 涂 血 的 针 刺 体外 排出 的 成 熟 卵 球 , 能 引起 单 性 发 育 , 得 到 成 熟 个 体 。 这 些 无 父 的 雌 蟾 肾 经 低温 休眠 和 人 工 催 产 , 繁 殖 出 世界 上 第 一 批 “ 没 有 外 祖父 的 瘾 蛤 蜡 ”。 同 时 发 现 , 低温 休眠 是 中 华 大 蟾 蜂 卵 球 成 熟 的 必要 和 条件, 因此, 它们 分 布 于 温带 地 区 , 向 南 不 能 越过 大 广 岭 。 最 近 左 嘉 客 证 明 , 低 温 具 有 诱导 卵细胞 获得 激活 p34s2 的 潜能 , 并 具备 扩 增 活化 p34 的 能 力 。20 世纪 80 年 代 , 中 国 科学 院 水 生生 物 学 研究 所 蒋 一 于 等 发 现 , 黑 龙 江 地 区 两 性 型 银 鲫 种 群 是 天 然 的 三 倍 体 , 并 以 峻 核发 育 方式 生殖 。 介 于 无 脊椎 动物 和 疹 椎 动物 之 间 , 其 豚 胎 发 育 备 受 重视 。 童 第 周 发 现 文昌 鱼 卵 可 能 存在 着 自动 物 极 到 植物 极 和 自 植 物 极 到 动物 极 的 双重 形态 发 生 梯 度 。 这 一 特征 与 坏 皮 动物 相 似 。 另 一 方面 , 又 存在 着 同 两 栖 类 相似 的 神 经 诱导 现象 。 这 些 发 现 为 状 椎 动物 在 系统 发 育 上 起 源 于 棘皮 动物 的 假说 提供 了 依据 。 中 国 科学 院 动物 所 张 致 一 等 用 免疫 细胞 化 学 方 法 , 首 次 在 文昌 鱼 的 哈 氏 窝 〈Hatchck%s pit) 组 织 细胞 中 发 现 与 LH 抗 血 清 起 交叉 反应 的 分 泌 颗 粒 , 从 而 证 实 此 组 织 是 与 脊椎 动物 脑 垂体 同 源 的 器 官 的 前 身 。 继 而 在 文昌 鱼 性 腺 细胞 中 发 现 了 与 LH/HCG 高 亲 和 的 受 体 . 这 些 结果 为 脊 索 动物 生殖 、 内 分 泌 系统 的 演化 研究 提供 了 重要 证 据 。 胚胎 诱导 作用 和 细胞 分 化 ”中 国 科学 院 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 从 对 胚胎 诱导 物质 和 反应 细胞 两 方面 进行 了 比较 系统 的 研究 。 从 哺乳 类 肝脏 中 提取 了 一 种 中 胚层 诱导 物质 和 一 种 神经 诱导 物质 .两 种 物质 的 相对 比值 ,对 不 同年 龄 的 外 胚层 和 中 胚层 细胞 诱导 分 化 的 方向 均 有 不 同 的 影响 。 采 用 反 向 遗传 学 方法 寻找 和 克隆 参与 细胞 分 化 调控 的 基因 , 发 现 了 30 个 基因 。 从 中 克隆 出 5 个 基因 , 制 备 了 4 个 单 抗 , 进 行 了 动物 卵巢 的 原 位 杂交 及 免 疫 学 研究 , 发 现 各 有 其 独特 的 分 布 图 式 及 时 相 变 化 , 可 能 它们 参与 了 胚胎 前 后 体 节 细胞 的 分 化 。 兰 州 大 学 全 人 允 户 研 究 了 花 背 蟾 蟾 各 期 胚胎 角膜 发 育 过程 中 细胞 外 基质 的 变化 及 其 所 起 的 作用 , 证 明 角 膜 发 育 过 程 中 糖 胺 聚 糖 的 合成 从 非 硫酸 化 到 硫酸 化 的 组 成 转化 , 在 角膜 的 脱水 、 致 密 化 及 透明 化 中 起 作用 。 信号 转 导 “ 自 20 世纪 70 年 代 至 今 ,中国 科学 院 上 海 细胞 生物 学 研究 所 即 从 事物 质 跨 膜 运输 的 研究 , 发 现 某 些 神 经 病症 的 产生 与 一 些 神经 递 质 的 跨 膜 运输 功能 有 关 。 斐 钢 对 凝血 过 程 中 的 信号 转 导 进行 了 一 系列 工作 。 凝血 酶 原 是 凝血 过 程 中 的 关键 信和 号 分 子 , 活 化 后 转变 为 凝血 酶 , 激活 与 G 蛋白 相 耦 联 的 凝血 酶 受 体 , 触 发 一 系列 信和 号 传递 过 程 , 最 后 导致 凝血 。 他 还 揭示 了 细胞 膜 磷 脂 组 成 对 凝血 酶 原 信 号 传递 的 特异 性 的 影响 。 裴 钢 发 现 一 种 变异 肾上腺 素 受 体 在 细胞 膜 上 处 于 自 发 性 磷酸 化 和 脱 敏 状 态 , 证 实 这 种 具有 组 成 型 活性 的 受 体 在 没有 激动 剂 存在 的 条 件 下 自 发 地 处 于 激活 态 , 并 采用 该 受 体 突变 体 证 明 了 G 蛋白 耦 联 受 体 反 向 激动 剂 能 与 基态 受 体 结 合 , 促 进 平 衡 向 基态 方向 移动 , 持 抗 受 体 的 自发 性 磷酸 化 和 受 体 脱 敏 , 验 证 了 受 体 活化 的 基态 和 激活 态 平 衡 假说 。 他 还 揭示 了 G 蛋白 耦 联 受 体 激 酶 和 G 蛋白 B、7y 亚 基 对 不 同 G 蛋白 耦 联 受 体 转 导 的 信号 的 特异 性 作用 。 斐 钢 首 次 证 明 , 在 激动 剂 和 G 蛋白 耦 联 受 体 激 酶 作用 下 , 阿 片 受 体 羧 基 末 端 迅速 发 生 磷酸 化 , 从 而 导致 受 体 活性 下 降 〈 脱 敏 ) ,揭示 了 阿片 受 体 磷酸 化 和 信和 号 脱 敏 在 阿 片 成 交 性 形成 中 的 重要 作用 , 并 证 明和 蛋白 激 酶 的 激活 对 阿片 受 体 信和 号 的 传导 具有 重要 的 反馈 调节 作用 。 此 种 负 反 馈 调 节 是 阿片 成 瘾 性 形成 的 重要 机 制 之 一 。 细胞 周期 及 其 调控 ”多 年 来 , 北 京师 范 大 学 细胞 增殖 及 调控 生物 学 教育 部 重点 实验 室 在 细胞 周期 及 其 调控 方面 进行 了 系统 的 工 作 , 取得 了 一 定 的 进展 .V79-8 仓鼠 细胞 系 为 Gi、G* 期 缺陷 株 , 国 外 认为 是 一 种 化 学 诱导 突变 , 因 DNA 诱导 因子 过 多 所 致 . 王 永 潮 等 以 此 细胞 为 模型 , 利 用 反 义 基 因 转 当 、 免 疫 印迹 等 技术 进行 了 广泛 的 研究 。 与 突变 前 的 V79 细胞 相 比 ,V79-8 细胞 的 细胞 周期 蛋白 D1、D3、Idl 基因 mRNA 表达 水 平 升 高 ; 将 反 义 CDK4、 正 义 p21“ 基 因 转 染 V79-8 细 胞 均 分 别 导 致 2 h 的 G; 期 出 现 ; 导入 正义 细 胞 周期 蛋白 B1 后 出 现 明显 的 G, 期 。 一 种 基因 的 转 染 , 同时 也 影响 相关 的 引擎 分 子 及 TGF- 351 Bl1、Id、Rb 等 产生 协同 表达 , 表明 V79-8 的 周期 异常 是 因 突变 导致 引擎 分 子 及 增殖 相关 因子 的 表达 异常 , 使 正 负 调控 不 平衡 , 检 验 点 功能 失调 所 致 。 反 义 CDK4 转 染 人 乳腺 瘤 细胞 可 抑制 细胞 增殖 , 软 琼脂 集落 形成 及 裸 鼠 成 瘤 也 受 抑制 。 反 义 Idl 基因 转 染 大 肠 癌 细胞 HT-29 后 ,TGF-a 表达 下 降 ,TGF-B 表 达 上 升 , 细胞 生长 受 抑 制 . 柳 惠 图 等 发 现 , 细 胞 转化 后 ,CaM 在 转录 、 翻 译 水 平 上 均 显 著 上 升 , 银 层 病 皮 损 部 位 CaM 均 明 显 高 于 正 常人 ; CaM 过 量 表达 诱导 细胞 转化 表 型 出 现 。 利 用 构建 成 的 可 调 CaM 表达 细胞 模型 RC3,, 证明 CaM 在 Gi/S、G:/M 和 M 中 期 /M 后 期 三 个 位 点 均 有 调控 作用 。 发 现 PKC 抑制 剂 H7 可 抑制 转化 型 LA90 细胞 中 瘤 基 因 v-sc 和 突变 型 25 基因 的 表达 ,表明 DG 一 PKC 信使 通路 介 导 这 一 过 程 。 通 过 Southwestern 实验 证 明 , 在 人 骨 癌 细胞 BGC-823 核 蛋 白 中 有 三 个 可 与 res 上游 调控 区 结合 的 蛋白 , 可 被 PKC 磷酸 化 , 当 用 PMA 长 期 处 理 引起 PKC 活性 下 降 时 , 可 导 致 与 ras 基因 2.5 kb 片段 结合 的 蛋白 质 磷 酸化 水 平 降低 , 从 而 影响 ras 基因 的 表达 。 体 外 实验 证 明 , 有 几 种 蛋白 是 PKC 磷酸 化 的 底 物 。 薛 绍 白 等 证 明 , 细胞 周期 随 G;、S、G*, 的 进行 ,Ca 壮 浓度 增加 ; 细胞 转化 中 Ca 六 浓 度 减少 ,CaM 含量 增加 , 瘤 细胞 诱导 分 化 时 CaM 含量 减少 。 实 验证 明 ,, 高 尔 基 体 可 能 是 细胞 内 可 调节 的 钙 库 。 免疫 活性 细胞 北京 大 学 医学 部 陈 奈 峰 从 事 工 淋巴 细胞 分 化 及 细胞 因子 的 研究 , 对 胸腺 内 工 淋巴 细胞 的 发 育 程序 及 其 机 理 的 揭示 做 出 了 重大 成 绩 。 他 证 明了 胸腺 内 工 淋 巴 细 胞 发 育 的 早期 (CD3 一 CD4 一 CD8 阶 段 ) 是 进行 淋巴 细胞 抗原 识别 受 体 (TCR ) 的 基因 重 排 、 转 录 及 蛋白 质 分 子 的 表达 , 胸腺 内 免疫 应 答 细 胞 源 于 胸腺 皮质 细胞 , 在 胸腺 352 人 质 区 进行 功能 成 熟 分 化 , 并 再 次 经 历 阴 性 选择 (二 次 胸腺 选择 ) ,发育 为 免疫 功能 细胞 , 输出 胸腺 。 胸 腺 内 T 细胞 发 育 , 是 在 与 胸腺 微 环 境 基 质 细 胞 相互 作用 产生 的 启动 信号 下 进行 的 , 胸 腺 基质 上 皮 细 胞 促进 其 发 育 , 而 胸腺 树 突 状 细胞 促进 其 凋 亡 。 在 对 细胞 因子 的 研究 过 程 中 , 证 明 杀 伤 工 细胞 (CTL) 在 分 化 为 具有 杀伤 靶 细 胞 效应 的 过 程 中 , 需 要 多 种 细胞 因子 的 协同 作用 , 证 明白 细胞 介 素 10 为 CTL 的 分 化 因子 ,并 且 指 出 了 CTL 发 育 的 最 佳 细胞 因子 组 合 , 具 有 重要 的 应 用 潜能 。 血细胞 生物 学 “我国 造血 干细胞 的 研 究 起 步 较 晚 , 始 于 20 世纪 70 年 代 。 军事 医学 科学 院 的 一 批 科学 家 从 显 微 、 亚 显 微 水 平 上 研究 了 人 胎 肝 、 骨 人 、 脾 和 胸腺 的 造血 发 育 及 其 规律 。 吴 祖 泽 研 究 组 在 对 脾 结 节 的 研究 基础 上 ,提出 造血 干细胞 群 不 均一 的 依据 。 他 首先 在 我 国 引入 及 传播 了 造血 干细胞 研究 的 理论 及 技术 , 并 取得 许多 罕 破 性 进展 。 例如 , 探讨 了 造血 干细胞 在 7Y- 射 线 低 剂量 照射 下 的 损伤 规律 、 提 高 循环 血液 中 造血 干细胞 浓度 的 技术 、 通 过 造血 微 环 境 辐射 损伤 改善 造血 二 细胞 的 植 人 率 的 方法 ; 研究 发 现 ,4 一 5 月 龄 的 肝 含 有 丰富 的 造血 干细胞 ;通过 技术 合 作 , 已 经 完成 了 世界 上 首 例 胎 肝 移植 对 急性 重度 骨 侯 型 放射 病人 的 成 功 治 疗 , 推 进 了 国 内 胎 肝 移植 与 自体 循环 造血 干细胞 移植 治疗 白血病 领域 的 工作 ; 由 脐带 血 中 分 离 CD34” 细胞 ,经 GM-CSF、IL-3 等 处 理 后 , 对 成 年 骨 艇 基质 中 的 植 人 率 由 36%% 增 至 68%% 一 69% ; 深入 研究 了 造血 干细胞 表面 抗原 、 抗 体 ,发现 激动 不 同 的 组 胺 受 体 对 造血 干 / 祖 细 胞 的 增殖 与 分 化 有 不 同 的 作用 , 其 受 体 间 可 相互 竞争 、 相 互 持 抗 ; 在 造血 干 / 祖 细胞 的 体 外 扩 增 与 定向 诱 变 分 化 中 , 提 出 选择 重组 细 胞 因子 的 合理 组 合 是 实现 造血 干细胞 体外 扩 - 增 的 另 一 途径 , 多 者 扩 增 可 达 500 一 618 倍 , 产 出 的 大 量 成 熟 细胞 可 用 于 临床 输 注 ,不同 细胞 因子 可 诱导 造血 于 / 祖 细胞 向 不 同方 向 定向 分 化 , 具 有 重要 的 临床 意义 。 造 血 干 细 胞 转基因 可 应 用 于 肿瘤 化 疗 , 如 对 人 脐带 血 CD34+ 细 胞 转 染 带 抗 药 基因 的 逆转 录 病 毒 可 明显 提高 造血 细胞 对 药物 的 耐 受 性 。1976 年 , 中 国医 学 科学 院 血液 病 研 究 所 吴 克 复 等 建立 了 J6-1 等 人 白血病 细胞 系 , 从 J6-1 增 殖 的 成 丛 现 象 证 明 有 M-CSF 受 体 的 表达 , 提 出 了 同类 细胞 增殖 的 “并 置 性 刺激 (Juxtacrine)” 现 象 。 中 国医 学 科学 院 薛 社 普 研究 了 哺乳 类 红细胞 分 化 最 终 去 核 及 鸟 类 红 细胞 分 化 最 终 却 不 去 核 的 机 理 , 揭 示 红 细胞 在 种 系 发 生 上 “ 核 骨架 一 核 纤 层 一 中 间 纤 维 ” 体 系 的 结构 功能 差异 和 自然 去 核 的 规律 , 提出 自然 去 核 是 种 系 进化 演变 结果 的 假说 ; 发 现 哺乳 类 红细胞 中 存在 一 类 红细胞 分 化 去 核 因子 (EDDFs), 具有 调节 终 末 分 化 期 相关 基因 程序 性 表达 、 核 浓缩 、 自 然 去 核 和 诱导 造血 系 肿瘤 细胞 再 分 化 的 作用 。 已 克隆 了 4 个 该 EDDF 基因 家 族 的 cDNA 序列 , 并 在 GenBank 登记 编号 , 其 中 诱导 造血 系 肿 瘤 细 胞 核 浓缩 的 相关 基因 可 能 被 利用 于 诱导 造血 系 肿瘤 细胞 核 浓缩 , 有 防治 恶性 肿瘤 的 潜在 价值 。 生殖 生物 学 及 动物 细胞 的 克隆 《1) 20 世纪 ?70 年代 , 中 国医 学 科学 院 基 础 所 薛 社 普 研 究 小 组 , 从 调节 生殖 细胞 增殖 与 分 化 的 角度 对 国产 男性 节育 药 棉 酚 抗 精子 发 生机 理 、 药 理 、 体 内 代谢 动态 进行 了 系统 研究 。 在 靶 细 胞 、 亚 细胞 作用 位 点 及 分 子 水 平 上 做 出 了 创新 研究 ,对 我 国生 殖 生物 学 、 节 育 药物 细胞 药理 学 的 研究 起 到 了 带动 和 开拓 性 作用 .这 是 当时 世界 上 惟一 的 男性 避孕 药 , 在 全 国 14 省 市 超过 万 例 志 愿 者 服药 , 总 有 效 率 达 99. 89 %, 在 全 世界 引起 强烈 反响 。 在 WHO 及 美国 人 口 委员 会 推动 下 , 美 、 欧 、 亚 洲 各 国 掀起 了 棉 酚 研究 的 热潮 。 由 于 在 人 类 中 服用 时 , 有 少数 服药 者 患 低 血 钾 证 和 不 可 逆 不 育 , 最 终 我 国有 关 部 门 及 WHO 做 出 中 止 此 项 临床 研究 的 决定 。 最 近 , 中 国医 学 科 学 院 基础 所 及 药物 所 叶 维 三 、 费 仁 仁 等 针对 棉 酚 出 现 的 毒 副作用 ,采用 新 的 用 药方 案 , 可 维持 不 育 , 未 见 不 可 逆 不 育 和 低 血 钾 症 状 , 停 药 6 周 后 , 全 部 恢复 生育 , 生育 力 和 组 蛋白 一 精 核 蛋 白 取代 反应 (HPRR ) 异常 现象 完全 恢 复 。 此 项 研究 为 棉 酚 临床 应 用 的 可 能 性 提供 了 理论 依据 。 《2) 中 国 科 学 院 动物 研究 所 计划 生育 及 生殖 生物 学 国家 实验 室 庄 临 之 , 用 无 血清 培 养 技术 获得 了 高 纯度 的 人 滋养 层 细胞 (CTEB) 和 细胞 系 NPC。 两 者 在 体外 除 分 记 GnRH 外 , 还 能 合成 hCG、 孕 酮 、 雌 激素 、 神 经 肽 Y、 神 经 降 压 素 、 抑 制 素 和 5- 羟色胺 等 递 质 , 为 进 一 步 确认 胎盘 具有 合成 递 质 的 功能 提供 了 证 据 。 该 室 陈 大 元 在 研究 精子 体外 获 能 和 项 体 反应 中 , 提 出 了 精子 项 体 膜 宫 泡 形成 说 , 揭 示 了 受精 过 程 中 存在 的 一 级 和 二 级 识别 机 制 。 他 们 还 率先 发 现 大 熊猫 生殖 能 力 低下 的 根本 原因 是 生殖 内 分 刻 的 失调 , 提 出 了 “ 双 控 ” 措 施 。 应 用 这 种 技术 ,1989 年 在 成 都 基 地 获得 了 第 一 胎 用 激素 诱导 排 卯 , 经 人 工 授 精 产 下 的 大 熊猫 幼 仔 , 并 相继 6 年 获得 7 次 双 胎 和 9 次 单 胎 .在 显 微 受 精 研 究 中 , 陈 大 元 等 发 现 精 原 细胞 能 在 卵泡 膜 中 跨越 生殖 过 程 , 直接 形成 合子 核 , 并 可 继续 发 育 到 圳 胚 。 在 异种 克隆 大 熊猫 研究 中 , 陈 大 元 等 不 仅 率先 提出 了 蜡 种 克隆 , 而 且 还 在 世界 上 最 早 克隆 了 一 批 大 驴 猫 早期 重 构 胚 胎 , 为 异种 克隆 大 熊猫 迈 出 了 可 喜 的 一 步 。 该 室 刘 以 训 研 究 了 纤 溶 酶 原 激 活 因 子 (PA) 和 抑制 因子 (PAI) 在 生殖 细胞 中 的 作用 。.PA 分 为 组 织 型 (t) PA-1、(t) PA-2 和 尿 激 酶 型 Cu) PA 355 CuPA); PAI 分 为 PAI1 和 了 PAIL2 .tPA 和 PAI-1 在 卵巢 的 不 同 细胞 中 协同 表达 , 参 与 排 卯 和 黄体 萎缩 调控 过 程 。 在 早期 黄体 组 织 中 , uPA 和 了 PAI-1 活性 明显 增加 ,二 者 协同 表达 可 能 与 黄体 形成 过 程 中 的 组 织 重 建 和 血 管 发 生 密切 相关 。 实验 证 明 , PA 系统 在 精子 发 生 和 成 熟 的 某 些 环节 中 起 重要 作用 。 在 绒 毛 膜 和 子宫 组 织 中 也 发 现 表 达 了 tPA 、uPA、 PAI-1 和 PAI-2 以 及 MMP 和 它 的 抑制 因子 (CTIMP).PA 和 MMP 两 种 蛋白 水 解 系统 所 调控 的 定向 蛋白 水 解 作 用 可 能 与 子宫 血管 周 期 性 发 生 与 退化 、 胚 泡 植 人 、 胎 盘 形 成 和 分 娩 过 程 密切 相关 。 (3) 我 国 的 动物 克隆 工作 有 很 大 进展 .20 世纪 60 年 代 初 , 童 第 周 以 淡水 鱼 类 为 材料 , 进行 了 异种 之 间 的 核 质 杂 交 研 究 。 哺 乳 动物 细胞 工程 和 克隆 研究 方面 , 中 国 科 学 院 发 育 所 陆 德 裕 1989 年 进行 了 克隆 免 的 研究 ; 1990 年 , 江 苏 农 科 院 畜牧 所 获得 了 胚胎 细胞 克隆 免 ; 1991 年 , 西 北 农 业 大 学 、 中 国 科学 院 发 育 所 和 扬州 大 学 相继 获得 了 胚胎 细胞 克隆 羊 ; 1993 年 , 中 国 科 学 院 发 育 所 杜 森 和 扬州 大 学 合作 , 获 得 了 一 批 继 代 核 移 植 的 克隆 山 羊 ; 1995 年 华南 师范 大 学 和 广西 大 学 、1996 年 中 国 农业 科学 院 畜牧 所 相继 获得 了 胚胎 细 胞 克隆 牛 ; 1999 年 , 中 国 科 学 院 发 育 所 和 扬 州 大 学 以 山羊 胎儿 成 纤维 细胞 为 供 核 细 胞 获 得 了 克隆 山羊 。 (4) 中 国 科 学 院 上 海 细 胞 所 严 缘 昌 等 分 离 了 4 种 具有 强 免疫 原 性 的 精子 膜 蛋 白 , 研 制 出 能 引起 精子 尾 对 尾 凝 集 的 抗 人 精子 膜 蛋 白 的 特异 单 抗 YWK-1 及 其 他 三 种 单 抗 及 多 抗 。 这 几 种 抗体 对 人 精子 穿 过 金黄 仓鼠 卵 细 胞 透明 带 有 抑制 作用 。 他 们 对 天 花粉 (TCS) 的 抗 早 孕 功 能 进行 了 深入 研究 , 证 明 TCS 对 人 胎盘 绒毛 滋养 层 细胞 有 专 一 的 损伤 作用 , 可 抑制 细胞 内 和 蛋白质 的 合成 , 可 能 是 一 种 核 354 糖 体 失 活 蛋白 。 细胞 的 衰老 ”北京 大 学 医学 部 童 坦 君 、 张 宗 玉 在 人 及 动物 细胞 衰老 的 机 理 上 进行 了 系统 的 研究 , 用 PCR 技术 检测 小 鼠 脑 线 粒 体 基因 片段 缺失 , 结果 显示 老年 启 可 有 0. 63 kb 的 缺失 ,青年 鼠 无 此 缺失 。 实 验 性 脑 缺 血 可 使 鼠 脑 的 此 种 缺失 明显 增加 , 老 年 鼠 检 出 率 达 100%, 且 有 多 种 片段 ; 青年 鼠 仅 部 分 有 片段 缺失 , 只 限 0. 63 kb 一 种 。 他 们 率先 在 国内 开展 染色 体 端 区 长 度 、 端 粒 酶 与 衰老 的 关系 的 研究 , 发 现 我 国人 外 周 血 淋巴 细胞 及 体外 培养 的 我 国人 胚 肺 二 倍 体 成 纤维 细胞 的 端 区 长 度 , 随 年 龄 及 细胞 传代 的 次 数 的 增加 而 逐渐 缩短 .年 龄 每 增 一 岁 , 端 区 DNA 长 度 缩短 35 bp; 细胞 每 传 一 代 , 端 区 DNA 长 度 缩短 50 bp。 端 区 长 度 缩短 到 Hyflick 极限 , 细胞 就 停止 分 裂 , 走 向 衰老 , 直 到 死亡 。 据 研究 , 男 性 端 区 长 度 丢失 快 于 女性 , 可 能 是 导致 男性 寿命 一 般 较 女性 为 短 的 原因 。 人 衰 老成 纤维 细胞 可 诱导 凋 亡 的 能 力 明 显 低 于 年 轻 细 胞 , 此 能 力 与 2217" 和 基因 的 表达 水 平 有 关 。 若 将 反 义 217" 人 导入, 就 可 使 人 成 纤 维 细胞 的 衰老 延缓 , 凋 亡 诱 导 性 增强 。 进化 细胞 生物 学 (1) 赤 麻 (Mazzatzacxs tat7a) 染色 体 数 很 少 (2 一 信 7, 平 6) , 而 其 同 源 种 或 近 缘 种 小 麻 (M. reeversz ) 的 染色 体 数 却 较 多 (27 一 46)。 中 国 科 学 院 昆 明 动物 研究 所 施 立 明 的 研究 证 明 , 这 两 种 魔 可 杂交 ;根据 赤 麻 、 小 魔 及 其 F, 杂种 的 比较 和 细胞 遗传 学 研究 ,两 亲本 染色 体 的 带 型 有 很 高 的 同 源 性 。 可 以 把 G 带 染色 的 杂种 魔 细 胞 的 23 条 小 魔 染 色 体 拼接 起 来 组 成 赤 魔 的 染色 体 , 说 明 小 魔 染 色 体 在 进化 史上 可 能 通过 串联 、 易 位 方式 演变 为 赤 麻 的 染色 体 。 (2) 中 国 科学 院 昆 明 动 物 研究 所 李靖 炎 研究 组 长 期 致力 于 细胞 核 起 源 及 早期 进化 的 研究 。 原 来 一 直 认 为 涡 鞭 毛虫 是 最 原始 的 真 核 生物 。 近 年 来 通过 他 本 人 以 及 国际 上 研究 的 进展 , 潜 心 分 析 了 来 自 各 方面 的 材料 , 对 国外 提出 的 最 原始 的 真 核 生物 一 一 源 真 核 生 物 (archezoa) 进行 了 逐一 的 重新 审视 ,排除 了 其 中 极 大 多 数 类 群 作 为 极 原始 类 群 的 可 能 性 , 确立 了 其 中 的 双 滴 虫 类 (diplomonads ) 极 原始 的 进化 地 位 , 建 立 了 以 双 滴 虫 细 胞 核 为 基础 的 “原始 细胞 核 模 型 ”。 (3) 发 育 和 进化 是 生物 界 的 两 个 基本 的 生命 活动 事件 。 吴 祖 泽 、 贺 福 初等 在 造血 细 胞 发 育 及 其 调控 与 分 子 进 化 的 相互 关系 的 研 究 结果 中 表明 , 造 血 生 长 因子 在 分 子 进 化 上 的 起 源 先后 与 其 调控 骨 艇 细胞 发 育 阶段 的 先 后 次 序 恰 好 一 致 。 比 较 了 22 对 细胞 因子 与 受 体 的 进化 速率 , 统 计 与 分 析 表 明 两 者 呈 良 好 的 线性 关系 〈 相 关系 数 r* 王 0. 9754), 反 映 了 两 者 间 协 同 进化 的 特点 。 癌 细 胞 生物 学 ”恶性 肿瘤 的 基本 特征 是 分 化 受阻 、 增 殖 失 控 和 调 亡 异常 。 在 白血病 的 基础 研究 和 临床 治疗 上 , 我 国 均 有 突破 性 的 进展 。 上 海 血 液 研究 所 王 振 义 在 全 反 式 维 甲酸 (ATRA) 治疗 急性 早 幼 粒 白血病 CAPL) 上 的 开创 性 工作 , 为 以 后 陈竺 等 的 继 续 研 究 芮 定 了 基础 。1986 年 用 ATRA 治疗 APL 患者 24 例 , 其 中 23 例 得 到 完全 缓解 , 被 国外 学 者 称 为 肿瘤 治疗 学 领域 内 的 一 场 “中 国 革命 ”。1992 年 报告 了 400 例 APL, 用 ATRA 治疗 获得 的 完全 缓解 率 达 85% , 并 且 被 证 实 不 仅 是 完全 缓解 , 而 且 还 延长 了 生 存 期 .20 世纪 80 年 代 中 期 , 维 甲酸 受 体 RAR 和 视 黄 醇 X 受 体 RXR 被 发 现 。RARV/RXR 二 聚 体 是 受 体 的 活性 形式 , 它 与 RA 的 反应 元 件 RARE 结合 , 调节 其 转录 表达 。1991 一 1992 年 ,陈竺 等 几 个 实验 组 克隆 了 人 的 15 号 染色 体 上 与 RARea 基因 发 生 融 合 的 基因 , 称 为 PML 基因 。 他 们 发 现 几 乎 所 有 表达 PML-RARa 的 APL 患者 都 对 ATRA 有 反 应 , 而 无 t (15; 17) 和 PML-RARa 的 APL 患者 对 ATRA 的 诱导 分 化 无 反应 。ATRA 可 以 改变 PML-RARca 在 亚 细 胞 结构 中 的 分 布 , 因此 ,PML-RARa 可 能 是 通过 与 ATRA 的 结合 , 改 变 其 受 体 的 构象 和 生物 性 能 , 由 一 种 分 化 持 抗 剂 变 成 一 种 分 化 诱导 剂 。 陈 竺 等 在 孙 鸿 德 用 以 As:O: 为 主 的 瘤 灵 一 号 治疗 APL 病 有 效 的 基础 上 , 进一步 开展 了 临床 及 基础 研究 。 他 们 用 As:O: 注 射 液 对 20 例 对 ATRA 和 常规 化 疗 药物 有 耐性 的 APL 复发 病人 进行 了 治疗 , 结 果 19 例 在 24 一 54 天 内 缓解 , 上 且 不 伴 有 骨髓 抑制 和 其 他 毒 副 反应 。 后 来 证 明 , 这 一 治疗 方案 只 对 t (15; 17) NB4 细胞 APL 病人 有 效 , 其 机 理 是 可 以 迅速 诱 导 细 胞 凋 亡 。 医 科 院 吴 受 研究 组 长 期 以 来 探 索 了 分 离 我 国 食管 癌 易 感 基因 的 途径 , 包 括 遗传 流行 病 学 调查 、 染 色 体 微 切割 、 消 减 杂 交 分 离 缺失 基因 等 。 用 ATRA 诱导 分 化 后 , 以 基因 的 消减 杂交 技术 路 线 , 从 食管 癌 细 胞 系 中 分 离 到 的 一 个 3. 8 kb 的 cDNA, 具 很 强 的 抑 瘤 作用。 应 用 抑制 性 消减 杂交 , 并 与 PCR 合成 双 链 cDNA、 反 Northern 筛选 SSH 克隆 相 结合 , 自 微克 级 的 总 RNA 中 分 离 出 多 个 在 食管 癌 中 差异 表达 的 基因 , 其 中 一 些 基因 明显 有 下 调 的 作用 , 同 去 分 化 与 恶 性 增殖 转化 有 关 。 应 用 RACE 等 方法 ,获得 了 全 长 为 866 bp 的 新 基因 NMES1, 该 基因 在 食管 癌 中 表达 下 调 , 定位 于 15q21。 吴 受 等 用 DNA 芯片 、 微 阵列 技术 比较 研究 了 食管 瘤 发 生 各 阶段 的 588 个 肿瘤 相关 基因 的 表 达 , 发 现 每 一 阶段 都 有 上 百 个 基因 表达 的 变 化 。 这 一 成 果 对 后 基因 组 时 代 的 研究 有 重要 的 意义 。 北 京 肿瘤 所 从 人 胃癌 细胞 中 克隆 出 转化 基因 五 -ras, 发 现 其 转化 细胞 的 恶性 表 型 是 通过 调节 细胞 中 的 MEC-1 型 基因 的 表 达 下 降 而 造成 肿瘤 细胞 的 免疫 逃脱 而 转移 。 355 肝癌 是 我 国 和 亚洲 其 他 地 区 的 高 发 肿瘤 之 一 。1986 年 , 中 国 科学 院 实验 生物 研究 所 首 次 建立 肝癌 细胞 系 BEL-16, 继 而 又 建立 了 BEL7402、7404、7405,, 被 广泛 应 用 于 肝 瘤 的 发 病 机 理 、 药 物 筛 选 及 作用 机 理 的 研究 。 北 京 大 学 医学 部 吴 秉 狂 等 建立 了 一 系列 的 高 低 转移 性 肺癌 细胞 系 , 用 于 瘤 转移 的 研究 。 胚胎 干细胞 中 国 科 学 院 上 海 细 胞 学 研 究 所 姚 夸 等 自 1983 年 起 开始 建立 小 鼠 ES 细 胞 系 ,1991 年 起 开展 了 ES 细胞 的 诱导 分 化 研究 , 并 以 维 甲酸 、 双 丁 酰 环 腺 苷 单 磷酸 诱 导 ES 细胞 分 化 为 神经 胶 质 细胞 .。 随后 , 他 们 又 利用 转基因 ES 细胞 获得 过 表达 TGF-B1 的 细胞 克隆 , 成 为 研究 内 皮 细 胞 发 生 和 血管 形成 的 有 用 模型 。 北 京 大 学 尚 克 刚 研 究 组 近 年 从 129V/ter 小 鼠 中 建立 了 两 个 具有 高 效 种 系 艇 合 能 力 的 ES 细胞 系 。 细胞 凋 亡 ”细胞 凋 亡 是 国际 上 的 研究 热 点 之 一 ,现在 也 成 为 国内 关注 的 热点 问题 。 研 究 表明 , 多 种 抗 癌 药 物 如 三 尖 杉 酯 碱 有 诱导 凋 亡 的 作用 ;诱导 分 化 的 药物 如 ATRA 也 具有 诱导 细胞 凋 亡 的 作用 。 翟 中 和 等 发 现 , VKs 处 理 烟 草 细胞 原生 质 体 出 现 典型 的 细 胞 凋 亡 现象 。 有 关 研 究 还 发 现 , 胡 蔓 卜 悬浮 浆 提取 物 中 加 入 细胞 色素 c 可 诱导 小 鼠 肝 细 胞 核 及 胡 葛 卜 细胞 核发 生 明 显 的 凋 亡 。 这 些 结果 表明 , 植 物 细胞 中 存在 相似 的 整套 凋 亡 机 制 。 细胞 培养 及 细胞 工程 ”组织 细胞 培养 是 细胞 生物 学 研究 的 基本 手段 。20 世纪 50 年 代 , 中 国 科 学 院 即 进行 了 骨 、 内 分 记 器 官 的 培养 , 继 而 进行 癌 细 胞 培养 。1962 年 起 , 逐 步 建成 了 肝癌 细胞 系 BEL-6 和 鼻 咽 癌 、 肺 瘤 细胞 系 。 许 多 中 科 院 研究 单位 和 高 等 院 校 相 继 建立 了 各 种 细胞 系 , 并 建立 完善 了 细胞 悬 浮 培 养 、 无 血清 培养 和 同步 化 技术 , 推 进 了 离 体 细胞 的 研究 。 中 国 科 学 院 上 海 细胞 生物 356 学 研究 所 的 姚 碗 等 建立 了 大 鼠 实 验 肝 瘤 模 型 , 其 癌 细 胞 株 沿 用 至 今 。 此 外 , 中 国 科学 院 上 海 昆 虫 所 、 华 中 师范 大 学 等 单位 建立 了 多 种 昆虫 细胞 系 , 中 国 科 学 院 水 生生 物 学 研 究 所 及 杭州 大 学 等 建立 了 许多 鱼 类 细胞 系 , 中 科 院 云南 动物 所 建立 了 珍稀 动物 细胞 库 。 1991 年 , 建 立 了 正常 及 突变 的 二 倍 体 细 胞 系 、 瘤 细胞 系 及 杂交 瘤 等 细胞 系 约 204 种 , 为 研究 提供 了 方便 。 中 国 科 学 院 动 物 所 、 上 海 细 胞 生物 学 所 和 发 育 生 物 学 所 是 最 早 开展 动物 细胞 工程 研究 的 单位 。 童 第 周 等 最 早 开 展 了 鱼 类 异种 异 属 核 移 植 的 工作 , 从 而 为 鱼 类 的 育种 开辟 了 道路 。 国 内 一 些 单位 , 如 中 国 科学 院 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 成 功 地 制备 了 抗 人 肝癌 和 肺癌 的 单 克隆 抗体 , 姚 仗 与 陈 瑞 铭 、 谢 弘 等 用 同位 素 标记 单 抗 在 肝 瘤 模型 上 成 功 地 进行 定位 显影 和 免疫 毒素 治疗 , 并 将 标记 单 抗 用 于 肝癌 病人 的 临床 医治 , 效 果 明显 ;中 国医 科大 学 宋 今 丹 建立 了 抗 人 大 肠 瘤 表 面 抗原 的 单 抗 , 现 正在 开展 与 放射 性 同 位 素 、 毒 蛋白 、 抗 瘤 药 物 结合 制 备 “ 生 物 导 弹 ” 的 工作 , 以 便 对 肿瘤 进行 导向 性 治疗 。 神经 细胞 的 分 子 生 物 学 ”中 国 科学 院 自 20 世纪 90 年 代 起 ,在 脑 的 研究 方面 形成 了 研 究 热点 。 神 经 递 质 传递 与 神经 性 疾病 、 药 物 成 瘾 、 学 习 、 思 维 、 记 忆 直 接 相 关 。 神 经 递 质 的 信号 转 导 主要 依赖 突 触 前 膜 的 转运 蛋白 和 突 触 后 膜 上 的 受 体 , 现 已 将 十 几 种 神经 递 质 转运 蛋白 和 多 种 递 质 受 体 的 cDNA 进行 克隆 , 并 研究 了 其 表达 的 “时 空 ” 特 异性 。 2. 植物 细胞 方面 植物 细胞 核 穿 壁 运动 ”中国 科 学 院 植物 研究 所 1954 年 先后 在 大 蒜 、 芍 、 水 仙 及 百合 属 植物 鳞片 和 叶片 , 以 及 小 麦 和 燕麦 胚珠 中 发 现 了 细胞 核 穿 壁 现 象 。 后 来 又 与 娄 成 后 合 作 , 通 过 电 生理 、 显 微 电 影 术 记录 了 整个 核 穿 壁 过 程 , 并 且 发 现 穿 壁 不 仅 限于 核 , 也 包 括 胞 质 组 分 的 胞 间 运 动 , 并 提出 “原生 质 胞 间 运 动 是 有 机 物 运输 的 一 种 方式 ”的 假说 。 兰 州 大 学 郑 国 锡 在 数 十 种 植物 中 发 现 了 穿 壁 运 动 , 表 明 这 是 一 种 正常 的 现象 , 提 出 原生 质 中 肌 动 蛋白 的 主动 收缩 运动 是 穿 壁 运动 的 动 力 , 核 内 ATP 酶 活性 提高 , 水 解 ATP 提供 能 量 , 并 提出 这 与 核 型 进化 及 了 染色 体 的 起 源 有 关 。 核 型 分 析 中国 科 学 院 有 关 植 物 及 遗传 学 的 若干 领域 的 学 者 对 植物 染色 体 组 型 进行 了 大 量 研究 .。 据 不 完全 统计 , 迄今 已 对 37 种 蕨 类 植物 、4 种 裸子 植物 和 200 多 种 被 子 植 物 进行 了 染色 体 计 数 及 核 型 分 析 。 20 世纪 70 年 代 发 展 了 植物 染色 体 分 带 技术 , 并 做 了 重 要 的 改进 , 对 小 麦 、 大 麦 、 水 稻 及 银 查 等 植 物 的 染色 体 组 型 进行 了 更 精确 的 研究 , 为 杂 交 育 种 中 染色 体 的 识别 、 分 类 学 中 疑难 物种 的 划分 及 植物 的 遗传 进化 等 问题 的 研究 提供 了 有 力 的 手段 。 染色 体 结 构 与 染色 体 骨 架 东北 师范 大 学 郝 水 研究 确定 植物 有 丝 分 裂 的 中 期 、 末 期 染色 体 的 最 高 层次 结构 是 由 螺旋 形成 的 , 染 色 体 内 有 支持 骨架 的 存在 , 其 组 成 除了 非 组 蛋白 外 , 还 有 RNA。 性 细胞 发 育 及 受精 作用 “中 国 科 学 院 植 物 研究 所 、 遗 传 研究 所 等 单位 对 我 国 特有 的 裸子 植物 银杏 、 水 杉 、 白 豆 杉 等 的 配子 体 和 受精 作用 的 细胞 学 进行 研究 , 为 裸子 植物 的 系统 演化 提供 了 有 力 的 细胞 学 依据 。 对 被 子 植物 性 细胞 发 育 及 受精 的 研究 , 为 杂交 育种 提供 了 细胞 学 依据 。 武 汉 大 学 杨 弘 远 首 次 揭 示 未 传粉 子 房 与 胚珠 培养 诱导 的 水 稳 助 细胞 无 配子 生殖 和 向 日 获 卵 细胞 孤 雌 生殖 现象 ; 对 从 金鱼 草 、 烟 草 等 的 胚珠 中 分 离 出 的 完整 的 生活 胚 赛 进行 功能 及 超 微 结构 研究 , 通 过 艺 采 柱 头 授粉 , 研 究 其 对 花粉 管 的 生长 、 受 精 、 胚 胎 发 育 、 结 实 与 子 代 遗传 的 影响 , 探 讨 了 从 众多 植物 花粉 中 分 离 生活 精 子 的 技术 及 其 保存 条 件 。 细胞 分 裂 、 分 化 及 脱 分 化 ”中 国 科 学 院 植物 所 在 50 年 代 对 被 子 植物 胚乳 细胞 的 研 究 中 发 现 , 它 们 不 仅 存在 有 丝 分 裂 , 而 且 存 在 无 丝 分 裂 , 特 别 是 在 发 育 后 期 , 无 丝 分 列 的 频率 更 高 ;发现 烟草 叶片 外 植 体 细胞 在 脱 分 化 中 , 原 质 体 是 通过 叶绿体 出 芽 产 生 的 ,而 原 有 的 叶绿体 变 成 造 粉 体 。 逆境 细胞 生物 学 “植物 在 逆境 中 受到 的 损伤 以 及 对 逆境 的 抗 性 和 适应 性 均 可 能 在 细 胞 结构 和 功能 上 表现 出 来 。 中 国 科学 院 植物 所 在 50 年 代 先 后 对 小 麦 、 柑 橘 、 苹 果 、 香 蕉 、 番茄 等 植物 的 寒 害 及 抗 寒 性 进行 了 研究 。 研 究 结果 显示 , 植 物 遭 受 寒 害 时 , 细 胞 器 和 各 种 膜 系 遭 到 破坏 , 细 胞 质 膜 可 能 是 寒 害 损伤 的 最 初 部 位 , 其 中 首先 发 生 的 是 质 膜 上 ATP 酶 的 失 活 。 但 另 一 方面 , 也 发 现 了 植物 在 经 历 抗 寒 锻炼 时 细胞 发 生 适 应 性 变化 , 以 提高 其 抗旱 性 和 抗 寒 力 ;还 发 现 铸 壮 素 和 脱落 酸 是 提高 植物 抗 寒 力 的 有 效 物质 。 中 国 科 学 院 生物 物理 所 研究 了 线粒体 与 植物 冷害 和 抗 准 性 的 关系 。 在 低温 下 , 抗 冷 的 玉米 、 水 稻 品 种 的 线粒体 结构 与 功能 均 保持 稳定 , 而 不 搞 冷 品 种 的 线粒体 膨胀 ,氧化 磷酸 化 功能 下 降 , 可 能 和 线粒体 中 脂肪 酸 的 不 饱和 度 有 关 。 搞 冷 品 种 的 亚 油 酸 组 分 的 含量 较 高 。 植物 组 织 细胞 培养 和 细胞 工程 “中国 科 学 院 上 海 植物 生理 所 是 最 早 开展 植物 组 织 细 胞 培养 的 机 构 之 一 。70 年 代 后 , 中 国 科学 院 许多 研究 所 均 开 展 了 此 项 研究 , 研 究 范围 也 扩大 到 培养 细胞 的 形态 变化 、 分 化 和 脱 分 化 、 细胞 突变 体 的 筛选 、 原 生 质 体 培养 和 细胞 杂 交 、 花 粉 培养 、 细 胞 转化 等 方面 。 特 别 是 70 年 代 开 展 的 花粉 培养 的 单 倍 体育 种 工作 , 获 得 了 许多 花药 植株 , 如 小 麦 、 小 黑 麦 、 玉 米 、 橡胶 树 等 均 在 我 国 最 早 诱导 成 功 。 在 一 些 作 357 物 、 蔬 菜 、 花 卉 中 选 育 新 品种 及 快速 繁殖 上 , 也 取得 了 引 人 瞩 目的 成 绩 。 经 过 原生 质 体 培 养 , 获 得 了 烟草 、 胡 葛 卜 、 曼 陀 罗 、 萌 攻 等 的 再 生 植株 , 由 原生 质 体 再 生出 愈 伤 组 织 的 植物 种 类 有 水 稻 、 甘 蔗 、 大 豆 、 猕 猴 桃 等 , 其 中 水 稻 、 甘 蔗 以 及 龙 胆 还 有 器 官 分 化 现象 . 培 养 的 原生 质 体 , 经 与 根 癌 农 杆菌 和 发 根 农 杆 菌 共 培养 , 可 引起 细胞 转化 , 并 获得 转化 植 株 。 如 龙 葵 的 转化 植株 , 得 到 的 种 子 长 成 的 幼苗 , 均 可 测 出 特有 的 冠 组 碱 , 表 明 外 源 遗 传 物质 传递 到 了 后 代 。 东 北 师 大 郝 水 以 豆 科 植物 沙 打 旺 和 细 叶 黄芪 的 原生 质 体 、 大 豆 和 首 蒋 的 单 细 胞 在 体外 培养 再 生 植 株 , 以 15 属 31 种 豆 科 植物 的 组 织 培养 再 生 植株 , 对 培养 条 件 进 行 分 析 , 总 结 出 了 规律 性 意见 。 在 染色 体 工程 方面 , 中 国 科 学 院 的 李振声 从 20 世纪 60 年 代 开 始 , 经 20 多 年 的 努力 将 候 麦 草 的 抗 病 抗旱 基因 导入 普通 小 麦 中 , 选 育 出 一 批 小 麦 义 优 麦 草 〈 小 优 麦 ) 的 高 产 新 品种 和 多 倍 体 种 , 播 种 面积 已 达 2 700 km: 以 上 。 参考 文献 邹 承 鲁 主编 :《 当 代 生 物 学 》 北京 : 中 国 致 公 出 版 社 ,2000。 自然 科学 基金 委员 会 ;自然 科学 学 科 发 展 战略 调研 报告 细胞 生物 学 》, 北京 : 科学 出 版 社 , 1997。 张 笛 梅 ,杨陵 康 主编 :《 中 国 高 等 学 校 中 的 中 国 科学 院 院 士 传略 》, 北 京 : 高 等 教育 出 版 社 ,1996 。 中 国 植物 学 会 编 :《 中 国 植物 学 史 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1994。 ( 王 永 潮 ) 细胞 核 移植 (Nuclear Transplantation) 高 等 动物 一 般 是 通过 精子 和 卵细胞 结合 的 有 性 生殖 方式 繁殖 后 代 的 。 动 物 豚 胎 学 中 所 用 的 “细胞 核 移 植 ” 这 一 名 称 〈 以 下 统称 “ 核 移 植 >) 是 指 将 一 个 双 倍 体 的 细胞 核 移 人 另 一 个 已 除去 了 本 身 那 个 单 倍 体 细胞 核 的 卵 358 细胞 质 内 , 构 建成 一 个 核 质 重 组 卵 。 在 一 定 的 条 件 下 , 它 能 像 受 精 卵 一 样 启动 发 育 并 形 成 胚胎 、 幼 体 或 成 体 。 所 谓 发 育 的 “全 能 性 ”是 指 该 核 质 重 组 卵 能 发 育 为 性 成 熟 、 并 能 繁殖 后 代 的 个 体 。 可 见 , 这 是 一 种 用 人 工 的 、 非 有 性 生殖 的 方法 来 完成 的 发 育 和 繁殖 过 程 。 由 于 它 能 用 一 些 来 源 相 同 的 细胞 核 与 去 核 卵 重组 , 并 获得 核 型 相同 的 群体 , 而 且 它们 的 核 型 又 和 细胞 核 来 源 的 核 型 一 样 , 就 像 一 种 复制 品 , 所 以 在 现代 生物 技术 的 研究 中 又 把 它 称 为 “动物 的 克隆 技术 ”, 所 得 的 个 体 叫 做 “克隆 动物 ”。 克 隆 (clone) 一 词 最 初 是 指 植物 的 无 性 繁殖 系 , 后 来 又 应 用 于 DNA 分 子 的 体外 重组 和 扩 增 。 它 在 动物 中 的 应 用 首先 见于 70 年 代 对 两 栖 类 的 细胞 核 移植 研究 。 迄今 在 动物 界 进 行 过 核 移 植 研究 的 , 按 报道 先后 有 变形 虫 、 两 栖 类 、 昆 虫 、 无 脊 椎 动物 (有 兰 索 )、 鱼 类 和 哺乳 类 等 六 大 类 动物 。 移 核 的 方法 一 般 都 是 用 口径 小 于 细胞 的 吸管 吸入 一 个 破碎 的 细胞 , 这 样 的 细胞 核 的 表面 有 少量 细胞 质保 护 着 。 其 他 用 生化 方法 分 离 纯化 的 细胞 核 , 因 是 裸 核 而 没有 生物 学 功能 , 所 以 不 能 用 于 移植 。 剔 除 未 受精 卵 的 细胞 核 的 方法 , 一 般 用 玻璃 针 挑 核 或 用 微 吸 管 吸 出 等 显 微 技 术 。 后 来 因 所 用 动物 卵细胞 的 性 质 不 同 , 也 可 以 用 紫外 线 、 激 光 等 将 卵细胞 核 灭 活 , 但 不 剔除 。 移 核 时 一 般 都 用 微 吸 管 注 射 的 方法 , 后 来 特别 在 哺乳 类 卵 中 又 改进 为 用 电 刺 激 融 合 的 方法 ,它们 都 是 同样 有 效 的 , 可 根据 实验 者 的 技术 和 要 求 而 取舍 。 核 移植 研究 的 最 初 设 计 和 目的 不 是 为 了 获得 克隆 动物 , 而 是 研究 细胞 核 和 细胞 质 在 发 育 和 遗传 中 的 功能 及 其 相互 作用 , 属 于 基 础 研究 的 范畴 .60 年 代 后 在 鱼 类 中 和 80 年 代 后 在 哺乳 类 中 应 用 此 技术 后 , 才 发 现 克 隆 动 物 有 洪 在 的 应 用 价值 , 如 复制 模型 动物 、 濒 危 动 物 , 能 生产 药物 和 提供 器 官 移植 的 转 基 因 动 物 和 改良 动物 品种 等 方面 的 用 途 。 对 于 细胞 核 和 细胞 质 在 发 育 分 化 和 遗传 中 的 功能 问题 , 历 来 在 遗传 学 家 和 胚胎 学 家 中 存在 着 不 同意 见 的 争议 。 例 如 ,1883 年 德 国 科 学 家 Roux 认为 细胞 核 内 的 染色 体 是 决 定 生 物 发 育 、 分 化 和 遗传 的 基本 物质 。1892 年 , Weismann 又 提出 假设 , 认为 细胞 核 内 存 在 着 不 同 的 决定 子 〈determinants), 它 们 在 细胞 分 裂 时 被 分 配 到 不 同 的 细胞 内 , 进 而 控 制 细胞 的 分 化 。 显 然 , 他 们 倾向 于 认为 细胞 核 是 生命 活动 的 主宰 。 另 一 方面 , 像 德国 的 科学 家 Driesch 于 1894 年 则 提出 细胞 质 能 激 活 含有 遗传 潜能 的 细胞 核 , 然 后 再 由 细胞 核 为 细胞 质 制 造 新 的 物质 , 这 种 意见 显然 重视 细胞 质 的 功能 。 以 后 的 许多 胚胎 学 家 们 曾 纷 纷 致力 于 这 两 种 不 同 理论 的 验证 .例如 ,1938 年 ,德国 科学 家 Spemann 曾 在 实验 中 将 一 种 有 尾 两 栖 类 (Trizzxrxs) 的 受精 卵 , 沿 着 从 动 物 极 到 植物 极 的 左右 对 称 面 , 用 发 圈 扎 紧 , 使 它 分 为 左右 两 部 分 而 不 完全 分 离 , 中 间 有 一 条 细 的 细胞 质 桥 相连 , 这 样 分 割 后 仅 有 一 半 卵 中 含有 细胞 核 , 它 能 分 裂 , 而 另 一 半 无 核 则 停留 在 不 分 裂 的 状态 。 待 有 核 的 那 一 半分 裂 到 16- 细 胞 时 期 , 再 将 发 圈 松 开 , 让 分 裂 部 分 中 的 一 个 细胞 核 通过 间 桥 流入 未 分 裂 的 半 球 内 , 再 扎 紧 发 圈 , 使 两 部 分 彻底 分 离 。 这 样 , 原 来 不 分 裂 的 半球 也 开始 分 裂 。 最 后 两 半球 都 能 形成 正常 的 胚胎 。 这 一 结果 表明 16- 细 胞 时 期 的 每 一 个 豚 胎 细胞 核 都 是 “等 能 的 ”它们 在 卵细胞 质 的 作用 下 均 保留 着 发 育 的 “全 能 性 ”。 又 例如 , 差 不 多 在 同时 , 美 国 的 Oppenheimen 在 1936 年 用 一 种 钞 鱼 CFz7zcdzulzxs Peteroclitzs) 卵 , 以 及 中 国 的 童 第 周 等 在 1945 年 用 金鱼 〈Carassizs azratzls ) 卵 为 材料 , 在 它们 发 育 到 32- 细 胞 时 期 , 沿 着 赤道 线 逐 步 增 多 地 将 植物 极 方向 含有 卵黄 的 细胞 质 切 掉 , 结果 证 明 鱼 卵 中 有 一 种 物质 ,在 卵细胞 激活 后 由 植物 极 流向 动物 极 的 胎盘 内 , 它 在 卵 内 的 分 布 不 一 定 呈 左右 对 称 , 但 能 决定 卵细胞 能 和 否 发 育成 为 豚 胎 , 他 们 将 这 种 物质 称 为 “组 织 者 ”(Organizer) , 从 而 证 明细 胞 质 因 子 对 发 育 和 分 化 的 重要 性 。 这 些 实验 都 为 后 来 用 核 移 植 研 究 核 质 关 系 提 供 了 基础 。 首先 在 多 细胞 动物 中 提出 核 移 植 设想 的 是 Spemann。1938 年 , 他 设想 将 一 个 细胞 核 分 离 出 来 并 移植 到 另 一 个 已 除去 了 卵 原核 的 同 种 未 受精 卵 内 , 以 观察 处 于 不 同 发 育 时 期 的 豚 胎 细胞 核 , 甚 至 是 已 分 化 细胞 的 细胞 核 , 在 与 新 的 卵细胞 质 结 合 后 , 能 和 否 启 动 发 育 和 发 育 到 什么 程度 , 主 要 目的 在 于 研究 细胞 核 的 “全 能 性 ” 在 发 育 的 哪 一 个 时 期 才 会 消失 。 但 因 当 时 没有 技术 可 供 使 用 , 未 能 实现 。 1939 年 , 法 国 科 学 家 Commandon 和 de Fonbrune 为 了 研究 细胞 核 和 细胞 质 之 间 的 相互 作用 , 在 单 细胞 动物 〈 变 形 虫 ) 中 建立 了 核 移 植 技术 。 后 来 美国 科学 家 Danelli 在 不 同 品系 的 变形 虫 间 进 行 核 移植 , 获 得 了 三 种 遗传 类 型 的 后 代 。 它们 分 别 表 现 为 : 核 型 、 细 胞 质 型 、 兼 具 细 胞 核 和 细胞 质 的 中 间 型 , 因 而 认为 细胞 质 可 以 控制 变形 虫 的 遗传 特性 。 由 于 变形 虫 为 单 细 胞 动物 , 其 核 质 关 系 的 机 制 可 能 不 足以 解释 高 等 动物 中 的 生命 现象 , 尤其 是 并 未 涉及 发 育 和 分 化 的 问题 。 50 年 代 初 , 美 国 科 学 家 Briggs 和 King 首先 在 多 细胞 动物 两 栖 类 中 获得 核 移植 实验 成 功 , 他 们 将 豹 峙 CRana zzzpzezs) 宫 豚 时 期 的 细胞 核 移 人 同 种 动物 的 去 核 卵 内 , 获 得 了 发 育 正 常 的 晴 昨 和 幼 蛙 , 以 后 他 们 和 各 国 的 其 他 胚胎 学 家 在 不 同 的 两 栖 类 , 如 蝶 晨 (4mmzpystomza ,T7itzzras,Plexzodeles)、 蟾 内 (CBzx 加 )、 峙 CRana) 和 爪 蟾 (Xezopzxs) 外 中 进行 实验 所 得 的 结果 ,可 归纳 为 以 下 几 点 : 3959 (1) 被 移植 的 细胞 核 所 处 的 发 育 时 期 愈 早 (例如 赛 豚 期 ), 核 移植 成 功 的 可 能 性 愈 大 ; (2) 有 少数 例子 证 明 取 自发 育 晚 期 〈 如 孵化 后 的 爪 胚 胎 ) 的 外 胚层 和 内 胚层 的 细胞 核 仍 能 维持 其 发 育 的 全 能 性 , 而 绝 大 多 数 的 例 子 则 不 能 ; (3) 有 些 已 分 化 的 细胞 〈 如 神经 细胞 和 某 些 内 胚层 细胞 ) 的 核 被 移植 后 并 无 发 育 的 全 能 性 , 即 使 经 过 几 代 连续 移植 也 是 如 此 ; 〈4) 在 许多 移 核 卵 中 出 现 了 程度 不 同 的 核 型 异常 , 被 移植 的 核 所 处 的 发 育 时 期 愈 晚 , 出 现 核 型 异常 的 频率 愈 大 , 从 而 阻 滞 了 发 育 的 进行 ; (5) 尽管 英国 科学 家 Gurdon 在 1972 年 报道 用 爪 昌 旺 昨 的 肠 细 胞 核 获 得 了 正常 的 核 移 植 个 体 , 美 国 科 学 家 Meckineil 在 1962 年 , Di Berardino 和 King 在 1965 年 等 曾 用 肿瘤 细胞 核 在 两 栖 类 卵 中 进行 核 移植 实 验 , 但 迄今 尚未 证 明 来 自 特 化 细胞 、 肿 瘤 细 胞 或 成 体 细胞 的 核能 恢复 其 发 育 的 全 能 性 ; (6) 在 不 同 亚 种 或 种 间 进 行 的 核 移 植 实验 很 难 获得 成 功 , 仅 由 日 本 科学 家 Kawamura 和 Nishioka 在 1963 年 报道 过 在 峙 类 (Rana) 种 间 曾 获得 两 种 杂种 移植 个 体 , 它 们 除 显示 核 型 的 特征 外 , 还 出 现 了 一 些 属于 细胞 质 型 或 中 间 型 的 特征 , 证 明细 胞 质 对 移 核 卵 的 发 育 分 化 和 遗传 有 影响 。 鱼 类 的 核 移 植 1963 年 首先 由 中 国 的 童 第 周 等 向 国内 外 报道 了 鱼 类 的 核 移 植 研 究 。 他 们 最 初 的 研究 目的 在 于 探讨 细胞 核 和 细胞 质 以 及 它们 两 者 之 间 的 相互 作用 对 发 育 和 遗传 的 影响 , 但 其 中 涉及 的 遗传 特征 的 变 化 , 在 同 种 动物 间 移 核 所 得 的 胚胎 和 个 体 中 是 无 法 判断 的 。 因 此 他 们 着 重 于 不 同 种 鱼 类 之 间 的 核 移植 研究 。 他 们 将 一 种 鱼 的 宫 胚 细 胞 核 移 人 另 一 种 鱼 的 去 核 未 受精 卵 内 , 构 建 成 一 个 核 质 杂 种 卵 , 由 此 发 育成 核 质 杂 种 胚 胎 、 幼 体 或 成 体 。 他 们 已 从 不 同 的 品种 间 、 不 同属 间 和 不 同 亚 科 间 获 得 了 具有 发 育 全 能 性 360 的 移 核 鱼 。 例 如 将 鲤 属 〈Cyprinzs) 的 鲤鱼 (CCyprizaas cazpio) 赛 胚 细胞 核 移 入 鲫 属 (Carassizs) 的 鲫鱼 (Carasszizs az7atas) 的 去 核 卵 内 所 得 的 核 质 杂种 鱼 , 其 多 数 性 状 为 核 型 (如 咽喉 齿 形 、 色 素 细胞 等 ), 也 有 的 属 细 胞 质 型 (如 将 椎 骨 数 目 等 ), 也 有 新 的 变异 性 状 〈 如 鲫 型、 血清 蛋白 成 分 、 红 细胞 同 工 酶 谱 等 ), 它们 都 呈现 生长 速度 快 、 肌 肉 蛋白 质 含量 较 高 、 脂 肪 含量 较 低 等 特点 , 并 已 推广 养殖 , 繁 殖 五 代 以 上 。 另 一 种 更 远 缘 的 不 同 亚 科 鱼 类 间 的 核 质 杂种 鱼 , 即 由 草鱼 (Ciezopjpazryzagodoxz idel1xs) 核 和 团 头 的 CMesgalopraaza az2p1yceppala) 的 去 核 卵 组 合 的 核 质 杂 种 鱼 , 也 出 现 了 不 同 程度 的 性 状 变 异 , 并 已 繁殖 到 第 二 代 。 此 外 , 他 们 还 在 不 同 科 之 间 、 不 同 目 之 间 的 鱼 类 中 获得 了 核 质 杂种 胚胎 和 幼 鱼 , 甚 至 在 鱼 和 哺乳 动物 之 间 , 即将 16- 细 胞 时 期 的 小 鼠 CMzs mxsczlzs) 胚 胎 细 胞 核 与 去 核 的 泥鳅 (Paraxazsgz77izs dapryaxs) 卵 组 合 , 也 获得 了 核 质 杂 种 宫 胚 。 所 有 这 些 核 质 杂 种 卵 的 发 育 速度 和 模式 均 表 现 为 细胞 质 型 , 说 明 核 质 杂 种 鱼 的 发 育 模式 和 遗传 表 型 受 细胞 核 、 细 胞 质 两 者 相互 作用 的 影响 。 迄 今 , 在 两 栖 类 中 只 有 个 别 例 子 能 获得 无 发 育 全 能 性 〈 不 能 繁殖 后 代 ) 的 核 质 杂种 个 体 , 而 在 哺乳 类 中 则 尚未 获得 杂种 个 体 , 这 可 能 与 这 两 类 动物 种 类 之 间 的 不 相 容 性 有 关 。 陈 宏 溪 等 在 1986 年 曾 报道 过 利用 培养 的 鲫鱼 〈Cazassizxs azzratxds) 肾 细 胞 核 获 得 了 一 例 移 核 鱼 , 但 为 三 倍 体 。 余 来 宁 等 在 1996 年 又 报道 利用 培养 的 草鱼 (Ciezopjpazryagodoxz idellxs) 肝 细 胞 核 获得 了 一 例 克隆 鱼 , 但 所 用 的 受 体 卵 没 有 去 核 。 林 礼堂 等 于 1996 年 报道 利用 取 自 鲫鱼 (Caxrassizs aazatils )、 馈 鱼 〈(Czrjz7iz5 Miolitorella ) 和 尼 罗 罗 非 鱼 (Tiazpia ?ilotica) 的 新 鲜 肾 细胞 核 移 植 到 另 一 个 去 核 的 鲤鱼 〈Cyprzzzxs cazrzzo) 卵 中 , 仅 获 得 了 杂 种 胚胎 。 因 此 对 鱼 类 体 细 胞 核 移 植 后 能 否 获 得 有 发 育 全 能 性 的 个 体 , 尚 待 进一步 论证 。 昆虫 的 核 移 植 ”昆虫 的 核 移 植 首 先 由 Du Prow 于 1967 年 报道 , 他 以 一 种 蜜蜂 (4zpismze1lzfera) 为 材料 将 前 胚 盘 期 (Preblastoderm) 豚 胎 的 细胞 核 移 人 去 核 卵 内 ,获得 了 几 个 幼虫 ; 后 来 Sehnetter 于 1967 年 报道 将 一 种 美国 土豆 蜂 (ZLeptizotarsa decenzlizeata) 胚 盘 期 (blastoderm) 的 核 移 植 后 获得 了 胚胎 。 但 因 这 两 种 蜂 的 核 均 无 遗 传 标记 , 故 有 人 认为 他 们 的 结果 并 不 可 靠 。 1967 年 在 果 蝇 (CDrosopjpzla mazelaxzogaster) 卵 中 进行 核 移 植 。 由 于 它 的 核 有 遗传 标记 , 虽 然 实验 难度 很 大 ,但 终于 获得 了 一 个 具有 核 表 型 的 幼虫 。 1968 年 ,Illmensee 用 改进 的 方法 将 10 个 核 一 起 移 人 去 核 卵 内 , 获 得 了 两 个 具有 核 表 型 的 幼虫 .Zaloka 在 1971 年 将 早期 的 分 裂 球 移 人 未 受精 卵 后 端的 生殖 质 内 , 获 得 了 兼 具 细 胞 核 表 型 和 细胞 质 表 型 的 幼虫 和 个 体 , 有 的 还 能 繁殖 后 代 , 这 说 明 果 蝇 的 早期 胚胎 细胞 核 具 有 发 育 的 全 能 性 。 无 养 椎 动物 的 核 移植 ”1977 年 也 是 由 童 第 周 等 首先 向 国内 外 报道 了 无 兰 椎 动物 的 核 移 植 , 他 们 用 一 种 尾 索 动物 玻璃 海 鞘 《Ciona imtestizalis) 的 卵 为 材料 , 在 其 受精 后 , 用 玻璃 针 沿 其 动物 极 到 植物 极 将 卵 等 分 为 两 半 , 其 中 一 半 有 核 , 另 一 半 无 核 。 然 后 将 原 肠 胚 或 尾 芽 期 豚 胎 中 的 外 胚层 、 中 胚层 和 内 胚层 细胞 的 核 分 别 移 人 无 核 的 那 一 半 久 中 , 结 果 表 明 : (1) 这 三 种 胚层 的 核 都 能 形 成 含有 各 胚层 细胞 的 组 织 , 它 们 具有 发 育 的 “多 能 性 ”(Cmnultipotency); 〈2) 细胞 类 型 的 分 化 , 主 要 决定 于 成 熟 卵 细胞 质 的 组 成 ; 《3) 核 的 功能 受 它 周 围 卵细胞 质 的 影响 .1988 Geyer-Duszynska 于 年 ,Growther 等 则 进行 过 不 同门 (Phylumy) 之 间 的 核 移植 他 们 将 一 种 饼 海 胆 (CEcjzzoracpzaixs paz7a) 的 吉 胚 细胞 核 移 人 激活 和 去 核 的 玻璃 海 靖 卵 中 , 得 到 了 核 质 杂 种 豚 胎 , 并 证 明海 鞘 卵 的 细胞 质 至 少 在 核 质 杂种 胚胎 的 细胞 外 间 质 和 神经 细胞 的 形成 中 起 主导 作用 。 哺乳 类 的 核 移 植 ”哺乳 类 的 核 移植 是 从 80 年 代 发 展 起 来 的 。 瑞 士 的 Ilmensee 和 Hoppe 于 1981 年 首先 报道 用 一 种 品系 的 小 鼠 胚 泡 中 的 内 细胞 团 (ICM) 的 细胞 核 移 人 另 一 品系 的 去 核 卵 内 , 获 得 了 三 只 核 质 杂种 小 鼠 , 但 此 实验 经 他 人 重复 后 未 予 证 实 。 以 后 , 日 本 的 Kono 等 于 1991 年 报道 小 鼠 2-, 4- 和 8- 细 胞 时 期 的 豚 胎 细胞 核 移 人 处 于 减 数 分 裂 中 期 I (MII) 阶段 的 卵 母 细 胞 内 , 能 获得 移 核 个 体 .1998 年 ,Tsunoda 和 Kato 报道 用 内 细胞 团 和 滋 胚 层 细 胞 的 细胞 核 移 人 处 于 减 数 分 裂 中 期 II (MII) 阶段 的 卵 母 细 胞 内 获得 了 两 个 雄性 移 核 个 体 , 但 它们 的 细胞 核 是 否 恢复 发 育 的 “多 能 性 ”,, 尚 不 清楚 。1998 年 美 国 的 Wakayama 等 又 报道 用 卵 丘 细胞 核 连 续 移植 获得 三 代 小 鼠 移 核 个 体 。1990 年 , Heyman 等 报道 了 在 兔子 中 ,64- 细 胞 期 前 的 胚胎 细胞 核 均 能 获得 移 核 个 体 。 在 绵羊 和 山 羊 中 ,1995 年 Du 等 报道 用 8- 和 16- 细 胞 期 的 胚胎 细胞 核 获得 了 移 核 个 体 。Campbell 等 于 1996 年 报道 用 培养 的 胚胎 细胞 核 获 得 了 一 只 羊 仔 。Wilmnut 等 于 1997 年 报道 用 胎儿 成 纤维 细胞 核 移 植 后 获得 了 羊 仔 〈 未 成 活 )。 1989 年 ,Prather 等 报道 了 猪 8- 细 胞 期 前 的 核 可 获得 移 核 个 体 。1993 年 , Chense 等 报道 了 牛 64- 细 胞 期 前 的 胚胎 细胞 核 均 能 获得 移 核 个 体 , 后 来 Sims 和 First 又 报道 经 培养 过 的 内 细胞 团 的 细胞 核 移 人 MII 卵 母 细 胞 内 后 也 能 获得 牛仔 。1997 年 美国 报道 了 用 人 恒 河 猴 豚 胎 细胞 核 获得 了 两 只 移 核 仔 猴 。 361 也 有 人 试验 过 哺乳 类 的 杂种 核 移 植 , 他 们 在 不 同 种 的 小 鼠 间 , 不 同属 间 〈 牛 和 野牛 之 间 , 牛 和 山羊 之 间 ,, 牛 和 绵羊 之 间 ), 不 同 目 间 〈 牛 和 仓鼠 之 间 , 小 鼠 和 兔子 之 间 ), 用 原核 或 32- 细 胞 期 前 的 胚胎 细胞 核 移 植 后 , 最 多 只 能 获得 胚 泡 期 的 胚胎 , 未 能 获得 杂种 个 体 。 这 表示 不 同 种 类 的 哺乳 类 的 核 质 重组 卵 , 其 发 育 能 力 受 到 种 类 不 相 容 性 的 限制 。 在 1997 年 前 对 哺乳 类 核 移 植 研究 的 主 要 结果 为 : (1) 主要 是 早期 胚胎 的 细胞 核 被 证 明 有 发 育 的 全 能 性 ; (2) 发 现 去 核 后 的 MII 卵 母 细胞 作为 核 移 植 的 受 体 卵 效 果 更 好 ; (3) 成 功率 很 低 ; (4) 未 能 证 明 已 分 化 的 或 成 体 细胞 的 核 具 有 发 育 的 全 能 性 ; (5) 不 同 种 间 的 移 核 植 未 能 获得 成 功 。 但 自 Wilmnut 等 于 1997 年 报道 了 由 培养 的 成 体 乳 腺 细胞 核 可 获得 具有 发 育 全 能 性 的 “多 莉 羊 ”, 并 提出 使 培养 的 体 细胞 处 于 饥饿 状态 下 的 分 裂 静 止 期 的 细胞 核 是 获得 克隆 动 物 的 关键 后 , 用 哺乳 动物 成 年 体 细胞 核 移 植 获得 克隆 动物 的 报道 便 多 起 来 了 .例如 ,1998 年 Kato 等 报道 用 卵 丘 细胞 和 输卵管 细胞 获 得 了 和 牛仔。 因此 有 人 认为 获得 “多 莉 羊 ” 标 志 着 在 哺乳 类 中 , 用 成 年 体 细 胞 核 移 植 已 获 得 “突破 性 成功, 这 一 技术 已 能 被 广泛 地 应 用 于 克隆 动物 . 但 也 有 许多 人 对 “多 莉 羊 ”的 来 历 持 质疑 态度 , 因为 Wilmnut 等 用 的 是 混合 培养 基 中 没有 被 标记 的 成 体 乳 腺 细胞 .此 外 , 也 有 人 正在 进行 转基因 细胞 的 核 移植 实验 , 希望 获得 转基因 动物 的 克隆 , 如 Cibelli 等 报 道 用 胎儿 成 纤维 细胞 核 移 植 后 获得 了 转基因 牛仔 , 这 些 报道 均 处 于 开始 阶段 。 由 此 可 见 , 在 动物 细胞 核 移 植 (克隆 动物 ) 的 研究 中 , 对 于 用 胚胎 细胞 和 胎儿 细胞 核 移 植 获得 具有 发 育 的 全 能 性 的 克隆 动物 不 论 在 鱼 类 、 两 栖 类 和 哺乳 类 中 均 获 得 成 功 , 并 由 此 提供 了 很 多 细胞 质 在 发 育 、 分 化 和 遗传 中 的 功能 的 证 据 , 362 但 对 成 年 动物 体 细胞 核 的 细胞 核 移植 〈 克 隆 动物 ) 实验 , 不 论 在 理论 研究 和 技术 应 用 方 面 均 尚 待 进一步 深入 。 参考 文献 陈 宏 溪 , 易 泳 兰 , 陈 敏 容 , 杨 兴 棋 : 鱼 类 培养 细 胞 核发 育 潜能 的 研究 ,《 水 生生 物 学 报 为 10 (1): 1 人 75 1986。 Lu 工 .YY.,Shbiy YEandaiaaaenae ( 严 绍 颐 ) , Animal models for cloning,In,David Puett : 万 xzaa7l Fertlzty, 歼 eaL 专 azad Food ,L7zzteg Natzozm Fuxzad Jor Popxlatioz 4ctivzties,New York , 4 一 290,】984。 Tung, T. 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( 严 绍 颐 ) :Gene transfer in teleosts, Bizology 7zazterzatzozal. ,28: 5 964,1993。 aa SD2 ( 严 绍 颐 ),Clomzzg 廊 FS ZJVzcleocytozplas7tztzc 已 yporzds, Hong Kong : Educational and Cultural Press Ltd. ,1998 。 ( 严 绍 颐 ) 细胞 重建 〈Cell Reformation ) 早 在 30 年 代 初 期 , 贝 时 璋 对 一 种 甲壳 类 动物 南京 丰年 虫 (Cjazrocezpjalxs 72Q72Rz72272328) 的 二 倍 体 中 间 性 的 性 转变 过 程 研究 中 , 观 察 到 细胞 重建 的 现象 , 并 做 了 半 述 , 于 1942 一 1943 年 先后 在 《科学 记录 》 和 《科学 》 上 发 表 了 3 篇 论文 。 过 去 关于 细胞 的 繁殖 增生 在 习惯 上 总 是 集中 地 研究 细胞 分 裂 , 尤 其 是 有 丝 分 裂 , 细 胞 分 裂 即 成 了 细胞 学 说 的 重要 内 容 , 在 此 基础 上 进而 发 展 了 细胞 学 理论 , 而 没有 很 好 地 去 注意 细胞 繁殖 增生 的 其 他 可 能 途径 。 细 胞 重建 是 细胞 繁殖 增生 的 另 一 个 途 径 。 细 胞 分 裂 和 细胞 重建 都 是 细胞 的 繁殖 方 式 和 途径 。 前 者 是 由 一 个 母 细 胞 分 裂 成 两 个 子 细胞 的 过 程 , 后 者 是 在 具有 组 成 细胞 的 物 质 基础 和 合适 条 件 下 , 不 论 在 整体 或 离 体 培 养 下 , 从 没有 细胞 一 步 一 步 地 重建 为 细胞 的 过 程 。 在 贝 时 璋 指导 和 亲自 参与 下 ,1976 年 中 国 科 学 院 生 物 物理 所 成 立 了 细胞 重建 研究 组 , 前 后 参加 工作 的 有 李 公 山 、 蓝 旬 霞 、 陈 楚楚 等 近 50 人 。 除 进一步 研究 丰年 虫 生殖 细 胞 的 重建 外 , 还 先后 开展 鸡 胚 、 小 鼠 骨 介 、 沙 眼 衣 原 体 和 大 豆 根瘤 菌 等 细胞 重建 的 研究 。 一 、 不 同 研 究 材料 中 的 结果 1. 丰 年 虫 中 间 性 生殖 细胞 的 重建 ”成 长 的 中 肉 中 间 性 丰年 虫 进行 核 重建 的 部 位 是 比 较 广 泛 的 。 在 生殖 腺 和 生殖 导管 之 间 的 卵 母 细胞 , 在 其 细胞 质 中 可 形成 许多 核 , 随 后 经 细胞 质 的 分 割 和 质 膜 的 形成 , 产 生 许多 新 的 细胞 。 可 观察 到 有 的 细胞 内 部 产生 许多 很 大 的 核 状 结构 ,其 中 许多 核 的 体积 大 小 不 等 .有 的 多 核 体 外 膜 破裂 ,离散 出 的 核 有 的 像 裸 核 , 有 的 可 与 人 工 制备 的 “ 核 质 体 ”(karyoplast ) 或 称 “ 小 细胞 ”(Cminicell) 相 比 拟 。 这 些 细胞 群 中 从 未 见 到 有 细胞 分 裂 的 现象 。 中 雌 中 间 性 受精 襄 内 的 卵 母 细胞 的 细胞 质 区 内 有 许多 新 生 的 细胞 核 , 经 铁 苏 木 精 一 伊 红 染 色 或 孕 尔 根 反应 , 这 种 核 状 结构 和 细胞 状 结构 都 看 得 比较 清楚 , 数 目 多 , 大 小 不 一 致 。 细 胞 质 区 外 的 部 分 卵黄 颗粒 也 可 向 重建 方向 转变 。 受精 宫 内 的 一 些 长 成 的 卵 母 细胞 , 以 其 卵黄 颗粒 为 基础 , 也 能 重建 核 和 原始 小 细胞 , 其 中 有 的 卵黄 颗粒 , 通 过 切片 染色 可 见 到 向 核 状 结构 和 细胞 状 结构 转变 .通过 电镜 观察 ,在 细胞 质 区 内 和 周围 的 卵黄 颗粒 向 核 重建 或 细 胞 重建 方向 转变 时 所 呈现 的 各 种 不 同 的 形 态 : 从 没有 变化 的 卵黄 颗粒 到 接近 于 核 状 结 构 的 各 种 过 渡 时 期 和 细胞 的 自 组 装 。 从 物理 化 学 分 析 来 看 , 用 简单 的 组 织 化 学 和 放射 自 显影 等 方法 , 初 步 证 明了 中 雌 中 闻 性 卵 母 细 胞 的 卵黄 颗粒 内 有 DNA,, 并 证 明 中 间 性 外 形 正 常 肉 性 丰年 虫 卵 母 细胞 的 卵黄 颗粒 中 含有 组 蛋白 成 分 。 用 透射 电镜 和 扫描 电镜 观察 , 从 形态 上 可 见 到 卵黄 颗粒 内 含有 与 染色 质 相 似 的 物质 一 一 即 纤维 和 小 颗粒 。 对 于 此 种 小 颗粒 是 否 为 组 重 白 和 DNA 的 复 合体 , 用 双 效 光标 记 能 量 转 移 , 初 步 探测 到 在 低 离子 溶液 下 卵黄 颗粒 提取 物 中 , 二 者 是 处 于 结合 状态 的 。 2. 鸡 胚 早期 发 育 中 细胞 重建 的 研究 ” 实 验 材料 : 在 整体 原 位 观察 方面 , 以 未 受精 和 受精 未 钱 育 鸡蛋 为 主 , 也 用 孵育 过 的 受精 和 不 受精 鸡蛋 ;在 离 体 培养 方面 , 以 受精 未 孵 育 鸡 蛋 为 原始 材料 , 取 其 一 定 部 位 的 样品 进 行 离 体 培 养 , 培 养 时 间 不 等 。 以 发 育 中 的 各 种 对 象 及 从 各 个 发 育 部 位 和 各 个 发 育 时 期 证 明 重 建 核 和 重建 细胞 的 存在 。 实 验方 法 : 使 用 光学 显微镜 观察 、 相 差 显 微 镜 摄影 、 各 种 制 样 手段 、 孕 尔 根 反 应 、 同 位 素 标记 的 放射 自 显影 、 离 体 培养 、 电 子 显微镜 观察 超 薄 切 片 、 低 渗 实 验 、 染 色 质 结构 、DNA 与 组 蛋 昌 分 析 和 提取 等 。 获 得 的 结果 如 下 : (G1) 证 明 在 鸡 胚 早期 发 育 中 以 卵黄 为 基 础 进行 核 重建 和 细胞 重建 。 最 早出 现 的 重建 细胞 可 能 是 成 下 层 细 胞 (hypoblasts) 。 这 种 细胞 是 在 胚 下 腔 下 表层 卵黄 进行 重建 的 , 重 建 出 的 成 下 层 细 胞 转移 到 肥 下 腔 , 与 成 上 层 363 细胞 〈epiblasts) 共同 组 成 豚 盘 。 (2) 由 卵黄 重建 出 的 细胞 , 尤 其 是 早期 的 成 下 层 细 胞 和 卵黄 圳 细胞 都 能 够 进行 分 化 , 并 且 参 加 胚胎 的 形成 。 (3) 卵 黄 DNA 的 研究 及 对 RNA 的 检测 。 中 卵黄 颗粒 无 论 经 孚 尔 根 染 色 和 [CH] -胸腺 喀 啶 核 苷 酸 放 射 自 显影 都 呈 阳 性 , 利 用 原 位 杂交 和 免疫 细胞 化 学 分 析 的 结果 都 证 明 受 精 和 未 受精 鸡蛋 中 卵黄 DNA 的 存在 。 四 卵黄 DNA 的 提取 :从 胚 下 腔 下 表层 卵黄 颗粒 中 提 取 DNA 时 , 曾 先 采 用 蔗糖 梯度 离心 、Ficoll- 400 密度 梯度 离心 等 方法 纯化 卵黄 球 和 卵黄 颗粒 , 从 中 提取 DNA , 既 可 排除 线粒体 、 胚 细胞 核 的 污染 , 又 保证 较 高 的 回收 量 , 所 得 DNA 在 琼脂 糖 凝 胶 电 泳 上 表现 为 泳 动 极限 (23 kb) 附近 的 一 条 带 , 卵黄 颗粒 的 DNA 通 过 提取 在 电子 显微镜 下 观察 到 为 线形 的 分 子 。@ 对 卵黄 DNA 含量 的 测定 表明 , 豚 下 腔 下 表层 卵黄 的 DNA 含量 在 孵育 12 h 以 后 , 比 未 孵育 的 几乎 高 一 倍 ; 胚 的 DNA 含量 在 筹 育 12 h 以 后 , 比 未 孵育 的 高 ; 朋 DNA 量 (从 未 孵育 到 钥 育 12 h) 的 增加 与 豚 下 腔 下 表层 卵黄 的 DNA 量 的 增加 , 有 平行 的 趋势 . 采用 DABA、DAPI 和 荧光 分 光 光 度 法 分 别 测 定 鸡蛋 卵黄 各 部 位 DNA 含量 , 无论 是 受精 或 未 受精 的 鸡蛋 卵黄 各 部 位 都 含有 DNA . 用 3, 5- 二 氨基 茶 甲 酸 二 盐酸 作 荧 光 试 剂 测定 卵黄 颗 粒 DNA 的 结果 , 以 每 毫克 湿 重 卵黄 颗粒 所 含 DNA 量 单位 : wg) 计 : 受精 鸡蛋 未 孵育 胚 的 下 表层 卵黄 颗粒 为 0.93, 孵 育 12 h 后 为 0. 89; 受精 鸡蛋 未 铸 育 侧面 表层 卵黄 颗粒 为 0. 64, 孵 育 12 h 后 为 0.74; 未 受精 鸡蛋 未 孵 育 和 孵育 12 h 后 原 胚 区 下 表层 卵黄 颗粒 分 别 为 0.55 和 0. 54; 同时 在 深层 的 卵黄 中 也 有 DNA 的 存在 . 可 见 不 仅 是 豚 下 表层 卵黄 , 其 他 部 位 的 卵黄 中 的 DNA 随 着 发 育 也 将 行使 其 功能 。 由 此 可 见 在 鸡 豚 的 生长 发 育 过 程 中 364 卵黄 绝 非 仅 是 一 种 营养 储 库 , 也 是 作为 核 染 色 质 主要 成 分 一 -DNA 的 一 个 合成 场所 .@ 卵黄 DNA 的 某 些 特性 : 用 Pst I 、Eco RI、 Bam HI、Hinf I 和 HaeE 5 种 限制 性 内 切 酶 酶 切 , 电泳 显示 卵黄 DNA 对 5 种 限制 性 内 切 酶 都 是 敏感 的 , 但 又 均 未 表现 任何 带 型 。 虽 然 未 经 酶 切 的 卵黄 DNA 在 电泳 胶 板 上 表现 为 23 kb 附近 的 条 带 , 但 不 均一 。 由 酶 切 图 谱 推测 , 它 可 能 代表 了 序列 复杂 性 相当 大 的 一 个 分 子 群 。 卵黄 DNA 经 Msp I 或 HpaI 消化 后 , 所 得 DNA 片段 大 部 分 在 500 bp 以 下 , 卵 黄 DNA 经 这 两 种 酶 消化 后 的 片段 集中 在 250 bp 附近 , 这 意味 着 卵黄 DNA 是 非 甲 基 化 或 甲 基 化 程度 极 低 的 DNA。 高 等 动物 的 DNA 甲 基 化 程度 与 其 基因 表达 活性 密切 相关 , 一 般 认 为 有 表达 活性 的 基因 是 非 甲 基 化 或 者 去 甲 基 化 的 , 利 用 这 两 种 限制 性 内 切 酶 分 析 DNA 甲 基 化 是 一 种 简便 可 人 靠 的 手段 。@ 卵 黄 RNA 检测 :通过 对 受精 未 铸 育 鸡蛋 卵黄 所 提 取 的 RNA 进行 电泳 、 紫 外 光 下 观察 , 可见 多 黄 RNA 的 电泳 图 谱 与 胚 RNA 不 同 ,, 表 现 出 一 条 较 宽 的 RNA 带 。 经 荧光 试剂 RiboGreen 对 卵黄 各 部 位 RNA 进行 定量 检测 ,其 分 布 为 胚 下 表层 卵黄 含量 (0. 43 wgy/mL 卵黄 ) 反而 明显 低 于 侧面 (2. 87 wg/mL 卵黄 ) 和 植物 极 (3. 63 wg/mL 卵黄 ) 的 含量 。 卵黄 RNA 的 这 一 分 布 特征 可 能 与 RNA 功能 定位 有 关 。 (4) 卵黄 颗粒 中 的 染色 质 状 结构 。 作 为 细胞 核 的 主要 成 分 的 染色 质 , 一 般 认 为 它 仅 存在 于 细胞 核 内 .鸡蛋 卵 黄 不 仅 含 有 DNA 和 组 蛋白 , 而 且 通 过 低 渗 释 放 和 染色 质 提 取 的 实验 ,在 电镜 下 可 看 到 有 类 似 染 色 质 的 结构 , 利用 荧光 能 量 转移 的 原理 显示 卵黄 颗粒 中 的 组 蛋白 和 DNA 在 一 定 条 件 下 是 处 于 结合 状 态 的 。 由 此 可 见 , 染 色 质 不 是 细胞 核 独 有 的 物质 , 卵 黄 颗粒 也 不 是 没有 生命 的 细胞 内 含 物 。 这 问题 若 能 得 到 广泛 证 实 , 对 于 探讨 染 色 质 的 起 源 和 形成 、 重 建 核 的 自 组 织 、 目 装 配 、 人 工 模拟 细胞 起 源 都 具有 重要 意义 。 3. 小 鼠 造 血 系统 ( 骨 肯 ) 中 细胞 重建 的 研究 ”在 正常 小 鼠 骨 侯 培养 的 涂 片 中 和 超 菏 切片 中 都 看 到 有 裸 核 及 裸 核 群体 。 在 小 鼠 骨 仙 体 外 液体 培养 的 悬 液 细胞 涂 片 上 和 盖 片 上 的 贴 壁 细 胞 中 以 及 培养 细胞 和 细胞 集落 (colony) 的 超 薄 切片 中 , 也 分 别 看 到 裸 核 和 裸 核 群体 。 这 些 裸 核 的 结构 和 着 色 反应 完全 具有 新 生 核 的 特征 : 核 质 玻 松 , 有 一 个 或 几 个 大 的 核 仁 , 孚 尔 根 反应 阳性 , 并 没有 衰老 、 死亡 的 细胞 核 的 特点 。 在 悬 液 细胞 的 涂 片 上 和 盖 片 上 的 贴 壁 细 胞 中 以 及 电镜 超 薄 切片 中 还 发 现存 在 着 多 核 体 , 这 些 核 的 体积 大 小 不 等 , 发 育 阶段 迟早 不 一 , 可 能 是 在 细胞 质 内 先后 自 组 织 起 来 的 重建 核 , 还 有 各 种 不 同 发 育 阶 段 的 细胞 。 4. 其 他 材料 的 研究 ”在 微生物 方面 : 如 沙眼 衣原体 〈Cpzarayai atrachomatis), 它 们 的 生活 周期 被 分 为 两 个 时 期 , 即 原 体 时 期 和 始 体 〈 或 网 状 体 ) 时 期 。 在 对 整体 负 染 和 超 薄 切 片 的 电镜 观察 中 , 都 发 现 原 体 细胞 不 仅 来 自分 裂 , 而 且 还 观察 到 新 生 的 原 体 可 以 在 始 体内 或 在 始 体外 的 宿主 细胞 中 通过 重建 形 成 。 在 大 豆 根瘤 菌 中 , 在 根瘤 菌 细胞 本 身 , 特 别 是 在 内 皮层 中 的 细胞 重建 现象 也 是 常见 的 。 离 体 培 养 的 大 豆 根瘤 菌 , 首 先 形成 囊 泡 状 结构 , 这 可 能 是 一 种 过 渡 形式 。 对 爪 蟾 卵 母 细胞 在 其 无 细胞 提取 液 中 或 在 原 位 上 可 诱导 出 核 状 和 细胞 状 结构 方面 , 亦 进 行 了 不 少 实验 。 从 以 上 所 述 的 材料 得 知 细胞 重建 在 自然 界 内 广泛 存在 , 真 核 细胞 、 原 核 细胞 、 生 殖 细胞 或 胚胎 及 成 长 个 体 的 体 细胞 都 有 细胞 重 建 现象 。 二 、 特 征 和 指标 : 鉴定 细胞 重建 一 般 说 来 , 在 细胞 重组 中 核 先 形成 , 但 有 时 也 可 看 到 先 出 现 质 膜 的 框架 。 电 镜 观 察 表明 , 核 膜 是 逐渐 形成 的 , 早 期 的 核 膜 总 是 单 层 的 。 这 时 , 核 内 的 结构 有 两 种 情况 : 在 以 卵黄 颗粒 为 基础 所 形成 的 核 , 电 子 密度 大 , 有 时 隐约 可 见 纤维 状 结构 ;在 细胞 质 内 或 离 体 培养 下 形成 的 核 , 内 部 电子 密度 稀 , 其 中 有 颗粒 状 结构 。 这 些 都 是 单 层 膜 的 原始 “ 裸 核 ”。 裸 核 的 出 现 是 细胞 重建 的 一 个 重要 指 标 。 进 一 步 可 形成 双 层 膜 具 核 孔 的 裸 核 , 国 内 外 许多 实验 室 在 爪 蟾 卵 母 细胞 的 无 细胞 系 统 中 诱导 出 的 核 结 构 也 属于 这 种 裸 核 。 至 于 典型 的 串珠 状 染 色 质 纤维 什么 时 候 形 成 , 根 据 实验 , 丰年 虫 、 鲤 鱼 等 卵 母 细 胞 卵黄 颗粒 , 鸡 胚 卵 黄 颗粒 内 以 及 爪 蟾 卵 母 细 胞 提取 液 中 诱导 的 核 内 都 已 出 现 。 一 指标 为 电镜 观察 可 见 裸 核 外 先 有 较 菏 的 一 层 细胞 质 , 以 后 逐渐 加 厚 , 最 后 逐渐 受 质 膜 包围 , 成 为 原始 细胞 , 最 后 发 展 为 较 成 熟 的 细胞 。 这 时 出 现 细胞 器 如 线粒体 、 内 质 网 等 。 另 一 个 指标 是 , 在 一 个 细胞 内 形成 两 个 以 上 的 核 , 多 可 达 10 余 个 或 更 多 , 称 为 多 核 体 。 核 的 大 小 、 形 状 、 孚 尔 根 反 应 强 弱 、 放 射 自 显影 情况 等 可 以 不 同 , 说 明 形 成 时 间 有 先后 。 三 7 意 光 种 侨居 细胞 重建 可 以 看 成 地 球 上 细胞 起 源 在 现 今生 命 世 界 的 反映 , 是 简单 的 生命 形态 发 展 为 细胞 的 漫长 过 程 的 一 个 缩影 。 细 胞 重建 的 研究 有 助 于 生命 起 源 和 细胞 起 源 的 阐释 。 如 果 我 们 只 认识 细胞 分 裂 是 细胞 繁殖 增生 的 惟 一 途径 , 我 们 就 不 可 能 了 解 细胞 在 进化 上 是 怎样 形成 的 , 细 胞 是 如 何 一 步 一 步 地 自己 组 织 、 自 己 装配 起 来 的 。 只 有 和 凭借 对 细胞 重建 的 深刻 了 解 , 才 能 对 它 进行 模拟 。 细胞 重建 也 可 以 说 是 现在 地 球 上 生物 体 内 合成 细胞 的 过 程 , 这 在 理论 和 实际 意义 上 都 很 重要 。 我 们 的 离 体 培养 工作 的 发 展 方向 之 一 ,就 是 要 离 体 地 研究 细胞 的 自我 合成 , 离 365 体 研 究 生物 合成 细胞 。 细胞 重建 反映 了 细胞 可 以 拆散 又 可 以 整 合 , 这 对 无 序 和 有 序 化 、 不 可 道 和 可 逆 过 程 、 开放 和 闭合 系统 等 基本 问题 的 探讨 都 具有 重 要 意义 。 细胞 重建 是 一 个 高 度 “ 开 放 ” 的 细胞 繁 殖 途 径 , 与 周围 环境 密切 相关 。 在 细胞 重建 时 ,对 改变 细胞 的 结构 和 性 质 , 对 改造 细胞 、 选 优 汰 劣 , 对 促进 和 发 展 细胞 工艺 和 细胞 工 程 , 将 提供 新 的 手段 和 途径 , 可 为 人 工 生物 合成 细胞 进行 模拟 。 参考 文献 贝 时 璋 :《 贝 时 璋 文选 》 杭州 : 浙江 科学 技术 出 版 社 ,1992。 李 玉 安 , 贝 时 璋 等 :未 受精 鸡蛋 表层 卵黄 颗粒 的 染色 质 和 DNA,《 中 国 科 学 》(B 辑 ),(12): 1 092 一 1 094,1982。 贝 时 璋 主编 :《 细 胞 重建 》( 第 一 集 ), 北 京 : 科 学 出 版 社 ,1988。 孙 立 军 , 陈 楚楚 等 : 鸡蛋 卵黄 DNA 的 存在 、 提 取 和 特性 分 析 ,《 中 国 科 学 》(C 辑 ),28 (4) : 349 一 354,1998。 雷 海 新 , 于 雷 等 : 受精 鸡蛋 卵黄 中 DNA 和 RNA 的 分 布 ,《 生 物化 学 与 生物 物理 进展 》,27 〈2) : 185 一 190,2000。 ( 陈 楚 楚 ) 植物 细胞 核 穿 壁 及 细胞 核 更 新 现象 〈 The Migration of Plant Cell Nuclei and Cell Phenomenon of JIntercellular Nucleus Renewal) 在 自然 界 , 不 论 是 低 等 生物 〈 如 真菌 等 ), 还 是 高 等 植物 (如 答 、 百 合 、 更 豆 、 乔 豆 、 报 春花 、 小 麦 等 ), 不 论 是 体 细胞 〈 胚 襄 中 的 反 足 细胞 和 胚乳 细胞 , 表 皮 或 皮层 细胞 等 ), 还 是 性 细胞 〈 花 粉 母 细胞 等 ), 在 一 定 时 期 或 生理 状态 下 存在 细胞 核 由 一 个 细胞 向 366 另 一 个 细胞 穿 壁 转 移 的 现象 , 人 们 称 为 细胞 核 穿 壁 运 动 , 国际 上 又 称 细 胞 融合 (cytomlxls ) 。 这 一 现象 的 发 现 和 研究 已 经 整整 一 个 世 纪 了 。 早 在 1901 年 就 观察 到 这 个 现象 , 由 于 经 典 遗 传 学 观点 难以 对 其 理解 和 解释 , 一 些 研究 者 就 简单 地 将 这 个 现象 归于 是 机 械 的 挤 压 、 损 伤 的 刺激 等 人 工 现 象 或 是 病理 的 不 正 常 现象 , 而 另 一 些 研 究 者 认为 是 事 出 有 因 的 正常 现象 。 直 到 20 世纪 中 叶 , 我 国学 者 吴 素 营 在 敬 、 基 研究 中 大 量 地 观察 到 同样 现象 .她 注意 到 国际 上 不 同学 术 观 点 间 的 争论 , 便 用 了 多 种 研究 材料 和 研究 方法 , 排 除 人 为 因素 而 认为 这 种 现象 是 植物 细胞 固有 的 正常 的 生 理 现象 。 她 的 多 篇 论文 的 发 表 , 在 我 国 五 六 十 年 代 引 起 了 植物 细胞 学 家 和 生理 学 家 对 这 个 问题 的 研究 兴趣 , 他 们 也 用 了 不 同 的 植物 材料 及 其 组 织 和 器 官 , 不 同 的 研究 方法 加 入 了 这 一 研究 领域 , 兴 起 了 研究 热潮 。 吴 素 营 等 选择 了 和 葱 、 藉 、 百 合 、 水 仙 、 小 麦 等 植物 为 研究 材料 , 取 敬 、 攻 的 鳞 蔡 正在 形成 和 走出 休眠 时 期 的 表皮 、 内 皮层 , 小 麦 胚珠 中 的 珠 心 、 胚 乳 、 原 胚 等 组 织 , 将 其 用 固定 液 固定 , 然后 , 不 仅 用 据 取 表皮 的 方法 , 更 多 采用 整体 组 织 进行 切片 , 用 显微镜 都 观 察 到 有 细胞 核 的 穿 壁 转移 现象 。 以 后 又 采用 活体 材料 , 将 大 蒜 表 皮 组 织 、 小 麦 豚 乳 绒 秸 层 组 织 在 显微镜 下 观察 , 并 用 缩 时 电影 方法 记录 了 细胞 核 穿 壁 运动 的 全 过 程 。 通 过 详细 而 艰苦 的 研究 ,得 出 的 结论 是 : 1. 不 仅 在 植 物体 细胞 中 的 表皮 组 织 、 薄 壁 组 织 和 输 导 组 织 , 小 麦 胚 囊 发 育 过 程 中 的 珠 心 组 织 、 豚 乳 组 织 和 由 原 胚 到 种 子 , 而 且 在 生殖 器 官 的 花 粉 母 细胞 等 组 织 , 细 胞 核 穿 壁 运 动 现 象 广 泛 存在 。 穿 壁 的 细胞 核 是 经 固有 的 胞 间 通 道 而 实现 。2. 细胞 核 和 细胞 质 胞 间 转 移 是 原生 质 本 身 主动 伸缩 的 弹出 运动 。 参 与 胞 间 运 动 的 细胞 核 和 细胞 质 可 以 同时 地 , 也 可 以 各 自分 别 地 穿 壁 转 移 。3. 细胞 核 穿 壁 运 动 与 植物 的 发 育 相 关 。 在 植物 迅速 生长 部 分 , 如 果 有 大 量 营养 物质 供给 时 ;或 者 植物 在 衰老 的 部 分 , 如 果 有 大 量 有 机 物质 撤退 时 , 都 可 以 观察 到 细胞 核 的 穿 壁 转 移 现 象 。 因 此 , 细 胞 核 的 穿 壁 转移 可 能 与 组 织 间 有 机 物 的 短 距 离 运输 有 关 , 是 植物 固有 的 正常 的 生理 现象 。 细胞 核 的 穿 壁 运 动 现象 不 仅 在 植物 中 存 在 , 其 实在 动物 中 也 有 类 似 现象 存在 。 如 在 昆虫 卵巢 中 发 现 了 脱氧 核糖 核酸 由 体 细胞 穿 越 细胞 膜 到 正在 发 育 着 的 卵 母 细胞 , 大 蟾 肾 生殖 期 后 表皮 细胞 核 穿越 细胞 膜 到 另 一 细胞 等 。 看 来 , 细 胞 核 的 穿 壁 转 移 并 不 是 植物 细 胞 中 的 孤立 现象 。 细 胞 核 穿 壁 转移 或 细胞 融 合 现象 的 发 现 和 研究 , 除 了 阐明 它 与 物质 短 距离 运输 的 生理 学 问题 有 关 的 科学 意义 外 , 还 涉及 遗传 和 变异 、 生 物 进 化 和 基因 调控 等 问题 , 还 有 其 更 深层 次 的 科学 意义 有 待 阑 明 。 早 在 20 多 年 前 有 人 提出 这 一 现象 有 一 定 的 遗传 基础 , 最 近 又 提出 与 某 些 基因 的 调控 有 关 。 如 果 能 找到 引起 细胞 核 穿 壁 转 移 或 细胞 融合 的 基因 及 其 表达 和 调控 作用 , 不 仅 有 重 要 的 遗传 学 意义 , 而 且 还 可 能 有 更 重要 的 实 际 和 社会 意义 。 关于 细胞 核 更 新 间 题 , 也 是 吴 素 营 提出 的 。1956 年 她 在 《植物 学 报 》 上 发 表 文 章 , 用 大 蒜 鳞 片 作 材料 , 在 其 走出 休眠 后 , 观 察 到 细胞 核 释放 出 常 带 有 核 仁 的 嗜 酸性 核 物 质 , 被 亮 绿 染 成 绿色 。 其 后 这 种 物质 逐渐 变 成 哮 碱 性 , 经 孕 尔 根 反应 染 成 紫红 色 , 并 逐渐 形 成 新 核 。 她 推论 释放 的 核 物质 为 核糖 核酸 GRNA) ,后 来 核糖 核酸 转变 成 为 脱氧 核糖 核 酸 CDNA).。 然后 细胞 核 更 新 ,, 老 核 消失 ,新 核 形成 .她 将 这 种 现象 称 为 细胞 核 更 新 现象 , 并 且 与 两 种 核酸 物质 的 转化 、 运 输 及 代谢 的 生理 问题 联系 起 来 。 这 一 现象 和 推论 在 当时 并 不 为 人 们 所 重 视 和 认可 。 现 在 看 来 , 由 于 分 子 生物 学 的 发 展 , 这 种 推论 的 一 部 分 以 及 功能 得 到 了 证 明 。 只 要 简单 回顾 分 子 生物 学 研究 的 发 展 历史 , 不 难看 出 这 种 推论 的 科学 性 。1953 年 发 现 DNA 双 螺 旋 模 式 结构 ;1958 年 提出 了 遗传 中 心 法 则 ; 1961 年 提出 了 遗传 三 联 体 密码 , 阐 明了 DNA、RNA 和 和 蛋白 质 的 密切 关系 ; 1970 年 在 两 种 致 瘤 病毒 中 发 现 反 转 录 酶 ,RNA 可 反 向 转录 成 DNA, 丰 富 了 遗传 中 心 法 则 , 促 进 了 对 基因 及 其 表达 的 深入 研究 , 使 之 成 为 基因 工程 极 重要 的 组 成 部 分 。 这 一 发 现在 病 毒 材 料 上 证 实 了 吴 素 营 提 出 的 RNA 向 DNA 转化 的 推论 。80 年 代 初 人 们 对 真 核 生 物 中 究 竟 有 无 反 转 录 酶 将 RNA 转变 成 DNA 持 有 争 论 。1983 年 在 果 蝇 上 发 现 了 与 转 座 因 子 同 源 的 反 转 录 病 毒 颗粒 , 同 年 又 在 高 等 植物 中 发 现 反 转录 转 座 子 , 证 实 其 中 有 反 转 录 酶 将 RNA 转化 成 DNA。 在 已 知 的 所 有 的 高 等 生 物 中 , 特 别 是 高 等 植物 中 , 这 种 反 转 录 转 座 子 不 仅 普遍 存在 , 而 且 有 大 量 拷贝 , 如 在 百 合 CZLzlzzoa specioxszum) 中 LINE 型 反 转 录 转 座 子 有 125 000 个 拷贝 , 乔 豆 (Vicia Jepa) 中 的 Ty1l-copia 型 反 转 录 转 座 子 有 1 000 000 个 拷贝 , 玉米 中 Tyl-copia 和 Ty3-gypsy 型 反 转 录 转 座 子 占 整 个 基因 组 的 50%% 等 等 。1985 年 又 在 高 等 真 核 生 物 中 发 现 了 染色 体 的 端 粒 酶 , 类 似 于 反 转 录 酶 。 因 此 , 目 前 高 等 生物 中 反 转 录 酶 的 存在 和 RNA 转化 成 DNA 都 已 经 是 事实 。 回 顾 50 年 代 , 在 国外 分 子 生 物 学 研究 刚 处 在 萌芽 状态 , 我 国 的 科技 发 展 相当 落后 和 国际 间 的 科技 交流 又 很 少 的 情况 下 , 吴 素 营 仅 用 组 织 和 细胞 化 学 的 方法 就 提出 了 RNA 可 以 向 DNA 方向 转化 的 推论 , 现 在 看 来 确 是 一 件 语 有 超前 性 和 有 胆识 的 事件 。 反 转 录 转 座 子 及 其 中 的 反 转 录 酶 的 发 现 不 仅 对 物种 的 遗传 变异 、 生 物 进 化 及 其 多 样 367 性 、 基 因 功 能 和 调控 研究 有 重要 的 科学 意义 , 而 且 对 有 目的 地 进行 个 体 变 异 、 品 种 改良 等 方面 也 有 重大 意义 。 吴 素 营 提出 的 细胞 核 更 新 现象 , 不 仅 涉 及 DNA 和 RNA 的 相互 转化 问题 , 还 可 能 说 明 物 质 代 谢 的 生理 问题 。 现 在 对 植物 反 转 录 转 座 子 的 活动 规律 , 特 别 是 对 细胞 生理 代谢 的 表现 还 有 待 深 入 研究 , 为 细胞 核 的 更 新 现象 提供 进一步 证 据 。 如 果 是 这 样 , 吴 素 营 的 科学 推论 还 具有 其 他 方面 的 重要 科学 意义 。 参考 文献 吴 素 营 : 关于 植物 细胞 核 穿 壁 运动 现象 的 问 题 , 《植物 学 报 》 4 (3): 233 一 243,1955。 吴 素 营 : 细胞 核 的 更 新 现象 , 《植物 学 报 》,5 (1): 1~14,1956。 吴 素 营 : 细胞 核 在 体 细胞 间 的 穿 壁 运动 ,《 植 物 学 报 》 7 (1): .1 一 14,1958。 ( 草 玉 祥 ) 造血 干细胞 (Hemopoietic Stem Cell) 造血 干细胞 的 概念 在 20 世纪 初 已 经 提 出 , 但 当时 对 这 种 细胞 的 含义 不 甚 明确。50 年 代 前 后 ,Lorentz 等 的 骨髓 移植 试验 获得 成 功 , 支 持 了 在 造血 细胞 中 存在 一 类 原始 的 造血 细胞 或 造血 干细胞 , 它 们 有 具有 自我 更 新 或 自我 复制 .并 向 骨髓 各 系 细胞 分 化 的 能 力 , 从 而 支持 了 机 体 的 正常 造血 功能 , 保 证 了 机 体 在 生命 活动 中 对 各 类 血细胞 的 需要 。1961 年 ,Till 和 MecCulloch 发 现 对 受 致死 剂量 或 y 射线 照射 的 小 鼠 移植 正常 同系 小 鼠 骨 侯 细胞 后 , 可 以 在 脾脏 表面 生成 肉眼 可 见 的 由 红 系 细 胞 、 粒 系 细 胞 、 巨 核 系 细 胞 以 及 上 述 三 类 细胞 混合 组 成 的 脾 结 节 。 生 成 这 类 脾 结 节 的 原始 细胞 符合 了 多 能 造血 干细胞 的 基本 特征 。 每 一 个 脾 结 节 称 为 一 个 脾 结 节 生成 单 位 〈Colony Forming Unit in Speen,CFU- 368 S)。 生 成 脾 结 节 的 原始 造血 细胞 已 被 公认 为 一 类 造血 干细胞 。 一 、20 世纪 我 国 造血 干细胞 研究 我 国 造血 干细胞 研究 始 于 70 年 代 。 与 国 外 相 比 , 基 础 薄弱 , 起 步 较 晚 。 但 是 , 经 过 20 多 年 来 的 不 懈 努 力 ,在 普及 与 提高 、 基 础 与 应 用 等 方面 都 取得 了 令 人 鼓舞 的 进步 。 1. 造血 干细胞 的 发 生 学 研究 造血 于 细胞 的 发 生 学 及 其 来 源 问题 尚 无 定论 。 从 显 微 和 亚 显 微 水 平 上 研究 了 人 胎 肝 、 骨 做 、 脾 和 胸腺 的 造血 发 育 及 其 规律 。 鉴 于 人 早期 胚 胎 取 材 极 难 , 设 计 了 鼠 胚 组 织 的 Rose Chamber 环流 培养 , 使 发 生 学 的 研究 趋 于 完 善 。 提 出 了 在 胚胎 造血 组 织 发 育 中 , 间 质 细 胞 的 发 育 先 于 实质 细胞 , 以 及 在 造血 干细胞 的 可 能 来 源 中 , 除 迁移 外 , 不 能 排除 该 组 织 自身 分 化 低 的 间 叶 细胞 在 获得 适宜 生态 人 的 条 件 下 可 分 化 为 造血 干细胞 或 祖 细胞 。 2. 造血 干细胞 群 的 不 均一 性 研究 ”造血 组 织 中 造血 干细胞 的 数量 是 很 少 的 , 目 前 还 不 能 从 形态 上 确切 地 识别 它们 , 因 而 还 不 能 直观 地 研究 造血 干细胞 的 增殖 与 分 化 。 在 过 去 辐射 诱发 染色 体 畸 变 作为 细胞 遗传 学 标志 的 基础 上 , 采 用 天 然 的 性 染色 体 和 性 别 决 定 基因 作为 遗传 学 标志 , 结 合 单个 脾 结 节 转 移 技术 , 证 实 了 脾 结 节 〈CFU-S) 的 生成 是 起 源 于 单一 细胞 增殖 与 分 化 的 结果 , 而 且 通 过 对 骨 通 、 胎 肝 、 外 周 血 等 不 同 来 源 的 脾 结 节 生成 细胞 的 功能 的 比较 研究 , 支 持 了 在 造血 组 织 中 还 存在 着 一 类 脾 结 节 生 成 细胞 的 前 体 细胞 , 进 一 步 提出 了 造血 干细胞 群 的 不 均一 性 的 科学 根据 , 充 实 了 对 造血 细胞 动力 学 的 认识 。 3. 造血 干细胞 辐射 损伤 效应 ”造血 于 细胞 对 电离 辐射 具有 很 高 的 敏感 性 。 一 些 化 合 物 可 以 降低 造血 干细胞 的 辐射 敏感 性 , 促 进 造 血 干 细胞 增殖 或 影响 造血 于 细胞 分 化 , 从 而 减轻 动物 或 人 体 的 辐射 损伤 , 促 进 受 辐 射 损伤 后 造血 功能 的 恢复 。 其 中 , 一 部 分 化 合 物 已 发 展 成 为 有 效 的 抗 辐射 的 防治 药物 。 在 造血 干细胞 的 辐射 损伤 与 恢复 规律 研究 中 , 比 较 了 狗 、 豚 鼠 、 小 鼠 骨 髓 粒 系 祖 细胞 (CCFU-GMD 的 辐射 敏感 性 , 发 现 它们 与 动物 的 辐射 耐 受 性 之 间 有 着 一 定 的 联系 , 反 映 了 多 种 动物 造血 干细胞 的 不 同 辐射 敏感 性 可 能 是 造成 动物 具有 不 同 辐射 耐 受 性 的 一 个 重要 原因 ; 阑 明 了 在 低 剂 量 率 7 射线 连续 照射 下 造血 干细胞 的 辐射 损伤 程度 与 累积 照射 剂量 之 间 存在 的 双 相 特征 的 机 理 , 系 统 地 揭示 了 “ 低 剂量 率 X 或 Y 射线 连续 照射 下 、 引 起 动物 辐射 死亡 所 需要 的 累积 剂量 比较 大 剂量 一 次 急性 照射 要 高 许多 倍 ” 这 一 现象 的 机 理 ; 从 造血 干细胞 与 造血 微 环境 的 辐射 损伤 研究 中 推测 了 对 造血 系统 的 远 期 效应 。 这 些 动物 观 察 结果 已 在 以 后 的 几 起 急性 或 慢性 照射 引起 的 事故 性 放射 病人 的 病程 中 所 证 实 。 4. 造血 细胞 发 育 与 造血 调控 分 子 进 化 的 相互 关系 ”发 育 与 进化 是 生物 界 两 个 基本 的 生命 活动 , 但 从 分 子 水 平 上 认识 发 育 与 进 化 的 相互 关系 甚 少 。 近 30 年 来 , 对 血细胞 的 生成 过 程 有 了 较 深 入 的 研究 , 对 血细胞 发 育 中 的 形态 学 变化 与 相应 造血 调控 因子 之 间 关 系 有 了 比较 清楚 的 了 解 , 从 而 为 研究 造血 生 长 因子 的 分 子 进 化 与 造血 细胞 发 育 的 相互 关 系 提供 了 一 个 理想 的 模型 。 根 据 不 同 物种 各 种 因子 的 核 苷 酸 编码 顺序 和 氨基 酸 顺序 的 同 源 性 程度 , 再 应 用 Dayhoff 换算 表 , 将 种 间 差 异 百分数 换算 为 进化 距离 , 系 统 分 析 了 造血 生长 因子 的 分 子 进 化 与 造血 细胞 发 育 的 相关 性 。 研 究 结果 表明 , 造 血 生长 因子 在 分 子 进 化 上 的 起 源 先 后 与 其 调控 的 人 艇 系 细胞 发 育 阶 段 的 先后 次 序 恰好 一 致 。 在 此 基础 上 , 又 比 较 了 22 对 细胞 因子 与 受 体 的 进化 速率 , 统计 分 析 表 明 两 者 呈 良 好 的 线性 关系 (r = 0. 9754) 。 细 胞 因子 与 受 体 进 化 速率 的 一 致 性 反映 了 两 者 间 协 同 进化 的 特性 。 这 些 研究 结 果 加 深 了 人 们 对 生物 体内 存在 的 数量 庞大 又 似乎 是 杂乱 无 章 的 多 肽 因子 之 间 内 在 联系 的 了 解 ,丰富 了 人 们 对 生物 界 自然 规律 的 认识 。 5. 造血 干细胞 移植 的 实验 研究 ”造血 干细胞 移植 已 经 成 为 血液 学 研究 中 的 一 个 活 牙 领 域 , 是 难 治 性 血液 疾病 , 如 白血病 、 再 生 障 碍 性 贫血 、 免 疫 缺 陷 病 、 极 重度 放射 病 等 治疗 中 的 一 个 有 效 措施 。 造 血 干 细胞 主要 存在 于 骨髓 、 外 周 血 〈 含 脐带 血 ) 以 及 胎儿 肝脏 中 。 正 常 动物 外 周 血 液 中 造血 干细胞 数 量 极 少 。 多 种 药物 , 如 抗 肿瘤 药物 、 细 胞 因 子 、 紫 色 杆 菌 内 毒素 以 及 我 国 自行 合成 的 低 分 子 量 硫酸 葡 聚 糖 (分 子 量 约 10 000) 等 都 可 以 大 幅度 提高 循环 血液 中 造血 干细胞 浓度 。 提高 造血 干细胞 在 造血 组 织 中 的 植 人 率 是 造血 干细胞 移植 成 败 或 者 移植 后 造血 重建 快慢 的 一 个 关键 。 曾 经 从 改变 造血 微 环 境 或 改变 造血 干细胞 性 能 方面 进行 了 探索 性 研 究 。 例 如 , 对 照射 小 鼠 同 时 输 注 胸腺 细胞 与 骨 侯 细胞 , 有 利于 改善 造血 干细胞 植 人 的 微 环境 , 提 高 造血 干细胞 的 植 人 率 。 动 物 实 验 表明 胎 肝 造血 干细胞 在 成 年 骨髓 中 的 植 人 率 低 , 然 而 , 胎 肝 造 血 和 干细胞 经 体内 或 体外 培 养 后 可 以 模拟 体内 造血 干细胞 的 发 育 , 提 高 其 在 成 年 造血 微 环 境 中 的 适应 性 , 从 而 提高 植 人 率 。 从 脐带 血 分 离 的 CD34#+ 细 胞 经 与 GM-CSF、IL-3 或 两 者 联合 培养 后 , 在 成 年 骨髓 基质 中 的 植 人 率 可 由 36%% 增加 到 68%% 一 69% 。 这 些 事实 支持 了 造血 干细胞 在 移植 前 的 短期 体外 培养 有 利于 移植 后 的 造血 重 建 。 造 血 干 细胞 低温 保存 技术 的 不 断 完善 扩 大 了 造血 干细胞 移植 的 临床 应 用 。 6. 造血 干细胞 表面 抗原 与 受 体 “至 今 对 人 类 造血 于 细胞 尚 无 统一 、 公 认 的 检测 方 法 。 根 据 造血 干细胞 的 表面 标志 , 通 常 认为 369 人 类 造血 干 / 祖 细胞 表达 CD34 抗原 , 其 中 CD34+CD38- 是 一 类 比较 幼稚 的 细胞 亚 群 , 更 接近 于 造血 干细胞 ,然而 ,CD34*CD38+ 则 是 一 类 比较 成 熟 的 细胞 亚 群 , 处 于 造血 祖 细 胞 阶段 。 在 造血 干细胞 表面 还 存在 细胞 因子 受 体 以 及 B 肾上腺 素 能 受 体 、 胆 碱 能 受 体 、 类固醇 激素 受 体 和 组 胺 受 体 等 。 研 究 证 明 CFU-S、 CFU-GM、CFU-MK、BFU-E、CFU-E 存在 组 胺 Hi、H:, 受 体 . 激动 不 同 的 组 胺 受 体 对 造 血 干 / 祖 细 胞 增殖 与 分 化 有 不 同 的 作用 ,组 胺 Hi 、Hs* 受 体 之 间 甚 至 呈 相 互 竞争 .相互 持 抗 。 7. 造血 干 / 祖 细胞 的 体外 扩 增 与 定向 诱 导 分 化 ”在 造血 微 环 境 中 同时 存在 着 造血 细 胞 和 间 质 细胞 , 它 们 之 间 的 相互 作用 构成 了 造血 调控 的 重要 内 容 。 体外 模拟 造血 干细胞 在 体内 的 增殖 与 分 化 活动 , 从 而 调控 造血 干细胞 的 扩 增 与 定向 分 化 , 这 一 直 是 实验 血液 学 的 重大 基础 与 应 用 课题 .1973 年 Dexter 等 建立 了 造血 细胞 体 外 长 期 液体 培养 体系 , 向 体外 模拟 造血 迈 出 厂 营 大梁 对 小 鼠 (CLACA) 胎 肝 细胞 在 由 骨 艇 构建 的 贴 壁 细胞 上 进行 体外 长 期 液体 培养 , 发 现 培养 前 后 的 细胞 具有 同等 的 重建 经 致死 剂量 射线 照射 的 小 鼠 造血 的 功能 .对 9 Gy ?7 射线 照射 的 F, 〈C57 BL/6XLACA) 小 鼠 输 注 由 LACA 小 鼠 胎 肝 细 胞 经 体外 培养 后 生成 的 造血 细胞 ,动物 长 期 存活 率 达 70% 一 80% ,而 对 照 动物 则 在 照 后 一 个 月 内 全 部 死亡 。 由 骨 信 细 胞 构建 的 贴 壁 细胞 对 造血 干 细 胞 增殖 与 分 化 的 调控 是 通过 构成 造血 微 环 境 的 细胞 分 刻 的 细胞 因子 实现 的 。 因 此 , 选 择 重组 细胞 因子 的 合理 组 合 是 实现 造血 干细胞 体外 扩 增 的 另 一 途径 。 构建 基质 细胞 系 : 在 小 鼠 胎 肝 细胞 体外 长 期 贴 壁 培养 中 发 现 有 一 类 基质 细胞 可 以 长 370 期 传代 培养 , 上 且 持 续 不 断 地 合成 和 释放 CFU- S 增殖 刺激 物 , 促 使 静止 期 造血 干细胞 进入 活跃 的 细胞 增殖 状态 , 而 且 证 实 了 CFU-S 增 殖 刺 激 物 是 胎 肝 基质 细胞 的 基因 表达 产物 。 建立 的 骨 通 基质 细胞 系 , 在 体外 液体 培养 条 件 下 可 以 贴 壁 生长 ,与 骨 仙 细 胞 共 培 养 时 ,可 以 明显 促进 造血 细胞 的 增殖 。 细胞 因子 的 合理 组 合 : 用 于 体外 扩 增 用 的 造血 细胞 , 主 要 有 骨 亿 或 经 动员 的 外 周 血 或 脐带 血 , 它 们 都 含有 丰富 的 CD34- 细胞 。 采 用 重组 人 SCF + IL-3 十 IL-6 十 G-CSF 十 EPO 的 组 合 扩 增 脐带 血 CD34+ 细 胞 .。 经 体外 培养 7 一 21 天 后 , 细 胞 总 数 可 扩 增 500 倍 , CFCs 可 扩 增 4 倍 ,CD34- 细 胞 则 可 扩 增 24 倍 。 从 正常 人 外 周 血 分 离 CD34+* 细 胞 , 经 G-CSF IL-3 和 SCEF 组 合 的 造血 生长 因子 的 无 基质 培养 体系 培养 6 一 7 周 后 ,MNC 可 扩 增 618 倍 , 产 生 的 大 量 成 熟 细 胞 可 用 于 临床 输 注 。 根 据 造 血 干 / 祖 细胞 多 向 分 化 的 潜能 , 通过 不 同 细胞 因子 的 组 合 , 还 可 诱导 CD34+ 细胞 向 红 系 、 巨 核 系 、 粒 系 、 淋 巴 系 或 树 突 状 细胞 等 的 定向 分 化 。 8. 造血 和 干细胞 基因 治疗 ”造血 干细胞 具有 自我 更 新 的 能 力 , 因 而 是 一 类 表达 移植 基因 的 最 理想 的 细胞 。 在 肿瘤 化 疗 中 , 肿 瘤 细胞 产生 耐 药 性 是 影响 化 疗效 果 的 一 个 重要 障碍 。 提 高 造血 干细胞 内 与 耐 药 有 关 的 蛋白 质 或 酶 的 含量 , 已 经 成 为 肿瘤 基因 治疗 中 的 一 个 重要 内 容 。 基 因 治 疗 比较 常用 的 载体 是 逆转 录 病 毒 。 对 造血 干 / 祖 细胞 转 导 单个 基因 【如 MiC1-1、c 太 、ogM 等 ) 可 以 增强 转 导 细胞 对 一 种 或 一 类 药物 的 抗 性 .对 造血 干 / 祖 细胞 转 导 由 几 个 不 同 耐 药 谱 基因 组 合 在 一 起 的 多 价 基因 , 则 可 增加 造血 干 / 祖 细胞 的 耐 药 谱 域 , 扩 大 临床 对 化 疗 药物 的 选择 余地 。 对 人 脐带 血 CD34+ 细 胞 转 导 带 抗 药 基因 的 逆转 录 病毒 可 以 明显 提高 造血 细胞 对 药物 的 耐 药性 。 二 、 展 望 1. 造血 干细胞 用 于 增殖 与 分 化 的 调控 研 究 小 鼠 、 大 鼠 、 免 、 猴 等 动物 胚胎 干细胞 系 已 经 相继 建立 , 按 当前 的 实验 技术 水 平 建 立 人 胚胎 干细胞 系 或 者 从 人 骨 人 中 分 离间 叶 细胞 ,经 过 体外 分 阶段 的 诱导 培养 和 扩 增 , 即 由 胚胎 干细胞 经 过 造血 干 / 祖 细胞 最 终生 成 血细胞 , 已 是 一 个 可 望 达到 的 目标 。 血细胞 的 生成 是 造血 干细胞 经 历 连续 增 殖 与 分 化 的 结果 。 在 这 个 复杂 的 细胞 活动 中 , 造血 细胞 与 基质 细胞 之 间 通 过 受 体 与 配 基 的 相互 接触 , 以 及 细胞 因子 与 造血 细胞 受 体 之 间 相 互 作 用 , 从 而 通过 不 同 的 信和 号 转 导 途径 启动 或 关闭 一 系列 的 基因 而 实现 对 造血 细胞 增殖 、 分 化 与 凋 亡 的 调控 。 因 此 , 在 搞 清 造 血 干 / 祖 细 胞 基因 表达 谱 的 同时 ,不 断 发 现 新 的 造血 调控 因子 和 加 深 对 细胞 增殖 与 分 化 调 控 的 分 子 机 理 认 识 , 人 类 才 有 可 能 在 血细胞 生成 障碍 疾病 的 治疗 中 取得 更 大 的 进步 。 体外 模拟 体内 的 造血 活动 , 一 是 为 了 深 刻 了 解 造血 调控 的 规律 , 二 是 实现 血细胞 的 规模 化 生产 。 尽 管 这 是 遥远 的 目标 , 但 是 模 拟 造血 微 环境 或 合理 的 细胞 因子 组 合 , 实 现 造血 细胞 的 体外 扩 增 和 定向 诱导 分 化 并 逐步 应 用 于 临床 , 这 已 经 是 一 个 不 远 的 可 以 实现 的 近期 目标 。 2. 造血 干细胞 用 于 移植 研究 ”造血 干 细 胞 的 植 人 率 是 影响 造血 干细胞 移植 成 功 的 关 键 之 一 。 如 果 可 以 大 幅度 提高 造血 干细胞 的 植 人 率 , 则 用 于 移植 所 需 采 集 的 造血 干细胞 数量 将 可 以 大 幅度 减少 。 造 血 干 细胞 表面 存 在 一 些 粘 附 分 子 , 如 PECAM-1、CD44、 ICAM-3、VLA-4 等 .造血 干细胞 与 骨髓 基质 细胞 之 间 通 过 粘 附 分子 进 行 组 织 定位 , 同 时 通过 信号 转 导 启动 造血 干细胞 的 增殖 、 分 化 、 凋 亡 、 休 眠 等 生理 活动 。 一 些 动员 剂 可 以 降 低 造血 干细胞 表面 粘 附 分 子 的 数量 , 促 进 造 血 干 细胞 脱离 骨髓 而 进入 血液 。 然 而 , 在 骨 仙 移 植 中 回 输 造 血 干细胞 表面 的 粘 附 分 子 又 可 在 造血 干细胞 归 梨 中 起 着 重要 的 作用 。 例 如 , 最 近 发 现 造血 细胞 上 普遍 存在 一 类 CXCR4 受 体 , 而 骨髓 基质 细胞 则 分 记 一 类 SDF-1la 细胞 因子 , 后 者 是 CXCR4 受 体 的 配 基 , 尤为 重要 的 是 SDF-1la 对 造血 细胞 是 一 个 很 强 的 化 学 趋 化 物 (chemoattractant) , 因 而 对 造血 细胞 的 迁移 与 粘 附 起 着 十 分 重要 的 调 节 作 用 。 研 究 指出 , 正 常 造血 干细胞 表面 很 少 表达 CXCR4 受 体 ,但 是 经 过 与 一 些 细胞 因 子 (IL-6、\SCF) 共 同 孵育 后 ,可 以 诱导 CXCR4 表达 ,从 而 提高 移植 造血 干细胞 的 植 人 率 。 因 此 ,上 调 造血 干细胞 的 CXCR4 表达 , 将 有 利 于 移植 后 的 造血 重建 。 不 同 来 源 造 血 干 细胞 表面 的 粘 附 分 子 表达 是 不 同 的 。 如 果 这 一 基 础 研究 成 果 进 一 步 发 展 完善 并 获得 临床 验 证 , 则 将 对 现行 的 造血 干细胞 移植 , 无 论 在 移植 的 细胞 数量 还 是 移植 细胞 来 源 的 选择 上 都 将 产生 深远 的 影响 。 3. 造血 干细胞 用 于 基因 治疗 ”造血 干 细 胞 具有 自我 更 新 能 力 。 对 造血 干细胞 转 导 和 目 的 基因 , 除 了 作为 一 种 标志 用 于 追踪 造血 干 细胞 的 增殖 、 分 化 、 凋 亡 之 外 , 还 可 用 于 基 因 治 疗 , 具 有 巨大 的 治疗 潜力 。 继 骨 髓 与 外 周 血 造血 干细胞 , 脐 带 血 造 血 干 细胞 对 逆转 录 病 毒 介 导 的 基因 转 导 具有 更 高 的 转 导 率 和 稳定 表达 的 优点 。 因 而 , 肪 带 血 有 可 能 成 为 基因 治疗 的 一 个 最 佳 细 胞 来 源 。 1995 年 ,Kohn 等 对 3 例 患 重型 联合 免 疫 缺 陷 病 (SCID) 观 儿 , 分 别 对 他 们 各 自 的 脐带 血 CD34+ 细 胞 通过 逆转 录 病 毒 转 导 正 常 人 腺 苷 脱 氨 酶 ADA 的 cDNA, 然后 进行 自体 移植 。 在 移植 后 18 个 月 的 观察 期 间 , 均 可 见 人 | 骨 通 和 血液 白细胞 中 的 ADA 基因 表达 。 造血 于 细胞 基因 治疗 除了 适用 于 SCID 外 , 还 可 以 期 望 通过 转 导 和 葡 糖 脑 苷 脂 酶 (GC) 基因 治疗 比较 常见 的 高 上 x 氏 病 (Gaucher Disease) , 以 及 转 导 耐 药 基因 提高 对 肿瘤 的 治疗 效果 等 。 作 为 造血 干细胞 基因 治疗 , 转 导 基 因 的 转 导 率 及 其 在 体内 的 持续 表达 是 成 功 的 先决 条 件 。 在 可 供 基因 转 导 的 载体 中 , 目前 仍 以 逆转 录 病 毒 为 主体 。 然而 , 不 同 于 小 鼠 造 血 干 细胞 的 基因 治疗 , 逆 转录 病毒 对 人 类 造血 干细胞 的 转 导 率 较 低 , 这 对 于 从 临床 上 改善 大 多 数 造 血 系统 疾患 是 不 利 的 。 目 前 , 提 高 对 转 导 基因 的 转 导 率 及 其 在 体内 的 持续 表达 已 经 成 为 造血 干细胞 基因 治 疗 进一步 发 展 所 面临 的 一 个 关键 性 问题 。 参考 文献 吴 祖 泽 编著 :《 造 血细胞 动力 学 概论 》, 北京 : 科 学 出 版 社 ,1978。 唐 佩 弦 , 杨 天 枉 主 编 :《 造 血细胞 培养 技术 》, 西 安 : 陕西 科学 技术 出 版 社 ,1985 。 吴 祖 泽 主 编 :《 造 血 干 细胞 移植 基础 》, 北京 : 人 民 卫 生出 版 社 ,1988 。 徐 有 恒 ,, 王 绮 如 主编 :《 造 血 生 理 和 造血 细胞 检 测 技 术 》, 长 沙 : 湖南 科学 技术 出 版 社 ,1997。 吴 祖 泽 , 贺 福 初 , 裴 雪 涛 主编 :《 造 血 调 控 》 上 海 : 上 海 医 科大 学 出 版 社 ,2000。 ( 吴 祖 泽 ) 植物 细胞 脱 分 化 状态 下 的 细胞 分 裂 (7 zztro Divisions of Dedifferentiating Cells in Plant) 植物 组 织 培养 在 大 多 数 情况 下 首先 经 历 细胞 脱 分 化 , 然 后 是 细胞 增殖 , 最 后 是 分 化 形成 器 官 或 植株 。 在 这 个 过 程 中 , 脱 分 化 细 胞 最 初 的 细胞 分 裂 被 称 为 脱 分 化 状态 下 的 细 胞 分 裂 。 它 对 以 后 的 愈 伤 组 织 形 成 及 嚣 官 分 化 起 着 决定 性 的 影响 。 372 1973 年 以 来 , 意 大 利 国家 研究 中 心 和 Pisa 大 学 遗传 研究 所 的 一 批 研究 工作 者 发 现 离 体 培养 中 脱 分 化 细胞 主要 进行 无 丝 分 裂 。 陆 文 粱 等 对 脱 分 化 状态 下 细胞 分 裂 的 研究 是 从 80 年 代 初 开始 的 , 进行 了 比较 细致 的 超 微 结构 研究 和 活体 连续 观察 研究 , 从 而 获得 了 细胞 分 裂 全 过 程 的 证 据 。 这 些 证 据 表明 脱 分 化 状态 下 的 细胞 分 裂 是 一 种 特有 的 新 的 细胞 分 裂 类 型 。 脱 分 化 细胞 的 无 丝 分 裂 ”1973 年 , Nnuti-Ronchi 等 在 对 粉 蓝 烟草 矫 组 织 的 培养 中 首次 观察 到 脱 分 化 细胞 的 核 分 裂 主要 是 进 行 无 丝 分 裂 的 现象 . 外 植 体 培养 3 天 后 , 他 们 观察 到 在 染色 体 未 出 现 的 情况 下 发 生 核 膜 解 体 , 染 色 质 和 核 仁 进入 细胞 质 的 现象 。 培 养 6 天 后 ,90% 以 上 的 核 分 裂 是 碎 裂 , 进行 有 丝 分 裂 的 只 占 1.5%% 。 此 时 单位 面积 中 核 的 总 数 比 离 体 培养 前 增加 了 约 5 倍 , 平 均 每 个 细胞 中 有 4 一 5 个 核 , 有 的 多 达 20 个 核 。 碎 裂 的 细 胞 学 过 程 是 , 首 先 核 体 积 增 大 , 接 着 出 现 浅 裂 , 核 膜 解 体 , 核 碎 成 许多 小 块 , 最 后 形成 多 核 细 胞 . 这 个 观察 在 一 年 后 被 Martini 等 用 5H- 胸 苷 放射 自 显影 和 显 微 分 光 光 度 技 术 对 DNA 的 测定 所 证 实 ,他 们 发 现 多 核 细 胞 中 每 个 核 的 DNA 含量 与 核 的 数目 成 反比 ,认为 这 是 核 通过 碎 裂 形成 多 核 细 胞 的 证 据 。 以 后 Bennici 等 于 1976 年 用 显 微 分 光 光 度 技 术 对 红 花 菜豆 胚 柄 愈 伤 组 织 的 DNA 测定 中 也 观 察 到 了 同样 的 现象 , 他 们 还 发 现在 碎 裂 的 核 中 有 70% 是 碎 裂 成 两 部 分 。80 年 代 初 陆 文 梁 在 小 麦 的 花药 培养 中 发 现 , 花 粉 细胞 在 脱 分 化 启动 后 , 首 先是 细胞 核 的 体积 增 大 , 紧 随 着 发 生 碎 裂 , 然 后 在 碎 裂 的 核 之 间 形 成 细胞 壁 完成 细胞 分 裂 。 有 时 核 碎 裂 会 形成 许多 块 , 在 这 些 块 之 间 细 胞 壁 都 能 迅速 形成 ,这 样 , 通 过 一 次 分 裂 就 会 形成 一 个 花粉 细胞 团 。 观 察 表明 ,通过 核 碎 裂 进行 细胞 分 裂 的 占 97%% ,有 丝 分 裂 仅 占 3% 。 孙 敬 三 对 小 麦 花粉 脱 分 化 状 态 下 的 核 碎 裂 进行 了 电子 显微镜 观察 , 发 现 核 碎 裂 是 通过 核 膜 内 陷 来 实现 的 。 对 花粉 细 胞 脱 分 化 状态 下 的 细胞 分 裂 的 研究 , 使 细胞 在 脱 分 化 状态 下 主要 进行 无 丝 分 裂 的 证 据 从 营养 细胞 扩展 到 生殖 细胞 , 表 明了 这 种 现象 的 普遍 性 。 脱 分 化 无 丝 分 裂 的 活体 连续 观察 ” 脱 分 化 状态 下 细胞 主要 进行 无 丝 分 裂 的 现象 发 现 后 , 就 一 直 处 于 争论 之 中 。 不 同意 这 种 观点 的 人 提出 的 意见 集中 在 以 下 两 个 方面 : 首先 是 细胞 学 证 据 不 足 , 他 们 认为 核 碎 裂 毋庸 置 疑 , 但 把 它 与 新 的 细胞 形成 联系 在 一 起 尚 无 具 说 服 力 的 连续 的 细胞 学 证 据 , 其 次 , 核 的 碎 裂 早 就 有 报道 , 但 由 于 核 碎 裂 过 程 中 未 观 察 到 母 细 胞 的 遗传 物质 均等 分 配 到 子 细胞 中 的 过 程 , 因 此 一 直 认 为 核 碎 裂 的 细胞 是 无 生 命 力 的 。 如 果 脱 分 化 状态 下 细胞 主要 进行 这 种 分 裂 方式 , 那 么 由 这 种 分 裂 方 式 形成 的 子 细胞 将 来 有 可 能 会 发 育成 器 官 或 植株 , 这 在 遗传 上 是 无 法 解释 的 。 在 这 种 情况 下 , 要 进 一 步 论 证 脱 分 化 状态 下 细胞 进行 无 丝 分 裂 的 观点 , 必 须 首先 拿 到 这 种 细胞 分 裂 全 过 程 的 连续 的 细胞 学 证 据 , 然 后 再 培养 这 种 分 裂 形 成 的 子 细胞 进一步 生长 发 育 。 对 于 前 者 , 最 好 的 方法 是 对 无 丝 分 裂 的 全 过 程 进 行 活体 连 续 观 察 , 揭 示 分 裂 全 过 程 的 每 一 个 细节 , 从 而 证 明 核 的 这 种 分 裂 是 细胞 分 裂 的 一 个 组 成 部 分 。 对 于 后 者 则 必须 对 这 个 被 观察 的 细胞 作 进 一 步 的 追踪 , 以 确定 它们 是 否 具 有 生命 力 。 为 此 陆 文 梁 在 80 年 代 初 重点 进行 了 这 项 实验 , 用 了 不 到 3 年 的 时 间 终 于 获得 了 成 功 。 实验 以 胡萝卜 悬 浮 培 养 的 单 细 胞 作为 实验 材 料 , 首 先 突 破 了 单 细 胞 载 玻 片 上 微 室 培养 技 术 (图 12).。 这 种 技术 使 得 在 微 室 中 培养 的 单 细胞 能 不 断 分 裂 形成 一 个 小 细胞 团 , 而 且 在 此 过 程 中 还 能 应 用 相差 照相 技术 将 活 细 胞 分 图 12 ” 微 室 培养 的 制备 (1 一 2. 盖 玻 片 和 载 玻 片 。 洗 净 后 用 酒精 灯火 焰 消 毒 备用 。3. 载 玻 片 消毒 后 , 按 盖 玻 片 的 大 小 涂 上 一 转 四 环 素 眼 襄 (C), 滴 上 一 滴 分 离 细胞 悬浮 液 (4), 并 在 四 环 素 眼 膏 处 放 上 一 小 段 毛细 管 ( 互 ) 。4. 将 消毒 后 的 盖 玻 片 盖 在 四 环 素 眼 襄 的 框 子 上 , 使 其 与 眼 刘 紧密 接触 , 在 盖 玻 片 与 载 玻 片 之 间 造 成 一 密封 的 小 室 , 这 小 室 通 过 一 段 毛细 管 与 外 界 通气 。 盖 玻 片 盖 上 后 要 使 它 与 细胞 悬浮 液 滴 相 接触 。5. 微 室 的 纵 剖 面 。) 裂 连续 过 程 的 细节 清楚 地 记录 下 来 。 在 此 基 础 上 设计 的 实验 取得 了 成 功 , 获 得 了 细胞 无 丝 分 裂 全 过 程 的 连续 变化 的 照片 和 详细 的 资 料 . 微 室 培养 的 条 件 是 , 液体 培养 基 MS 附加 2, 4-D 2 mg/ 工 和 CH 500 mg/ 工 , 温 度 26.1 C,24h 连续 光照 。 对 这 次 分 裂 过 程 的 观察 是 从 间 期 到 下 一 间 期 。 连 续 观 察 获得 的 清晰 照片 表明 , 整 个 分 裂 过 程 按 细胞 学 特点 可 以 分 为 前 期 、 中 期 、 后 期 和 末期 4 个 时 期 〈 图 13)。 细 胞 处 于 间 期 时 可 以 明显 地 观察 到 胞 质 环流 , 其 速度 随 生 理 状 态 的 不 同 在 2 一 6 hmy/s 之 间 变 化 ; 随 着 细胞 质 的 流动 , 核 的 位 置 在 细胞 中 不 断 变化 .快要 进入 分 裂 期 时 , 核 373 3. 中 期 图 13 劈 裂 式 无 丝 分 裂 细胞 周期 模式 图 必定 运动 到 细胞 中 部 并 停留 在 那里 不 再 随 胞 质 环流 而 变化 位 置 。 进 入 分 裂 期 时 , 细 胞 质 首先 出 现 明显 变化 , 原 先 迅速 运动 的 胞 质 环 流 立 即 停止 。 与 此 同时 , 核 也 发 生 了 变化 , 核 仁 的 染色 逐渐 变 浅 到 最 后 消失 。 细 胞 的 这 种 状态 持续 的 时 间 随 细胞 不 同 而 不 同 ,在 19~~ 30 min 之 间 , 这 时 期 称 它 为 前 期 。 紧 接着 核 发 生 的 明显 变化 是 在 细胞 核 的 正中 出 现 一 条 裂 锋 将 核 分 成 大 体 上 相等 的 两 部 分 , 核 裂 开 需要 的 时 间 也 因 核 而 异 , 约 8 一 50 s, 这 个 时 期 称 为 中 期 。 核 裂 开 后 分 开 的 两 部 分 逐渐 变 圆 , 与 此 同时 核 仁 渐渐 地 在 两 个 子 核 中 显现 出 来 , 这 需要 7 一 14 min , 这 时 期 称 为 后 期 。 在 核 仁 逐 渐 形成 过 程 中 , 新 的 细胞 壁 已 在 核 的 裂缝 中 逐渐 形成 。 这 时 核 周围 的 细胞 质 不 断 地 向 核 的 裂 锋 周 围 集中 并 沿 这 个 裂缝 的 面 呈 一 个 平面 向 四 周 展开 , 新 细胞 壁 在 核 的 裂 锋 中 形成 后 就 向 这 个 细胞 质 平面 中 扩展 , 当 这 个 细胞 质 平面 扩展 到 与 母 细 胞 壁 四 周 连 接 后 , 新 细胞 壁 也 逐渐 与 母 细 胞 壁 连接 而 将 母 细胞 分 割 成 为 两 个 子 细胞 。 这 个 过 程 主要 是 胞 质 分 裂 , 它 需要 的 时 间 随 细胞 大 小 而 异 约 7 一 35 min, 这 时 期 称 为 未 期。 至 此 细胞 的 分 裂 期 告 一 段落 。 分 裂 期 结束 后 细胞 又 进入 间 期 , 这 时 胞 质 环流 又 重新 开始 , 随 胞 质 环流 , 核 又 不 断 地 改变 在 细胞 中 的 位 置 。 这 种 细胞 分 裂 的 特点 是 核 分 裂 是 通过 在 核 正中 形成 罕 而 直 的 裂 颖 来 完成 的 , 在 此 过 程 中 不 出 现 3714 染色 体 和 纺锤 体 , 核 分 裂 经 历 核 仁 消 失 和 核 仁 再 显 的 过 程 。 这 些 特点 表明 这 种 细胞 分 裂 既 不 同 于 已 知 的 有 丝 分 裂 , 也 不 同 于 已 知 的 无 丝 分 裂 , 因 此 我 们 给 它 起 了 一 个 新 的 名 字 叫 壁 裂 (Cleavage) 。 臂 裂 分 裂 的 核 分 裂 速度 极 快 ,表明 脱 分 化 细胞 分 裂 有 极 快 的 速度 .分 裂 经 历 了 核 仁 消失 和 核 仁 再 显 过 程 , 表 明 核 内 发 生 了 极其 复杂 的 变化 。 为 了 进一步 证 明 臂 裂 分 裂 确实 不 出 现 染 色 体 和 纺锤 体 , 陆 文 梁 等 又 进行 了 染色 实验 。 在 活体 观察 中 , 将 细胞 分 裂 快 要 从 前 期 进入 中 期 的 细胞 从 微 室 中 取出 , 用 醋酸 洋红 染色 , 染 色 的 结果 也 证 明 臂 裂 分 裂 过 程 确 实 不 存在 染色 体 和 纺锤 体 。 为 了 证 明 臂 裂 分 裂 后 的 子 细胞 是 具有 生 命 力 的 , 陆 文 粱 等 将 单 细胞 分 裂 的 活体 连续 观察 一 直 延 续 到 形成 一 个 小 细胞 团 , 发 现 由 臂 裂 分 裂 形成 的 子 细胞 都 具有 不 断 分 裂 的 能 力 , 并 且 开 始 的 几 次 分 裂 都 是 臂 裂 。 这 个 实 验 明确 地 证 明了 脱 分 化 状态 下 细胞 主要 进行 一 种 具 生 命 力 的 新 的 类 型 的 细胞 分 裂 。 植物 的 组 织 和 细胞 培养 中 , 所 有 器 官 和 植 穆 的 再 生 都 起 源 于 培养 细胞 第 一 次 分 裂 形 成 的 子 细胞 , 这 次 分 裂 的 重要 性 是 可 想 而 知 的 。 因 此 不 管 是 从 细胞 全 能 性 还 是 从 遗传 学 的 角度 来 看 , 这 次 分 裂 都 首先 要 保证 母 细胞 的 遗传 物质 能 均等 地 分 配 到 子 细胞 中 。 有 丝 分 裂 有 完整 的 机 制 保证 母 细 胞 的 遗传 物质 均 等 地 分 配 到 子 细胞 中 , 然 而 目前 所 发 现 的 臂 裂 并 没有 观察 到 这 种 完整 的 机 制 。 由 此 陆 文 梁 推 测 , 这 种 新 的 类 型 的 细胞 分 裂 必定 存在 一 种 新 的 机 制 , 这 种 机 制 以 一 种 比 有 丝 分 裂 的 机 制 快 许多 倍 的 速度 保证 复制 后 的 染色 体 在 不 缩短 的 情况 下 将 子 染色 体 正 确 地 分 配 到 子 细胞 中 。 大 概 正 是 由 于 这 种 分 裂 的 速度 极 快 , 染 色 体 又 未 缩短 , 因 此 染色 体 分 配 中 发 生 差 错 的 频率 必然 很 高 , 这 也 许 是 组 培 中 出 现 染 色 体 倍 性 混乱 和 愈 伤 组 织 有 时 丧失 器 官 分 化 能 力 的 原因 所 在 。 脱 分 化 细胞 学 是 一 个 新 领域 , 它 在 理论 上 和 组 织 培养 实际 应 用 上 确实 具有 重要 的 意义 。 目 前 对 这 个 领域 尚未 进行 很 好 的 研究 , 主 要 是 由 于 受到 方法 上 的 限制 。 今 后 随 着 研究 方法 上 的 突破 , 前 景 必 定 不 可 预 量 。 参考 文献 Nuti-Ronchi V., Bennici, A. : Nuclear fragmentation in dedifferentiating cells of Nizcotzazza gatxca pith tisssue grown 1 ztzo, CelL Difrferentiatioz,2: 77 一 85,1973。 孙 敬 三 , 朱 至 清 , 李 守 全 : 小 麦 离 体 花药 中 花 粉 核 无 丝 分 裂 的 电子 显微镜 观察 《实验 生物 学 报 》 EC9 LO4。 陆 文 粱 : 离 体 培养 中 胡 昔 下 细胞 脱 分 化 状态 下 无 丝 分 裂 的 活体 连续 观察 ,《 中 国 科 学 》(B 辑 ) ,4; 3 人 1 一 326,1983。 ( 陆 文 梁 ) 生物 化 学 与 分 子 生物 学 (Biochemistry and Molecular Biology) 生物 化 学 是 一 门 较 古老 的 学 科 , 最 早 关 于 生命 物质 的 研究 大 约 始 于 18 世纪 的 中 期 , 而 “生物 化 学 〈Biochemistry)” 这 一 名 词 大 约 出 现 于 19 世纪 末 和 20 世纪 初 . 分 子 生 物 学 则 是 一 门 较 新 的 学 科 , 通常 认为 在 20 世纪 50 年 代 初 Watson 和 Crick 建立 DNA 双 螺 旋 模 型 时 , 出 现 了 “分 子 生 物 学 (Molecular Biology)”。Kendrew 主编 的 《分 子 生 物 学 百 科 全 书 》 中 的 “分 子 生物 学 ”条 目 , 对 分 子 生物 学 做 了 简略 的 历史 回顾 : 第 一 次 提 到 分 子 生物 学 的 是 Weaver (1938) ;第 一 次 使 用 分 子 生 物 学 术语 的 是 Astbury (1938); 第 一 次 用 做 研究 机 构 名 称 的 是 “剑桥 分 子 生 物 学 的 医学 研究 委员 会 ”(1956);, 第 一 次 用 做 杂志 名 称 的 是 《分 子 生 物 学 杂志 》(1959);, 第 一 个 成 立 的 分 子 生物 学 国际 组 织 是 欧洲 分 子 生 物 学 组 织 (1963) 。 《中 国 大 百科 全 书 》 是 这 样 定 义 “ 生 物化 学 ”和 “分 子 生物 学 ”的 : 生物 化 学 是 “ 研 究 生命 物质 的 化 学 组 成 、 结 构 及 生命 过 程 中 的 各 种 化 学 变化 的 科学 ”; 分 子 生物 学 是 “从 分 子 水 平 研究 生物 大 分 子 的 结构 与 功能 , 从 而 前 明生 命 现 象 本 质 的 科学 ”。 从 表面 看 来 , 二 者 仅 在 研究 的 层次 上 、 不 同 分 子 水 平 上 和 近期 目标 上 有 所 不 同 ; 而 总 的 目标 是 一 致 的 。 随 着 研究 的 深入 发 展 , 这 两 门生 物 学 的 分 支 学 科 之 间 的 界线 已 变 得 越 来 越 难以 区 分 , 逐 渐 地 、 不 知 不 觉 地 两 者 “ 合 二 为 一 ”, 成 为 “生物 化 学 与 分 子 生物 学 ”一 门 学 科 .。 在 欧美 的 一 些 实验 室 / 系 已 改名 或 定名 为 “生物 化 学 与 分 子 生物 学 实验 室 ”/“ 生 物化 学 与 分 子 生 物 学 系 ”。1991 年 “国际 生物 化 学 联合 会 GUB)” 改 名 为 “国际 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 联合 会 (IUBMU)”。 随 后 , 我 国 和 各 省 、 市 的 生物 化 学 学 会 都 改名 为 “生物 化 学 与 分 子 生物 学 学 会 >.“ 中 国生 物化 学 与 分 子 生物 学 学 会 ” 是 1992 年 更 名 的 , 1998 年 学 会 刊物 也 更 名 为 《中 国生 物化 学 与 分 子 生 物 学 报 》。 1992 年 以 来 国家 自然 科学 基金 会 多 次 召开 了 “生物 化 学 与 分 子 生 物 学 发 展 战略 研讨 会 >, 并 发 表 了 研讨 报告 。 中 国生 物化 学 学 会 〈 现 称 中 国生 物化 学 与 分 子 生 物 学 学 会 ) 成 立 于 1979 年 , 到 20 世 纪 末 共 选 出 7 届 理 事 会 , 历任 理事 长 是 : 王 应 睐 、 林 其 谁 、 张 龙 翔 和 分 承 鲁 , 现 登记 会 员 有 6 000~7 000 人 。 曾 在 我 国 举行 的 国际 会 议 有 : 1987 年 在 北京 召开 的 国际 生物 化 学 会 议 ; 1992 年 在 上 海 召 开 的 第 6 届 亚 洲 和 大 洋 洲 生 物化 学 家 联合 会 (FAOB) 代表 大 会 兼 学 术 大 会 ;2000 年 在 北京 召开 的 第 15 次 亚洲 和 大 洋 洲 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 家 联合 会 (FAOBMB) 学 术 大 会 等 。 我 国生 物化 学 与 分 375 子 生物 学 刊物 主要 有 :中 国生 物化 学 与 分 子 生物 学 报信 《生物 化 学 与 生物 物理 学 报信 《生物 化 学 与 生物 物理 进展 》《 生 命 的 化 学 》、 《国外 医学 一 一 分 子 生物 学 分 册 》 等 . 近 20 年 来 ,我 国 举 办 了 许多 生物 化 学 /分 子 生 物 学 训 练 班 , 尤 其 是 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 多 次 举办 的 大 型 的 生化 训练 班 , 培 养 了 大 批 生 物化 学 与 分 子 生 物 学 人 才 , 对 促进 我 国 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 的 鞍 勃 发 展 起 到 很 大 的 作用 。 一 、20 世纪 前 半期 的 中 国生 物化 学 研究 我 国 早 期 (1917 一 1949) 生物 化 学 的 发 展 已 由 郑 集 在 其 专著 《中 国 早期 生物 化 学 发 展 史 》 中 做 了 详尽 的 综述 。 在 那 一 期 间 , 中 国生 化 学 家 主要 开展 营养 学 方面 的 研究 , 做 出 过 重要 贡献 ; 少数 学 者 从 事 蛋 白质 、 发 酵 、 代谢 、 医 学 生化 等 研究 , 其 中 吴 宪 〈1983 一 1959) 是 最 卓越 的 ,他 在 1931 年 发 表 了 一 篇 关于 蛋白 质变 性 的 论文 , 论 点 为 国际 科学 界 所 公认 , 他 是 蛋白 质变 性 理论 的 首创 者 。 二 、20 世纪 后 半期 的 国际 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 研究 成 果 20 世纪 的 下 半 世 纪 , 即 50 年 代 以 来 , 生 物化 学 与 分 子 生 物 学 成 为 当代 众多 学 科 中 发 展 最 为 迅速 的 学 科 之 一 .在 这 半 个 世纪 里 , 提 出 了 许多 新 理论 和 新 学 说 , 发 现 了 许多 新 物 质 和 新 过 程 , 诞 生 了 许多 新 技术 和 新 方法 , 许 多 研究 成 果 也 已 经 应 用 于 实际 和 产业 化 , 如 医学 诊断 、 转 基因 生物 、 基 因 工 程 和 蛋白 质 工程 等 等 . 在 这 50 年 里 , 从 事 生物 化 学 与 分 子 生物 学 研究 而 获得 诺 贝 尔 奖 的 科学 家 , 据 不 完全 统计 有 80 多 人 .。 这 些 科 学 家 得 到 的 研 究 成 果 , 如 理论 、 学 说 、 物 质 、 过 程 、 技 术 或 方法 , 都 极 大 地 促进 了 生命 科学 甚至 自然 科学 的 发 展 。 蛋白 质 和 多 肽 研究 方面 Sanger 测定 了 胰岛 素 的 结构 ; Perutz 和 Kendrew 阐明 了 376 血红 重 白 和 肌 红 蛋白 的 空间 结构 ;Hodgkin 应 用 X- 射 线 技术 测定 了 蛋白质 分 子 结构 ; Moore 和 Stein 提出 了 关于 核糖 核酸 酶 化 学 结构 与 活性 中 心 的 催化 活性 间 的 关系 ; Anfinsen 提出 了 核糖 核酸 酶 中 氨基 酸 序列 与 生物 活性 构象 的 关系 的 新 见解 ; Guillemin 和 Schally 发 现 脑 多 肽 激素 ; Yalow 建立 了 多 肽 激素 的 放射 免疫 测定 法 ; Klug 发 展 唱 体 电 子 显微镜 技术 测定 了 核酸 一 蛋白 质 复合 物 的 结构 ; Merrifield 建立 和 发 展 了 和 蛋白质 固 相 化 学 合成 法 ; Cohen 和 Levi-Montalcini 发 现 生长 因子 ; Fischer 和 Kxrebs 发 现 可 逆 的 蛋白 质 磷 酸化 是 一 种 重要 的 生物 调节 机 制 ; Gilman 和 Rodbell 发 现 G- 蛋 白 及 其 在 细胞 内 信和 号 转 导 中 的 作用 ;Prusiner 发 现 一 种 新 型 的 、 具 感染 性 的 蛋白 致 病因 子 一 一 prion 等 等 。 酶 和 辅酶 研究 方面 Lipmann 发 现 辅酶 A 及 其 在 中 间 代 谢 中 的 重要 性 ;Theorell 阐 明 氧 化 酶 的 性 质 和 作用 方式 ;Cornforth 研 究 了 酶 催化 反应 的 立体 化 学 ;Arber、 Nathans 和 Smith 发 现 限 制 性 内 切 酶 并 应 用 于 分 子 生 物 学 和 分 子 遗 传 学 的 研究 ; Skou 发 现 输送 离子 的 Na+ ,K+-ATP 酶 ,Boyer 和 Walker 前 明了 ATP 酶 促 合 成 机 制 等 等 。 核酸 和 核 苷 酸 研究 方面 Tood 关于 核 苷 酸 和 核 苷 酸 辅 酶 有 出 色 的 研究 成 果 ; Beadle 和 Tatum 发 现 化 学 反应 对 基因 的 调 控 和 影响 ; Lederberg 发 现 细菌 中 DNA 的 基 因 重 排 ,Ochoa 和 Kornberg 分 别 阐明 RNA 和 DNA 生物 合成 的 机 制 ; Crick、Watson 和 Wilkins 阐明 了 DNA 的 双 螺 旋 结构 ; Jacob、 Lwofft 和 Monod 发 现 酶 和 病毒 合成 的 基因 调 节 机 制 , Holley 测定 了 tRNA 的 一 级 结构 ; Khorana 和 Nirenberg 破译 了 有 蛋白质 生物 合 成 的 遗传 密码 问题 , Leloir 发 现 糖 核 苷 酸 及 其 在 糖 代谢 中 的 作用 ;Sutherand 发 现 环 化 核 苷 酸 如 cAMP 的 作用 机 制 ,Berg 对 重组 DNA 有 出 色 研 究 ;, Gilber 和 Sanger 建立 了 快速 测定 DNA 序列 的 方法 ,McClintock 提 出 可 移动 遗传 元 件 学 说 ;Altman 和 Cech 发 现 RNA 催化 功能 即 核 酶 (ribozyme ); Varmus 和 了 Bishop 研究 了 反 转 录 病 毒瘤 基因 的 细胞 起 源 ,Roberts 和 Sharp 发 现 断 裂 基 因 ; Mullis 发 明 PCR 方法 ; Smith 建立 DNA 合成 用 于 点 突变 研究 技术 等 等 。 其 他 方面 ”Martin 和 Synge 发 明 分 配 层 析 ;,Krebs 前 明 三 羧 酸 循环 ) Block 和 Lynen 阐明 胆固醇 和 脂肪 酸 代谢 的 机 制 和 调节 ; Edelman 和 Porter 确定 抗体 的 化 学 结构 ; Baltimore、Bulbecco 和 Temin 发 现 肿瘤 病毒 和 细胞 遗传 物质 的 相互 作用 并 提出 前 病毒 学 说 ; Bergstrom、Samuelsson 和 Vane 发 现 前 列 腺 素 和 相关 生物 活性 物质 ,Brown 和 Goldstein 阑 明 胆 固 醇 代谢 的 调节 作用 ; Furchgott \Ignarro 和 Murad 发 现 NO 是 心血 管 系统 的 信号 分 子 等 等 。 三 、20 世纪 后 半期 我 国 的 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 研究 成 果 在 罗列 了 一 些 20 世纪 后 半期 国际 上 在 生物 化 学 和 分 子 生物 学 研究 的 重大 事件 之 后 , 明 显 地 看 出 我 国 在 这 个 领域 是 非常 后 进 的 。 但 是 , 我 们 的 科技 工作 者 努力 工作 , 也 取得 了 一 些 好 的 结果 , 其 中 少数 跻身 于 国际 前 沿 并 被 国际 承认 。 特 别 在 近 20 年 ,我 国生 物化 学 与 分 子 生 物 学 的 研究 越 来 越 被 重视 , 从 事 研 究 的 单位 多 了 ,经费 支持 不 断 加 强 , 国 际 交 流 增多 , 并 取得 了 不 少 较 突 出 的 研究 成 果 。 牛 胰岛 素 和 酵母 丙 氨 酸 转 移 核 糖 核酸 的 人 工 全 合成 ”我 国生 物化 学 与 分 子 生 物 学 研 究 的 代表 性 成 果 的 首选 : 牛 胰岛 素 和 酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 的 人 工 全 合成 。 这 是 在 特 定年 代 , 根 据 国 情 提 出 的 研究 课题 , 在 当时 国际 上 是 不 可 比拟 的 : 我 们 集中 了 一 些 研 究 单位 一 一 中 国 科 学 院 的 上 海 生物 化 学 研究 所 、 上 海 有 机 化 学 研究 所 、 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 、 生 物 物 理 所 〈 北 京 )、 北 京 大 学 等 , 还 有 两 个 工厂 一 一 东风 生化 试剂 厂 和 上 海 试 剂 二 分 厂 , 投 入 大 量 的 研究 人 员 〈 还 包括 工 人 ), 群策群力, 日 夜 兼程 ,从 提出 课题 到 胜 利 完 成 ,分 别 大 概 用 了 10 年 时 间 。 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 等 单位 为 进行 这 两 项 研究 , 首 先是 从 制备 和 生产 氨基 酸 和 核 苷 酸 开始 的 。 在 当时 , 人 工 全 合成 所 需要 的 化 学 试剂 和 酶 以 及 其 他 绝 大 部 分 物品 , 都 不 可 能 进口 , 而 需要 自己 制备 。 在 工作 中 他 们 使 用 和 改良 了 已 有 的 化 学 合成 方法 ;胰岛 素 合 成 采用 二 硫 键 拆 合 战略 ,结果 证 明 是 正确 的 , 邹 承 鲁 、 杜 雨 苍 等 在 胰岛 素 的 二 硫 键 拆 合 研究 中 做 出 了 很 大 贡献 ;合成 酵母 两 氨 酸 转移 核 糖 核酸 时 , 王 德 宝 首先 提出 使 用 化 学 和 酶 促 相 结合 的 合成 方案 ,大 大 加 快 了 工作 进度 。 牛 胰岛 素 和 酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 的 人 工 全 合成 研究 终于 分 别 在 1965 年 和 1981 年 获得 了 成 功 ,全 合成 产品 经 过 严谨 的 活性 测定 , 结 果 证 明 得 到 了 与 天 然 完 全 相同 的 产物 , 表 明 我 国 在 世界 上 既 第 一 次 人 工 合成 蛋白 质 , 又 第 一 次 人 工 合成 核酸 。 这 两 项 研究 成 果 在 国 内 获得 了 许多 荣誉 , 主要 研究 者 得 到 了 奖励 。 “ 牛 胰岛 素 人 工 全 合成 ”成 果 获 1982 年 国家 自然 科学 一 等 奖 、1992 年 陈嘉庚 生命 科学 奖 。 “酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 的 人 工 全 合 成 ”成 果 于 1984 年 获得 了 中 国 科 学 院 重大 科 技 成 果 一 等 奖 、1987 年 国家 自然 科学 一 等 奖 和 1991 年 陈嘉庚 生命 科学 奖 。 奢 岳 亭 、 王 德 宝 等 多 次 分 别 被 邀请 在 国外 做 学 术 报 告 , 均 获得 了 很 好 的 评价 。 中 国人 类 基因 组 计划 和 水 稻 基 因 组 计划 以 美国 为 主体 的 “人 类 基因 组 计划 ”是 在 1985 年 提出 并 于 1990 年 启动 的 , 到 20 世纪 377 末 已 取得 振奋 人 心 的 结果 , 在 包括 我 国 在 内 的 国际 科技 和 学 术 界 的 努力 下 , 在 2003 年 提 前 完成 对 3X10?" 核 苷 酸 序列 的 测定 。 我 国 开 展 与 人 类 基因 组 有 关 的 研究 始 于 1993 年 , 在 国家 自然 科学 基金 会 和 国家 高 技术 计划 〈 即 863 计划 ) 支持 下 , 组 织 了 两 个 重大 项 目 : “中 华 民 族 基 因 组 中 大 干 位 点 基因 结构 研究 ” (1994) 和 ”重大 疾病 相关 基因 的 定位 、 克 隆 、 结构 与 功能 研究 ”(1997) 。1998 年 我 国 国家 科技 部 决定 , 分 别 在 上 海 和 北京 建立 国家 人 类 基因 组 南方 研究 中 心 和 北方 研究 中 心 , 组 织 有 关 单 位 较 全 面 地 开展 中 国人 类 基因 组 计 划 。1999 年 9 月 我 国 被 正式 接纳 加 入 人 类 基 因 组 的 国际 合作 计划 , 任 务 是 承担 人 3 号 染 色 体 中 全 长 约 3X107 碱 基 对 序列 〈( 占 人 基因 组 总 长 度 的 1% ) 的 测定 。 自 1993 年 以 来 , 取 得 的 一 些 较 突 出 的 研究 成 果 是 : 采集 了 30 多 个 我 国 不 同 民族 和 人 和 群 的 DNA 样品 ,与 国际 上 15 个 参考 人 群 的 基因 组 多 态 性 进行 了 详 细 比 较 , 得 到 许多 有 意义 的 结果 ;, 按 国际 合 作 计 划 , 于 2000 年 6 月 如 期 完成 3 号 染色 体 “框架 图 ”工作 , 并 进入 全 序列 测定 的 最 后 阶 段 ; 完成 了 癌 苗 病毒 天 坛 株 基因 组 (196 kb) 和 对 是 白斑 杆 状 病毒 (305 kb) 的 全 序列 测 定 ; 疾 病 相关 基因 的 研究 取得 了 显著 成 绩 , 如 夏 家 辉 领导 的 研究 组 发 现 了 遗传 性 高 频 耳 寿 的 致 病 基因 , 陈 竺 小 组 从 急性 早 幼 粒 细胞 和 白血病 细胞 中 分 离 出 受 全 反 式 维 甲 酸 调 控 的 新 基因 等 , 在 肿瘤 相关 基因 研究 中 , 重 点 研 究 了 白血病 和 实体 肿瘤 的 相关 基因 , 取 得 了 一 批 成 果 。 最 近 , 我 国 又 制定 了 “疾病 基因 组 学 ”的 研究 规划 。 上 海 和 北京 的 几 个 研究 组 在 人 类 基因 功能 研究 方面 有 所 突破 , 得 到 了 500 多 条 新 基因 的 全 长 cDNA。 我 国 “ 水 稳 基 因 组 计划 ”是 1991 年 提出 的 ,1992 年 国家 科 委 (〈 即 现在 的 科技 部 ) 宣 布 实施 。 同 年 在 上 海 成 立 中 国 科 学 院 国 家 基 378 因 研 究 中 心 。 根 据 国 际 分 工 , 确 定 我 国 测定 水 稻 的 第 4 号 染色 体 的 全 序列 。 除了 人 类 和 水 稻 基 因 组 外 , 我 国 还 开展 了 一 些 重 要 微生物 ,如 痢疾 杆菌 、 黄 单 胞 菌 、 吹 热 菌 、 钩 端 螺 旋 体 的 基因 组 的 测序 和 功能 研究 。 有 蛋白质 和 酶 学 研究 1. 胰岛 素 及 其 他 一 些 蛋 白质 的 晶体 结 构 测 定 。 牛 胰岛 素 人 工 全 合成 之 后 , 中 国 科 学 院 物 理 研 究 所 、 生 物 物理 研究 所 等 单位 和 上 海 生 物化 学 所 协作 , 开 展 了 胰岛 素 晶 体 结 构 研 究 。 应 用 X- 射 线 衍 射 技术 , 不断 提高 分 析 水 平 , 从 4 入 、2.5A、1,.8A 到 1.2A, 测 定 了 天 然 胰 岛 素 和 大 量 胰岛 素 衍生 物 的 晶体 结构 , 取 得 很 好 的 结果 , 为 胰岛 素 三 维 结构 与 功能 关系 提供 很 好 的 解释 。 胰 岛 素 晶体 结 构 是 我 国学 者 梁 栋 材 等 独立 完成 的 第 一 个 蛋 白质 三 维 结构 , 先后 获得 了 1978 年 全 国 科 学 大 会 奖 .1982 年 和 1989 年 国家 自然 科学 二 等 奖 以 及 1986 年 的 中 国 科 学 院 科 技 进 步 一 等 奖 。 此 外 , 中 国 科 学 院 生物 物理 所 、 上 海 生 物化 学 所 、 上 海 有 机 化 学 所 、 福 建物 质 结构 所 以 及 北京 大 学 测定 的 蛋白 质 晶体 结构 有 : 蛇毒 磷脂 酶 、 天 花粉 蛋白 、 有 蛋白酶 抑制 剂 等 。 2. 琥珀 酸 脱 氢 酶 研究 。 早 在 50 年 代 初 , 王 应 睐 、 邹 承 鲁 和 汪 静 英 纯 化 了 琥珀 酸 脱氧 酶 , 在 国际 上 首次 发 现 该 酶 的 辅 基 FAD 是 与 酶 蛋白 共 价 结合 的 , 并 对 呼吸 链 及 其 他 酶 系 进行 了 一 系列 研究 。 这 些 工 作 得 到 当时 国际 同行 很 好 的 评价 。 3. 肌肉 蛋白 质 的 研究 。 曹 天 钦 于 50 年 代 回国 , 开 展 包 括 不 同 来 源 的 原 肌 球 和 蛋白 的 比 较 及 其 特性 、 副 肌 球 蛋白 、 肌 球 蛋 白 、 肌 动 蛋白 等 肌肉 蛋白 质 的 研究 , 对 这 些 蛋 白质 的 分 类 和 它们 在 肌肉 结构 和 收缩 功能 中 的 作用 取得 了 许多 有 意义 的 结果 。 4. 天 花粉 蛋白 研究 。 天 花粉 蛋白 是 从 中 药 天 花粉 中 提取 的 植物 蛋白 , 它 比 天 花粉 在 外 用 引产 及 治疗 一 些 妇 科 病 方面 , 更 为 安全 和 具 较 低 的 副作用 。1966 年 开始 , 中 国 科学 院 上 海 有 机 化 学 所 分 离 纯化 了 天 花粉 蛋白 , 随后 测定 和 校正 了 其 一 级 结构 。80 年 代 开 始 , 完 成 了 对 该 蛋白 质 晶体 的 中 分 辨 率 和 高 分 辩 率 的 三 维 结构 的 测定 。 在 许多 单位 的 参 与 下 , 对 这 个 “国产 的 ”蛋白 质 的 生物 化 学 性 质 、 细 胞 学 性 质 、 免 疫 学 性 质 、 药 理学 性 质 和 病理 学 性 质 等 进行 了 深入 的 研究 。 现 已 用 基因 工程 和 蛋白质 工 程 手段 表达 了 这 个 蛋 白质 , 并 探讨 了 其 结构 与 功能 关系 。 5. 核糖 体 失 活 蛋 白 (CRIP) 的 研究 。 我 国 有 多 个 研究 核糖 体 失 活 蛋 白 CRIP) 的 实验 室 。RIP 能 以 两 种 不 同 机 制作 用 于 真 核 核糖 体 28S rRNA, 显 示 出 磷酸 二 酯 酶 活性 或 RNA N- 糖 苷 酶 活性 。RIP 曾 被 用 于 抗 肿瘤 、 治疗 艾滋 病 研究 。 我 国 对 包括 天 花粉 蛋白 (也 是 一 种 RIP) 在 内 的 许多 不 同 来 源 的 核糖 体 失 活 蛋白 (CRIP) 进行 了 广泛 而 深入 的 研究 。 6. 关于 和 蛋白质 〈 酶 ) 必需 基 团 的 化 学 修 饰 和 活性 丧失 的 定量 关系 。60 年 代 初 , 邹 承 鲁 在 一 系列 实验 的 基础 上 上, 确立 了 和 蛋白质 〈 酶 ) 必需 基 团 的 化 学 修饰 和 活性 丧失 的 定量 关系 , 建 立 的 公式 和 确定 蛋白 质 〈 酶 ) 必需 基 团 的 方法 已 被 国际 上 广泛 接受 和 采用 , 被 称 为 “ 邹 氏 公式 ”和 “和 邹 氏 作 图 法 ”而 收入 在 一 些 教科 书 和 专著 中 。 7. 关于 新 生 肽 链 折 释 与 分 子 伴侣 的 研 究 。 基 因 通 过 转录 和 翻译 得 到 的 多 肽 必须 经 过 有 序 的 折 释 才能 成 为 功能 蛋白 质 分 子 。 新 生 肽 链 折 肥 是 非常 复杂 的 过 程 , 有 的 是 用 酶 催化 进行 的 ,另外 还 靠 分子 伴 侣 帮助 折 释 。 研 究 证 明 , 有 蛋白质 二 硫 键 异 构 酶 具有 分 子 伴侣 的 功能 , 并 对 此 做 了 深入 的 探讨 。 此 外 , 我 国 关 于 蛇毒 蛋白 质 、 和 蛋白 酶 抑 制剂 、 果 糖 -1, 6- 二 磷酸 酯 酶 等 的 性 质 和 晶体 结构 研究 , 都 取得 较 突 出 的 成 果 。 新 基因 的 发 现 和 基因 表达 调控 1. 新 基因 。 我 国 发 现 并 在 国际 公共 数据 库 登 记 的 新 基因 数目 已 很 难 统计 。 除 了 上 面 提 到 的 “基因 组 计划 ”研究 中 找到 的 新 基因 外 , 许 多 研究 单位 发 现 了 很 多 功能 基因 , 包 括 蛋 白质 基因 和 RNA 基因 , 这 些 单位 是 : 中 国 科 学 院 一 些 研 究 所 一 一 遗传 所 、 生 物 物 理 所 、 上 海 生 化 所 等 , 中 国医 学 科学 院 基础 医 学 所 ; 大 学 系统 一 一 复 且 大学、 中 山大 学 等 。 这 些 新 基因 都 已 在 国际 基因 数据 库 中 登记 , 为 丰富 基因 库 做 出 贡献 。 2. 病毒 基因 及 其 调控 机 制 研究 。 我 国 开 展 病毒 基因 研究 的 对 象 包 括 动 物 病毒 和 植物 病毒 。 动 物 病毒 中 , 人 免疫 缺陷 病毒 CHIV) 和 肝炎 病毒 〈 从 甲 型 到 戊 型) 是 重点 研究 对 象 . 李 载 平 、 汪 垣 等 对 从 我 国 分 离 出 的 adr 亚 型 乙肝 病毒 (HBV) 开展 了 近 20 年 的 研究 , 分 离 鉴 定 了 HBV 基因 中 许多 顺 式 作用 元 件 , 研究 了 反 式 作用 因子 的 调控 机 制 .HBV 疫苗 研究 也 得 到 很 好 的 结果 。 中 国 预 防 医 学 科学 院 的 病毒 基因 工程 国家 重点 实验 室 侯 云 德 等 对 多 种 病毒 基因 组 及 其 调控 研究 取得 了 许多 成 绩 。 3. 固氮 结 瘤 基 因 的 结构 与 调控 .70 年 代 我 国 组 织 的 化 学 模拟 生物 固氮 研究 , 取 得 很 大 成 绩 。80 年 代 国 际 上 鉴定 了 根瘤 菌 中 与 结 瘤 、 固 氮 、 代 谢 相 关 的 基因 群 , 并 研究 了 它 们 的 调控 机 制 。 我 国 较 详 细 地 研究 了 xzod D 基因 及 其 表达 的 Nod 蛋白 对 结 瘤 基 因 的 调 控 问 题 。 4. 真 核 基因 的 表达 调控 研究 。 早 期 人 们 从 基因 开始 认识 和 了 解 蛋白 质 , 随 着 分 子 生 物 学 方法 的 进展 , 我 们 可 以 在 了 解 一 些 蛋 和 白 质 结构 的 基础 上 , 去 寻找 和 分 离 其 基因 。 从 基因 人 手 研究 蛋白 质 和 酶 的 结构 与 功能 , 从 379 某 种 意义 上 说 是 一 条 捷径 , 同 时 , 更 为 重要 的 是 了 解 蛋白 质 和 酶 是 如 何 表达 和 被 调控 的 。 我 国 从 基因 到 有 蛋白质 或 从 蛋白 质 到 基因 两 方面 对 真 核 生物 的 基因 表达 调控 进行 广泛 的 研究 , 除 上 面 提 到 的 肝炎 病毒 等 的 病毒 基 因 和 固氮 结 瘤 基 因 外 ,被 研究 的 基因 还 有 :各 类 生长 因子 及 其 受 体 、 载 脂 蛋 白 、 热 休克 和 蛋 白 、 磷 脂 酶 、 酸 性 磷酸 酯 酶 、 蛋 白 酶 抑制 剂 、 胆固醇 酰基 转移 酶 等 等 。 5. 基因 表达 系统 。 为 研究 基因 的 结构 与 功能 , 需 要 建立 基因 表达 系统 , 目 前 我 国 已 经 几乎 建立 了 所 有 表达 系统 , 如 大 肠 杆 菌 等 原核 表达 系统 、 酵 母 表达 系统 、 昆 虫 表达 系 统 、 哺 乳 细胞 表达 系统 等 。 RNA 研究 RNA 研究 是 20 世纪 后 期 发 展 较为 迅速 的 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 领 域 , 在 这 段 时 间 里 有 不 少 的 发 现 和 突破 。 我 国 在 1981 年 完成 “酵母 丙 氨 酸 转移 核糖 核酸 的 人 工 全 合成 ”项 目 后 , 王 德 宝 、 金 由 辛 的 研究 组 即 对 该 tRNA 的 结构 与 功能 关系 进行 深入 的 研究 , 包 括 改变 tRNA 反 密 码 环 的 大 小 ,进行 1/2 分 子 和 17/4 分 子 的 天 然 的 和 人 工 的 〈 不 含 修饰 成 分 的 ) 片段 重组 , 得 到 了 比 较 明 确 的 修饰 成 分 在 tRNA 生物 功能 中 的 作 用 的 结论 。 王 应 睐 、 王 恩 多 等 对 其 他 tRNA 及 其 与 氨 酰 tRNA 合成 酶 的 关系 以 及 复合 物 的 晶体 结构 也 进行 了 研究 。 核 仁 小 分 子 RNA (snoRNA) 是 一 类 与 rRNA 加 工 有 关 的 RNA 分 子 , 与 其 他 RNA 相 比 , 较 晚 发 现 。 中 山大 学 届 良 稚 应 用 计算 机 分 析 和 实验 相 结合 术 , 发 现 并 预测 小 鼠 等 哺乳 动物 、 酵 母 和 拟 南 芥 〈47apidozpsis 怒 aliaza) 中 的 百 多 个 snoRNA 基因 , 并 研究 了 一 些 snoRNA 的 生 物 功能 。 我 国 的 tRNA 和 snoRNA 研究 在 国 际 上 是 有 一 定 地 位 的 。 在 863 计划 和 国家 自 然 科 学 基金 委员 会 的 支持 下 , 国 内 许多 单位 开展 核 酶 (ribozyme) 的 理论 和 应 用 研究 , 用 380 核 酶 和 反 义 核 酸 阻 断 有 害 基 因 和 病毒 基因 表 达 的 应 用 研究 , 都 取得 了 不 少 初步 结果 。 关于 生物 化 学 与 分 子 生物 学 研究 成 果 的 应 用 ”由 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 成 果 衍 生出 来 的 、 基 于 DNA 重组 技术 的 基因 工程 、 蛋 白 质 工程 和 酶 工程 等 生物 技术 , 以 及 各 种 新 型 药物 和 基因 诊断 等 , 自从 1980 年 国家 高 技术 计划 〈 即 863 计划 ) 制定 并 实施 以 来 , 已 在 全 国 范围 内 广泛 开展 , 取 得 了 一 系列 结果 。 现 在 已 有 不 少 基因 工程 、 蛋 白质 工程 和 酶 工程 产品 进入 临床 或 上 市 , 包 括 核 酸 药 物 〈 核 苷 酸 药 物 和 反 义 药 物 ) 在 内 的 生化 药物 已 被 常 规 使 用 . 应 用 PCR 技术 进行 的 基因 诊断 方法 也 已 在 我 国 各 医疗 部 门 推广 。 20 世纪 后 半期 , 我 国生 物化 学 与 分 子 生 物 学 的 理论 和 应 用 研究 较 全 面 地 开展 , 但 与 国际 的 差距 还 是 很 大 的 。 由 于 人 力 和 物力 的 限制 , 发 展 也 是 不 平衡 的 , 有 不 少 领域 , 如 糖 类 、 脂 类 、RNA 和 基础 生化 等 研究 被 重视 不 够 , 支 持 不 多 , 因 而 与 国际 水 平 的 差距 越 来 越 大 .。 相信 在 21 世纪 我 国 的 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 研究 , 随 着 我 国 经 济 的 发 展 和 有 关 部 门 的 重视 , 将 全 面 地 与 国际 水 平 接轨 , 为 社会 做 出 更 大 的 贡献 。 在 分 子 水 平 上 探讨 生命 的 本 质 , 生 物化 学 和 分 子 生 物 学 渗透 人 生物 学 的 各 个 领域 , 出 现 了 一 系列 新 的 分 支 学 科 , 如 分 子 遗 传 学 、 分 子 细胞 学 、 分 子 免疫 学 、 分 子 病理 学 、 分 子 药理 学 、 分 子 神 经 生物 学 等 。 在 这 些 领 域 中 , 我 国 也 有 许多 研究 成 绩 。 参考 文献 郑 集 :《 中 国 早 期 生物 化 学 发 展 史 风 南京 : 南京 大 学 出 版 社 ,1989 。 国家 自然 科学 基金 委员 会 :自然 科学 学 科 发 展 战略 调研 报告 。 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 》 北京 : 科 学 出 版 社 ,1996 。 ( 祁 国 荣 ) 人 工 合 成 胰岛 素 (Synthesis of Insulin ) 胰岛 素 是 由 动物 胰 脏 分 刻 的 一 种 蛋白 质 激素 , 其 最 明显 的 生理 功能 是 影响 碳水 化 合 物 的 代谢 , 增 大 葡萄 糖 进入 细胞 的 通 透 性 , 增 强 葡萄 糖 的 氧化 与 糖 原 的 生成 , 并 有 调节 和 蛋 白质 、 核 酸 合成 的 作用 。 其 主要 靶 器 官 为 肝 胜 、 肌 肉 等 组 织 。 人 们 所 熟知 的 胰岛 素 生理 效应 是 使 体内 血糖 水 平 达 到 动态 平衡 , 调 节 葡萄 糖 浓 度 约 为 80 mg/100 mL 血液 。 至 今 临床 上 把 胰岛 素 作为 治疗 糖尿 病 的 特效 药物 。 英国 科学 家 Sanger 于 1955 年 因 首先 阐 明 胰 岛 素 的 化 学 结构 而 获得 诺 贝 尔 奖 。 胰 岛 素 在 当时 是 惟一 已 知 氨基 酸 排列 顺序 或 一 级 结构 的 蛋白 质 分 子 。1956 年 在 颁发 该 项 诺 贝 尔 奖 时 , 曾 发 表 于 国际 学 术 期 刊 《 自 然 》 的 评论 文章 中 预言 “人 工 合成 胰岛 素 还 不 是 近 期 所 能 做 到 的 .”50 年 代 之 际 , 有 关 和 蛋白 质 研 究 领 域 较 集 中 于 它们 的 物化 性 质 、 生 物 功能 , 而 对 它们 的 结构 与 功能 关系 的 分 子 基 础 了 解 甚 浅 , 化 学 合成 蛋白 质 的 知识 贫乏 , 充 满 着 “神秘 色彩 ”, 似 乎 仅 在 生物 体内 才能 产生 蛋 白质 。1958 年 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 的 科研 人 员 筷 切 地 期 望 在 不 太 长 的 时 期 内 攀登 科学 高 峰 , 放 出 一 颗 “ 科 学 卫星 ”, 振 奋 大 心 , 为 祖国 的 科学 事业 做 出 贡献 。 于 是 该 所 发 挥 科学 民主 精神 , 组 织 老 、 中 、 青 科研 人 员 三 结合 , 经 过 认真 讨论 , 提 出 “世界 上 第 一 次 人 工 方法 合成 蛋白 质 在 中 华人 民 共 和 国 实现 ”的 雄伟 目标 。 当 时 的 选 题 思想 明确 , 一 致 认为 , 核 酸 和 蛋白质 是 显示 生命 现象 的 物质 基础 , 蛋 白质 是 调节 生长 、 发 育 、 繁 殖 、 代谢 和 行为 等 生命 活动 的 主要 承担 者 , 如 果 能 解决 蛋白 质 人 工 合 成 的 问题 , 能 按照 “ 订 单 ”制造 出 人 们 所 需要 的 蛋白 质 , 乃 至 创造 出 比 自然 选择 更 完美 的 蛋白 质 “ 变 种 ”, 这 不 仅 对 于 了 解 生命 现 象 的 本 质 有 重大 意义 , 还 可 以 为 人 类 的 生产 实践 开辟 出 新 的 天 地 , 在 生命 科学 研究 的 漫长 道路 上 树立 一 块 重要 里 程 碑 。 此 外 , 恩 格 斯 在 《自然 辩证 法 》 中 的 论述 一 “生命 是 蛋白 体 的 存在 形式 ……”, 可 以 理解 为 核酸 与 蛋白 质 组 合 的 复杂 体系 构 成 生命 现象 的 物质 基础 , 蛋 白质 的 人 工 合成 可 以 认为 是 一 个 开端 , 好 比 万 里 长 征 , 始 于 足下 .因此 这 一 课题 尚 具有 一 定 的 哲学 意义 。 胰岛 素 是 一 个 较 小 的 蛋白 质 分 子 “ 麻 誉 虽 小 , 五 脏 俱全 ”, 它 是 一 条 由 21 个 氨基 酸 按 一 定 顺序 排列 的 A 肽 链 和 另 一 条 由 30 个 氢 基 酸 按 特定 顺序 排列 的 B 肽 链 , 通 过 两 个 二 硫 桥 键 〈(A;Cys 一 B;Cys 与 AxoCys 一 BioCys) 连接 成 双 链 的 蛋白 质 分 子 ,A 链 自身 还 有 一 个 链 内 的 二 硫 环 (AiCys 一 AuCys)。 胰 岛 素 称 得 上 是 一 个 典型 的 球状 蛋白 质 , 它 有 突出 的 结构 特征 , 即 有 特殊 的 空间 构象 或 三 维 结 构 。 氮 基 酸 残 基 按 特定 的 顺序 排列 组 合 , 称 之 为 一 级 结构 。 分 子 中 的 部 分 区 域 呈 现 v 螺 旋 结 构 , 使 分 子 趋 于 紧密 , 有 的 部 分 呈 B 转 角 , 即 使 肽 链 的 走向 形成 U 字形 的 转弯 ;有 的 则 处 于 伸展 的 状态 , 较 为 柔性 , 这 些 特征 称 之 为 蛋白 质 的 二 级 结构 单元 。 整 个 肽 链 走 向 又 按 一 定 的 方式 折 和 至, 构成 特殊 形状 的 完 整 分 子 , 称 之 为 三 级 结构 。 三 个 二 硫 键 是 稳 定 结构 的 关键 因素 .如 果 空 间 构象 遭受 破坏 , 和 蛋白质 分 子 就 松散 变性 , 随 之 丧失 生物 活力 。 因此 人 工 合成 蛋白 质 不 仅 要 将 氨基 酸 经 化 学 反应 定向 地 连接 成 逐步 延长 的 肽 链 , 还 必须 按 指定 的 位 置 排列 组 合 , 不 能 在 其 他 侧 链 上 分 支 , 最 后 得 到 的 两 条 肽 链 能 自然 正确 地 配 对 三 个 二 硫 键 , 折 丢 成 具有 诸如 u 螺旋 、B 转 角 等 与 天 然 胰岛 素 同 样 构象 的 活性 分 子 , 且 能 结晶 , 表 现 出 同等 的 生物 活力 。 这 是 一 项 科学 意义 重大 、 难 度 很 高 的 基础 研究 课题 。 381 对 于 中 国 来 说 ,50 年 代 之 际 要 完成 这 项 科研 确实 不 易 , 如 合成 蛋白 质 的 原料 一 一 氨 基 酸 尚 待 进口 。 生 化 所 与 中 国 科 学 院 领 导 鼓 励 科 研 人 员 献 策 , 集 思 广 益 , 务 实 奋 进 。 经 过 讨论 , 确 定 了 战略 决策 , 确 定 了 五 路 进军 的 方案 , 即 以 天 然 胰 岛 素 的 拆 合 和 氮 基 酸 生 产 为 先行 ;多肽 化 学 合成 为 主力 ;同时 建立 与 改进 肽 链 的 分 离 、 纯 化 与 分 析 技 术 ; 并 探 索 肽 的 激活 〈 磷 酸化 ) 与 酶 促 转 肽 等 生化 途 径 。 总 的 精神 是 :“ 全 面 准 备 , 多 路 探索 , 上 下 并 举 , 重点 突破 .” 首 先 解 决 胰 岛 素 分 子 中 三 个 二 硫 键 拆 开 后 能 否 再 重组 为 原来 的 天 然 胰岛 素 , 因为 胰岛 素 是 双 链 的 蛋白 质 分 子 , 两 链 之 间 的 二 硫 键 的 正确 配对 是 决定 性 因素 。 国外 学 者 在 过 去 几 十 年 间 曾 经 将 胰岛 素 还原 拆 开 二 硫 键 后 丧失 全 部 生物 活性 的 产物 进行 氧化 , 试图 重新 恢复 活性 , 但 都 未 获 成 功 。 这 一 关键 问题 能 否 解决 , 关 系 到 化 学 方案 的 选 择 。 如 获 成 功 , 便 可 把 胰岛 素 人 工 合成 的 方 案 定 为 : 先行 分 别 合成 二 十 一 肽 及 三 十 肽 的 A、B 两 条 链 。 其 次 ,多肽 合成 工作 量 大 , 难 度 高 , 当 时 国际 上 该 领域 的 最 高 水 平 也 仅 有 x- 促 黑 素 细胞 激素 (<-MSH , 十 三 肽 ) , 由 瑞 士 科 学 家 Robert Schroyzer 研究 合成 的 实 例 , 美 国 科 学 家 du Vigneaud 因 合 成 催产 素 ( 九 肽 ) 而 在 50 年 代 获 得 诺 贝尔 奖 。 天 然 胰 岛 素 的 拆 合 工作 是 采用 亚硫酸钠 和 连 四 硫酸 钠 将 天 然 胰岛 素 拆 分 为 A 链 及 也 链 的 S- 磺 酸 衡 生物 。1957 年 Swan 等 指出 它 们 的 溶解 度 较 大 , 性 质 较 为 稳定 。 由 于 引入 负电 荷 , 使 A 链 及 也 链 的 S- 磺 酸 衍生 物 的 等 电 点 差异 悬殊 , 因 此 便于 分 离 纯 化 。 提 纯 后 的 A 链 磺 酸 衍生 物 还 原 为 A 一 SH, 调节 到 其 等 电 点 (酸性 ) 时 即 可 沉淀 。 取 过 量 的 A 一 SH 与 B 链 磺 酸 衍生 物 , 在 4 C、 碱 性 pH 及 无 氧 情况 下 进行 二 硫 键 交 换 。1959 一 1960 年 间 , 邹 承 鲁 、 杜 雨 苍 等 使 用 这 一 巧妙 方法 能 有 效 382 地 重组 双 链 的 胰岛 素 分 子 。 这 说 明 胰 岛 素 分 子 中 的 三 个 二 硫 键 连接 方式 , 即 A; 一 B, 的 一 SS 二 AD 一 Bi 的 一 SEENESAS 的 一 S 一 S 一 是 最 稳定 的 结构 形式 。 如 照 一 般 几率 测算 , 正如 Kauzmann 于 1959 年 所 言 , 两 条 肽 链 的 6 个 Cys 一 SH 在 氧化 组 合 时 , 连 接 成 三 个 二 硫 键 正确 配对 的 几率 甚 低 , 除 了 两 条 肽 链 自身 交 联 和 聚合 之 外 , 还 有 错 配 的 各 种 二 硫 键 , 妃 至 有 不 同比 例 的 高 聚 物 .Dixon 与 Wardlaw 于 1960 年 发 表 了 还 原 后 的 胰岛 素 产物 重组 为 胰岛 素 , 但 产 率 较 低 , 而 邹 承 鲁 等 所 得 的 重组 产 率 可 高 达 50%% 。 重 组 产物 经 仲 丁 醇 : 醋酸 : 水 系统 的 逆流 分 溶 , 可 分 离 出 三 个 二 硫 键 正 确 配 对 的 胰岛 素 , 在 含 锌 离 子 、 丙 酮 弱酸 性 溶液 中 得 到 晶体 产物 。 产 物 的 形状 、 电 访 及 层 析 行为 、 生 物 活 力 及 酶 解 指纹 图 谱 均 与 天 然 胰岛 素 的 相同 。 此 先行 工 作为 人 工 合成 胰岛 素 葛 定 了 基础 , 在 应 用 天 然 A 链 及 了 B 链 与 相对 应 的 人 工 合成 B 链 及 人 AA 链 进行 组 合 的 半 合 成 胰岛 素 时 都 充分 地 得 到 了 证 实 , 最 后 成 功 地 应 用 于 全 合成 结晶 胰 岛 素 。 多 肽 合成 是 人 工 合 成 胰岛 素 的 主力 部 分 ,1959 年 初 首先 由 钮 经 义 、 沈 昭 文 、 比 岳 亭 等 组 织 解决 了 氨基 酸 的 大 量 供应 问题 , 保 证 “粮草 先行 ”,, 创办 了 生化 所 东风 生化 试剂 三 , 供 应 包括 氨基 酸 等 生化 试剂 。 多 肽 合成 的 设计 , 一 开始 曾 想 到 摸索 二 硫 键 的 不 对 称 合成 , 即 试图 将 A 及 B 链 的 三 个 二 硫 键 的 配 对 分 先后 次 序 定 向 关 环 。 此 方案 需要 选择 三 套 不 同 的 琉 基 (一 SH) 保护 基 , 既 能 耐 受 得 住 多 肽 合成 过 程 中 的 实验 条 件 , 又 能 在 适当 阶段 选择 性 脱 除 , 且 不 影响 彼此 的 保护 基 团 , 然后 先后 分 别 定向 连接 成 所 要 求 的 二 硫 键 正 确 配 对 。1958 年 时 尚未 有 这 种 可 选择 的 方法 问世 .直到 70 年 代 才 有 瑞士 Ciba 药 厂 研究 组 采取 不 同 琉 基 保护 基 先 后 定向 将 三 个 二 硫 键 正确 相连 成 胰岛 素 。1959 一 1960 年 间 天 然 胰 岛 素 的 拆 合 成 功 为 人 工 合成 胰岛 素 铺 平 了 道 路 , 可 以 简化 为 从 A 及 B 链 的 合成 人 手 , 同 时 还 需 寻 找 将 琉 基 保护 基 的 引入 与 脱 除 的 最 合适 的 条 件 , 使 副 反应 减少 到 最 低 限 度 , 提 高 两 条 肽 链 的 重组 产 率 与 优化 提纯 最 终 产 物 的 方法 。 胰 岛 素 B 链 的 合成 由 生化 所 钮 经 义 领导 , 北 岳 亭 、 黄 惟 德 、 葛 麟 俊 、 陈 常 庆 等 分 工 合 成 大 肽 片段 , 最 后 由 黎 岳 亭 负责 B 链 的 合成 ,于 1964 年 成 功 地 将 人 工 合成 的 B 链 与 天 然 A 链 组 合成 结晶 胰岛 素 。 胰 岛 素 A 链 的 合成 由 中 国 科学 院 上 海 有 机 化 学 研究 所 与 北京 大 学 化 学 系 在 汪 认 与 邢 其 妆 领 导 下 , 人 徐 杰 诚 、 季 爱 雪 等 参加 的 合作 组 完成 , 比 岳 亭 也 参加 了 部 分 工作 , 于 1964 年 成 功 地 将 人 工 合成 A 链 与 天 然 B 链 组 合成 结晶 胰岛 素 。 1961 一 1964 年 间 , 曾 先后 将 A 和 B 链 中 各 大 肽 的 合成 整理 成 论文 发 表 。 多 肽 合成 必须 全 盘 考 虑 , 不 能 顾此失彼 。 有 的 氨基 酸 包含 多 功能 基 团 , 如 谷 氨 酸 的 Y- 羧 基 、 赖 氨 酸 的 e- 氨 基 、 精 氮 酸 的 肌 基 、 组 氮 酸 的 咪唑 基 、 半 胱 氨 酸 的 琉 基 、 丝 氨 酸 与 苏 氨 酸 的 羟基 等 , 须 将 这 些 基 团 用 不 同 的 保护 基 封 住 , 仅 留 出 肽 段 的 游离 %- 氮 基 与 另 一 肽 段 的 %- 羧 基 定 向 缩 合 , 形 成 所 需 的 中 间 肽 , 且 要 避免 消 旋 〈 因 为 天 然 的 蛋白 质 组 成 都 是 L- 型 氨基 酸 ) 。 在 肽 链 逐 步 延 长 过 程 中 所 有 引入 的 保护 基 都 须 经 得 住 化 学 处 理 的 考验 , 安 然 不 动 , 最 后 又 可 脱 除 而 不 影响 肽 链 的 断裂 或 氨基 酸 残 基 的 破 坏 . 因 此 每 一 个 中 间 肽 往往 用 不 同 途径 合 成 , 通过 多 种 方法 鉴定 。 肽 段 的 缩合 尽量 以 甘 氨 酸 为 羧基 活化 的 缩合 点 , 或 采用 释 氮 法 低温 合 , 以 避免 消 旋 。 寻 找 最 适 的 金属 钠 一 液 氨 处 理 条 件 是 重要 的 一 步 , 尽 可 能 温和 地 去 除 保 护 基 而 不 破坏 肽 链 或 氨基 酸 残 基 。 采 用 S- 磺 酸 化 的 A 及 B 链 衍 生物 为 纯化 的 最 合 适 条 件 , 因 为 它们 较为 稳定 和 易于 纯化 。 巧 妙 地 利用 还 原型 A 一 SH pH 3. 8 等 电 点 沉淀 法 和 B 链 磺 酸 衍生 物 pH 5. 0 等 电 点 沉淀 法 将 两 条 肽 链 分 别 纯化 。 随 后 使 用 过 量 的 A 一 SH 和 B 链 一 S 一 磺 酸 衍生 物 在 碱 性 pH 与 低温 (4 'C) 条 件 下 , 充 氮 去 氧 进行 两 条 肽 链 的 二 硫 键 交 换 , 组 合 为 二 硫 键 正确 配对 的 胰岛 素 , 粗 产物 经 酸性 仲 丁 醇 : 水 系统 逆流 分 溶 纯化 , 在 含 锌 离子 、 丙 酮 的 微 酸性 溶液 中 获得 结晶 。 经 过 三 年 的 扎实 工作 , 多 次 实 验 , 先 后 分 别 研 制 成 两 个 半 合 成 结晶 牛 胰岛 素 , 即 天 然 A 链 与 人 工 合成 B 链 以 及 天 然 了 B 链 与 人 工 合成 A 链 组 合 的 产物 , 最 后 成 功 地 全 合成 结晶 牛 胰岛 素 。 总 的 过 程 经 过 200 多 步 的 化 学 合成 、 纯 化 等 步骤 , 终于 在 1965 年 9 月 17 日 完成 。 这 是 世界 上 第 一 个 人 工 合 成 的 蛋白 质 , 为 了 向 全 世界 宣告 并 经 得 起 严格 的 鉴定 , 由 吴 有 训 等 著名 科学 家 亲临 现场 指 教 ,证 实 人 工 合成 结晶 牛 胰岛 素 的 晶体 形状 、 电泳 和 层 析 行为 氨基 酸 组 成 和 末端 测定 、 酶 解 图 谱 、 生 物 活 力 〈 小 鼠 惊 厥 反应 和 免 血 糖 下 降 效 应 ) 、 免 疫 原 性 、2C 示 踪 鉴定 均 与 天 然 胰岛 素 相同 。 胰岛 素 全 合成 工作 是 第 一 次 有 效 地 完成 了 由 两 条 合成 肽 链 组 合成 二 硫 键 正 确 配对 的 蛋白 质 。 这 一 结果 强 有 力 地 证 明 , 只 要 氮 基 酸 顺 序 排 列 正确 , 在 很 大 程度 上 会 自然 形成 具有 螺旋 等 二 级 结构 单元 , 从 而 盘 曲折 丢 成 最 稳定 的 高 级 结构 , 即 具有 生物 活力 的 蛋 白质 , 也 就 是 说 , 和 蛋白 质 的 一 级 结构 在 很 大 程度 上 可 以 决定 其 高 级 结构 〈 即 有 特定 的 空 间 构 象 ) 。 这 是 有 重大 意义 的 。 人 工 合成 胰岛 素 还 有 更 深远 的 意义 。 由 于 有 蛋白质 和 核酸 两 类 生物 大 分 子 在 生命 现象 中 所 起 的 主导 作用 , 人 工 合成 了 第 一 个 具有 生物 活力 的 蛋白 质 , 便 突破 了 一 般 有 机 化 合 物 领 域 与 信息 量 集中 的 生物 大 分 子 领域 之 间 的 界线 , 在 人 类 认识 生命 现象 的 漫长 征途 中 383 迈 出 了 重要 的 一 步 。 全 合成 结晶 牛 胰岛 素 工 作 简报 发 表 于 1965 年 《中 国 科 学 》(Scientza Sizica), 详 述 全 文 发 表 于 1966 年 《中 国 科 学 》。 无 独 有 偶 , 生 物化 学 与 分 子 生 物 学 发 展 史上 几 个 里 程 碑 的 工作 都 是 以 胰岛 素 为 对 象 的 , 人 们 往往 称 之 为 “第 一 个 ”成 就 。 例 如 , (1) 加 拿 大 学 者 Banting 和 Best 于 1921 年 发 现 的 胰岛 素 为 第 一 个 蛋白 质 激 素 , 作 为 治疗 糖尿 病 的 特效 药物 , 因 而 获 诺 贝 尔 奖 ; (2) 1926 年 Abel 获 第 一 个 结晶 的 蛋白 质 激素 , 并 证 明 它 是 真正 的 有 效 成 分 (3) 1955 年 , Sanger 经 过 10 年 奋战 , 首次 阐明 牛 胰岛 素 的 一 级 结构 , 从 此 开辟 了 和 蛋白质 结 构 化 学 的 研 究 领 域 ; (4) 50 年 代 中 时 Berson 与 Yalow 等 应 用 :II 标记 的 胰岛 素 和 其 抗体 专 一 性 结合 , 创立 了 放射 免疫 测定 法 , 推 动 了 内 分 泌 学 的 迅速 发 展 , 因 此 Yalow 也 获得 了 诺 贝 尔 奖 ; (5) 1965 年 中 国 科 学 家 首次 合成 了 结晶 牛 胰岛 素 , 开 辟 了 人 工 合 成 蛋白 质 的 时 代 ; (6) 英国 女 科 学 家 Hodgkin 等 和 中 国 科 学 家 于 1969 一 1972 年 间 先 后 用 X- 射 线 衍 射 法 测 定 唱 体 猪 胰岛 素 的 空间 构象 , 开 展 了 结构 和 功能 关系 的 研究 ,Hodgkin 因 其 系统 的 结构 化 学 测定 而 获 诺 贝 尔 奖 ; (7) Steiner 首先 痢 述 胰 岛 素 从 其 前 体 转变 而 来 的 学 说 , 从 而 开 辟 系 列 肽 类 激素 生物 合成 途径 的 新 领域 ; (8) Ulrich 及 Itakura 等 利用 重组 DNA 技术 阐明 胰岛 素 的 基因 序列 , 首 次 利用 遗传 工程 将 真 核 细胞 的 基因 整合 人 原核 细胞 且 能 表达 其 产物 ,通过 微生物 发 酵 工业 生产 人 胰岛 素 。 他 们 最 早 利 用 A 链 及 B 链 的 分 别 表 达 , 然 后 进行 重组 , 两 链 连接 的 实验 参考 了 我 国 的 成 果 。 人 工 合 成 胰岛 素 之 后 , 我 国 科学 家 利用 酶 促 法 和 化 学 半 合 成 法 , 帮 至 生物 工程 等 先 进 技术 , 研制 出 高 效 、 速 效 的 胰岛 素 类 似 物 , 384 并 从 唱 体 结构 说 明 胰 岛 素 的 作用 机 理 , 形 成 二 体 或 六 体 及 阻止 聚合 等 分 子 基 础 的 理论 依据 。 胰岛 素 人 工 合成 的 成 果 , 在 世界 上 引起 了 极 大 的 反响 。 许 多 诺 贝 尔 奖 获得 者 相继 访 问 上 海 生 化 所 , 包 括 因 测 定 肌 红 和 蛋白 唱 体 结 构 而 获 诺 贝 尔 奖 的 英国 的 Kendrew 教授 , 他 说 , 中 国 成 功 地 人 工 合 成 结晶 牛 胰岛 素 的 消 息 由 英国 电视 台 在 晚上 黄金 时 间 播 出 , 至 少 有 几 百 万 人 收看 这 个 节目 ,引起 极 大 的 反响 。 瑞典 的 Tiselius 教授 , 当 时 他 任 诺 贝 尔 奖 委 员 会 化 学 组 组 长 , 对 人 工 合成 胰岛 素 的 成 就 格外 赞赏 , 他 高 度 评价 说 , 胰 岛 素 人 工 合成 是 在 中 国 首 先 实 现 的 , 连 英国 、 瑞 士 等 国家 都 没有 做 到 , 引 起 世界 麦 动 。 中 国 成 功 地 爆 炸 原子 弹 , 众 目 仰 望 , 但 这 上 毕竟 是 在 美国 与 苏联 获得 成 功 之 后 , 而 胰岛 素 人 工 合成 是 靠 中 国 科 学 家 自力 更 生 , 发挥 集体 智慧 的 结晶 , 不 是 跟随 国外 教科 书 的 内 容 所 摘 取 的 科研 成 果 。 他 于 1966 年 返 国 后 在 《瑞典 日 报 》 报 道 了 他 在 中 国 的 深刻 印象 , 尤 其 是 赞扬 人 工 合 成 胰岛 素 的 科研 成 果 。 两 次 获 诺 贝尔 奖 的 英 科学 家 Sanger 教授 参加 在 华沙 召开 的 欧 洲 生 化 会 议 时 , 亲 临 由 克 岳 亭 宣 读 人 工 合成 胰岛 素 的 报告 会 场 上 ,向 中 国 同行 热烈 祝贺 , 并 说 人 工 合成 胰岛 素 的 成 功 是 证 实 由 他 痔 明 的 牛 胰岛 素 的 化 学 结构 正确 无 误 的 最 强 有 力 的 证 据 。 这 一 成 就 在 该 国际 会 议 上 受到 许多 著名 生化 学 家 的 祝贺 与 赞扬 。 杨 振 宁 教授 在 许多 场合 表扬 中 国 科 学 家 的 集体 力量 的 充分 发 挥 , 认 为 这 是 中 国人 值得 骄傲 的 伟大 科研 成 果 。 获 诺 贝 尔 化 学 奖 与 和 平 奖 的 英国 科学 家 Linus Pauline 教授 在 访问 上 海 生 化 所 时 说 , 英 国 报刊 与 科学》 杂志 有 大 量 篇 幅 介 绍 人 工 合 成 胰岛 素 的 成 功 报道 , 引 起 美国 科 技 界 的 震动 。1973 年 度 英国 《科学 年 鉴 》 (CScience Year) 上 刊登 美国 联合 通讯 社 科 学 专栏 作家 John Barbonur 的 评论 “中 国人 民 的 科学 ”, 文 章 中 写 道 :“ 在 过 去 很 长 一 段 时 间 内 , 中 美 两 国人 民 虽 然 中 断 了 交往 , 但 是 美 国人 民 仍 然 知 道 , 科 学 和 技术 在 中 国有 了 巨 大 的 发 展 。 这 个 巨人 般 的 国家 , 在 世界 上 第 一 个 人 工 合成 了 胰岛 素 。 她 成 功 地 爆炸 了 自 已 的 毛 弹 , 并 且 制 造 了 火箭 , 发 射 了 人 造 地 球 卫 星 .” 由 此 可 见 , 这 项 科研 成 果 , 举 世 公 认 , 是 中 国 科 研 人 员 在 奋力 攀登 世界 科学 高 峰 、 赶 超 世 界 先进 水 平 的 伟大 进军 中 , 为 中 国 在 基础 科学 研究 方面 争 得 的 一 项 世界 冠 军 。 这 一 成 果 促 进 了 生命 科学 的 发 展 , 开 辟 了 人 工 合成 蛋白 质 的 时 代 , 结 构 与 功能 关系 研究 、 晶 体 结构 测定 等 结构 生物 学 亦 从 此 开 始 。 多 肽 激素 与 类 似 物 的 合成 , 在 盖 明 胰岛 素 作 用 机 理 方面 提供 了 胃 新 的 有 效 途径 , 并 为 中 国 多 肽 合成 的 制药 工业 打下 了 牢固 的 基础 。 参考 文献 缆 岳 亭 等 ;《 科 学 通报 》,11: 941 一 945,1965。 乾 后 亭 等 则 Scizn2a Sizica,14:,, 1 750,1965。 ( 奢 擂 亭 ) 胰岛 素 晶 体 结构 研究 (Studies on Crystal Structure of Insulin ) 翻 开 近代 生命 科学 史 , 人 们 会 发 现 , 作 为 一 种 分 子 量 很 小 的 典型 蛋白 质 激 素 , 胰 岛 素 与 生物 化 学 领域 中 的 许多 重要 进展 和 突破 密切 相关 , 这 其 中 也 记录 了 中 国 科 学 工作 者 的 可 贵 贡献 , 胰 岛 素 晶体 结构 的 测定 就 是 继 我 国 科学 家 成 功 地 人 工 合成 结晶 牛 胰岛 素 之 后 取得 的 又 一 项 重要 成 果 , 并 作为 一 个 重要 的 学 术 事件 而 载 人 史册 。 胰岛 素 的 晶体 结构 , 是 指 胰岛 素 分 子 的 空间 结构 或 三 维 结构 , 更 确切 地 说 , 是 指 用 X- 射 线 单 唱 衍 射 方法 测定 的 胰岛 素 分 子 的 三 维 结构 。1960 年 ,Kendrew 等 测定 了 第 一 个 蛋白 质 一 一 肌 红 蛋白 的 晶体 结构 , 这 一 开 创 性 的 工作 不 仅 宣 告 了 一 个 魏 新 的 学 科 一 一 蛋白 质 晶 体 学 的 开始 , 也 把 人 们 对 蛋白 质 功 能 的 认识 和 理解 带 进 分子 水 平 的 三 维 结构 的 新 领域 。1965 年 , 中 国 杰出 的 科学 家 们 用 化 学 方法 全 合成 具有 全 部 生物 活力 的 结晶 牛 胰 岛 素 获得 成 功 , 这 是 多 肽 和 和 蛋 白质 合成 研究 领域 的 一 个 里 程 碑 , 它 极 大 地 鼓舞 了 我 国 年 轻 的 科技 工作 者 并 直接 引发 了 我 国 胰岛 素 研 究 向 三 维 结构 深信 和 扩展 。1967 年 , 由 中 国 科学 院 物 理 研究 所 、 中 国 科 学 院 生物 物理 所 和 北京 大 学 的 科技 工作 者 决定 通力 合作 , 测 定 胰岛 素 的 晶体 结构 。 随 后 , 又 有 中 国 科学 院 计 算 技术 研究 所 、 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 所 和 福建 物质 结构 所 的 研究 人 员 加 入 , 北 京 胰 岛 素 结构 研究 组 正式 成 立 , 开 始 用 X- 射 线 晶 体 衡 射 技术 测定 三 方 二 锌 猪 胰 岛 素 的 晶 体 结 构 。 当 时 正 值 20 世纪 60 年 代 末 , 国际 上 只 有 少数 几 个 蛋白 质 的 晶体 结构 被 测定 , 蛋 白质 晶体 结构 测定 的 方法 和 技术 也 正 处 于 实 践 和 完善 阶段 , 中 国 科学 工作 者 能 在 当时 选 择 并 确定 胰岛 素 三 维 结构 的 研究 课题 , 无 论 对 蛋白 质 三 维 结构 研究 , .还 是 胰岛 素 研 究 本 身 , 都 是 一 个 极 富 挑战 性 的 前 沿 课题 。 经 过 艰苦 努力 , 首 先 于 1969 年 获得 了 4 和 分辩 率 的 电子 密度 图 , 确 定 了 唱 胞 中 胰岛 素 分 子 的 边界 和 大 部 分 肽 段 的 走向 。 随 后 , 将 研究 的 分 辨 率 扩展 到 2.5A ,确定 了 胰岛 素 分 子 的 全 部 肽 链 走 向 和 大 部 分 残 基 侧 链 的 正确 取向 , 标志 着 2.5 和 A 分 辨 率 的 三 方 二 锌 猪 胰 岛 素 的 晶体 结构 测定 成 功 。 紧 接着 , 结 构 分 析 的 分 辩 率 被 再 次 扩展 到 1. 8A ,并 进一步 完成 了 结 构 的 精 化 。 胰 岛 素 分 子 三 维 结构 的 阐明 , 为 胰岛 素 结构 与 功能 关系 研究 提供 了 重要 的 结 构 基 础 。1979 年 , 原 参加 胰岛 素 结构 测定 的 部 分 人 员 重 新 组 成 研究 组 , 以 胰岛 素 结构 与 385 功能 关系 为 中 心 , 先 后 完成 1. 2A 高 分 辨 率 胰 岛 素 晶体 结构 的 修正 .1.5A 分 辩 率 去 五 肽 胰 岛 素 结构 测定 与 精 化 以 及 一 系列 胰岛 素 类 似 物 的 结构 测定 。 与 此 同时 , 由 著名 晶体 学 家 、 诺 贝 尔 奖 获得 者 D, Hodgkin 教授 领导 的 牛 津 小 组 的 胰岛 素 唱 体 结构 的 研究 工作 几乎 与 中 国 小 组 同步 进展 , 他 们 首先 于 1969 年 报道 了 2.8A 分 辩 率 的 研究 结果 ,1971 年 报道 了 1.9A 的 研究 结果 。 在 此 期 间 ,D. Hodgkin 教 授 几 次 亲自 访问 北京 , 对 双方 各 自 独立 获得 的 不 同 阶段 的 研究 结果 进行 了 详细 的 比较 和 有 益 的 交流 , 对 中 国 小 组 的 研究 工作 给 予 了 充分 的 肯定 和 高 度 评价 。 胰岛 素 是 具有 多 种 生物 功能 的 蛋白 质 激 素 , 除 了 具有 刺激 葡萄 糖 、 氨 基 酸 、 脂 肪 和 蛋白 质 的 利用 , 多 种 酶 的 激活 以 及 脂肪 和 和 蛋 白质 的 合成 等 代谢 效应 外 , 还 具有 促进 DNA 和 RNA 的 合成 ,刺激 细胞 生长 分 化 的 生长 效 应 。 这 些 重要 的 生物 效应 是 由 胰岛 素 分 子 特 异 而 精巧 的 三 维 结构 所 决定 的 。 胰 岛 素 是 一 种 只 有 51 个 氨基 酸 的 蛋白 质 。 一 个 胰岛 素 分 子 由 A、B 两 条 链 组 成 ,A 链 含 有 21 个 氮 基 酸 ,B 链 含 有 30 个 氨基 酸 。 胰 岛 素 晶体 结构 (三 维 结构 ) 的 测定 就 是 要 确定 组 成 胰岛 素 分 子 的 51 个 氨基 酸 在 三 维 空间 的 相互 位 置 和 关系 , 也 就 是 要 最 终 确定 组 成 胰岛 素 分 子 的 全 部 784 个 原子 (包括 403 个 非 氧 原子 和 381 个 氧 原子 ) 在 晶 胞 中 的 三 维 坐 标 , 从 而 确定 胰岛 素 分 子 真 实 而 准确 的 三 维 结构 。 中 国 的 胰岛 素 晶 体 结构 研究 可 以 分 为 两 个 阶段 : 即 唱 体 结构 测定 阶段 和 三 维 结构 与 功能 关系 研究 阶段 。 现 将 其 主要 研究 内 容 和 结果 分 述 如 下 : 1. 胰岛 素 晶 体 结 构 测 定 “” 胰岛 素 晶 体 结构 的 测定 是 采用 X- 射 线 单 晶 衍 射 结 构 分 析 法 完成 的 。 该 方法 的 基本 原理 是 : 先 将 被 测 的 蛋白 质 〈 如 胰岛 素 ) 培养 成 一 定 斥 二 的 386 单 唱 ,, 利 用 晶体 对 X- 射 线 的 衍射 收集 全 部 本 射 数据 , 这 些 衔 射 数据 的 方向 和 强 弱 是 由 组 成 晶体 的 蛋白 质 的 分 子 结构 〈 组 成 该 分 子 的 全 部 原子 ) 和 分 子 在 晶 胞 中 的 排 布 所 决定 的 。 因此 , 这 些 衔 射 数据 中 应 该 列 含 着 蛋白 质 分 子 的 结构 信息 。 作 为 单 晶 结构 分 析 的 另 一 重 要 因素 是 相位 问题 , 因 为 衍射 数据 的 相位 并 不 能 直接 用 实验 手段 获得 , 因 此 相位 问题 也 是 结构 测定 的 核心 问题 。 相 位 问题 是 用 多 对 同 晶 置 换 法 (MIR) 解决 的 , 即 用 各 种 不 同 重 原子 试剂 浸泡 蛋白 质 晶体 , 制 备 一 定数 目 的 能 使 衍射 特征 发 生变 化 的 重 原子 衍生 物 , 利用 这 些 衍生 物 晶 体 与 蛋白 质 母 体 晶体 的 本 射 强度 的 差异 获得 相位 信息 , 再 利用 结构 因 子 与 电子 密度 之 间 的 数学 关系 〈Fourier 变 换 ) 获得 整个 晶 胞 的 全 部 原子 的 电子 密度 分 布 。 接 下 来 的 工作 将 包括 电子 密度 的 分 析 与 辨认 、 结 构 模 型 的 构建 与 修正 、 结 构 特 征 的 分 析 与 讨论 等 。 可 以 说 , 蛋 白质 结构 分 析 的 全 过 程 对 于 当时 中 国 的 年 轻 科 技工 作者 全 是 未 曾 接触 过 的 新 课题 , 赁 着 群策群力 , 通 力 合作 , 终 于 冯 过 一 个 个 难关 , 取 得 胰岛 素 唱 体 结构 测定 的 成 功 。 胰岛 素 晶 体 是 用 分 批 静 置 法 培养 的 , 用 浸泡 法 成 功 地 制备 了 三 个 胰岛 素 同 晶 置换 重 原子 和 生物 , 即 乙 基 氯 示 胰 岛 素 、 乙 酸 铅 胰 岛 素 和 异 丙 基 氯 示 乙 酸 铅 胰岛 素 。 衍 射 数 据 是 在 Hilger & Watts 线性 衡 射 仪 上 用 Cuk 射 线 收集 的 。 特 别 要 指出 的 是 , 大 量 复杂 的 计 算 工作 全 是 用 自己 编制 的 计算 程序 在 当时 惟 一 可 以 使 用 的 国产 109 两 机 上 完成 的 , 而 计 算 结 果 的 正确 性 又 是 用 手 播 计算 机 甚至 是 用 计算 尺 一 一 校 验 的 。 所 得 到 的 2.5 和 分辨 率 的 MIR 电子 密度 图 清晰 地 显示 出 胰岛 素 分 子 的 边界 和 肽 链 的 走向 , 几 乎 全 部 氨基 酸 残 基 的 侧 链 均 可 以 确 定 。 在 此 阶段 , 同 时 确定 了 与 胰岛 素 分 子 紧 密 结合 的 60 个 水 分 子 。 在 三 方 二 锌 胰岛 素 唱 胞 中 , 两 个 胰岛 素 分 子 形成 一 个 二 聚 体 , 三 个 二 聚 体 又 通过 位 于 三 重 轴 上 的 两 个 锌 原子 形成 一 个 六 聚 体 (图 14. A)。 一 个 胰岛 素 分 子 共 含有 三 段 v 螺 旋 结 构 , 它 们 是 A 链 的 A: 一 Av、Auvp 一 Al 螺 旋 ,B 链 的 B, 一 Bi 螺旋 〈 图 14.B)。 两 个 胰 岛 素 分 子 通过 C 一 末端 的 B 反 平 行 折 释 构成 二 聚 体 。 大 多 数 的 朴 水 残 基 集 中 于 分 子 内 部 形成 疏水 内 核 , 极 性 残 基 多 分 布 于 分 子 表面 。 这 是 第 一 次 将 胰岛 素 这 个 神秘 的 蛋白 质 分 子 真实 的 空间 形象 展示 在 人 们 面前 。 从 而 , 胰 岛 素 研究 也 被 推进 到 三 维 结构 的 分 子 水 平 。 1 ( 妈 EGG 2 < 二 4 人 二 XU ES SR . | 得 4 NE SA ee 汰 瑟 NA 全 谍 MCA ! < R ss 5 See CR Weemeswaseasmsamesmeenmoswssmasasswssmssnssssssssssseooseaoosesssssseseeoseessesseop A, ”胰岛 素 分 子 的 六 育 体 B, ”胰岛 素 分 子 单 体 图 14 胰岛 素 分 子 的 三 维 结构 1.8 和 分辩 率 的 结构 研究 是 在 2. 5A 分 辩 率 结果 的 基础 上 进一步 改进 了 晶体 和 重 原子 衍生 物 的 质量 , 分 辩 率 扩展 到 1.8A .。 高 分 辩 率 的 电子 密度 图 比 2.5A 更 加 清晰 、 精 细 而 肯 定 。 在 结构 精 化 的 基础 上 , 发 现 了 在 一 个 不 对 称 单位 中 的 两 个 胰岛 素 分 子 的 二 级 结构 有 较 明 显 的 不 对 称 性 , 对 胰岛 素 分 子 侧 链 分 布 的 特征 、 分 子 构象 特征 以 及 胰岛 素 分 子 与 受 体 分 子 间 可 能 的 原 发 作用 进行 了 初步 探讨 。 2. 胰岛 素 三 维 结构 与 功能 研究 ”由 三 段 ax 螺旋 组 成 的 胰岛 素 的 特征 结构 的 不 变性 和 由 N 一 端 和 C 一 端 伸展 肽 段 展示 的 局 部 构象 的 可 变性 构成 了 胰岛 素 分 子 三 维 结构 的 特 征 , 而 正 是 具有 这 种 特征 的 三 维 结构 芍 藏 了 胰岛 素 分 子 参与 生物 事件 的 基本 要 素 。 已 有 越 来 越 多 的 研究 结果 表明 , 胰 岛 素 发 挥 生物 功能 的 第 一 步 是 与 受 体 的 识别 和 结合 , 进 而 诱发 一 系列 生物 事件 , 导 致 各 种 生物 功能 的 发 挥 。 在 测定 了 胰岛 素 的 晶体 结构 之 后 , 原 参加 胰岛 素 唱 体 结构 测定 的 部 分 研究 人 员 不 失 时 机 地 将 研究 重点 转 人 胰岛 素 三 维 结构 与 功能 关系 研究 上 来 ,并 确定 了 两 个 研究 方向 : 一 是 在 尽 可 能 高 的 分 辨 率 上 获得 尽 可 能 精确 而 完整 的 三 维 结构 信息 。 二 是 在 缺乏 胰岛 素 受 体 来 源 的 情况 下 , 测 定 各 种 不 同 胰岛 素 类 似 物 和 突变 体 以 及 各 种 胰岛 素 复合 物 的 结 构 , 研 究 不 同 的 残 基 改变 与 三 维 结构 和 生物 活性 之 间 的 联系 。 这 些 研 究 工作 均 先 后 获得 了 有 意义 的 结果 : (1) 1.2A 高 分 辩 率 胰岛 素 结构 研究 。 在 进一步 改进 晶体 质量 后 , 在 四 圆 衍射 仪 上 收 集 了 1. 2 和 特 高 分 辩 率 的 衍射 数据 , 精 化 后 的 结构 模型 提供 了 许多 精细 而 准确 的 结构 信 息 , 包 括 分 子 内 和 分 子 之 间 的 氧 键 体系 , 精 确 确定 了 184 个 水 分 子 的 坐标 和 水 结构 类 型 ; 在 电子 密度 图 上 直接 观察 到 80%% 的 氢 原 子 的 密度 , 并 探测 到 A, 一 Ai 的 二 硫 键 中 硫 原 387 子 的 各 向 异性 热 运 动 表现 等 , 其 中 氢 原 子 和 各 向 异性 热 运 动 均 为 当时 国际 上 首次 报道 。 (2) 一 系列 胰岛 素 类 似 物 的 结构 研究 . 包 括 B 链 羧 端 去 三 肽 胰岛 素 . 去 四 肽 胰岛 素 、 去 五 肽 胰岛 素 、 去 六 肽 胰岛 素 、 去 七 肽 胰岛 素 以 及 各 种 A 链 和 B 链 修 饰 的 胰岛 素 。 其 中 了 B 链 羧 端 去 五 肽 胰岛 素 是 胰岛 素 系列 中 第 一 个 以 单 体形 式 测定 的 结构 , 虽 然 在 B 链 羧 端 去 掉 了 五 个 氨基 酸 但 仍 保 持 相 当 高 的 生物 活 力 , 也 基本 保持 了 二 和 锌 胰岛 素 六 体 中 观察 到 的 胰岛 素 分 子 的 三 维 结构 的 基本 特征 。B 链 羧 端 去 七 肽 胰岛 素 则 基本 丧失 了 胰岛 素 分 子 的 生物 活力 〈 雪 1% ), 但 它 仍然 可 以 被 结 晶 , 并 测定 了 结构 。 在 大 量 的 被 修饰 改造 并 被 测 得 结构 的 胰岛 素 类 似 物 和 突变 体 中 , 由 我 国 测定 的 结构 已 超过 20 个 。 这 些 结构 均 在 不 同方 面 为 探讨 胰岛 素 结构 与 功能 关系 提供 了 有 益 的 知识 。 (3) 在 总 结 已 获得 的 各 种 胰岛 素 三 维 结 构 信 息 的 基础 上 , 对 胰岛 素 分 子 与 受 体 分 子 结合 机 制 进行 了 探讨 , 包 括 提出 了 胰岛 素 分 子 与 其 受 体 分 子 结合 的 可 能 机 制 、 分 子 构象 的 柔性 和 运动 特征 等 。 这 些 均 为 胰岛 素 研究 的 深入 和 相关 的 蛋白 质 工 程 及 药物 设计 提供 了 可 贵 的 结构 基础 。 胰岛 素 晶 体 结构 是 我 国 科 学 工作 者 独立 完成 的 第 一 个 蛋白 质 的 三 维 结构 , 它 使 我 国 成 为 早期 (20 世纪 60 年 代 末 ) 涉足 生物 大 分 子 三 维 结构 领域 的 少数 国家 之 一 。 著 名 晶体 学 家 、 诺 贝尔 奖 获 得 者 D. 霍 希 人 金 (D. Hodgkin) 教授 先后 几 次 访问 中 国 并 专程 来 核对 比较 两 家 实验 室 分 别 获 得 的 研究 结 果 , 认 为 中 国 的 电子 密度 图 “质量 非常 好 ”, 与 北京 的 结果 进行 核对 比较 是 “非常 有 价值 的 ”, 并 在 《自然 》 杂 志 上 发 表 专文 介绍 中 国 的 胰岛 素 研究 , 认 为 三 方 二 锌 胰岛 素 晶体 结 构 的 论文 和 1965 年 的 胰岛 素 全 合成 的 论文 388 一 样 是 “十 分 出 色 的 胰岛 素 论 文思 由 中 国 科 学 院 主持 的 “胰岛 素 晶 体 结构 分 析 研 究 成 果 鉴 定 意 见 ” 的 评价 是 “胰岛 素 晶体 结构 的 测定 是 继 我 国 在 世界 上 第 一 个 人 工 合成 了 蛋白 质 一 一 结晶 牛 胰岛 素 后 , 在 测 定 蛋 白质 晶体 结构 的 研究 方面 赶 超 世 界 先 进 水 平 的 又 一 较为 重要 的 成 果 ;, 这 为 研究 胰岛 素 结构 与 功能 的 关系 提供 了 新 的 有 利 条 件 , 而 且 也 为 今后 研究 生物 大 分 子 空间 结构 打下 了 基础 ”。 胰岛 素 晶 体 结构 的 测定 及 随后 开展 的 三 维 结构 与 功能 关系 的 研究 , 获 得 了 科学 界 的 充分 肯定 和 高 度 评价 。 胰 岛 素 晶体 结构 协作 组 首先 于 1978 年 获 全 国 科 学 大 会 奖 。 随 后 , “ 猪 胰岛 素 晶 体 结构 测定 ? 获 国家 自然 科学 奖 二 等 奖 (1982),“1. 2 和 高 分 辩 率 高 精度 的 胰 岛 素 晶体 结构 研究 ” 获 中 国 科 学 院 科 技 进步 一 等 奖 (1986) 。 随 后 以 高 分 辨 率 和 去 五 肽 胰 岛 素 为 主 的 研究 工作 又 获 1989 年 度 国 家 自 然 科学 二 等 奖 。 这 些 奖 项 是 对 胰岛 素 三 维 结 构 研 究 的 充分 肯定 和 最 好 的 评价 , 也 在 生物 大 分 子 唱 体 学 和 胰岛 素 研 究 史 上 记录 下 了 中 国 科学 工作 者 闪光 的 足迹 。 实 际 上 , 胰 岛 素 晶体 结构 的 测定 标志 着 中 国 的 蛋白 质 唱 体 学 研究 的 正式 开始 , 也 为 后 来 我 国 结构 生物 学 研究 的 开展 黄 定 了 基础 。 参考 文献 北京 胰岛 素 结构 研究 组 :《 中 国 科 学 》(B 辑 ), (1 光 琶 32 920 和 072 北京 胰岛 素 结构 研究 组 :《 中 国 科 学 》(B 辑 ), (6): 591 一 609,1974。 常 文 瑞 等 ;《 中 国 科 学 》(B 辑 ),(7) : 719 一 728, 1986。 Stuart,D. , 戴 金 壁 等 : 《中 国 科 学 》 (B 辑 ), (1): 24 一 31,1984。 梁 栋 材 等 ;《 中 国 科 学 》(B 辑 ),(7) : 715 一 723, 1991 。 梁 栋 材 等 :人 中国 科 学 》(B 辑 ),(4): 374 一 381, 1991。 中 国 科 学 院 ;《 胰 岛 素 晶 体 结构 分 析 研 究 成 果 鉴 定 意 见 》,1971 。 ( 常 文 瑞 ) 酵母 丙 氨 酸 转 移 核糖 核酸 的 人 工 全 合成 《Total Synthesis of Yeast Alanine Transfer Ribonucleic Acid ) 我 国 于 1965 年 人 工 全 合成 牛 胰岛 素 并 获得 与 天 然 完 全 相同 的 结晶 , 这 是 在 世界 上 首次 人 工 合成 蛋白 质 。 紧 接着 , 我 国 科 技工 作者 开始 讨论 如 何 实现 核酸 的 人 工 合成 , 因 为 核酸 和 蛋白质 是 生命 活动 的 最 基本 物质 。 当 大 们 能 够 自由 地 用 人 工 手 段 合 成 和 蛋白质 和 核酸 时 , 虽 然 离合 成 生命 或 生命 的 最 小 单位 一 一 细胞 还 为 期 其 远 , 但 要 合成 病毒 〈 包 括 类 病毒 和 须 病 毒 ) 这 类 携带 遗传 信息 的 活性 物质 应 该 是 为 期 不 远 了 。 1968 年 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 启动 并 联络 一 些 单位 对 * 人 工 合成 核酸 ”的 问题 展开 了 广泛 的 讨论 , 这 些 单位 是 : 中 国 科学 院 上 海 细胞 生物 学 研究 所 、 中 国 科学 院 上 海 有 机 化 学 研究 所 、 中 国 科 学 院 生 物 物理 学 研究 所 (北京 ) 及 北京 大 学 生物 学 系 。 其 后 , 为 了 能 够 提供 核酸 合成 所 需 原料 一 一 核 苷 酸 , 上 海 化 学 试剂 二 厂 也 加 入 这 个 行列 。 经 过 深入 讨论 , 决 定 以 “酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 ”为 合成 对 象 。 因 此 , 我 国 的 “酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 的 人 工 合成 ”科研 项 目 是 由 4 个 研究 所 、1 个 大 学 和 1 个 工厂 共同 参与 并 最 终 完成 的 。 参 加 人 数 难以 计算 , 从 发 表 论文 的 署名 人 数 统计 , 主要 研究 者 有 30 到 40 人 。 本 工作 于 1981 年 完成 , 共 用 了 10 多 年 时 间 。 合成 对 象 的 选择 ”要 合成 核酸 , 选 择 好 合成 对 象 是 非常 重要 的 。 选 择 “ 酵 母 丙 氨 酸 转移 核糖 核酸 ”( 酵 母 tRNA4) 为 合成 对 象 的 依据 是 :1. 为 什么 选择 RNA 而 不 是 DNA3? 虽然 人 工 合成 DNA 比 合成 RNA 容易 得 多 (因为 DNA 中 没有 2'- 羟 基 , 也 没有 或 很 少 含 有 稀有 成 分 ), 但 当时 还 没有 一 个 DNA 分 子 的 序列 被 测定 , 到 1977 年 第 一 个 DNA 全 序 列 才 由 英国 Sanger ( 诺 贝 尔 奖 获得 者 ) 工作 组 完成 , 它 是 wpX-174 噬菌体 DNA,, 由 5 386 个 核 苷 酸 排列 而 成 。2. 为 什么 选择 “转移 核 糖 核酸 (tRNA)” 而 不 是 其 他 RNA? 因为 tRNA 分 子 较 小 , 功能 明确 , 并 易于 在 实验 室 测定 其 生物 活性 ;同时 tRNA 表现 功能 时 与 其 他 许多 生物 大 分 子 有 密切 关系 , 为 进一步 开展 tRNA 的 结构 与 功能 研究 创造 有 利 条 件 。 但 tRNA 中 含有 较 多 的 稀有 成 分 , 给 工 作 带 来 困难 , 不 过 与 其 他 困难 相 比 , 这 种 困 难 还 不 难 解决 。3. 最 后 选择 “酵母 两 所 酸 转 移 核糖 核酸 (酵母 RNAA)” 为 合成 对 象 。 酵 母 tRNA 包 是 世界 上 第 一 个 被 测定 全 序列 的 RNA 分 子 , 是 由 美国 Holley 领导 的 工作 组 于 1965 年 完成 的 ,虽然 其 后 该 tRNA 序列 有 两 处 被 修正 , 但 鉴于 该 工作 的 开创 性 及 其 意 义 ,1968 年 被 授予 诺 贝 尔 生 理学 或 医学 奖 (与 发 现 和 破译 遗传 密码 的 两 位 科学 家 共同 分 享 ) 。 酵母 tRNA^* 来 源 于 酵母 , 含量 较 高 , 也 比较 容易 提取 和 和 制备。 酵母 {RNA 沁 能 形 成 三 叶 草 形 的 二 级 结构 ( 见 图 15), 它 在 丙 氢 酰 tRNA 合成 酶 催化 下 接受 丙 氨 酸 , 并 能 携 带 接收 的 丙 氨 酸 进 入 核糖 体 合 成 蛋白 质 。 合成 战略 “酵母 tRNA4A 有 76 核 苷 酸 长 , 其 中 含 7 种 9 个 稀有 成 分 〈 见 图 15): mlGp (1- 甲 基 Gp)、 两 分 子 Dp (二 氯 Up)、 miGp (2,2- 二 甲 基 Gp)、Ip〈 肌 苷 酸 ) 、mlIp (1- 甲 基 肌 苷 酸 )、 两 分 子 yp ( 假 尿 苷 酸 ) 、Tp (胸腺 喀 啶 核 苷 酸 ) 。 在 确定 了 合成 对 象 之 后 , 根据 当时 的 文献 报道 和 我 们 的 工作 基础 , 提 出 的 合成 战略 如 下 : 1. 用 化 学 法 和 化 学 与 酶 389 8 ~ 修 -一 mg acacoaaa 人 A C CG A 忆 人 U 70 G C U 人 加 ae 局 区 己 卫 癌 - 算 避 : 图 15 ”酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 (酵母 RNAA) 的 结构 图 促 相 结合 的 手段 合成 包括 含有 稀有 碱 基 的 小 片段 (长 度 为 2 一 8 个 核 苷 酸 ); 2. 用 T4 RNA 连接 酶 将 小 片段 连接 成 较 大 的 片段 〈 长 度 为 9~19 个 核 苷 酸 );3. 用 T4RNA 连接 酶 将 较 大 片段 连接 成 两 个 半分 子 ; 4. 最 后 , 用 T4 RNA 连接 酶 将 两 个 半分 子 连接 成 为 整 分 子 酵母 RNA^*。 上 述 合成 战略 是 在 经 过 一 段 时 间 的 工作 实践 后 逐步 完善 的 。 我 们 认为 , 酶 促 合 成 和 化 学 合成 一 样 都 是 人 工 合成 ,T4 RNA 连接 酶 只 是 一 个 工具 酶 。 合 成 之 前 , 我 们 对 T4 RNA 连接 酶 的 催化 性 质 进行 了 非常 深入 的 研究 , 同 时 发 现 , 这 个 酶 不 但 可 以 连 接 普通 的 核 苷 酸 , 也 能 连接 以 稀有 核 苷 酸 为 接头 的 小 片段 .至 于 如 何 将 酵母 tRNA 冬 的 76 个 核 苷 酸 分 段 , 关 键 是 确定 两 个 半分 子 的 连 接 位 点 。 根 据 文献 报道 和 我 们 的 大 量 工 作 , 确 定 接头 处 是 反 密 码 子 IGC 的 GZXC 之 间 〈 见 图 15 的 下 部 ), 即 先 合成 5" 半 分 子 汪 TIG” 和 要 3' 半 分 子 :“C 一 一 ”, 最 后 在 T4 RNA 连接 酶 催化 下 连接 成 整 分 子 :“ 一 一 IGC 一 一 ”。 两 个 半分 子 的 合成 战略 , 即 片段 的 接头 设计 ,是 考虑 了 许多 因素 后 决定 的 。 原料 的 制备 ”在 确定 的 合成 路 线 中 , 直 接 采 用 普通 核 苷 酸 和 稀有 核 苷 酸 为 原材料 进 行 合成 , 而 不 采用 在 合成 之 后 再 用 酶 修饰 的 方法 。 在 60 年 代 末 和 70 年 代 初 , 本 工作 所 需 原料 不 可 能 进口 。4 种 主要 核 苷 酸 是 在 上 海 化 学 试剂 二 厂 从 建立 设备 后 开始 生产 的 。 然 后 , 在 实验 室 制备 7 种 稀有 核 苷 酸 或 核 背 , 它 们 的 制备 方法 见 表 6。 小 片段 的 合成 ”通常 采用 磷酸 二 酯 法 或 改进 的 磷酸 二 酯 法 合成 一 些 2 一 4 个 核 苷 酸 的 小 片段 , 这 些 片段 都 经 过 柱 层 析 等 分 离 手 段 进 行 纯化 , 并 经 过 严格 的 分 析 鉴 定 。 有 一 些 片 段 用 磷酸 二 酯 法 合成 有 困难 , 则 利用 一 表 6_ 酵母 丙 氨 酸 转移 核糖 核酸 (酵母 {RNA 人 ) 合成 原料 的 制备 核 苷 酸 Ap、GPp、Cp、UP mlIGP (1- 甲 基 Gp) DPp (二 氧 Up) m3iG (2,2- 二 甲 基 G 核 苷 ) Ip〈 肌 苷 酸 ) m:Ip 〈1- 甲 基 肌 苷 酸 ) yp“〔 假 尿 苷 酸 ) Tp (胸腺 喀 啶 核 苷 酸 ) 制备 方法 酶 水 解 酵母 RNA, 阳 离子 交换 树脂 分 离 Gp 甲 基 化 UP 催化 氢化 由 SG 核 苷 分 步 甲 基 化 Ap 脱 氮 Ip 甲 基 化 从 人 尿 中 分 离 出 少 , 然 后 磷酸 化 Up 的 5 位 甲 基 化 < 合成 路 线 需要 用 mg;#G (2,2- 二 甲 基 G 核 苷 ) , 而 不 是 m;zGp (2,2- 二 甲 基 Gp)。 390 些 工具 酶 (不 是 上 面 所 提 到 的 T4 RNA 连接 酶 ) 辅助 合成 , 从 而 得 到 一 些 3 一 8 个 核 苷 酸 的 小 片段 。 较 大 片段 的 合成 用 T4 RNA 连接 酶 将 小 片段 连接 成 较 大 片段 。 由 于 T4 RNA 连接 酶 连接 两 个 片段 时 要 求 一 个 片段 带 3'- 羟 基 (OH) , 另 一 个 片段 带 5 -磷酸 (P), 所 以 必须 使 要 连接 的 两 个 小 片段 符合 这 个 要 求 。 如 需要 得 到 5 带 磷 酸 的 片段 , 可 用 T4 多 核 苷 酸 激 酶 催化 产生 。 酵母 tRNA 两 个 半分 子 的 合成 ”按照 合成 战略 , 首先 合成 两 个 半分 子 .5' 半 分 子 是 1 一 35 序列 ,3' 半 分 子 是 36 一 76 序列 〈 见 图 15)。 5 半分 子 的 合成 : 先 合成 3 个 较 大 片段 , 它们 是 1 一 13 序列 、14 一 22 序列 和 23 一 35 序 列 〈 数 字 代表 酵母 tRNA4 中 的 编号 , 见 图 15), 然 后 按照 T4 RNA 连接 酶 的 催化 要 求 , 逐步 连接 成 5% 半 分子。 因为 天 然 的 酵母 tRNA 沁 的 5 端 是 带 磷酸 基 的 , 所以, 最 后 还 要 用 T4 多 核 苷 酸 激酶 催化 生成 5 端 磷 酸化 的 酵母 RNAY 5' 半 分 子 。 合 成 中 的 每 一 步 产 物 都 经 过 聚 丙烯 酰胺 凝 胶 电泳 分 离 纯 化 , 最 后 , 将 它 与 5 磷酸 化 的 天 然 3' 半 分 子 (从 天 然 的 酵母 tRNA " 酶 解 分 离 得 到 ) 一 起 “退火 ” 处 理 , 使 它们 碱 基 配对 , 然 后 在 T4 RNA 连 接 酶 催化 下 使 两 个 半分 子 连 接 成 酵母 tRNA 对 的 完整 分 子 (其 中 一 半 人 工 , 一 半天 然 ) 。 活 性 测定 表明 , 连接 产物 具有 接收 两 氨 酸 并 将 丙 氨 酸 转 移 到 蛋白 质 中 的 生物 活性 。 3' 半 分子 的 合成 : 先 合成 3 个 较 大 片段 , 它们 是 36 一 45 序列 、46 一 57 序列 和 58 一 76 序列 数字 代表 酵母 tRNA 汉中 的 编号 ,, 见 图 15), 用 T4 RNA 连接 酶 将 这 三 个 片段 逐步 连 接 得 到 3' 半 分子 。 和 5 半分 子 合成 相同 , 每 一 步 得 到 的 产物 都 经 过 聚 丙烯 酰胺 凝 胶 电泳 分 离 纯化 , 最 后 , 将 它 与 天 然 的 3' 带 羟基 的 5' 半 分 子 〈 从 天 然 的 酵母 tRNA4 酶 解 分 离 得 到 ) 一 起 “退火 ”处 理 , 使 它们 碱 基 配 对 , 然 后 在 T4 RNA 连接 酶 催化 下 使 两 个 半分 子 连接 成 酵母 tRNA“^ "的 完整 分 子 (其 中 一 半天 然 , 一 半 人 工 )。 活 性 测定 表明 , 连接 产物 具有 接 收 丙 氨 酸 并 将 丙 氨 酸 转移 到 和 蛋白质 中 的 生物 活性 。 酵母 tRNA 的 人 工 全 合成 ”上述 得 到 的 两 个 半分 子 一 一 5 半分 子 和 3' 半 分 子 , 分 别 经 过 结构 和 活性 鉴定 ,证 明 是 正确 的 之 后 , 将 两 个 半分 子 “ 退 火 ” 配 对 处 理 , 在 适当 条 件 下 , 用 T4 RNA 连接 酶 催化 连接 成 全 合成 的 酵母 RNA“^" 整 分 子 。 全 合成 实验 重复 进 行 多 次 , 并 对 各 种 反应 条 件 〈 两 个 半分 子 浓 度 、T4 RNA 连接 酶 浓度 、 温 度 、 时 间 等 ) 进 行 了 反复 摸索 , 合 成 产 率 可 达 50% 。 产 物 经 过 聚 丙烯 酰胺 凝 胶 电 泳 分 离 纯 化 。 结 构 分 析 (包括 : 链 长 、 末 端 测定 和 毗邻 分 析 ) 及 活性 鉴定 〈 包 括 : 接收 丙 氨 酸 的 活性 和 将 丙 氢 酸 渗入 到 和 蛋白质 的 活性 ) ,都 证 明 人 工 合成 得 到 的 酵母 RNA^ 分 子 与 天 然 的 酵母 RNA^ 分 子 完 全 相同 .与 天 然 分 离 的 酵母 RNA^" 整 分 子 以 及 由 两 个 天 然 半 分 子 连接 成 的 酵母 tRNA2 整 分 子 相 比较 ,人 工 半 合成 和 全 合成 的 酵母 (RNA 携带 丙 氨 酸 渗 人 到 蛋白 质 的 相对 活性 〈%%) 如 表 7: 表 7 ”酵母 tRNA4A 相 对 活性 〈% ) 天 然 的 酵母 tRNAA 天 然 5 半 分子 和 天 然 3' 半 分 子 连接 成 的 酵母 tRNA 57 100 天 然 55 半 分子 和 人 工 3' 半 分 子 连 接 成 的 酵母 tRNAA 60 106 人 工 全 合成 的 酵母 tRNA 笠 样 品 1 人 工 全 合成 的 酵母 tRNAA 样 品 2 52 91 60 106 Si| 结果 表明 , 由 人 工 5' 半 分 子 和 人 工 3' 半 分 子 连接 成 的 酵母 tRNA4Ae( 即 人 工 全 合成 ), 具有 与 天 然 5 半 分 子 和 天 然 3' 半 分子 连接 成 的 酵母 RNA 沁 完全 相同 的 生物 活性 。 需 要 说 明 的 是 , 由 两 个 半分 子 〈 无 论 天 然 的 或 人 工 的 ) 连 接 得 到 的 酵母 tRNA 从 的 生物 活性 低 于 天 然 的 酵母 RNA^ ,是 由 于 两 个 半分 子 不 可 能 完全 连接 成 完整 分 子 , 反 应 中 存在 的 游离 的 半分 子 是 没有 将 丙 氮 酸 渗 人 到 和 蛋白质 中 的 生物 活性 的 。 合成 工作 是 在 1981 年 完成 的 。 结 果 表 明 , 我 国 继 1965 年 在 世界 上 首次 合成 蛋白 质 一 一 结晶 牛 胰岛 素 后 , 又 在 世界 上 首次 合成 了 核酸 一 一 酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 (酵母 tRNA^ ) 。 酵 母 丙 氨 酸 转移 核糖 核酸 的 人 工 全 合成 的 成 功 , 凝 聚 着 我 国 科技 工作 者 的 集 体 智慧 和 严谨 的 科学 态度 。 本 工作 的 完成 受 到 国际 上 的 重视 并 给 予 很 高 的 评价 。 本 成 果 获得 了 1984 年 中 国 科 学 院 重 大 科技 成 果 一 等 奖 、1987 年 国家 自然 科学 一 等 奖 和 1991 年 陈嘉庚 生命 科学 奖 。 参考 文献 王 德 宝 等 (中国 科学 》(CB 辑 ) ,(5):385 一 398, 1983。 王 德 宝 等 (中 国 科 学 》(B 辑 ) ,(5) :409 一 417, 1983。 申 庆 祥 等 ;( 中 国 科 学 》(B 辑 ) ,(5) :399 一 409, 1983 。 王 德 宝 :《 化 学 通报 》,10: 8 一 13 ,1983。 Qi G. R. ( 郑 国 荣 ),Liu,W. Y. ( 刘 望 夷 ), Wang,T. P. (和 王 德 宝 ) : Thirty years of study of ribonucleic acids, In :Tsou,C.L. ( 邹 承 和 鲁 ) : Cxzrezzt Biochemaical Reseazcjzz Cjiza (中 国 现代 生物 化 学 研究 》) ,Academic Press,New York,1989 。 ( 祁 国 荣 ) 39 多 固氮 结 瘤 基因 的 结构 与 调控 (Structure and Regulation of Nod Genes in Nitrogen- Fixation ) 共生 国 气 研究 的 背景 ”生物 固氮 是 指 自 然 界 中 的 一 些微 生物 如 固氮 菌 和 根瘤 菌 与 高 等 植物 共生 后 , 能 在 常温 、 常 压 下 高 效 地 使 大 气 中 的 氮 转 变 为 植物 可 吸收 的 氮 。 每 年 生 物 固氮 为 所 有 生物 提供 的 固定 氮 占 全 球 总 固 氮 量 的 60% 。 因 此 生物 固氮 机 理 的 阐明 不 仅 可 为 农业 氮肥 的 生产 提供 一 有 效 的 办 法 , 而 更 有 应 用 价值 的 是 利用 固氮 基因 工程 扩大 具 有 固氮 能 力 的 宿主 植物 的 范围 , 如 使 禾 本 科 植物 具有 固氮 能 力 等 。 正 是 由 于 生物 固氮 这 一 课题 的 巨大 现实 意义 和 科学 价值 , 国 际 上 曾 几 度 掀起 固氮 研究 的 热潮 , 在 过 去 的 30 多 年 中 生物 固氮 研究 有 了 飞速 的 进展 。 它 已 成 为 一 个 多 学 科 的 综合 性 研究 项 目 , 正 分 别 在 分 子 、 细 胞 、 个 体 和 生态 等 多 层次 水 平 上 , 从 微观 到 宏观 开展 研究 。 当 前 生物 固氮 研究 主 题 主 要 转向 共生 固氮 的 研究 , 这 是 因为 首先 共生 固氮 的 固氮 效率 要 比 自生 固氮 的 效率 高 , 因 而 更 具有 农业 上 洪 在 的 应 用 价值 。 其 次 , 像 根瘤 菌 一 豆 科 植物 这 样 的 共生 关系 提 供 了 研究 植物 与 微生物 是 如 何 相互 作用 的 一 个 很 好 的 模型 , 而 且 共 生 关 系 的 研究 为 植物 和 微生物 的 进化 也 提供 了 一 个 证 据 。 共生 固氮 过 程 是 一 个 非常 复杂 的 过 程 , 涉及 结 瘤 和 固氮 两 个 过 程 : 结 瘤 过 程 是 共生 关系 建立 的 过 程 , 即 共生 固氮 微生物 侵 染 宿 主 植物 的 根部 , 诱 导 根 瘤 产 生 , 建 立 共生 关 系 ; 而 固氮 过 程 是 在 根瘤 这 样 一 个 低 氧 环境 下 , 根 瘤 菌 在 电子 传递 链 和 一 系列 酶 的 作用 下 将 氮 还 原 成 植物 可 吸收 的 氮 。 根瘤 菌 与 豆 科 植物 形成 共生 的 早期 即 共 生 关 系 的 建立 过 程 是 有 种 属 特异 性 的 , 即 茶 一 种 属 的 根瘤 菌 只 能 在 一 定 的 宿主 植物 上 续 瘤 , 而 每 一 种 宿主 植物 也 只 能 被 一 定 的 根瘤 菌 所 侵 染 。 这 种 特异 性 的 相互 识别 和 作用 包 括 了 一 系列 的 复杂 而 有 序 的 低 分 子 量 的 信和 号 分 子 的 交换 。 其 中 有 两 类 信和 号 分 子 在 这 种 特 异 相互 识别 中 起 了 很 重要 的 作用 : 一 类 是 豆 科 植 物 根部 分 泌 的 化 合 物 类 黄酮 , 另 一 类 是 根瘤 菌 合成 并 分 泌 的 寡 糖 分 子 一 一 结 瘤 因 子 。 类 黄酮 是 豆 科 植物 根系 自主 分 泌 的 一 些 三 环 芳香 族 化 合 物 , 根 瘤 菌 正 是 由 于 对 类 黄 酮 和 根部 分 泌 的 酚 类 化 合 物 的 趋 化 性 而 集中 于 植物 的 根部 。 而 类 黄酮 则 直接 作用 于 结 瘤 基因 调控 蛋白 NodD ,调节 其 他 结 瘤 基因 的 表 达 。 而 且 每 一 种 根瘤 菌 的 NodD 蛋白 只 有 在 它 的 专 一 性 宿主 植物 分 泌 的 类 黄酮 存在 下 才 表现 出 最 高 的 活性 。 结 瘤 因 子 是 一 类 特殊 的 窒 糖 分 子 , 它 由 3 一 6 个 N- 乙 酰 葡萄 糖 胺 聚合 而 成 , 由 根瘤 菌 的 结 瘤 基因 产物 负责 合成 并 分 泌 到 根瘤 菌 细胞 之 外 。 结 瘤 因 子 不 仅 能 够 诱导 植物 根部 皮层 细胞 的 分 裂 导 致 根 毛 形 变 , 还 能 诱导 植物 结 瘤 素 基因 的 表达 。 而 结 瘤 因 子 的 宿主 专 一 性 则 体现 在 其 寡 糖 分 子 结 构 的 修饰 , 不 同 的 修饰 方式 由 专 一 的 结 瘤 基 因 来 控制 。 根瘤 菌 与 豆 科 植物 在 建立 共生 关系 即 根 瘤 发 育成 熟 之 后 , 根 瘤 菌 转变 为 类 菌 体 在 根 瘤 中 进行 固氮 。 根 瘤 菌 与 豆 科 植物 有 许多 基 因 参 与 了 这 一 个 过 程 , 在 根瘤 菌 方面 主要 是 结 瘤 基因 和 固氮 基因 , 而 在 豆 科 植物 方面 则 是 结 瘤 素 基因 。 国 氢 结 瘤 基因 研究 的 国际 与 国内 进展 我 国 在 70 年 代 协 调 组 织 的 化 学 模拟 生物 固 氮 研 究 取 得 了 很 大 的 成 就 , 并 且 现 在 仍然 是 仿生 学 中 一 个 很 重要 的 研究 分 支 。 进入 80 年 代 后 , 特 别 是 分 子 生物 学 的 介入 , 使 得 生物 固氮 的 研究 取得 了 很 大 的 突破 , 主 要 有 : 鉴 定 了 根瘤 菌 中 与 结 瘤 、 固 氮 、 代 谢 相 关 的 基 因 群 ,并 对 它们 的 调控 机 制 有 了 不 少 的 了 解 ; 发 现 植物 中 的 一 些 根瘤 素 基因 参与 了 根瘤 的 发 育 ; 鉴定 了 根瘤 菌 与 豆 科 植物 之 间 特 异 识 别 的 决定 因子 一 一 结 瘤 因 子 。 国 内 及 国外 关 于 固氮 结 瘤 基 因 的 结构 与 调控 研究 进展 如 下 。 根瘤 菌 方面 参与 根瘤 形成 的 基因 现在 已 被 大 部 分 鉴定 , 称 为 结 瘤 基因 。 最 早 的 结 瘤 基因 是 通过 Tn5 转 座 子 插 人 突变 方法 从 更 豆 根 瘤 菌 和 董 蒂 根瘤 菌 中 分 离 得 到 的 。 在 此 之 后 , 大 量 的 不 同 菌 属 的 结 瘤 基 因 通 过 转 座 子 突变 、 功 能 互补 分 析 、 蜡 源 探 针 杂交 筛选 基因 组 文库 .DNA 序列 比较 分 析 等 方法 得 以 发 现 . 根 据 这 些 结 瘤 基 因 对 共生 结 瘤 的 影响 , 它们 可 分 为 三 类 :一 类 为 结 瘤 所 必需 的 基因 ,, 称 为 共同 结 瘤 基 因 , 失 活 这 类 基因 将 导致 不 能 形成 根瘤 , 但 是 这 类 基因 可 以 在 不 同 的 根 瘤 菌 属 间 相 互 交 换 , 如 zod4BC; 另 一 类 为 宿 主 专 一 结 瘤 基因 , 这 类 基因 的 突变 不 会 影响 根瘤 的 形成 ,但 会 改变 根瘤 菌 的 宿主 范围 ,如 10dFER 、70odPQ 万 等; 最 后 一 类 为 影响 根瘤 数量 的 结 瘤 基 因 , 这 类 结 瘤 基因 的 失 活 会 导 致 延 滞 结 瘤 或 根瘤 数量 的 变化 , 这 类 基因 在 不 同 的 根瘤 菌 属 中 各 不 相同 。20 世纪 , 根 瘤 菌 中 大 约 有 四 十 几 个 基因 被 鉴定 为 结 瘤 基 因 , 结 合 遗传 和 生化 方法 对 这 些 基 因 的 功能 做 了 详细 的 研究 。 其 中 大 部 分 的 基因 参与 了 信和 号 分 子 结 瘤 因 子 的 合成 。 如 xz*od4BC 基因 的 产物 NodA、NodB、NodcC 负责 合成 结 瘤 因 子 的 骨架 ;在 各 种 宿主 专 一 结 瘤 基 因 的 控制 下 , 对 结 瘤 因子 的 骨架 进行 各 种 修饰 , 如 zodFEF 控制 结 瘤 因 子 非 还 原 端的 N- 乙 酰基 取代 物 的 脂肪 烃 链 的 不 饱和 化 ,zodPQ 瓦 参 与 还 原 端 乙 酰 葡 萄 糖 胺 残 基 的 磺 酰 基 化 。 而 zaodD 基因 是 一 最 特殊 的 结 瘤 基 因 , 它 本 身 产物 不 直接 参与 结 瘤 过 程 , 而 是 影响 其 他 结 瘤 基 因 的 表达 , 因 此 是 典型 的 调控 基因 。 尽管 从 形态 上 看 , 结 瘤 是 一 极其 复杂 的 过 程 ,但 其 遗传 上 的 决定 基因 却 并 不 复杂 , 均 393 局 限 在 不 大 的 DNA 区 域 中 .更 豆 根瘤 菌 和 三 叶 草 根瘤 菌 分 别 以 不 到 6 kb 和 14 kb 的 共生 质粒 上 的 DNA 片段 就 可 使 失去 结 瘤 能 力 的 菌株 重新 获得 在 更 豆 和 三 叶 草 上 结 瘤 的 能 力 。 通 常 结 瘤 基因 在 快 生 型 根瘤 菌 中 位 于 共 生 大 质粒 上 , 而 在 慢 生 型 根瘤 菌 中 则 位 于 染 色 体 上 , 两 侧 都 是 固氮 基因 。 在 共生 质粒 上 的 结 瘤 基 因 连 续 分 布 ,分 别 属于 几 个 操纵 子 , 受到 精确 的 调控 。 尽 管 各 个 结 瘤 基因 的 精细 调控 机 制 在 不 同 的 根瘤 菌 中 不 尽 相 同 , 但 从 遗传 学 上 已 经 证 明 几乎 所 有 的 结 瘤 基 因 的 表 达 都 受到 NodD 蛋白 和 诱导 分 子 类 黄酮 的 调 控 。 绝 大 多 数 结 瘤 基 因 在 根瘤 菌 自由 生长 时 并 不 表达 , 而 zodD 基因 是 一 例外 , 它 通 常 是 组 成 性 表达 的 , 即 在 正常 的 生长 条 件 下 它 能 被 转录 。?zodD 基因 在 不 同 的 根瘤 菌 中 存在 不 同 的 拷贝 数 , 它 的 产物 NodD 蛋白 根据 同 源 性 比较 分 析 被 列 为 原核 LysR 转录 调控 重 白 家 族 的 一 员 。 这 一 家 族 的 成 员 大 多 数 是 激 活 和 蛋白, 它们 有 一 些 共同 的 特性 : 1, 和 蛋白 N 端 都 有 螺旋 一 转折 一 螺旋 的 典型 DNA 结合 域 ; 2. 它们 发 挥 激活 功能 时 都 需要 小 分 子 的 诱导 ; 3. 通常 具有 自身 负 反 馈 调 控 且 其 本 身 的 转录 与 受 其 调控 的 基因 的 方向 相反 ; 4. 在 它们 靶 DNA 位 点 上 存在 共同 的 序列 特征 , 称 为 LysR 结构 域 。 尽 管 xodD 基因 在 根瘤 菌 中 是 组 成 性 表达 的 , 但 它 本 身 的 表达 调控 在 不 同 的 菌 种 、 不 同 的 菌株 乃至 同一 菌株 中 不 同 70cd 忆 拷贝 间 都 不 尽 相 同 , 这 也 反映 了 结 瘤 调控 的 复杂 性 。 如 吏 豆 根瘤 菌 和 三 叶 草 根瘤 菌 中 惟一 拷贝 的 zodD 基因 本 身 是 负 反馈 调 控 , 即 zodD 基因 的 产物 抑制 其 自身 的 表达 。 菜豆 根瘤 菌 和 慢 生 型 大 豆 根瘤 菌 的 zo&D1 基因 却 可 以 在 某 些 类 黄酮 的 存在 下 刺激 其 本 身 的 表达 。 而 在 彰 薪 根瘤 菌 中 有 4 个 拷贝 的 zioiD 基因 ,其 中 xzo&PD3 与 yyrM 构成 正 反 馈 回路 互相 调节 , 在 某 些 菌株 中 zxoR 抑制 394 0odgD1 和 xzodD2 的 表达 。 上 海 生 化 所 利用 族 胶 延 滞 、 足迹 保 护 、 体 外 转录 以 及 DNA 定点 突变 等 技术 研究 了 更 豆 根瘤 菌 的 zodD 基因 的 调控 , 提 出 了 一 个 精细 的 调控 回路 来 解释 其 负 反 馈 机 制 : 含有 c70 的 RNA 聚合 酶 首先 转录 xzodD 基因 , 当 其 产物 NodD 蛋白 达到 一 定 的 量 时 , 会 与 RNA 聚合 酶 竞争 结合 xzoZD 基因 的 启动 子 , 阻 止 RNA 聚合 酶 再 度 结合 DNA 转录 xzodD, 从 而 达到 抑制 其 本 身 表 达 的 目的 。 在 这 一 过 程 中 , 还 发 现 一 类 似 组 蛋 白 的 蛋白 因子 Px 参与 了 xzocD 基因 的 调控 , 即 在 较 低 的 浓度 下 能 刺激 zodD 基因 的 转录 。 诱导 性 的 结 瘤 基 因 表 达 比 较 复 杂 , 但 它 们 的 激活 却 需要 三 个 必要 条 件 : 完整 的 顺 式 元 件 (nod box)、NodD 蛋白 和 植物 诱导 分 子 .NodD 蛋白 与 植物 诱导 分 子 相 互 作用 后 , 刺激 诱导 性 的 结 瘤 基因 的 表达 , 构 成 了 最 基 本 的 结 瘤 基 因 调 控 机 制 。 在 此 基础 上 , 还 有 许多 其 他 的 调控 回路 控制 着 结 瘤 基因 的 表 达 。 比 如 在 慢 生 型 大 豆 根瘤 菌 中 ,NodV 和 NodW 组 成 一 个 二 元 调控 系统 控制 结 瘤 基 因 的 表达 。 然 而 表达 后 的 结 瘤 基因 的 及 时 关 闭 对 于 有 效 根瘤 的 形成 也 至 关 重 要 。 结 瘤 基 因 过 度 表 达 产 生 的 过 量 的 结 瘤 因 子 , 会 引起 植物 启动 防御 系统 来 对 抗 结 瘤 因 子 , 而 导致 有 效 根 瘤 不 能 形成 。 这 能 部 分 解释 为 什么 在 由 根瘤 菌 转变 为 类 菌 体 时 结 瘤 基 因 被 大 量 地 抑制 。 因 此 适时 关闭 结 瘤 基 因 的 表达 与 启动 结 瘤 基因 的 表达 一 样 重要 。 然 而 是 什么 因子 启动 结 瘤 基因 的 关闭 , 如 同 结 瘤 基 因 是 如 何 被 NodD 蛋白 与 植物 诱导 分 子 刺 激 表达 一 样 , 到 目前 并 不 了 解 得 很 清楚 。 但 曾 观 察 到 诱导 分 子 类 黄酮 在 高 浓度 时 能 够 解 离 NodD 蛋白 与 目标 DNA 的 结合 . 在 此 基础 上 , 洪 国 藩 等 提出 一 模型 解释 结 瘤 基 因 的 激活 机 制 , NodD 蛋白 结合 DNA 后 , 阻止 RNA 聚合 酶 对 zxodD 的 转录 。 但 结合 诱导 分 子 后 ,NodD 蛋白 发 生 构 型 变化 脱离 DNA 或 者 使 DNA 产 生 构 象 变 化 ,使 得 RNA 聚合 酶 能 够 重新 结合 诱导 基因 的 启动 子 并 启动 其 转录 。 结 瘤 过 程 为 根瘤 菌 和 豆 科 植物 共生 双方 建立 起 共生 关系 之 后 ,根瘤 菌 转变 为 类 菌 体 , 此 时 结 瘤 基 因 几 乎 都 被 关闭 , 而 另外 一 类 共 生 基 因 一 一 固氮 基因 则 被 激活 表达 。 根 瘤 菌 固氮 基因 的 研究 得 益 于 某 些 基因 同 肺炎 克 氏 固氮 杆菌 固氮 基因 有 同 源 性 , 即 两 者 的 相关 基因 有 很 高 的 相似 性 。 据 此 将 根瘤 菌 的 固氮 基因 分 为 两 类 : 一 类 是 与 肺炎 克 氏 固氮 菌 固 氮 基 因 有 同 源 性 的 基因 , 称 为 wz 基因 ; 另 一 类 是 与 肺炎 克 氏 固氮 菌 固氮 基因 无 同 源 性 , 但 为 共生 固氮 所 必需 的 基因 ,, 称 为 万 z 基因 。 ij 万 z 基因 突变 体能 诱导 形成 根瘤 ,但 是 根 瘤 并 不 固氮 。 在 快 生 型 根瘤 菌 中 , 固 氮 基 因 与 结 瘤 基 因 一 样 , 分 布 在 共生 大 质粒 上 。 而 在 慢 生 型 根瘤 菌 中 国 氮 基因 则 位 于 染色 体 上 。 大 部 分 固氮 基因 均 与 固氮 酶 的 合成 有 关 。 如 xfEDK 基因 分 别 编码 了 固氮 酶 的 7 亚 基 、a 亚 基 、8B 亚 基 ;2z1B、z 严 、zzN 基 因 产 物 与 固氮 酶 活性 中 心 FeMocCo 的 合成 有 关 ; 万 z4BCX 基因 产物 可 能 与 电子 传递 有 关 ; 万 zGFT 的 基因 产物 可 能 与 跨 膜 转 运 有 关 ; 而 万 zcNMOQP 则 编码 一 个 电子 传递 链 组 分 , 该 传递 链 能 使 根瘤 菌 在 低 氧 条 件 下 进行 呼吸 作用 ; 而 zZ7y、HPzK、2z4 则 都 是 调 控 基 因 。 尽管 固氮 微生物 在 分 类 学 上 具有 可 观 的 多 样 性 , 但 是 它们 的 固氮 基因 的 调控 却 有 着 惊人 的 一 致 性 。 大 部 分 的 固氮 基因 的 表达 是 受到 xztr4 和 zx/4 基因 产物 的 调控 。ztr4 基 因 编 码 的 蛋白 分 子 量 为 54 kD ,实质 上 是 一 类 特殊 的 RNA 聚合 酶 c 因子 。 它 特异 识别 结合 的 启动 子 的 一 24/ 一 12 保守 序列 , 与 其 他 c 因 子 尤其 是 c70 特异 识别 的 一 35/ 一 10 保守 序 列 完全 不 同 。 现 已 表明 54 在 很 多 原核 生物 中 都 存在 , 而 不 仅仅 存在 于 固氮 微生物 中 。 054 因子 具有 三 个 明显 的 结构 域 : N 端 约 有 50 个 氨基 酸 , 富 含 Gln 残 基 而 且 保 守 性 很 高 .这 个 结构 域 可 能 参与 了 组 装 RNA 聚合 酶 全 酶 以 及 和 上 游 激 活 蛋 白 的 相互 作用 。C 端 结构 域 约 380 个 氨基 酸 , 含 有 两 个 特别 保守 的 氨基 酸 元 件 : 一 个 为 螺旋 一 转角 一 螺旋 肽 段 , 参与 了 对 DNA 的 识别 过 程 ; 另 一 个 高 度 保守 区 域 是 连续 9 个 完全 保守 的 氨基 酸 , 这 个 区 域 富 含 酸性 氨基 酸 残 基 , 可 能 参与 了 开 放 复 合 物 的 形成 。 中 间 结 构 域 氨基 酸 数目 不 定 而 且 没 有 什么 保守 性 , 其 功能 尚 不 清楚 。 固氮 基因 调控 的 另外 一 因子 为 NifA 和 蛋 白 , 它 能 结合 其 激活 启动 子 上 的 高 度 保守 的 上 游 激 活 序列 (UAS) 。 而 其 本 身 的 表达 却 受 到 氧 的 抑制 , 即 xz74 的 表达 依赖 于 低 浓 度 的 氧 。 研 究 表 明 ,,xz74 的 表达 受到 二 元 调节 系 统 FixLJ 的 控制 。 户 zzZ 基因 产物 (FixL) 对 大 气 中 的 氧 十 分 敏感 , 它 位 于 根瘤 菌 的 细胞 膜 上 。 当 根瘤 菌 处 于 较 高 氧 分 压 环 境 时 , FixL 就 使 万 zy 的 基因 产物 (FixJ) 通过 去 磷 酸化 作用 而 处 于 失 活 状态 , 此 时 xz4 基因 并 不 表达 ;, 当 根瘤 菌 处 于 较 低 氧 分 压 时 ,FixL 通过 磷酸 化 FixJ 而 使 之 被 激活 , 而 激活 的 FixJ 再 分 别 激 活 zz74 基因 及 户 zK 基因 的 转 录 。7ziz4 基因 产物 (NifA) 再 激活 其 他 固氮 基因 。 同 时 万 xz 天 基因 的 产物 FixK 既 可 抑制 zif4 基因 的 转录 , 又 可 进行 自身 负 反 馈 调 控 。 固氮 基因 通过 NifA 介 导 的 激活 机 制 现 在 已 研究 得 较为 清楚 .NifA 蛋白 结合 在 其 激 活 启 动 子 的 上 游 激活 序列 ,通过 形成 DNA 环 (loop), 而 与 下 游 的 含 c54 的 RNA 聚合 酶 相 互 作用 , 形成 转录 开放 复合 物 , 启 始 转录 。 而 根瘤 菌 中 另 一 种 蛋白 因子 宿主 整合 因子 IHF 395 (也 是 原核 类 似 组 蛋白 家 族 的 一 员 ) 能 结合 固 氮 基 因 的 启动 子 , 造 成 DNA 弯 折 并 形成 环 , 使 NifA 蛋白 与 RNA 聚合 酶 更 易 接触 。 根瘤 的 发 育 是 根瘤 菌 与 植物 相关 基因 群 相互 作用 的 结果 , 因 此 宿主 植物 的 许多 基因 在 共生 固氮 中 发 挥 着 重要 作用 。 如 豆 血 红 蛋 白 基 因 , 其 产物 与 动物 的 血红 蛋白 一 样 起运 输 氧 的 作用 , 以 保证 固氮 类 菌 体 呼 吸 作 用 所 需 的 氧气 , 同 时 又 降低 其 周围 的 氧 分 压 , 造 成 有 利 固氮 的 厌 氧 微 环 境 。 还 有 其 他 一 些 根 瘤 素 基因 也 是 形成 有 效 根瘤 所 必需 的 , 早 期 根瘤 素 可 能 参与 了 根 毛 卷曲 、 侵 染 根瘤 结构 形成 , 而 晚期 根瘤 素 则 参与 了 固氮 酶 活性 的 维护 和 固氮 产物 的 代谢 。 问题 与 展望 ”生物 固氮 研究 的 最 终 目 标 是 要 建立 起 温和 条 件 下 进行 固氮 的 体系 , 为 解决 目前 面临 的 人 口 、 粮 食 、 能 源 与 环境 这 一 总 问题 做 出 独特 的 贡献 。 而 只 有 在 了 解 生 物 固 氮 的 机 制 之 后 , 才 有 可 能 利用 固氮 基因 工程 来 改造 植物 , 使 得 具有 固氮 能 力 的 植物 宿主 范围 扩大 。 而 当前 最 大 的 研究 热点 就 是 探究 根瘤 菌 与 豆 科 植物 间 为 什么 会 存在 专 一 性 , 它 们 的 分 子 基 础 是 什么 , 而 这 些 问 题 的 解决 有 赖 于 分 子 生物 学 、 细 胞 学 和 遗传 学 的 共同 发 展 。 参考 文献 洪 国 藩 , 宋 鸿 遇 :《 固氮 之 光一 一 共生 固氮 体系 中 最 佳 结 瘤 固 氮 控 制 模型 的 研究 》, 长 沙 : 湖南 科学 技术 出 版 社 ,85 一 103,1997。 ( 胡 海 亮 ” 洪 国 落 ) 酶 的 结构 与 功能 (CStructure and Function of Enzymes ) 生物 催化 剂 包括 两 大 类 : 一 类 其 化 学 本 质 是 蛋白 质 称 为 酶 (Enzyme); 另 一 类 其 化 学 本 质 是 核酸 称 为 核 酶 (Ribozyme) 。 生物 体 的 396 基本 特征 是 新 陈 代谢 .体内 的 所 有 化 学 反应 , 除 少 数 反 应 外 ,几乎 都 是 在 酶 催化 下 完成 的 , 可 以 说 没有 酶 就 没有 生命 。 酶 的 催化 作用 具 有 高 效 性 、 专 一 性 和 可 调控 性 。 自 20 世纪 90 年 代 初 期 以 来 , 结 构 生 物 学 已 经 取代 分 子 生 物 学 成 为 生物 学 领域 内 发 展 最 为 迅速 的 领 域 , 而 蛋白 质 的 研究 又 是 当前 结构 生物 学 研 究 的 主流 , 结 构 与 功能 的 关系 的 研究 一 直 是 当前 结构 生物 学 研究 的 核心 , 有 人 称 之 为 结 构 生 物 学 的 中 心 法 则 。 由 于 测定 酶 的 生物 学 功能 可 以 方便 而 精确 地 在 体外 进行 , 故 可 以 定量 地 监测 其 生物 学 功能 的 变化 。 酶 学 研究 领域 中 的 核心 问题 是 阐明 酶 的 催化 作用 机 制 。 我 国 的 酶 学 研究 是 有 基础 的 , 例 如 至 今 仍 为 国际 上 所 公认 并 广泛 引用 的 酶 的 侧 链 基 团 化 学 修饰 的 定量 处 理 方法 一 一 邹 氏 作 图 法 (Tsou's plot) , 酶 在 修饰 试剂 存在 下 活性 不 可 逆 改 变 的 底 物 反应 动力 学 理论 和 方法 , 以 及 继 Koshland 诱导 契合 学 说 之 后 , 提出 的 酶 的 活性 部 位 柔性 学 说 。 上 述 重 要 的 方法 和 理 论 是 我 国 科 学 家 对 酶 学 研究 领域 做 出 的 重要 贡献 。 酶 的 化 学 修饰 的 定量 处 理 方法 一 一 邹 氏 作 图 法 ”蛋白 质 侧 链 基 团 的 化 学 修饰 多 年 来 曾经 是 研究 蛋白 质 结构 与 功能 关系 的 主要 方 法 。 虽 然 近 年 来 基因 的 定点 突变 技术 已 经 为 蛋白 质 结 构 与 功能 研究 开创 了 一 条 胃 新 的 道 路 , 但 不 仅 现在 , 而 且 在 未 来 的 一 段 时 间 内 蛋白 质 侧 链 基 团 的 化 学 修饰 仍 将 是 蛋白 质 结 构 与 功能 关系 研究 的 重要 方法 之 一 。 早 期 的 化 学 修饰 一 直 停 留 在 定性 的 描述 阶段 , 大 量 的 试验 数据 不 能 进行 定量 的 处 理 。 直到 20 世 纪 60 年 代 初 ,Ray-Koshland 和 邹 承 鲁 分 别 建立 了 和 蛋白质 功能 基 团 的 化 学 修饰 与 其 生物 学 活性 之 间 的 定量 关系 .Ray-Koshland 方法 建立 在 动力 学 基础 上 , 而 邹 承 和 鲁 的 方法 是 建 立 在 统计 学 的 基础 上 。 对 于 非 一 级 反应 的 化 学 修饰 , 反 应 速度 是 极 快 的 ,在 动力 学 上 难 以 监测 反应 , 因 而 Ray-Koshland 方法 有 其 局 限 性 。 邹 承 鲁 提出 的 基于 统计 学 的 方法 避 免 了 上 述 局 限 性 , 具 有 简便 、 可 靠 、 适 用 性 广 的 优点 。 近 年 来 该 方法 在 国际 上 已 成 为 主 要 的 方法 而 得 到 广泛 的 应 用 。 根据 必需 基 团 和 非 必需 基 团 与 试剂 作用 的 反应 速度 和 其 他 性 质 的 不 同 , 邹 承 鲁 将 化 学 修饰 分 为 6 种 情况 分 别处 理 。 随 着 化 学 修 饰 技术 的 发 展 , 从 应 用 邹 氏 作 图 法 的 大 量 的 文献 看 ,6 种 情况 中 有 3 种 情况 应 用 最 为 广 泛 。 下 例 为 其 中 的 一 种 情况 , 即 修饰 试剂 仅 作用 一 类 基 团 ,其 中 必需 基 团 与 非 必需 基 团 参与 修饰 作用 速度 相等 的 情况 。 设 wx 为 活力 剩余 分 数 ,z 为 基 团 的 剩余 分 数 ,; 为 必需 基 团 的 数目 , 则 人 《 式 ,二 ) 假设 一 系列 的 ;〈 即 ; = 1,2 或 3, 一 般 一 个 酶 分 子 的 活性 部 位 同一 类 的 必需 基 团 数 不 大 可 能 大 于 3),, 从 wo: 对 zx 作 图 ,能 获得 直 线 者 , 其 ; 值 即 为 必需 基 团 的 数目 。 图 16 为 用 对 产 基 葵 甲 酰 甲 醛 修饰 牛 胰 核糖 核酸 酶 A 时 ,用 邹 氏 作 图 法 处 理 的 结 果 , 表明 ; = 1 时 , 得 到 了 很 好 的 线性 关系 , 可 以 判断 只 有 一 个 精 氨 酸 残 基 是 酶 的 必需 基 团 。 邹 氏 作 图 法 为 国际 同行 广泛 使 用 , 都 得 到 了 满意 的 结果 。 酶 活性 不 可 逆 改 变 的 底 物 反应 动力 学 理 论 方法 “” 酶 与 抑制 剂 的 相互 作用 机 理 的 研 究 , 对 于 阐明 酶 的 催化 机 制 具 有 重要 的 理论 意义 .我们 知道 很 多 药物 都 是 酶 的 抑制 剂 , 因 此 它 又 是 药物 筛选 及 药物 设计 的 重要 基础 。 早 在 1965 年 , 邹 承 鲁 对 单 底 物 酶 的 不 可 逆 抑 制 动 力学 进行 系统 研究 , 提 出 了 底 物 和 抑制 剂 竞争 的 概念 ,不 仅 适 用 于 可 逆 抑 制 动 力学 , 也 适用 于 不 可 逆 抑制 动力 学 , 并 且 建 立 了 定 量 的 判断 依据 来 区 别 不 可 逆 抑 制 的 类 型 。 根 雍 图 16 用 对 券 基 茶 甲 酰 甲醛 修饰 牛 胰 核糖 核 酸 酶 A 时 , 活 力 剩 余 分 数 w 和 精 氮 酸 残 基 剩 余 分 数 工 的 关系 (@) : ;=1; ( 〇 ): ;=2。 图 中 数据 取 自 47za/. Biochemz。111:, 220 一 226,1981。 据 他 所 推导 出 的 在 有 抑制 剂 存 在 的 条 件 下 底 物 反应 的 动力 学 方程 , 由 一 次 实验 即 可 得 到 酶 活性 不 可 逆 抑 制 的 微观 动力 学 常数 。 这 一 动力 学 方法 得 到 广泛 的 应 用 。 近 年 来 , 又 将 这 一 理论 推广 到 多 底 物 酶 的 反应 系统 , 同 时 这 一 动力 学 方法 应 用 范围 扩大 到 酶 的 激活 、 酶 分 子 的 伸展 和 再 卷曲 等 过 程 的 动力 学 分 析 , 均 得 到 了 满意 的 结果 。 下 面 仅 从 单 底 物 非 络 合 型 抑制 为 例 , 其 抑制 作用 机 制 可 用 图 17 表示 : 图 17 单 底 物 非 络 合 型 抑制 其 中 PE、S、Y、ES、EY、ESY 分 别 代表 酶 、 底 物 、 抑 制剂 〈 或 激活 剂 ) 及 其 相应 的 复合 物 。 在 通常 的 实验 条 件 下 , 容 易 满 足 [ES 净 症 是 和 于 第 辣 下 397 修饰 反应 的 速度 都 远 远 慢 于 催化 反应 中 稳 态 建立 的 速度 。 在 此 条 件 下 , 可 以 导出 在 修饰 剂 存在 下 底 物 反应 动力 学 方程 : 天 国耻 网 区 2 本 光 网 人 Ye 有 (一 ) 4 1Y -CD+Be | CD 一 忌 ) 遂 串 ij (4 LY] 十 万 ) (4 LY] 十 互 ) ( 式 3) 其 中 [P], 为 : 时刻 的 产物 浓度 ,w 和 才 分 别 代表 酶 与 修饰 试剂 结合 前 后 的 反应 速度 。 显然 , 当 ” > 志 为 抑制 过 程 ,z 去 区 为 激活 过 程 。 如 果 EYS 无 活性 , 即 tf 一 0 (B=0), 则 式 3 可 简化 为 〈 见 图 18): 四 ] 0 1 图 18, 底 物 和 不 可 逆 抑制 剂 同时 存在 的 条 件 下 产物 生成 的 过 程 〈 渐 进 线 表 示 形 成 产物 的 最 终 浓度 ) [P],==- IT 储 一 人 ( 式 4) 当 / ~co 时 的 产物 浓度 [P] 为 , -ta RES ( 式 5 遇 全 &+o 天 "十 妨 +。 LS] ( 式 6) 二 式 4、 式 5 两 式 相 减 并 取 对 数 , 1 个 汪 和 [51geIBUSEO0434 队伍 民 , 因为 [Y]、 最 大 反应 速度 as 和 天 , 均 为 已 知 , 由 lg〈 [P]- 一 [P]) 对 * 作 图 由 斜 率 和 截 距 分 别 可 以 求 得 4 和 v 的 值 (图 19) 。 398 由 1/ L[Pj- 对 1/ LS] 作 图 , 从 斜率 和 截 距 可 求 得 微观 速度 常数 上 +o 和 已 +o。 -0.434[Y] 1g([P]-- 世 ]) t 图 19 由 半 对 数 作 图 求 表 观 速度 常数 4 斜率 = 一 0.434 _[Y] 近年 来 , 将 这 一 底 物 动力 学 方法 扩大 到 多 底 物 酶 的 反应 体系 中 , 使 得 许多 过 去 很 难 处 理 的 动力 学 问题 , 得 到 了 很 好 的 解决 。 底 物 反应 动力 学 的 理论 和 方法 是 酶 动力 学 研究 领域 的 一 个 新 的 发 展 。 酶 的 活性 部 位 柔性 的 学 说 ” 酶 与 底 物 的 相互 作用 、 酶 催化 机 理 的 阐明 , 是 历来 酶 学 领域 中 科学 家 们 研究 的 核心 问题 。 早 在 1894 年 德国 的 有 机 化 学 大 师 Fischer 曾 提出 了 锁 与 钥匙 的 学 说 ,以 半 明 本 与 底 物 的 相互 作用 。 这 种 刚性 的 学 说 ,与 很 多 实验 事实 不 相符 合 , 不 能 解释 很 多 现象 。1958 年 Koshland 提出 了 诱导 契合 学 说 , 即 底 物 分 子 与 酶 分 子 作 用 时 , 可 以 诱导 酶 分 子 构象 变化 , 相 互 契 合 而 进行 催化 反应 .Koshland 的 诱导 契合 学 说 至 今 仍然 是 酶 学 领域 中 被 广泛 接受 的 学 说 。20 世纪 80 年 代 在 大 量 的 实验 事实 的 基础 上 ,, 我 国 科 学 家 邹 承 鲁 提出 了 酶 活性 部 位 柔性 学 说 , 使 人 们 对 酶 与 底 物 相互 作用 及 酶 催化 作 用 机 制 的 认识 提高 到 一 个 新 的 水 平 。 酶 活性 部 位 柔性 学 说 的 提出 , 首 先是 建 立 在 对 肌 酸 激酶 .D-3- 磷 酸 甘油 醛 脱 氢 酶 、 腺 苷 酸 激酶 、 核 糖 核酸 酶 等 十 几 种 酶 的 失 活 与 分 子 构象 变化 的 比较 研究 基础 上 。 研 究 发 现 导致 酶 失 活 的 变性 剂 浓度 远 低 于 酶 分 子 去 折 丢 所 需 浓 度 ; 在 同一 变性 条 件 下 , 酶 的 失 活 速度 远 快 于 酶 分 子 去 折 琶 速度 (图 20 是 肌 酸 激酶 在 不 同 浓度 腺 溶液 中 失 活 与 构象 变化 的 比较 ) 。 20 上 00 0 ON 0 本 707 0 Urea(MD) 图 20 肌 酸 激酶 在 不 同 浓度 腺 溶液 中 失 活 与 去 折 脸 比较 〈 不 含 脲 的 酶 在 同样 实验 条 件 下 是 稳定 的 ) (C 〇 ) 酶 的 残留 活性 〈 酶 在 腺 溶液 中 保温 24 h 后 测定 活性 ),(A) 毓 基 暴露 程度 ,(D) 荧光 最 大 发 射 峰 位 红 移 在 大 量 实验 事实 基础 上 , 在 排除 了 变性 剂 作为 抑制 剂 起 作用 及 寡 聚 酶 分 子 解 聚 导致 快速 失 活 的 可 能 性 的 情况 下 , 邹 承 鲁 首次 提 出 了 酶 的 活性 部 位 柔性 假说 , 即 酶 分 子 的 活 性 部 位 位 于 酶 分 子 的 一 个 有 限 的 部 分 , 酶 的 活性 部 位 构象 与 整个 酶 分 子 构象 相 比 具有 更 大 的 和 柔性, 而 这 种 柔性 是 酶 催化 作用 所 必需 的 。 随 后 , 在 许多 酶 的 研究 中 , 都 观测 到 了 这 一 现象 。 最 近 在 肌 酸 激酶 的 活性 部 位 引入 荧光 探测 基 团 ,直接 地 观察 到 了 在 低 浓度 变 性 剂 存在 下 , 酶 的 活性 部 位 及 附近 的 构象 变 化 , 确 证 了 酶 的 快速 失 活 是 由 于 活性 部 位 构 象 变化 所 致 , 为 酶 的 活性 部 位 柔性 学 说 提供 了 直接 证 据 。 此 后 用 酶 解 的 方法 也 直接 观察 到 了 酶 活性 部 位 构象 变化 的 直接 证 据 . 随 后 , 国内 外 许多 实验 室 也 进行 了 类 似 的 研究 , 在 各 种 酶 的 研究 中 得 到 了 类 似 的 结论 。 酶 的 活 性 部 位 柔性 学 说 是 建立 在 大 量 可 靠 的 实验 事 实 基础 上 ,同时 又 得 到 大 量 实验 事实 的 验证 。 该 学 说 已 经 并 将 对 酶 学 研究 及 蛋白 质 折 用 研 究 产生 深远 影响 , 是 继 Koshland 提出 酶 的 诱 导 契 合 学 说 之 后 , 酶 学 领域 中 又 一 个 重要 的 铁 说 定 肥 : 参考 文献 TsounGsy 苇 冯 邹 承 鲁 )5 Scis 3Szzar il5 535 一 1 558,1962。 Tsou,C. 直 . ( 邹 承 鲁 ) : 4dm,FEzazymzol。 Relat. 4zeas Mo Biol. ,61: 381 一 436,1988。 Tsou,C. 工 . ( 邹 承 鲁 ) : Trends Biochexz .Sci. , 11: 427 一 429,1986。 Tsou,C. 工 . ( 邹 承 鲁 ) :Scienrce,262:380 一 381, 1993。 ZhouwRTHROIMA2O 周 海 榨 2068RX TH Yiny Y.,and Tsou,C. 工 . ( 邹 承 和 鲁 ) : Biochnexm .JJ.,291 : 103 一 107,1993。 ( 周 海 梦 ) 乙 型 肝炎 病毒 基因 的 克隆 与 表达 (Cloning and 下 xpression of HBV Genome) 乙 型 肝炎 病毒 (HBV) 是 一 种 经 血液 传 染 的 病毒 , 可 导致 肝炎 和 肝癌 。 乙 型 肝炎 是 为 害 最 为 广泛 和 严重 的 传染 病 , 据 统计 全 世 界 有 2 亿 以 上 的 慢性 携带 者 ,其 中 , 我 国有 1 亿 以 上 。 1968 年 ,Blumberg 检 出 了 病人 血 中 的 乙肝 表面 抗原 , 称 为 “澳大利亚 抗原 ”。1970 年 D. S. Dane 利用 电子 显微镜 检 出 了 病人 血 中 的 传染 性 病毒 颗粒 (Dane 氏 颗 粒 ) ,根据 乙 肝 表 面 抗原 的 免疫 学 特征 分 为 : adw、adr、 ayw、ayr 四 种 主要 血清 型 。 但 当时 对 于 病毒 的 基因 组 一 无 所 知 。 1979 年 P. Tiollais 得 到 了 ayw 亚 型 全 DNA 克隆 , 同 年 ,K.,Murray 和 了 P. J. Hofschneider 得 到 了 advw 的 克隆 ,W., S. 399 Robinson 和 S. N. Cohen 也 得 到 了 advw 的 克 隆 , 打 开 了 HBV 基因 研究 的 新 领域 。 中 国 流 行 的 HBV 以 adr 亚 型 为 主 。1980 年 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 所 李 载 平实 验 室 开始 了 adr 亚 型 HBV DNA 的 全 克隆 ,1982 年 得 到 一 批 全 克隆 ,1983 发 表 于 《中 国 科 学 》。 同 年 , 日 本 Ono. 等 发 表 了 adr 亚 型 HBV 基因 组 的 克隆 和 测序 。 两 种 adr 的 长 度 有 所 不 同 (3 215 bp/3 188 bp), 后 者 在 Precore 基 因 的 ATG 前 后 区 段 有 27 bp 的 缺失 。 可 以 认为 ,中 国 adr 亚 型 HBV 基因 组 的 克隆 是 国际 上 第 一 个 完整 的 adr HBV 基因 组 的 克隆 和 测序 , 也 是 中 国 第 一 个 病毒 基因 组 的 克隆 和 第 一 个 DNA 序列 的 报道 ,是 我 国 基因 分 子 生物 学 研究 的 重要 的 一 步 。 HBV 基因 组 DNA 虽然 只 有 3.2 kb, 但 是 在 当时 的 技术 条 件 下 , 要 进行 克隆 , 首 先 需 收 集 纯化 、 足够 量 的 adr 亚 型 病毒 颗粒 。 为 此 , 周 废 钟 等 做 了 大 量 工作 , 检 测 收集 了 26 个 adr 携带 者 血液 的 病毒 , 吴 祥 甫 等 抽 提 了 病毒 DNA。 原 拟 用 ayw 和 adw 亚 型 DNA 克 隆 中 使 用 的 Eco RI 单 酶 切 位 点 ,后 发 现 这 些 adr 亚 型 DNA 中 不 存在 Eco RI 位 点 , 宝贵 的 病毒 DNA 样品 又 不 容 作 广泛 探索 .幸好 找到 了 Bam HI 切 点 , 它 在 ayw 和 adw HBV DNA 皆 为 三 切 点 , 而 在 我 们 的 adr 中 为 单一 切口 的 克隆 位 点 。 实 验 筛选 得 到 158 个 pADR 克 隆 。 吴 祥 甫 、 冯 宗 铭 等 对 不 同 克 隆 做 了 大 量 酶 切 图 谱 分 析 , 发 现 adr 亚 型 中 HBV 基因 组 存在 着 多 态 性 , 发 现 了 HBV DNA 中 的 Hind III 切口 .过 去 人 们 以 为 HBEV DNA 中 不 存在 Hind III 切 点 , 故 在 研究 肝脏 中 整合 的 HBV DNA 时 , 总 以 Hind III 切 出 的 片段 作为 全 HBV DNA 整合 片段 .在 158 株 Bam HI 切 点 克隆 的 pADR 和 12 株 Hind III 切 点 克隆 的 adr 亚 型 HBV DNA 中 发 现 了 6 种 酶 ( Ava I、 Bgl I、Bgl II、Hinc II、Hind II 和 Hpa JI) 的 400 7 个 变异 点 。 这 是 HBV 基因 组 变异 株 的 前 期 研究 。 甘 人 宝 等 用 化 学 法 完成 了 pPADR-1 全 基因 组 3 215 bp 的 全 序列 测定 ; 钱 苏 雪 等 用 自己 设计 的 软件 完成 了 测序 片段 的 连接 。 为 了 争取 时 间 , 冯 宗 铬 、 朱 强 祖 、 吴 雪 等 花 了 大 量 精力 制备 了 优质 的 各 种 限制 性 内 切 酶 以 及 DNA 连接 酶 等 ; 刘 定 干 等 纯化 了 化 学 测序 的 试剂 , 创 造 条 件 使 得 当时 的 基因 克隆 和 DNA 测序 的 工作 得 以 进行 。1986 年 中 国医 学 科学 院 琦 祖 和 等 报道 了 HBV adr NC-1 株 的 3 195 bp 的 全 序列 分 析 结 果 。 此 后 , 为 了 制备 基因 工程 疫苗 , 汪 垣 等 用 癌 苗 病毒 系统 中 的 我 国 的 天 坛 辣 苗 株 表 达 我 国 的 adr 亚 型 乙肝 表面 抗原 (HBsAg) 取得 成 功 , 并 与 北京 生物 制品 研究 所 和 中 国生 物 制品 药品 所 合作 , 用 原 代 鸡 豚 细 胞 表达 的 乙 肝 疫 苗 取得 临床 试验 的 良好 保护 效 价 , 并 取 得 药 证 。 沈 绿 萍 等 则 在 酵母 系统 中 得 到 adr 亚 型 乙肝 表面 抗原 的 高 表达 。 预 防 医 学 科学 院 病毒 所 任 贵 方 等 则 用 CHO 细胞 表达 系统 表达 advw 亚 型 乙肝 表面 抗原 , 并 取得 了 临床 试验 的 良好 保护 效 价 和 药 证 。 这 些 工作 成 为 80 年 代 中 国 基因 工程 实用 性 研究 的 主要 课 题 之 一 。90 年 代 俞 贤明 、 李 光 地 等 用 抗原 决 定 复 组 建 表达 的 带 preSl 和 带 preS2 的 乙肝 表面 抗原 , 可 能 成 为 新 一 代 的 高 效 价 的 乙肝 疫苗 。 中 国 军 事 医学 科学 院 马 贤 凯 等 在 大 肠 杆菌 中 高 效 表 达 了 乙肝 核心 抗原 HBcAg, 并 成 功 地 用 于 诊断 检测 80 年 代 末 , 为 了 深入 了 解 HBV 基因 组 的 表达 调控 , 中 国 科 学 院 上 海 生 化 研究 所 开 始 了 HBV 表达 调控 机 制 和 新 元 件 的 研究 .。 汪 垣 等 检测 出 HBV 基因 表达 的 重要 调控 元 件 增强 子 IIIGENII) , 它 位 于 HBV 前 基因 组 RNA 转录 的 起 始 区 , 启动 子 Cp 的 5 端 , 它 是 HBV 基因 表达 和 复制 相关 的 一 个 极为 重要 的 元 件 , 这 是 国际 上 三 个 实验 室 的 同时 、 但 独立 的 发 现 。 王 维新 等 发 现 转录 因子 HNF-1 是 ENII 工作 所 必需 的 ; 李 岂 等 用 酵母 单 杂 交 法 发 现 了 新 的 ENII 转录 因子 hBIF , 它 是 属于 核 受 体 超 家 族 FTZ-F1l 亚 家 族 中 的 一 个 新 成 员 。hBIF 与 增强 子 ENII 的 B1 区 特异 结合 , 并 与 HNF-1 协同 , 强 烈 地 启动 Cp 启动 子 的 表达 。 90 年 代 , 闻 玉 梅 实验 组 则 对 HBV 基因 组 中 的 变异 位 点 与 致 病 性 的 关系 进行 了 大 量 研究 。 参考 文献 吴 祥 甫 等 ;《 中 国 科 学 》(B 辑 ),(2) : 162 一 167, 1983。 甘 人 宝 等 ;: 《生物 化 学 与 生物 物理 学 报 》,16 3 316 一 319, 1984。 NVSYCEE al JI7O0 64 08)353 977 一 63 下 9390. We XGORYT Mehnek7 Jo (eds. ) :Viral 五 epatitis 1 Chziza: Proplexas az Cozzt7rol 9t7Frategie5,Basel: Karger Press,1992。 ( 李 载 平 ) 肌肉 及 肌肉 蛋白 质 (Muscle and Muscle Proteins ) 早 在 100 多 年 前 , 生物 学 家 , 特别 是 生理 学 家 就 已 注意 到 肌肉 收缩 的 现象 , 并 为 自然 界 的 “能 量 转化 ”模型 所 倾倒 , 动 物 的 肌肉 如 何 能 将 化 学 能 转化 为 机 械 能 ? 肌肉 为 什么 能 够 收缩 ? 它 的 结构 基础 是 什么 ? 是 什么 化 学 组 成 成 分 在 起 作用 ? 这 些 问 题 吸引 了 无 数 的 杰出 的 生物 学 家 、 生 理学 家 和 生化 学 家 在 漫长 的 一 个 多 世纪 中 孜孜不倦 地 研究 。 现 在 有 些 问题 已 经 阐明, 有 些 问 题 仍 然 在 研究 之 中 , 同 时 人 们 发 现 肌肉 的 研究 不 仅 是 一 个 专 一 的 命题 , 而 且 和 其 他 细胞 的 运动 有 很 大 共 同 之 处 。 W. Kuhne 是 肌肉 收缩 生物 化 学 研究 的 先驱 , 早 在 20 世纪 20 年 代 , 他 就 用 青蛙 肌肉 作为 材料 , 用 高 盐 溶液 予以 研磨 , 抽 提出 和 稠 的 物质 , 他 认定 此 凝结 物 是 肌肉 中 起 收缩 作用 的 物质 , 并 称 之 为 肌 球 蛋白 〈Myosin ) 。 现在 我 们 知道 Kuhne 获得 的 所 谓 肌 球 蛋 白 , 实际 上 是 一 种 肌 动 球 蛋 白 的 体系 。 真 正 分 离 获得 纯 的 肌 球 蛋白 是 30 年 代 末 期 , 由 匈牙利 著名 科学 家 A. Szent-Gyorgy 完成 ; 此 后 , 前 苏联 科学 家 Angerdhand 以 发 现 肌 球 蛋白 具 有 ATP 酶 活力 而 载 人 史册 。 当 然 A.Szent- Gyorgy 及 其 同事 们 所 确立 的 肌 球 蛋白 一 ATP 体系 应 是 分 子 生物 学 的 首创 成 就 , 而 他 本 人 所 著 的 《肌肉 收缩 的 化 学 》(1951), 即 使 是 在 战 后 的 日 本 , 在 粮食 和 其 他 方面 相当 匮乏 的 情况 下 , 此 书 仍 被 大 量 进 口 , 并 倾倒 了 大 批 学 术 界 人 士 , 在 世界 范围 内 引导 了 大 批 科学 家 进入 肌肉 和 肌肉 收缩 的 研究 领域 。 50 年 代 初 期 , 中 国 科 学 家 草 天 钦 在 英国 以 尿 素 等 变性 剂 鉴定 出 分 子 量 为 16 000 的 小 分 子 , 尽 管 当 时 还 不 能 明确 这 就 是 肌 球 蛋白 的 轻 链 , 但 肌 球 蛋白 的 多 亚 基 结构 研究 已 成 为 近 半 个 世纪 的 重大 研究 课题 。50 年 代 中 期 , 基于 电子 显微镜 微观 研究 而 提出 的 骨骼 肌 滑 动 学 说 , 使 肌肉 收缩 的 机 制 在 结构 上 得 到 盖 明 。 大 约 在 十 年 后 , 日 本 科学 家 江 桥 节 朗 最 终 发 现 了 肌肉 中 极为 重要 的 调控 蛋白 一 一 肌 钙 蛋 白 , 并 在 60 年 代 创 立 了 肌肉 收缩 的 钙 离 子 学 说 , 从 而 使 肌肉 收缩 的 机 制 在 分 子 基 础 上 得 到 解决 。 时 至 今日 , 有 关 平 滑 肌 及 心肌 收缩 的 机 制 , 无 论 从 结构 到 分 子 生 物 学 , 尽 管 有 了 骨骼 肌 肌 肉 的 基础 , 而 且 大 量 优秀 的 科学 家 开始 从 骨骼 肌 的 研究 转向 平滑 肌 , 但 仍然 不 够 幸运 ,至 今 尚 有 很 多 问题 未 能 解决 。 尽管 在 肌肉 化 学 及 收缩 领域 工作 的 中 国 科学 家 为 数 不 多 , 但 他 们 在 20 世纪 下 半 个 世纪 中 , 曾 经 做 出 过 贡献 。 原 肌 球 有 蛋白 原 肌 球 蛋 白 401 (tropomyosin) 是 1946 年 英国 科学 家 天. Bailey 发 现 和 命名 的 。 当 时 曹 天 钦 正 在 Bailey 实验 室 从 事 博 士 生 的 研究 , 他 和 Bailey 共同 署名 发 表 了 “ 原 肌 球 蛋白 的 大 小 、 形 状 和 到 合 ” 的 论文 。1952 年 曹 天 钦 回 国 , 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 即 把 原 肌 球 蛋 白 作为 他 们 的 主要 研究 对 象 之 一 。 到 1966 年 , 在 原 肌 球 蛋白 的 研究 方面 共 发 表 论 文 20 余 篇 , 主 要 研究 集中 在 两 个 方面 : (1) 原 肌 球 蛋 白 的 比较 研究 ,从 大 量 不 同 的 生物 材料 ,如 牛 、 免 、 鼠 、 够 、 蛇 、 有 蜂 、 鱼 类 、 青 蟹 等 横 纹 肌 及 牛 子宫 、 鸭 腌 等 平滑 肌 以 及 猪 心心 肌 中 分 离 得 到 各 种 来 源 的 原 肌 球 和 蛋白 , 并 对 它们 的 物 理化 学 性 质 、 电 泳 行 为 、 氨 基 酸 组 成 、N 端 与 C 端的 末端 分 析 以 及 免疫 特性 做 了 系统 的 研究 。(2) 原 肌 球 和 蛋白 的 分 子 特性 的 研究 , 这 些 研 究 包 括 分 子 的 稳定 性 、 分 子 的 化 学 修饰 以 及 分 子 的 聚合 及 在 不 同 溶剂 中 的 构 型 变 化 。1961 年 中 科 院 上 海 生 物化 学 研究 所 从 日 本 进口 了 中 国 第 一 台 高 分 辨 电镜 。1963 一 1965 年 曹 天 钦 、 效 祖 击 等 发 表 了 原 肌 球 蛋白 亚 唱 体 结构 的 显微镜 观察 , 这 一 研究 成 果 受 到 国际 学 术 界 的 高 度 评价 。 原 肌 球 蛋白 的 研 究 , 由 于 “文化 大 革命 ”而 中 断 。 而 在 此 后 不 入, 国际 上 原 肌 球 蛋白 在 骨骼 肌 肌 肉 收缩 中 的 调控 功能 被 前 明 。 原 肌 球 蛋白 虽然 在 平 滑 肌 中 广泛 存在 , 但 在 平滑 肌 收 缩 中 , 原 肌 球 和 蛋白 起 什么 作用 , 至 今 仍 不 清楚 。 副 肌 球 有 蛋白 ” 副 肌 球 蛋白 (paramyosin ) 是 平滑 肌 中 存在 的 一 种 专 一 性 蛋白 , 它 不 存 在 于 一 般 平 滑 肌 中 , 而 存在 于 具有 紧张 性 收 缩 的 肌肉 中 , 如 软体 动物 的 闭 壳 肌 中 。 中 国 科学 院 上 海 生 理 研 究 所 陈 明 、 范 世 藩 等 在 蜜 蜂 飞 翔 肌 中 也 发 现 了 含 副 肌 球 蛋 日 的 粗 丝 。 目前 已 经 清楚 , 原 肌 球 重 白 、 副 肌 球 蛋 日 、 肌 球 重 日 是 三 种 分 子 结构 上 和 功能 上 完全 不 同 的 肌肉 和 蛋白质。 但 由 于 当时 取 名 的 误导 〈 认 402 为 原 肌 球 蛋白 、 副 肌 球 蛋白 是 肌 球 蛋白 的 一 个 组 成 成 分 或 至 少 与 肌 球 蛋白 有 关 ) , 曹 天 钦 等 进行 了 原 肌 球 蛋白 和 副 肌 球 蛋白 的 一 系列 分 子 特性 及 其 晶体 之 间 的 比较 研究 。60 年 代 后 , 副 肌 球 蛋白 的 研究 成 为 中 国 科 学 家 在 肌 肉 研 究 领 域 中 的 主要 对 象 。 其 主要 贡献 为 , (1) 系 统 地 研究 了 副 肌 球 蛋白 的 分 子 特性 ,并 首次 提出 副 肌 球 蛋 白 分 子 的 分 子 量 应 为 120 kD , 而 过 去 文献 中 报道 的 102 kD 的 x- 副 肌 球 蛋白 则 是 在 抽 提 过 程 中 的 酶 解 结果 , 谭 若 颖 等 也 证 明 副 肌 球 蛋白 是 一 种 可 以 在 体外 被 磷 酸化 的 和 蛋白质, 其 磷酸 化 位 点 是 丝氨酸 。 《2) 由 于 副 肌 球 蛋白 大 量 存在 于 具有 保留 性 收缩 特性 的 肌肉 内 , 因 此 一 般 认 为 副 肌 球 蛋 白 与 保留 性 收缩 有 关 。 但 谭 若 络 等 在 鲍鱼 , 邹 永 水 等 在 文昌 鱼 兰 索 , 陈 明 等 在 蜜蜂 飞翔 肌 和 你 是 腹 屈 肌 中 均 观 察 到 或 分 离 到 副 肌 球 蛋 白 。 这 些 肌 肉 和 组 织 , 其 收缩 的 生理 功能 无 保留 性 收缩 特性 , 因 此 副 肌 球 蛋 白 除 与 保留 性 收缩 有 关外 , 可 能 还 有 其 他 的 生理 功能 。 肌 球 蛋白 ” 肌 球 蛋白 是 肌肉 中 最 主要 的 成 分 , 在 骨骼 肌 中 其 重量 可 占 整 个 肌肉 的 60% 。 肌 球 蛋 白 组 成 肌肉 的 粗 丝 , 在 肌肉 收 缩 中 起 重要 的 作用 。 肌 球 蛋 白 的 研究 是 近 数 十 年 来 世界 各 实验 室 研究 的 热点 , 曹 天 钦 在 英国 留学 期 间 曾 对 肌 球 蛋白 分 子 结构 的 研究 方面 做 出 重大 贡献 。 国 际 上 对 骨骼 肌 肌 球 蛋 白 的 分 子 结构 、 聚 合 状态 、 生 理 功 能 等 研究 取得 极 大 进展 。90 年 代 初 , 陈 明 等 对 鸭 脂 平 滑 肌 肌 球 蛋白 的 提纯 及 其 与 ATP 酶 活性 之 间 关 系 , 谭 若 颖 等 对 河 虾 闭 壳 肌 肌 球 蛋 白 B 的 磷酸 化 与 ATP 酶 活性 之 间 关 系 进 行 了 研 究 , 黄 人 健 等 对 人 心肌 肌 球 蛋白 轻 链 I 的 基 因 克 隆 、 序 列 分 析 以 及 表达 产物 与 肌 球 蛋白 重 链 和 肌 动 蛋白 的 结合 进行 了 比较 系统 的 研究 。 肌 动 蛋白 “ 肌 动 蛋白 组 成 骨骼 肌 肌 肉 一 的 细 丝 , 在 肌肉 收缩 中 也 起 重要 的 作用 。 肌 动 蛋白 不 仅 在 骨骼 肌 、 平 滑 肌 、 心 肌 中 存在 , 而 且 在 动物 和 植物 的 各 种 细胞 中 普遍 存在 , 在 构成 细胞 骨架 和 细胞 分 裂 以 及 细胞 运动 中 起 重要 作用 。 肌 动 蛋白 的 另 一 特点 是 它 的 保 守 性 极 强 , 从 各 种 动物 的 肌肉 中 分 离 到 的 肌 动 蛋白 , 其 氨基 酸 序列 保守 性 均 在 95%% 以 上 。 净 龙 飞 等 对 植物 细胞 中 的 肌 动 蛋白 进行 了 一 系列 的 研究 。 周 国 瑛 等 报道 了 20 kD 针 结合 蛋白 引起 G- 肌 动 蛋白 向 F- 肌 动 蛋白 的 转化 的 研究 结果 。 肌肉 中 的 其 他 收缩 蛋白 质 的 研究 骨骼 肌 肌 小 节 含 有 A 带 和 I 带 , 在 A 带 中 央 的 也 区 存在 有 M 带 。 关于 M 带 的 显 微 结构 电镜 观 察 指出 , 在 M 带 上 存在 着 M 桥 结构 ,这 种 M 桥 把 每 根 粗 丝 与 相 邻 的 六 根 细 丝 相连 , 但 其 化 学 组 成 尚未 完全 了 解 。 沈 若 谦 等 报道 了 在 横 纹 肌 M 带 上 存在 一 种 分 子 量 为 190 kD 的 蛋白 质 , 还 从 乌 骨 鸡 的 横 纹 肌 的 Z 盘 制 剂 纯 化 了 一 种 240 kD 有 蛋白质. 但 这 些 高 分 子 量 的 蛋白 质 的 生理 功能 至 今 尚 未 阐明 。 保留 性 肌肉 中 的 钙 结合 蛋白 “肌肉 收缩 受 肌肉 钙 离 子 调控 。 肌 钙 蛋 白 是 横 纹 肌 中 的 一 种 钙 结 合 蛋白 , 与 钙 离 子 组 成 肌肉 收缩 的 调控 体系 , 但 平滑 肌 中 是 否 存在 肌 钙 和 蛋 昌 至 今 仍 然 是 一 个 有 争论 的 问题 。 沈 骊 等 从 河 是 闭 壳 肌 中 分 离 到 一 种 分 子 量 为 20 kD 的 钙 结 合 蛋白 , 此 钙 结 合 蛋白 可 能 与 闭 壳 肌 的 保留 性 收缩 有 关 。 参考 文献 曹 天 钦 , 效 祖 坝 , 邹 永 水 , 张 友 尚 , 彭 加 木 : 《生物 化 学 与 生物 物理 学 报 》,3(2):206 一 211,1963。 邹 永 水 ,, 克 祖 圳 :《 生 物化 学 与 生物 物理 学 报 》 10 (4): 375~380,1978。 谭 若 颖 , 效 祖 坝 , 曹 天 钦 :《 生 物化 学 与 生物 物 理学 报 》,20 〈4):, 395 一 400,1988。 Gong Z. X. 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各 国生 物 物理 学 会 的 建立 及 高 等 学 校 专业 的 建设 。 例 如 国际 生物 物理 学 联合 会 (CInternational Union for Pure and Applied Biophysics ,简称 为 IJUPAB) 成 立 于 1961 年 , 美国 生物 物理 学 会 成 立 于 1956 年 , 日 本 生物 物理 学 会 成 立 于 1963 年 等 。 与 此 同时 , 各 国 在 高 等 学 校 中 陆续 成 立 了 独立 的 生物 物理 学 系 , 专 门 培养 从 事 该 学 科 的 科研 与 教学 人 才 。 也 有 很 多 学 校 把 生物 物理 学 科 和 相关 的 其 他 学 科 结 合 起 来 , 例 如 生理 与 生物 物理 系 , 生 物化 学 与 生物 物理 系 , 辐 射 生 物 与 生物 物理 系 等 。 由 于 生物 物理 学 本 身 尚 处 于 发 展 的 初 期 ,加 上 参与 人 员 与 条 件 及 认识 方面 的 差异 , 各 单位 从 事 的 研究 领域 就 有 所 不 同 , 很 难 对 本 学 科 的 理论 体系 及 其 所 包含 的 范围 做 出 确 切 的 、 众 所 公认 的 回答 。 但 对 生物 大 分 子 、 生 物 膜 与 细胞 在 分 子 水 平 上 研究 其 结构 与 功 能 ,以 及 在 不 同 水 平 对 一 个 体系 应 用 数学 、 物 理学 理论 对 物质 输 运 、 信 息 传递 与 能 量 转换 进行 研究 , 以 及 针对 上 述 研究 设计 、 制 作 专 门 的 仪器 技术 , 则 有 较 一 致 的 看 法 。 除 学 科 的 基本 理论 研究 之 外 , 和 医学 、 药 学 及 农业 等 问题 密切 联系 也 是 从 事 本 学 科研 究 者 的 共 同 愿望 , 核 磁 成 像 、 辐 射 防护 、 自 由 基 在 疾 病 防 治 中 的 作用 、 光 合作 用 、 药 物 的 可 控 释 放 以 及 神经 信号 传导 、 退 行 性 疾病 的 研究 等 都 是 本 学 科 感 兴趣 的 研究 课题 。 我 国生 物 物 理学 的 发 展 我国 生物 物 理 学 研究 机 构 最 早 于 1956 年 由 中 国 科 学 院 开 406 始 筹备 , 1958 年 正式 成 立 了 中 国 科 学 院 生 物 物理 研究 所 。 贝 时 璋 教授 是 第 一 任 所 长 , 是 我 国生 物 物 理学 的 黄 基 人 。 在 成 立 之 初 , 以 放射 生物 学 、 宇 宙 生 物 学 、 理 论 生 物 物理 学 以 及 仪器 技术 的 研制 作为 主要 发 展 内 容 。 与 此 同时 , 在 中 国 科 学 技术 大 学 建立 了 相应 的 生物 物理 系 , 专 门 培养 本 科 生 。 在 当时 的 形 势 下 , 许 多 学 校 迅 速成 立 了 生物 物理 专业 或 教研 室 , 如 北京 大 学 、 复 有 旦 大 学 、 中 国医 学 科学 院 、 北 京 医学 院 、 上 海 医学 院 、 北 京 农 业 大 学 等 。 因 此 从 时 间 上 看 , 我 国 开 始 发 展 生物 物理 学 还 是 比较 早 的 , 和 国际 上 几乎 同 步 。 遗 憾 的 是 这 种 大 牙 进 式 的 发 展 对 当时 的 实际 条 件 , 特 别 是 人 才 和 设备 的 困难 估计 不 足 , 在 思想 认识 上 对 这 门 新 兴学 科 的 看 法 也 存在 分 歧 , 因 而 在 三 年 困难 时 期 大 部 分 调整 下 马 , 全 国保 留 专业 的 仅 有 中 国 科 技 大 学 、 北 京 大 学 、 复 旦 大 学 、 北 京 医学 院 四 所 学 校 。 这 种 状况 到 十 年 动乱 时 期 更 进一步 转 人 低潮 。 改革 开放 以 后 ,和 国际 进行 了 多 方面 的 交流 , 发 现 我 国 已 与 国外 先进 国家 有 了 很 大 差距 。 在 国家 大 力 支持 下 , 派 出 很 多 学 者 访问 或 进 修 , 参 加 国际 学 术 交 流 , 引 进 先进 设备 , 调 整 专业 和 研究 方向 。 在 清华 大 学 和 南开 大 学 等 还 建立 了 物理 基础 较 强 的 生物 物理 系 或 专 业 。1980 年 , 全 国生 物 物理 学 会 成 立 , 学 会 下 设 11 个 专业 委员 会 , 即 分 子 生 物 物 理 、 膜 与 细胞 生物 物理 、 感 官 与 神经 生物 物理 、 生 物 信息 论 与 生物 控制 论 、 理 论 生 物 物 理 、 光 生物 物理 、 环 境 与 辐射 生物 物理 、 生 物流 变 学 、 生 物 物 理 仪 器 与 技术 、 自 由 基 生 物 学 以 及 挂靠 在 本 学 会 中 的 生物 数学 。 贝 时 璋 教授 当选 为 第 一 届 理 事 长 .1982 年 我 国正 式 参 加 了 国际 生物 物理 学 联合 会 ,1985 年 创刊 了 《生物 物理 学 报 》。1985 年 起 又 和 日 本 共同 举 办 了 中 日 双边 生物 物理 学 术 会 议 , 每 三 年 轮 流 在 两 国 举行 。1994 年 起 又 进一步 扩大 为 东 亚 地 区 的 生物 物理 学 术 会 议 。 改 革 开放 之 风 为 学 科 发 展 创造 了 一 个 良好 的 条 件 , 学 术 活 动 有 较 大 的 发 展 , 学 术 论 文 在 干 篇 以 上 , 成 为 建立 学 科 以 来 最 为 兴盛 的 一 个 时 期 。 但 其 后 学 科 发 展 又 遇 到 了 一 些 新 间 题 , 如 人 员 老 化 、 人 才 上 断层 等 。 总 体 来 看 , 我 国 在 本 学 科 的 发 展 上 走 过 的 道路 是 曲折 而 坎坷 的 , 和 国际 发 达 国 家 有 相当 大 的 差距 。 但 在 若干 领域 中 仍然 做 出 过 一 些 较 好 的 成 就 , 并 为 我 国 发 展 该 学 科 葛 定 了 一 定 的 基础 。 我 国生 物 物 理学 的 主要 成 就 1. 分 子 生物 物理 ”分 子 生物 物理 是 本 学 科 中 最 基本 、 最 重要 的 一 个 领域 , 它 包括 对 大 分 子 及 其 复合 物 的 空间 结构 与 功能 关系 的 研究 , 动 力学 的 研究 , 分 子 相 互 作用 , 分 子 识别 与 分 子 折 肝 的 研究 等 。 近 年 来 已 经 逐 步 成 为 “结构 生物 学 ”这 一 新 学 科 的 核心 内 容 。 我 国 早 在 60 年 代 就 已 经 对 X 射线 衍射 晶体 结构 分 析 给 予 了 足够 的 重视 。 在 这 一 方 面 最 值得 提出 的 是 对 牛 胰岛 素 的 人 工 合 成 及 其 晶体 结构 的 测定 。 这 项 工作 由 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 所 等 四 个 研究 所 和 北京 大 学 共 同 协作 完成 , 当时 在 国际 上 处 于 领先 地 位 ;而 以 中 国 科学 院 生 物 物理 所 深 栋 材 、 林 政 炯 等 为 主 的 小 组 对 胰岛 素 晶 体 结构 的 测定 则 是 我 国 第 一 次 测定 的 生物 对 象 , 为 我 国 晶体 结构 研究 葛 定 了 良好 的 基础 。 梁 栋 材 等 还 对 胰岛 素 类 侯 物 的 单 唱 培 养 及 其 晶体 结构 , 高 分 辨 率 、 高 精度 的 胰岛 素 、 去 五 肽 胰岛 素 的 晶体 结构 以 及 对 保持 高 活力 的 AlD 与 低 活 力 的 AlL 进行 研究 。 林 政 炯 还 对 江浙 虹 蛇 磷脂 酶 的 三 维 结构 与 功能 进行 了 研究 。 此 外 , 生 物 物理 所 还 和 福建 物质 结构 研究 所 、 上 海 有 机 所 等 合作 研究 了 天 花粉 蛋白 的 分 离 和 空间 结 构 , 取 得 了 很 好 的 成 绩 。 中 国医 学 科学 院 鲍 光宏 等 完成 了 156 个 新 的 天 然 中 草药 有 效 成 分 的 X 射线 衍射 晶体 结构 的 研究 。 目 前 , 我 国 几 个 研究 所 以 及 北京 大 学 等 高 等 学 校 已 把 晶体 结构 的 研究 逐步 扩大 到 核糖 体 失 活 蛋 白 、 酶 、 毒 素 蛋 白 、 薄 红 和 蛋白 、 血 红 和 蛋白 、 神 经 毒素 、 抗 真菌 蛋白 等 的 研究 。 分 子 生物 物理 中 另 一 个 重要 成 就 是 以 生 物 物理 所 邹 承 和 鲁 为 首 , 包括 王 志 珍 、 王 志 新 、 周 移 梅 在 内 的 小 组 , 对 酶 活性 部 位 柔性 、 蛋 白质 功能 基 团 的 修饰 及 酶 活性 不 可 逆 改 变 的 动力 学 、 蛋 白 质 二 硫 键 异 构 酶 及 二 硫 键 在 蛋 白质 结构 中 的 作用 进行 了 深入 的 研究 , 在 国 际 上 具有 一 定 的 影响 。 此 外 , 他 们 在 胰岛 素 A、B 链 之 间 的 相互 作用 及 其 与 重组 胰岛 素 的 关系 、 胰 岛 素 分 子 正确 结构 的 形成 等 方面 都 做 了 出 色 的 工作 。 邹 承 鲁 与 周 海 梦 等 还 对 肌 酸 激酶 的 结构 与 功能 做 了 卓有成效 的 研究 。 除 此 以 外 , 用 多 维 核 磁 共 振 研 究 溶液 中 生物 大 分 子 的 结构 也 已 有 一 定 的 开展 , 例 如 北京 大 学 顾 孝 诚 等 对 虎 纹 捕 鸟 蛛 凝集 素 -1 (CSHL-1)、 多 粘 菌 素 B 等 用 2D-NMER 的 研究 , 中 国 科技 大 学 施 列 渝 等 对 -淀粉 酶 抑制 剂 的 结构 分 析 等 。 虽 然 目前 还 主要 限于 分 子 量 较 小 的 肽 类 , 但 说 明了 我 国 已 开始 具备 了 这 方 面 的 研究 条 件 。 用 电镜 二 维 唱 体 三 维 重 构 的 方法 研究 结构 也 是 一 个 重要 方向 , 例 如 清华 大 学 隋 森 芳 等 对 免 C- 反 应 蛋白 二 维 唱 体 的 研 究 。 赵 南明 和 蒲 莫 明 合作 , 对 蛋白质 去 污 剂 复合 物 的 结构 用 小 角 X 散射 进行 研究 。 这 些 都 为 我 国 开展 空间 结构 的 研究 芮 定 了 一 定 的 基础 。 2. 膜 与 细胞 生物 物理 “关于 生物 膜 的 研 究 , 既 涉及 细胞 学 、 生 物化 学 , 也 和 生物 物 理 密切 相关 .。 因此 从 1981 年 起 由 这 三 个 学 会 联合 举办 的 三 年 一 次 的 生物 膜 学 术 讨论 会 , 对 这 一 领域 的 发 展 起 到 了 很 好 的 推动 作用 。 407 在 膜 脂 结构 及 其 分 子 动力 学 研究 方面 , 一 般 认 为 生物 膜 主 要 成 分 一 一 磷脂 在 水 化 时 形成 脂 双 层 。1981 年 北京 医科 大 学 林 克 棱 发 现 心 磷脂 和 其 他 磷脂 的 混合 物 双 相 体系 在 加 入 Ca 六 后 可 以 形成 柱状 及 螺旋 状 脂 质 体 。 说 明 螺 旋 结 构 是 一 种 普遍 存在 的 结构 形式 。 该 项 工作 被 1982 年 《自然 》 杂 志 采 用 , 并 刊 于 该 期 封面 。 中 国 科 学 院 理 论 物 理 研究 所 欧阳 宗 灿 从 胆 省 相 液晶 弹性 理论 对 形成 螺旋 的 可 能 性 进行 了 较 深 入 的 分 析 。 从 70 年 代 开 始 , 国际 上 对 于 脂 的 多 型 性 进行 了 许多 研究 , 我 国 不 少 学 者 也 在 这 方面 做 了 许多 工作 。 例 如 中 国 科 学 院 生 物 物 理 研 究 所 杨 福 愉 等 证 明 非 双 层 脂 结构 倾向 性 对 线粒体 H+-ATP 酶 等 的 构象 与 活性 以 及 对 脱 血红 素 细 胞 色素 ce 的 跨 人 工 膜 转运 均 有 影响 。 黄 芬 、 陈 建文 对 山 芒 营 碱 影响 膜 脂 的 排列 做 了 系统 研究 , 发 现 山 其 营 碱 能 诱导 磷脂 酰 乙醇 胺 (PE) 呈 非 双 层 结 构 , 山 其 六 碱 或 阿托品 还 能 诱导 二 棕榈 酰 磷脂 酰 甘油 呈 交 叉 结构 , 后 者 对 膜 蛋 白 有 负 调 节 作 用 。 林 克 棒 、 苏 雅 娴 等 用 扫描 隧道 显微镜 (STM) 观察 了 非 双 层 结构 及 其 混合 体系 的 两 种 不 同 相 及 其 界面 , 使 这 一 技术 成 为 能 直接 观察 非 双 层 结构 的 一 种 新 的 手段 。 他 们 还 用 STM 观察 了 活 细胞 膜 及 配 体 与 腊 受 体 的 相互 作用 及 其 诱发 的 非 双 层 结构 。 关于 膜 脂 与 膜 蛋白 的 相互 作用 方面 , 杨 福 愉 、 黄 有 国 等 发 现 Mg 扩 对 重组 ATP 酶 CFoFi-ATPase) 的 脂 酶 体 , 可 通过 影响 膜 脂 物理 状态 而 调节 酶 活性 。 林 治 焕 、 李 生 广 等 又 进一步 证 明 Fi 的 构象 变化 也 能 传递 至 Fu 。 杨 福 愉 、 黄 有 国 等 又 研究 了 路 膜 Ca:+ 梯度 通 过 影响 膜 脂 物理 状态 调节 膜 蛋 白 的 功能 , 获 得 了 有 意义 的 成 果 。 林 克 椿 、 有 聂 松 青 等 对 多 肽 、 蛋 白质 与 脂 膜 的 相互 作用 做 过 不 少 工作 , 包括 牛 胰 多 肽 对 细胞 的 保护 作用 机 理 , HIV-1 融 合 肽 在 病毒 感染 时 插 膜 的 状态 , 以 408 及 细胞 骨架 系统 中 辅 肌 动 蛋白 与 膜 脂 结合 的 条 件 、 区 段 以 及 与 肌 动 蛋白 交 联 的 情况 ,为 x- 辅 肌 动 蛋白 的 结构 与 功能 关系 提供 了 新 资 料 。 复 旦 大 学 李 庆 国 等 对 菌 紫 质 C 末端 的 质 子 释放 、 紫 膜 表 面 电 位 、 从 嗜 盐 菌 提取 的 质 子 泵 的 行为 等 做 过 许多 工作 。 张 志 鸿 在 红 细 胞 膜 及 其 对 物质 转运 方面 做 过 系统 工作 , 包 括 pPCMBS 对 阴离子 输 运 的 影响 II 型 糖尿 病 人 葡萄糖 输 运 的 异常 等 等 。 北 京 医科 大 学 程 时 用 激光 Raman 谱 研究 了 红细胞 膜 的 流动 性 。 中 国 科学 院 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 顾 国 彦 等 用 荧光 漂白 恢复 技术 在 细胞 水 平 研究 了 林 蛙 受精 卵 在 卵 裂 前 卵 表 面 凝 集 素 受 体 的 运 动 , 获 得 了 较 理 想 的 结果 。 清 华 大 学 隋 森 芳 等 应 用 多 种 技术 如 表面 等 离子 激光 共振 吸收 谱 、 平 面膜 圆 二 色谱 、 显 微 荧光 膜 天 平等 研 究 蜂 毒 、 大 肠 杆菌 素 〈Colicin) E1 的 插 膜 以 及 对 免 C- 反 应 蛋白 与 磷酸 胆 碱 基 团 、 亲 和 素 与 生物 素 基 团 在 膜 表面 结合 特性 方面 都 做 了 较 深 入 的 研究 , 取 得 了 较 优 异 的 成 果 。 赵 南 明 还 和 蒲 莫 明 合作 , 提 出 了 细胞 膜 蛋白 “或 受 体 ) 的 DMT 理论 及 原 位 电泳 理论 。 在 生物 膜 能 量 转换 方面 , 中 国 科 学 院 上 海 植物 生理 研究 所 沈 允 钢 等 对 叶绿体 两 个 光 系统 之 间 激 发 能 的 分 配 调 节 进 行 了 研究 , 发 现 除 捕 光 色素 蛋白 的 转移 外 , 光 系统 I 向 基 粒 类 襄 体 中 的 光 系 统 工 靠近 而 发 生 激发 能 “ 满 溢 ”的 过 程 也 是 起 作用 的 。 中 国 科学 院 植 物 所 匡 廷 云 等 发 现 21 kD 蛋白 是 光 系 统 1 长 波 荧光 发 射 的 来 源 , 证 明 捕 光 叶 绿 素 蛋 白 复合 体 在 类 圳 体 膜 上 横向 迁移 调节 激发 能 在 两 个 光 系 统 之 间 均 衔 分 配 的 规律 。 中 国 科学 院 动物 研究 所 刘 树 森 等 对 线 粒 体质 子 漏 与 电子 漏 的 相互 作用 进行 了 有 新 意 的 探索 , 认 为 线粒体 电子 漏 产生 的 超 氧 阴 离 子 自 由 基 会 引起 质子 漏 的 增加 , 导 致 质子 泵 活性 和 能 量 转换 效率 的 下 降 。 我 国学 者 在 研究 细胞 与 膜 生 物 物理 中 经 常 与 实际 问题 联系 起 来 , 这 是 一 个 比较 突出 的 特点 。 例 如 , 黄 芬 等 对 猪 肺 炎 支 原 体 膜 的 研究 , 中 国医 学 科学 院 潘 华 珍 、 张 之 南 等 对 阵 发 性 睡眠 性 血红 蛋白 尿 症 的 研究 , 林 克 椿 等 对 克 肺 机 理 及 柠檬 酸 铝 具有 对 抗 作 用 的 研 究 , 樊 景 禹 对 经 络 传 感 与 细胞 联结 之 间 的 关 系 研究 。 杨 福 愉 等 研究 了 大 骨节 病 与 克 山 病 中 微量 元 素 硒 的 作用 , 并 提出 了 “ 克 山 病 是 一 种 心肌 线粒体 病 ” 的 观点 。 中 国 科学 院 上 海 生 化 所 林 其 谁 等 创制 的 硬 脂 胺 /二 软 脂 酰 磷脂 酰 乙 醇 胺 (SA) 脂 质 体 , 用 于 真 核 细胞 基因 转移 有 明显 优点 , 在 医药 学 方面 具有 应 用 前 景 . 赵 南明 等 与 中 国 农业 科学 院 协 作 , 用 超声 法 将 外 源 基 因 导 入 了 小 麦 幼 穗 。 在 生物 膜 研究 中 , 我 国学 者 还 建立 了 一 些 新 的 技术 方法 , 例 如 赵 南 明 等 运用 磁 圆 二 色谱 、 表 面 圆 二 色谱 及 全 内 反射 傅 里 叶 红 外 光谱 (FTIR-ATR)、 准 弹性 光 散 射 等 技术 研 究 生 物 膜 , 取 得 了 很 好 的 效果 。 3. 理论 生物 物理 ”我 国 理论 生物 物理 研 究 始 于 70 年 代 。 中 国 科 学 院 上 海 生 化 所 徐 京 华 首先 研究 了 生物 分 子 的 手 性 和 生命 起 源 中 的 对 称 性 破 缺 , 并 将 非 平 衔 态 热力 学 、 非 线 性 物理 学 、 耗 散 结构 和 混沌 理论 等 引入 生物 学 研究 。 进 入 90 年 代 后 ,他 又 集中 研究 了 脑 电波 的 非 线性 特征 分 析 。 从 80 年 代 起 ,我 国 的 理论 生物 物理 研究 有 了 较 大 发 展 。 中 国 科 技 大 学 施 蕴 渝 在 蛋白 质 分 子 动力 学 和 随机 动 力学 方法 的 发 展 上 做 了 大 量 工作 ;中 国 科学 院 上 海 药物 研究 所 陈 凯 先 将 量子 化 学 的 定量 计算 方法 用 于 药物 分 子 设 计 , 中 国 科 学 院 生 物 物 理 所 王 志 新 长 期 从 事 蛋 白质 二 级 结构 预 测 , 天 津 大 学 张 春 霆 等 建立 和 发 展 的 一 套 几 何 学 的 方法 广泛 应 用 于 生物 大 分 子 的 结构 研 究 。 他 们 四 位 在 各 自 的 研究 方向 上 都 做 出 了 突出 的 成 绩 。 在 生物 大 分 子 空间 结构 方面 , 北 京 大 学 来 鲁 华 在 发 展 综合 的 蛋白 质 结 构 预测 方法 和 构建 二 级 结构 数据 库 方面 、 中 国 科学 院 生 物 物 理 研究 所 陈 润 生 在 发 展 神经 网 络 方 面 、 上 海 生 化 研究 所 丁 达 夫 在 序列 及 结构 联 配方 面 、 清 华 大 学 孙 之 荣 在 蛋白 超 二 级 结构 研究 方面 都 做 了 优秀 的 工作 。 与 此 同时 ,DNA 序列 信息 的 研究 也 起 步 较 早 。 从 80 年 代 开 始 , 内 蒙古 大 学 罗 辽 复 小 组 .中 国 科学 院 生 物 物 理 研 究 所 陈 润 生 小 组 、 天 津 大 学 张 春 霆 小 组 先后 开展 了 DNA 序列 信息 分 析 的 研究 。 其 中 罗 辽 复发 展 了 信息 论 的 方法 , 陈 润 生发 展 了 密码 学 的 方法 , 张 春 霆 发 展 了 几何 学 方法 ,都 取得 了 很 好 的 成 果 。 自从 国际 上 人 类 基因 组 计划 开始 后 , 陈 润 生 小 组 又 转 信 了 基因 信息 学 的 研究 , 做 出 了 有 国际 影响 的 工作 , 并 在 1996 年 10 月 在 日 本 召 开 的 第 15 届 国 际 科 学 技术 数据 委员 会 (CODATA) 大 会 上 应 邀 发 表 题 为 “从 DNA 序列 数据 到 蛋白 质 三 级 结构 ”的 演讲 , 并 获 得 生物 领域 的 “小 香 正 雄 ” 奖 。80 年 代 以 来 丁 达 夫 、 军 事 医 学 科学 院 吴 家 金 、 于 槐 等 在 DNA 序列 信息 分 析 和 DNA 序列 数据 库 领 域 做 了 大 量 工作 。90 年 代 中 期 以 后 , 由 于 人 类 基因 组 研究 的 巨大 进展 , 生 物 信息 学 的 相关 研究 有 了 更 大 发 展 。 我 国 很 多 领域 的 知名 专 家 都 关心 并 投入 这 一 领域 的 研究 , 如 中 国 科 学 院 物 理 研 究 所 郝 柏 林 小 组 、 清 华 大 学 李 衔 达 小 组 等 。 我 国 理论 生物 物理 学 无 论 是 研究 基础 、 研 究 人 才 还 是 设备 条 件 都 已 具备 了 较 好 的 基础 。 4. 神经 生物 物理 、 生 物 控制 论 与 生物 信 息 论 ”我 国 在 感官 与 神经 生物 物理 方面 , 对 视觉 研究 较 多 , 在 生物 控制 论 与 生物 信息 论 方面 , 也 比较 注重 研究 感觉 与 神经 网 络 及 信 息 传 递 , 因 此 将 这 两 部 分 结合 在 一 起 叙述 。 中 国 科 学 院 生 物 物 理 研 究 所 郭 爱 克 等 对 复眼 光 感 觉 的 生物 物理 机 制 和 视觉 运动 感知 409 的 神经 计算 机 原理 进行 了 探讨 。 汪 云 九 对 视 觉 信 息 加 工 提 出 了 广义 Gabor 函数 模型 。 酉 云 程 研究 了 大 脑 两 侧 联系 在 双眼 视觉 中 的 作 用 。 王 书 荣 研究 非 哺乳 动物 视觉 信息 加 工 的 回路 , 以 及 在 细胞 与 分 子 基 础 上 研究 中 脑 峡 核 与 离 中 核 团 在 视觉 过 程 中 的 作用 。 沈 钧 贤 则 对 每 斯 听觉 神经 元 的 结构 与 功能 进行 了 研 究 。 上 述 项 目 都 取得 了 较 好 结果 , 使 生物 物 理 研 究 所 成 为 我 国 神经 〈 特 别 是 感官 ) 生物 物理 研究 比较 集中 的 一 个 单位 。 复 且 大 学 寿 天 德 关于 视 党 方位 和 方向 敏感 性 及 图 形 适应 的 皮层 下 机 制 , 对 流行 30 多 年 的 传统 学 术 见 解 做 了 修正 。 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 孙 复 川 对 瞳 孔 系 统 及 眼 动 特性 的 研究 , 对 于 过 去 存在 的 瞳孔 系统 是 线性 系统 还 是 非 线 性 系统 的 争论 给 出 了 比较 明确 的 回答 , 即 在 不 同 初始 状态 下 将 具有 不 同 的 性 质 。 复 且 大 学 顾 凡 及 则 对 感觉 〈 包 括 听觉 和 视觉 ) 的 信息 处 理 模 型 进 行 了 探讨 ,对 脑 电 系统 的 复杂 性 进行 了 分 析 。 北京 医科 大 学 赵 似 兰 进行 了 视觉 系统 和 脑 的 信息 处 理 及 提取 的 建 模 和 仿真 研究 。 她 根据 失语 病人 的 大 量 CT 图 , 用 二 维 重建 得 出 不 同类 型 失语 病人 有 不 同 损伤 部 位 的 结论 。 此 外 对 系列 化 前 庭 功 能 检查 的 计算 机 处 理 和 评 定 系统 的 研究 也 取得 了 较 好 的 结果 。 中 国 科 学 院 自动 化 研究 所 黄 秉 宪 则 先 研 究 了 自 适 应 的 血压 控制 系统 , 以 后 长 期 致力 于 大 脑 学 习 记忆 和 系统 建 模 与 仿真 工作 , 对 了 解 学 习 记 忆 的 信息 处 理 过 程 有 一 定 帮助 。 清华 大 学 谢 估 平 对 神经 肌肉 突 触 形成 的 初始 事件 、 神 经 肌肉 的 相互 作用 以 及 神经 肌 肉 突 触 处 介质 释放 的 研究 等 方面 进行 了 长 期 较为 系统 的 工作 , 取 得 了 很 好 的 成 绩 。 北 京 医科 大 学 吴 本 珍 等 在 脑 缺 血 继 发 性 神经 元 损 伤 及 其 保护 方面 做 了 不 少 工 作 。 中 日 友好 医 院 陈 惟 昌 等 用 磁 共 振 、 激 光 Raman 谱 等 多 种 410 技术 , 研 究 了 大 鼠 局 灶 性 脑 梗塞 及 其 动态 性 变化 。 5. 生物 物理 技术 在 生物 物理 学 研究 中 ,仪器 技术 的 发 展 具有 特殊 重要 的 地 位 .为 此 , 中 国 科 学 院 生物 物理 研究 所 建立 之 初 就 专门 设立 了 仪器 技术 这 一 小 组 。 配 合 当 时 放 射 性 自然 本 底 的 研究 工作 及 在 全 国 设立 监测 站 点 的 任务 , 自 行 研制 了 B 放射 性 微 竺 连续 监测 仪 、 弱 B 连续 监测 仪 等 。 以 江 至 栋 、 林 波 海 、 蒋 汉 英 、 胡 匡 补 等 为 主 的 这 一 小 组 , 还 试制 成 功 了 一 些 当 时 不 易 从 国外 进口 的 一 些 大 型 仪器 , 如 欧 光 分 光 光 度 计 、 自 动 液体 闪 烁 仪 、 超 速 离心 机 、 显 微分 光 光 度 计 、 流 式 细胞 光度 计 、 生 物 医学 图 像 分 析 应 用 软件 系 统 等 , 和 北京 理工 大 学 合作 研制 了 智能 型 多 功能 电场 诱导 细胞 融合 仪 , 和 中 国 科 学 院 高 能 物理 研究 所 合作 研制 了 快 中 子 治 瘤 装 置 等 。 沈 淘 等 在 研究 工作 中 还 自行 研制 了 微 秒 级 闪光 光 介 装置 与 生物 超 微弱 发 光 装 置 。 复 且 大 学 张 志 鸿 等 研制 了 “超声 心动 仪 ”。 上 海 医科 大 学 梁子 钧 、 施 永 德 等 研制 了 多 种 测定 血液 流 变 的 仪器 并 应 用 于 临床 。 中 国 科学 院 电镜 中 心 研 制 了 扫描 隧道 显微镜 。 应 该 指出 ,上 述 仪器 技术 的 研制 成 功 ,在 各 项 研究 工作 或 实践 中 都 曾 得 到 应 用 。 但 由 于 我 国 在 仪器 制造 方面 工艺 较 落 后 , 加 上 科 学 仪器 的 研制 与 生产 单位 之 间 的 关系 还 不 够 顺畅 , 应 用 受到 一 定 限制 。 通 过 研制 , 仍 然 积累 了 一 定 的 经 验 , 培 养 了 一 批 人 才 。 和 其 他 学 科比 较 , 这 一 部 分 仍 是 生物 物理 学 发 展 中 重要 的 一 环 。 6. 生物 物理 学 的 其 他 领域 ”由 于 生物 物 理学 包括 的 面 较 广 , 以 下 将 对 其 他 领域 做 一 简要 介绍 。 在 生物 流 变 学 方面 , 上 海 医科 大 学 以 梁 子 钩 为 首 的 一 批 研究 工作 者 , 在 临床 血液 流 变 学 方面 做 过 很 多 工作 。70 年 代 末 开始 , 以 吴 云 鹏 为 首 的 重庆 大 学 生物 工程 学 院 主要 开 展 肝胆 流 变 学 和 血液 流 变 学 研究 ,90 年 代 初 至 今 主要 开展 细胞 力学 和 组 织 工程 研 究 , 获 国家 自然 科学 奖 和 成 果 奖 。 近 年 来 中 国 科 学 院 力学 研究 所 陶 祖 莱 、 龙 勉 等 主要 从 事 组 织 工程 和 细胞 力学 研究 , 重 点 是 细胞 表面 相互 作用 和 细胞 粘 附 分 子 的 力学 理论 与 实验 研 究 。 北 京 大 学 医学 部 文宗 跃 与 张 宗 亲 等 多 年 从 事 微 观 血液 流 变 学 基础 与 临床 , 包 括 血 细 胞 发 育 阶段 生物 流 变 学 基础 与 分 子 生物 学 基 础 、 缺 铁 性 贫血 病 、 白 血 病 、 糖 尿 病 及 老年 痴呆 证 的 研究 。 华 西医 科大 学 陈 隐 卿 、 中 日 友好 医院 的 庄 逢 源 在 白细胞 与 内 皮 细 胞 相互 作用 的 血液 流 变 机 理 方面 进行 了 较 深 入 的 探 讨 , 取 得 了 不 少 成 果 。 中 国 中 医 研究 院 廖 福 龙 多 年 来 采用 药理 学 和 血液 流 变 学 方法 研究 活血 化 淤 中 药 和 抗 血栓 药 , 取 得 了 较 突 出 的 成 绩 。 西 苑 医院 翁 维 良 等 也 在 活血 化 淤 治 疗 心 脑 血管 疾病 的 临床 血液 流 变 学 研究 中 多 次 获奖 , 取 得 了 较为 突出 的 成 绩 。 在 光 生 物 物理 方面 , 中 国 科学 院 感光 研 究 所 蒋 丽 金 和 生物 物理 研究 所 程 龙 生 、 乐 加 昌 等 对 我 国 首 先 发 现 的 光敏 化 剂 竹 红 菌 素 (包括 甲 素 和 乙 素 ) 及 其 衍生 物 的 光 动 力学 作 用 以 及 其 在 临床 治疗 中 应 用 的 可 能 性 进行 了 广泛 的 研究 。 浙 江 大 学 钱 凯 先 等 用 具有 特殊 结构 的 C60 研究 小 鼠 肉瘤 的 光 动 力学 作用 有 一 定 的 新 意 。 中 国医 学 科学 院 李 昆 等 也 对 我 国 扬州 血 中 啉 激光 治 癌 作 用 和 国内 外 同类 制 剂 进行 了 对 比 , 认 为 其 有 特色 。 复 旦 大 学 程 极 济 等 对 紫 膜 分 子 内 及 紫 膜 蛋白 与 离子 通道 物质 间 的 能 量 转 移 , 以 及 有 取向 紫 膜 薄 层 光 电位 及 其 与 光 强 度 的 关系 等 做 了 探讨 。 中 国 科学 院 生物 物理 研究 所 胡 坤 生 等 对 菌 紫 质 光 循环 中 间 体 Ms: 和 质子 泵 的 影响 、 水 在 菌 紫 质 光 循 环 和 质子 泵 中 的 作用 、 紫 膜 中 菌 紫 质 的 取向 、 菌 紫 质 光 循 环 后 半 程 的 动力 学 过 程 和 构象 变化 等 做 过 系统 性 的 工作 , 取 得 了 较 多 成 果 。 我 国 在 超 微 弱 发 光 方 面 也 有 几 个 单 位 开展 了 研究 。 在 自由 基 生 物 学 方面 , 中 国 科 学 院 生 物 物理 研究 所 忻 文 娟 、 赵 保 路 等 用 电子 自 旋 共 振 捕 集 技 术 研 究 了 正常 人 与 恶性 淋巴 瘤 病人 多 型 核 白细胞 受 促 癌 剂 PMA 刺激 产生 氧 自 由 基 的 分 子 机 理 。 他 们 研究 了 许多 不 同 结构 与 构 型 的 五 味 子 素 和 许多 天 然 抗 氧化 剂 对 PMN 呼吸 暴发 产生 的 氧 自由 基 的 清除 作用 和 对 膜 蛋 白玉 基 的 保护 作用 。 兰 州 大 学 郑 荣 梁 等 也 对 细胞 癌变 的 自由 基 机 理 及 抗 瘤 途 径 、 马 先世 武 素 苷 的 抗 癌 作 用 及 机 理 、 癌 细 胞 正常 化 及 其 分 子 机 理 等 进行 了 一 系列 卓 有 成 效 的 研究 。 医 科 院 吴 元 德 等 对 吸烟 对 人 健 康 的 危害 , 从 细胞 、 亚 细胞 及 分 子 不 同 水 平 上 对 损伤 细胞 的 机 理 以 及 抗 氧 化 剂 的 可 能 预 防 机 理 进 行 了 探讨 。 北 京 大 学 茹 炳 根 和 程 时 分 别 对 金属 硫 和 蛋白 及 其 抗 氧 化 作用 进行 了 研 究 。 军 事 医 学 科学 院 孙 存 普 等 对 引起 十 Gz 鼠 脑 损 伤 的 自由 基 机 制 及 天 然 抗 氧 化 剂 的 防护 作用 和 人 牙 釉 质 自 由 基 含 量 与 辐射 剂量 的 关 系 进 行 了 研究 。 方 允 中 等 在 NO 与 氧 自由 基 反应 特性 方面 做 了 许多 有 意义 的 工作 , 并 用 分 子 轨 道 法 分 析 生 物体 系 中 的 NO 与 自由 基 , 为 生物 医学 工作 者 提供 了 易于 接受 的 理 论 解 释 。 目前 , 在 美国 以 Standford 大 学 为 代表 的 几 所 世界 著名 大 学 又 掀起 了 把 生物 医学 和 物 理学 , 化 学 和 工程 技术 相 结合 的 跨 学 科 生 命 科学 研究 规划 , 即 所 谓 “Bio 一 X” 计 划 ;, 并 以 结构 基因 组 学 、 单 分 子 技术 与 纳米 技术 在 生物 学 中 的 应 用 、 神 经 生物 学 等 作为 主攻 方 向 , 提 出 了 物理 学 将 能 在 21 世纪 再 次 引起 “革命 ”的 观点 。 相 信 今 后 生物 物理 学 将 有 越 来 越 宽广 的 用 武之 地 。 411 参考 文献 国家 自然 科学 基金 会 编 :《 生 物 物理 学 》% 北京 : 科学 出 版 社 ,1995。 甘 子 钊 等 主编 :《 生 命 科 学 中 的 物理 学 》 北京 : 北京 大 学 出 版 社 ,1996 。 国家 自然 科学 基金 会 生命 科学 部 与 中 国 科 学 院 上 海 文献 中 心 编 : 《我 国 自 然 科 学 的 前 沿 问题 》 上 海 : 科技 出 版 社 ,1994。 〈《 林 克 椿 ) 生物 膜 的 研究 (Studies on Biomembrane) 我 国生 物 膜 研究 始 于 50 年 代 , 主要 集中 于 能 量 转化 膜 的 研究 。 在 线粒体 膜 电子 传递 与 氧化 酸 化 方 面 , 中 国 科 学 院 上 海 生 化 研究 所 王 应 睐 、 邹 承 鲁 、 汪 静 英 等 用 正 丁 醇 从 心肌 制剂 中 成 功 抽 提 并 纯化 了 与 线粒体 内 膜 结合 的 琥珀 酸 脱 氢 酶 , 并 发 现 其 辅 基 FAD 与 酶 蛋白 以 共 价 结 合 。60 年 代 , 中 国 科 学 院 上 海 生化 研究 所 伍 钦 荣 、 林 其 谁 发 现 亚 线粒体 制剂 中 与 琥珀 酸 氧化 耦 联 的 NAD- 还原 是 由 于 琥珀 酸 氧化 过 程 中 电子 倒流 的 结果 。 此 外 , 他 们 还 纯化 了 一 种 不 具有 ATP 酶 活性 的 耦 联 因 子 . 中 国 科 学 院 生 物 物 理 研究 所 杨 福 愉 、 林 治 焕 等 发 现 经 电离 辐射 整体 照射 后 的 小 鼠 肝 线粒体 氧化 磷酸 化 受 损伤 后 能 恢复 的 现象 , 他 们 还 发 现 金属 歼 合 剂 EDTA 引起 膨胀 线粒体 的 收缩 依赖 于 电子 传递 。 中 国 科学 院 动物 所 刘 树 森 等 对 飞 蝇 飞翔 肌 线粒体 的 超 微 结 构 与 氧化 磷 酸化 做 了 细致 的 研究 。 中 国 科 学 院 上 海 植物 生理 所 沈 允 钢 等 在 60 年 代 研 究 光合 磷酸 化 机 理 时 , 测 得 光合 电 子 传 递 与 光合 磅 酸化 耦 联 有 中 间 物 的 存在 。 这 一 中 间 物 后 来 被 证 明 即 为 获得 诺 贝 尔 化 学 奖 的 Mitchel 于 1961 年 提出 的 化 学 渗透 学 说 中 的 跨 膜 质子 梯度 。 生物 膜 研究 停顿 了 一 段 时 期 后 , 1978 年 412 中 国 科学 院 派 遗 杨 福 愉 、 顾 国 彦 、 刘 树 森 、 林 世 青 、 林 其 谁 、 王 玉英 组 成 的 生物 膜 小 组 赴 联邦 德国 考察 。1981 年 在 中 科 院 生物 局 的 支 持 与 倡议 下 , 中 国生 物 物理 学 会 、 中 国生 化 学 会 和 中 国 细 胞 生物 学 学 会 联合 举办 三 年 一 次 的 全 国生 物 膜 学 术 讨 论 会 。 这 两 项 措施 对 推动 我 国生 物 膜 研 究 具 有 重要 的 作用 。 从 80 年 代 开 始 ,我 国生 物 膜 研 究 有 了 明显 的 进展 , 在 生物 膜 结构 与 功能 方面 都 开展 了 大 量 工 作 , 取 得 了 一 批 重要 成 果 。 膜 脂 一 膜 蛋白 相互 作用 “中 国 科 学 院 生 物 物理 研究 所 杨 福 愉 、 黄 有 国 等 将 线粒体 的 ATP 酶 ( 即 FuF,-ATP 酶 ) 分 离 纯化 并 重组 于 脂 质 体 , 发 现 Mg 六 对 重组 该 酶 的 活性 具有 关键 作用 , 提出 Mg 后 能 通过 影响 膜 脂 物理 状 态 进而 调节 该 酶 和 代 于 膜 脂 中 的 下 水 部 分 (Fw) 的 构象 与 活性 。 后 者 的 变化 通过 微 区 一 微 区 相互 作用 会 传 至 亲 水 部 分 Fi , 从 而 影响 该 酶 的 活性 。 这 为 二 价 金属 离子 通过 改变 膜 脂 物 理 状 态 调 节 膜 蛋白 〈 酶 ) 的 构象 与 活性 提供 了 一 个 清晰 的 模型 。 林 治 焕 、 李 生 广 又 进而 证 明 F; 的 构象 变化 也 能 传递 至 Fu。 接 着, 杨 福 愉 、 黄 有 国 等 又 研究 跨 膜 Ca2# 梯度 通过 影 响 膜 脂 物理 状态 来 调节 膜 蛋白 〈 例 如 , 肌 浆 网 膜 、 质 膜 Ca?+-ATP 酶 、 及 肾上腺 素 受 体 、 腺 苷 酸 环 化 酶 等 ) 的 功能 也 获得 了 有 意义 的 成 果 。 黄 芬 、 陈 建文 对 山 芮 车 碱 影响 膜 脂 的 排列 做 了 系统 的 研究 , 他 们 发 现 山 萌 六 碱 能 诱导 磷脂 酰 乙醇 胺 (PE) 呈 非 双 层 结构 , 山 芒 著 碱 或 阿托品 还 能 诱导 DPPG 呈 交 叉 结 构 , 后 者 对 膜 蛋 白 有 负 调 节 影 响 。 杨 福 愉 等 的 工作 表明 非 双 层 脂 结构 倾向 性 对 线粒体 H+-ATP 酶 等 的 构象 与 活性 以 及 对 脱 血 红 素 细胞 色素 ec 的 跨 人 工 膜 转 运 均 有 明显 影 响 。 北 京 医科 大 学 林 克 椿 等 对 多 肽 、 蛋 白质 与 膜 脂 的 作用 做 了 不 少 工作 , 研 究 了 细胞 骨 , 架 系 统 的 辅 肌 动 蛋白 (Actinin) 与 膜 脂 结合 的 条 件 、 区 段 以 及 与 肌 动 蛋白 (Actin) 交 联 的 情况 , 为 辅 肌 动 蛋白 的 结构 与 功能 关系 提 供 了 新 的 资料 , 林 克 椿 对 螺旋 脂 质 体 也 做 了 细致 的 观察 与 研究 , 获 得 了 创新 成 果 。 清 华 大 学 隋 森 芳 等 应 用 一 些 膜 界 面 分 析 技 术 , 如 表面 等 离子 激光 共振 吸收 谱 、 平 面膜 圆 二 色 谱 、 显 微 荧光 膜 天 平等 研究 蜂 毒 、 大 肠 杆菌 素 E1 (Colicin E1) 的 插 膜 以 及 对 兔 C- 反 应 蛋白 与 磷酸 胆 碱 基 团 、 亲 和 素 与 生物 素 基 团 在 膜 表 面 结合 特性 都 做 了 较 深 入 的 研究 , 获 得 较 优 异 的 成 果 。 杨 福 愉 等 在 大 骨节 病 、 克 山 病 研究 过 程 中 对 微量 元 素 硒 影响 膜 脂 一 膜 蛋 白 相 互 作用 方面 也 做 了 探索 , 一 般 认 为 硒 的 生理 功能 是 通过 含 硒 酶 一 一 谷 胱 甘 肽 过 氧化 物 酶 来 体现 的 , 他 们 发 现 硒 对 红细胞 膜 骨 架 还 有 直接 的 稳定 作用 。 中 国 科 学 院 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 顾 国 彦 等 在 细胞 水 平 研究 膜 脂 一 膜 蛋 白 相 互 作 用 , 应 用 荧光 漂白 恢复 技术 研究 林 蛙 受精 卵 卵 裂 前 卵 表面 的 运动 , 获 得 较 理想 的 结果 。 能 量 转换 膜 的 研究 ” 邹 承 鲁 、 何 燕 生 等 报道 了 琥珀 酸 细胞 色素 c 还 原 酶 制剂 中 用 琥 珀 酸 作 底 物 , 细 胞 色素 b 的 还 原 呈 现 了 三 相 过 程 , 即 初 相 快速 还 原 , 接 着 氧化 , 最 终 慢 还 原 。 林 其 谁 等 对 线粒体 甘油 -3- 磷 酸 脱氧 酶 、 胆 碱 脱 氢 酶 的 纯化 、 性 质 、 反 应 动力 学 以 及 在 脂 质 体 上 的 重组 进行 了 系统 研究 , 获 得 较 好 的 结果 , 对 线粒体 氧化 磷酸 化 解 耦 联 蛋白 也 做 了 深入 的 研究 ,获得 创新 的 结果 .。 刘 树 森 等 将 大 鼠 肝 线粒体 、 大 肠 杆菌 质 膜 的 H' -ATP 酶 的 Fi 亚 单位 分 别 与 它们 的 去 Fi 的 Fu 亚 单位 进行 “杂交 ”重组 仍 能 恢复 酶 的 活力 。 植 物 生理 所 李 淑 俊 等 将 经 过 超声 处 理 的 菠菜 叶绿体 残缺 膜 与 线粒体 旺 膜 进行 重 组 ,发 现 重组 的 膜 能 恢复 光合 磷酸 化 的 活性 。 刘 树 森 等 还 对 线粒体 质子 漏 与 电子 漏 的 相互 作用 进行 了 有 意义 的 探索 , 认 为 线粒体 电子 漏 产生 的 超 氧 阴离子 自由 基 会 引起 质子 漏 增 加 , 导 致 质子 泵 活性 和 能 量 转换 效率 下 降 。 中 国 科 学 院 植物 研究 所 汤 佩 松 、 匡 廷 云 、 戴 云 玲 等 研究 并 前 明了 不 同类 型 植物 光合 膜 上 色素 蛋白 复合 体 种 类 和 组 成 的 多 样 性 以 及 其 结构 与 功能 受 内 、 外 因素 调控 的 规律 。 沈 允 钢 等 研究 叶绿体 两 个 光 系 统 之 间 激 发 能 的 分 配 调 节 ;, 他 们 认为 除了 捕 光 色素 蛋 白 的 转移 外 , 光 系统 I 向 基 粒 类 宫 体 中 的 光 系统 II 靠近 而 发 生 激发 能 “ 满 溢 ”的 过 程 也 是 起 作用 的 。 匡 廷 云 等 发 现 21 kD 蛋白 是 光 系 统 I 长 波 荧光 发 射 的 来 源 , 证 明 捕 光 叶 绿 素 蛋 白 复 合体 在 类 圳 体 膜 上 横向 迁移 调节 激发 能 在 两 个 光 系 统 之 间 均 衡 分 配 的 规律 。 生物 膜 研 究 结合 农 、 医 实际 “在 农业 方 面 , 黄 分 等 在 对 猪 肺 炎 支 原 体 膜 上 的 糖 蛋白 研究 中 , 发 现 一 个 28 kD 的 糖 蛋白 直接 与 臻 病 性 有 关 , 证 明 28 kD 糖 蛋白 未 端 糖 基 是 猪 致 病 支 原 体感 染 受 体 细胞 所 必要 的 。 清 华 大 学 赵 南明 等 与 中 国 农业 科学 院 协 作 , 用 超声 法 将 外 源 基 因 导 入 小 麦 幼 穗 . 在 医药 方面 ,中 国医 学 科学 院 基础 医学 所 潘 华 珍 、 张 之 南 等 研究 阵 发 性 睡眠 性 血红 和 蛋白 尿 症 (PNH) , 发 现 此 病 患者 红细胞 膜 易 受 氧 化 损伤 , 提 出 PNH 溶血 的 主要 原因 .。 杨 福 愉 等 在 参加 克 山 病 综合 考察 的 基础 上 提出 “ 克 山 病 是 一 种 心 肌 线 粒 体 病 ”的 观点 。 林 其 谁 等 创制 的 硬 脂 胺 /二 软 脂 酰 磁 脂 酰 乙 醇 胺 脂 质 体 ,用 于 真 核 细胞 基因 转移 有 明显 优点 , 在 医药 方面 有 应 用 前 景 。 此 外 , 清 华 大 学 赵 南 明 等 建立 了 多 种 研 究 生 物 膜 的 生物 物理 方法 ,如 磁 圆 二 色谱 、 表 面 圆 二 色谱 及 全 内 反射 傅 里 叶 红 外 光谱 GTIR-ATR)、 准 弹性 光 散 射 等 , 并 运用 于 研究 中 , 取 得 了 很 好 的 效果 。 413 参考 文献 杨 福 愉 , 黄 芬 :《 膜 脂 一 膜 蛋白 相互 作用 及 其 在 医学 和 农业 上 的 应 用 》 山东 : 科学 技术 出 版 社 , 1996- 林 其 谁 ;《 生 物 膜 的 结构 与 功能 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1982。 Liu, S. S.〈 刘 树 森 ) : Generating, Partitioning , Targeting and Functioning of Superoxide in Mitochondria (Review ), Bizoscziezce Reports,17 (03JN LI59 0727 避 997 ( 杨 福 愉 ) 神经 生物 学 (Neurobiology) 我 国 的 神经 生物 学 发 展 , 经 历 了 初创 (1920 一 1937)、 战 争 中 断 (抗战 及 解放 前 , 即 1937 一 1949)、 恢 复 及 全 面 规划 (1949 一 1966)、 低 潮 (1966 一 1978, 包括 文化 大 革命 时 期 )、 全 面 发 展 〈1978 年 全 国 科 学 大 会 后 ) 等 五 个 阶段 。 在 这 五 个 阶段 里 都 有 各 自 时 代 的 特征 。 一 、 初 创 : 第 一 批 留学 生 回国 , 现 代 神 经 生物 学 建立 及 兴起 20 世纪 20 年 代 前 ,我 国 很 少 有 真正 意义 的 神经 生物 学 研究 。 20 一 30 年 代 神 经 生物 学 领域 内 第 一 批 选 派 到 英国 、 美 国 、 日 本 、 德 国 留学 的 年 轻 人 , 带 回 了 西方 神经 科学 的 种 子 , 在 中 国 大 地 上 开始 发 芽 和 成 长 。 当 时 的 工作 主要 是 神经 解剖 学 与 神经 生理 学 , 主 要 集中 在 协和 医学 院 与 中 央 研 究 院 心 理 研 究 所 两 个 单位 。 1. 协和 医学 院 生 理 系 : 林 可 胜 (1897 一 1969) 留学 英国 , 师 从 Sharpey-Schafer, 回 国 后 成 为 北京 协和 医学 院 CPUMC) 第 一 任 由 国人 担任 的 系 主任 。 在 他 的 领导 下 , 当 时 的 PUMSC 的 生理 系 是 国际 上 有 影响 的 研究 单 414 位 之 一 , 有 几 项 神经 方面 的 研究 是 具有 国际 水 平 的 。 张 锡 钧 从 英国 Dale 的 实验 室 回 来 , 带 来 了 他 与 Gaddum 所 创建 的 用 蛙 腹 直 肌 检 测 乙 酰 胆 碱 的 生物 测定 方法 , 证 明 在 刺激 迷 走神 经 向 中 端 所 引起 的 垂体 后 叶 分 泌 中 , 有 乙酰 胆 碱 (ACh) 的 参与 。 这 是 ACh 参与 中 枢 传 递 的 最 早报 道 之 一 , 参 加 此 项 工作 的 还 有 吕 运 明 等 人 。 林 可 胜 研 究 小 组 还 系统 地 探 测 了 猫 延 人 与 血压 调节 有 关 的 中 枢 , 第 一 篇 文章 发 表 于 1936 年 , 至 1939 年 又 发 表 了 6 篇 文章 他们 发 现 并 命名 了 加 压 区 与 减 压 区 .这 是 血压 中 枢 调 节 的 里 程 碑 性 的 工作 , 几 乎 在 40 一 70 年 代 的 所 有 国际 生理 权威 性 教科 书 中 都 会 提 及 这 一 工作 。 票 宗 华 、 王 嘉祥 、 林 可 胜 等 人 在 向 延 介 给 以 微量 乙酰 胆 碱 的 过 程 中 , 创 造 了 通过 正 电流 排出 带 正 电荷 的 乙酰 胆 碱 的 方法 , 这 是 微 电 泳 技术 原理 的 最 早 发 明 与 最 早 应 用 。 冯 德 培 (1907 一 1995) 是 葡 竹 20 年 代 在 上 海 复旦 大 学 的 学 生 , 由 蔡 炎 推荐 给 林 可 胜 到 协和 工作 .他 后 来 通过 中 英 庚 款 留学 英国 , 师 从 诺 贝 尔 奖 得 主 A、V. Hill。 他 发 现 的 肌 肉 被 动 拉 长 时 的 产 热 反应 被 人 称 为 Feng 氏 效应 。 冯 德 培 获 博 士 学 位 后 于 1934 年 回国 , 仍 在 协和 医学 院 生 理 系 工作 。 在 那里 , 他 独 立 开 创 了 神经 肌肉 接头 的 研究 , 从 1936 年 到 1941 年 在 《中 国生 理学 杂志 》 上 连续 发 表 了 26 篇 系列 论文 。 在 这 些 论文 中 , 他 观察 到 :高 频 刺 激 神 经 时 在 神经 肌肉 接头 引起 相似 于 Wedensky 抑制 的 现象 , 并 发 现 神 经 末梢 周 围 出 现 局 部 挛缩 ,Ca2#+ 对 神经 肌肉 接头 具有 “去 箭 毒化 ” 作用 ; 首次 报道 了 以 不 同 频率 的 强直 刺激 神经 后 , 神 经 肌肉 接头 传递 的 易 化 及 强直 后 增强 (PTP)。 PTP 被 广泛 地 认为 是 1973 年 发 现 的 长 时 程 增强 (LTP) 的 原型 , 因 此 具有 很 大 的 重要 性 。 汉 德 培 于 1939 年 用 细 胞 外 记录 法 记录 到 终极 电位 , 他 是 世界 上 记 录 终 极 电 位 最 早 的 科学 家 之 一 .总 的 说 来 , 冯 德 培 的 开创 性 工作 对 于 神经 生理 的 发 展 具 有 历史 性 意义 。 2. 中 央 研 究 院 心 理 研 究 所 : 汪 敬 熙 (1893 一 1968) 是 美国 约翰 。 霍 布 金 斯 大 学 Adolf Meyer 和 C. P. Richter 的 学 生 , 在 那里 获 博 士 学 位 。 他 回国 后 于 1927 年 在 广州 中 山大 学 创设 了 中 国 最 早 的 电 生理 实验 室 。1934 年 他 受 蔡 元 培 先生 之 聘 , 担 任 中央 研 究 院 心理 研 究 所 所 长 , 在 南京 、 上 海 建立 了 实验 室 。 他 领导 鲁 子 惠 等 开展 的 皮肤 电 反应 的 研究 , 在 国际 上 是 领先 的 。 皮 肤 电 反 应 , 早 先 被 称 为 心理 电 反 射 , 汪 敬 申 等 的 工作 证 明 , 它 其 实 就 是 一 种 汗腺 的 分 刻 反 应 , 是 自主 性 神经 反 射 的 一 部 分 。 以 后 他 的 工作 证 明了 脑 内 有 5 个 兴奋 中 枢 与 5 个 抑制 中 枢 , 最 后 于 1964 年 出 版 了 《发 汗 的 神经 控制 》 一 书 。 他 们 还 用 一 种 示波器 记录 了 光线 刺激 免 眼 睛 时 , 外 膝 体 等 部 位 的 诱发 电位 , 这 也 是 国际 上 最 早 的 中 枢 诱 发 电位 记录 之 一 。 汪 敬 如 还 聘请 了 朱 稚 年 、 卢 于 道 等 开展 了 神经 组 织 学 及 神经 生 理学 的 研究 。 朱 稚 年 (1906 一 1993) 是 C. 十 . Herrick 的 学 生 .。 在 他 的 硕士 论文 中 最 早 描述 了 美洲 袋鼠 下 丘脑 视 上 核 可 能 有 分 泌 功 能 的 事实 , 这 是 哺乳 类 神经 细胞 具有 分 泌 功 能 的 最 早 描述 。 由 于 朱 稚 年 的 论文 未 发 表 在 Herrick 所 主办 的 《比较 神经 学 杂志 》 CJox7zaal o Comzzpazative Vezxzrology) 上 , 而 是 回国 后 发 表 在 中 央 研 究 院 集刊 上 , 所 以 这 一 发 现 未 被 大 多 数 西 方 学 者 所 引用 , 这 不 能 不 说 是 一 件 憾事 。 户 于 道 (1906 一 1985) 也 是 Herrick 的 学 生 , 回国 后 领导 了 我 国 神经 解 放学 的 研究 , 他 对 中 国人 的 大 脑 皮层 结构 进 行 系统 的 观测 研究 , 约 10 篇 之 多 的 论文 发 表 在 中 央 研 究 院 心理 研究 所 专刊 上 。 卢 于 道 曾 极力 反对 欧洲 一 些 神经 学 家 的 一 些 论点 , 这 种 论点 认为 中 国人 脑 的 结构 劣 于 西方 人 。 朱 稚 年 与 卢 于 道 合 作 , 用 当时 刚刚 发 展 的 脑 立 体 定位 仪 , 以 电 刺 激 麻醉 动物 脑 的 方法 , 证 明 刺 激 猫 中 脑 可 引起 一 个 虽 吟 或 胃 叫 Cgroaning) 反应 。Herrick 还 为 中 国 培养 了 另 一 位 神经 解剖 学 家 城 玉 住 (1901 一 1964) 。 减 玉 丛 从 1934 年 到 1950 年 对 大 鼠 视 皮 层 和 外 膝 体 的 结构 与 功能 进行 了 较为 系统 的 研究 , 发 表 了 近 20 篇 论文 。 他 还 进行 了 学 习 与 记忆 的 “迷宫 ”实验 。 他 领导 了 北京 医学 院 的 神 经 解剖 学 工作 。 3. 其 他 : 蔡 贡 (1897 一 1990) 20 世纪 20 年 代 在 美国 师 从 C. J. Herrick 。 他 的 论文 首 次 描述 了 中 脑 黑 质 内 侧 的 网 状 结构 , 这 一 脑 区 以 后 被 人 命名 为 腹 侧 被 盖 区 ( 华 ) 。 半 个 世 纪 之 后 , 人 们 发 现 了 它 的 重要 性 , 因 为 由 此 区 所 发 出 的 含 多 巴 胺 的 投射 , 是 调节 高 等 动 物 认 知 、 情 感 的 重要 神经 成 分 。 获 砖 在 英国 学 者 诺 贝 尔 奖 得 主 Adrain 实验 室 工 作 时 , 还 发 表 了 峙 足 趾 传人 神经 放电 的 原始 性 工作 。 可 能 正 是 由 于 蔡 疙 在 神经 生物 学 方面 的 深厚 功底 与 学 术 渊 源 , 他 在 中 断 神 经 研究 半 个 世 纪 之 后 , 还 在 军事 医学 科学 院 指导 成 立 了 以 研究 神经 可 塑性 为 重点 的 基础 医学 研究 所 。 欧阳 者 (1898 一 1954) 是 德国 柏林 Oskar Vogt 的 学 生 , Vogt 是 大 脑 皮层 构筑 学 的 先驱 。 欧 阳 需 接受 这 个 传统 , 回 国 后 在 中 央 大 学 建立 了 神经 解剖 学 实验 室 , 进 行 了 中 国人 脑 与 欧 洲 人 脑 形态 的 比较 研究 。 但 由 于 他 在 50 年 代 过 早 地 非 正常 死亡 , 工 作 停 止 发 展 。 陶 烈 (1900~1930) 曾 在 日 本 学 习 , 对 丘脑 中 百 余 个 神经 核 的 神经 细胞 进行 了 分 类 和 定量 研 究 . 他 同时 已 注意 到 神经 胶 质 细胞 的 重要 性 。 他 因 咽 部 蜂窝 组 织 炎 而 英 年 早 逝 。 修 宗 湾 在 30 年 代 初 曾 做 过 时 间 强 度 曲线 的 研究 , 这 导 致 了 他 以 后 关于 时 值 的 研究 。 二 、 中 断 : 抗日 战争 和 国内 战争 迪 使 研 究 工作 中 断 415 抗日 战争 爆发 , 全 部 研究 院 所 和 高 等 院 校 被 迫 内 迁 , 全 国 处 于 战火 纷飞 、 颠 沛 流离 、 生命 无 保障 的 苦难 日 子 , 估 论 科 学 研究 工作 。 但 即便 如 此 , 仍 有 几 项 有 意义 的 事件 及 工作 值得 一 提 。 从 抗战 开始 到 太平 洋 战 争 爆发 之 前 , 协 和 医学 院 的 神经 生物 学 工作 仍 在 困难 中 继续 。1941 年 , 日 本 与 美国 宣战 , 协 和 医 学 院 的 工作 宣告 中 断 。 张 香 桐 〈1907 一 ) 是 南京 中 央 研 究 院 心理 研究 所 的 科研 人 员 。 抗 战 开始 , 心 理 所 内 迁 , 张 香 桐 负责 押 运 研究 所 的 公物 仪器 。 但 他 仍 不 断 从 事 科 研 观察 , 并 把 自己 的 材料 整理 成 文 , 陆 续 在 美 国 的 《比较 神经 学 杂志 》 发 表 。1943 年 他 赴 美国 深造 ,于 1946 年 在 Yale 大 学 取得 博士 学 位 , 后 来 又 在 Yale、 约 翰 . 霍 布 金 斯 、 洛 克 菲 勒 等 大 学 工作 。1947 一 1956 年 间 , 他 担任 了 美国 《 脑 研 究 杂 志 》 的 编 委 。 在 此 期 间 , 他 发 表 了 一 系列 具有 重要 影响 的 学 术 论 文 。 主 要 有 以 下 几 个 方面 : 四 用 电 刺 激 锥 体 引 起 逆 行 电位 的 方法 证 明 锥 体 束 在 皮层 的 起 源 不 限 于 运动 区 ;,@@ 利 用 仔细 分 离 的 肌肉 的 收缩 反 应 , 证 明了 运动 皮层 局 部 刺激 引起 的 是 不 同 肌肉 的 收缩 , 从 而 纠正 了 运动 模式 包含 成 群 肌肉 的 观点 ;图 发 现 背景 光 可 以 提高 中 枢 神 经 系统 的 兴奋 性 , 这 一 现象 被 人 称 为 “ 张 氏 反应 ”; 外 把 直接 电 刺 激 大 脑 皮层 引起 的 电位 命名 为 树 突 电位 , 他 是 国际 上 最 早 以 电 生理 学 方法 研究 树 突 功 能 的 学 者 , 因 而 应 是 这 项 研究 的 葛 基 人 ;, @ 发 现 大 脑 皮层 与 乒 脑 之 间 的 循 回 路 线 对 梭 形 波 的 产生 起 关键 作用 ;,@ 确定 了 支配 肌肉 的 神经 纤维 的 类 别 ;,@ 发 现 视网膜 向 中 枢 的 传导 由 不 同 传导 速度 的 神经 纤维 负责 等 。50 年 代 他 已 是 公认 的 国际 神经 生理 学 的 权威 学 者 之 一 。 抗战 期 间 , 转 到 湘 雅 医学 院 任 生 理 系 主 任 的 朱 稚 年 发 表 了 刺激 狗 大 脑 皮 层 乙 状 回 引 起 血压 变化 的 论文 。 416 抗战 胜利 后 , 林 可 胜 担任 中 央 研 究 院 医 学 研究 所 筹备 处 主任 , 冯 德 培 为 副 主任 。 但 在 1945 一 1949 这 几 年 的 日 子 里 , 由 于 内 战 , 科学 工作 谈 不 上 有 何 开 展 。 但 当时 确 曾 派 了 一 些 人 去 美国 进修 、 留 学 , 为 以 后 的 科学 发 展 准 备 了 骨干 。 三 、 恢 复 及 全 面 规划 : 全 国 解放 后 , 1949 一 1966 年 1949 年 全 国 解 放 ,, 政局 稳定 , 为 科学 工 作 带 来 发 展 与 恢复 的 良好 条 件 。1956 年 的 科 学 12 年 规划 又 使 得 全 国 的 神经 生物 学 研究 有 了 更 加 合理 发 展 的 条 件 与 布局 。 从 1949 年 到 文化 大 革命 前 十 多 年 间 , 特 别 是 其 前 期 , 神 经 生物 学 科学 事业 呈现 欣欣 向 荣 的 局 面 。 解 放 后 , 国 家 适时 地 组 建 了 中 国 科 学 院 。 中 国 科学 院 上 海 生 理 研 究 所 是 我 国 神经 生物 学 研 究 的 中 心 , 其 他 科研 院 所 和 高 等 院 校 的 有 关 单位 也 积极 开展 了 工作 。 1, 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 的 工作 : 解放 后 , 原 中 央 研 究 院 医学 研究 所 筹备 处 正 式 更 名 为 中 国 科 学 院 上 海 生 理 生化 研究 所 , 冯 德 培 任 所 长 。1956 年 生理 研究 所 与 生化 研 究 所 成 为 两 个 单独 的 所 , 生 理 研究 所 以 研究 神经 生理 为 其 重点 。 经 过 冯 德 培 所 长 的 积极 策划 及 布局 , 生 理 研 究 所 的 神经 生理 研究 包 括 了 周边 、 中 枢 、 感 官 等 三 大 方面 比较 齐全 的 阵容 。 一 时 间 , 群 贤 毕 至 , 人 才 辈 出 。 周边 神经 研究 ”在 冯 德 培 的 指导 下 , 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 继续 开展 了 神经 肌 肉 的 研究 , 汉 德 培 在 与 Lorente de No 论战 中 , 用 实验 证 实 了 峙 坐骨 神经 的 外 膜 是 钾 离 子 弥 散 的 障碍 。 冯 德 培 接着 研究 了 神经 对 肌 肉 的 营养 作用 , 发 现 鸡 前 背 阔 肌 去 除 神 经 支 配 后 , 慢 肌 出 现 肥 大 ;以 鸡 快 肌 、 慢 肌 的 神 经 支配 为 模式 , 在 切断 神经 做 交互 支配 的 实 验 中 , 证 明神 经 可 以 在 一 定 程 度 上 改变 肌肉 ( 快 肌 或 慢 肌 ) 的 类 型 , 而 且 这 一 来 自 神经 的 影响 不 依赖 于 神经 冲动 。 徐 科 等 在 无 脊椎 动 物 (已 在 6 种 以 上 的 对 是 科 的 虾 ) 神经 发 现 了 跳 牙 传导 ,以 及 作为 其 结构 基础 的 新 型 的 、 被 命名 为 fenestration node 的 兴奋 结 , 从 而 将 跳跃 传导 规律 扩展 到 无 兰 椎 动物 。 范 世 落 和 徐 科 等 还 发 现 , 对 虾 大 神经 的 传导 速度 特别 快 , 可 高 达 200 m/s。 徐 科 、 施 玉 梁 和 吉 永 华 等 较为 广泛 地 研究 了 我 国 动 植物 资源 中 的 毒 物 及 神经 活性 物质 , 包 括 蝎 神 经 毒 、 蛇 神经 毒 、 川 栋 素 、 半 夏 凝 集 素 等 。 范 世 落 、 陈 明 等 研究 了 肌肉 的 收缩 机 制 。 朱 培 头 被 介绍 到 Miledi 的 实验 室 , 回 国 后 展开 肌肉 兴奋 一 收 缩 耦 联机 制 的 研究 , 取 得 了 良好 的 进展 。 中 枢 神 经 系统 研究 ” 张 香 桐 1956 年 自 美国 回国 , 领 导 了 中 国 科 学 院 上 海 生 理 所 的 中 枢 神 经 系统 研究 。 此 前 , 冯 德 培 利用 出 国 机 会 , 与 当时 在 美国 的 张 香 桐 有 所 接触 , 硕 望 他 能 回国 工作 。1956 年 , 张 香 桐 从 美国 去 第 三 国 开 会 , 借 此 机 会 未 带 任何 随身 个 人 生 活用 品 , 只 身 经 莫斯科 回国 。 他 的 回国 , 使 我 国 中 枢 神 经 系统 的 研究 , 特 别 是 应 用 电 生 理 方 法 的 研究 , 达 到 了 一 个 全 盛 时 期 。 在 张 香 桐 的 领导 下 , 进 行 了 视觉 、 听 觉 、 听 源 性 首 痛 、 前 额 叶 皮层 等 多 方面 的 研究 。 当 时 张 香 桐 就 组 织 了 神经 细胞 培养 的 研究 , 使 单个 人 脑 神 经 元 存活 达 142 天 之 久 。 由 于 他 的 名 望 , 苏联 的 Kostyk 及 东欧 多 位 学 者 以 及 国内 青年 学 者 如 崔 安 、 周 绍 芝 、 陈 宜 张 、 张 镜 如 等 纷纷 前 来 进修 、 学 习 。 这 些 学 者 回国 或 回 原单 位 后 大 多 成 为 神经 生物 学 研究 的 骨 于 和 专家 。 去 苏联 留学 的 梅 镇 彤 , 回 国 后 来 到 生 理 所 , 一 方面 继续 条 件 反 射 研究 , 并 很 快 转 和信 学习 与 记忆 机 制 的 研究 。 她 领导 的 对 切断 兔 和 猫 腾 且 体 与 视 交 叉 对 条 件 反 射 的 形成 以 及 在 两 半球 间 传 递 的 研究 早 于 Sperry 的 对 裂 脑 人 的 研究 ,得 到 了 一 些 有 意义 的 结果 。 但 他 们 的 工作 尚未 接触 到 大 脑 两 半球 功能 的 不 对 称 性 。 自主 神经 研究 ” 沈 锡 、 江 振 裕 等 在 自主 神经 的 领域 也 独立 地 开展 了 工作 。 沈 甸 长 期 从 事 脑 干 心血 管 中 枢 、 呼 吸 中 枢 及 针 刺 镇 痛 原理 的 研究 工作 , 他 是 最 早 研究 脑 干 心血 管 中 枢 神 经 元 电 活动 及 其 下 行 通路 的 学 者 之 一 。 他 发 现 了 一 种 肺 回 缩 感受 器 , 证 明 脑 于 内 侧 网 状 结构 的 下 行 神 经 冲动 在 痛 信 和 号 传递 的 调节 中 起 重要 作用 。 感官 研究 ”中国 科学 院 上 海 生 理 研 究 所 刘 育 民 到 瑞典 师 从 诺 贝 尔 奖 得 主 Granit 学 习 视觉 , 梁 之 安 到 苏联 学 习 听 觉 。1960 年 他 们 两 人 先后 回国 , 组 建 了 中 国 科 学 院 上 海 生理 研究 所 的 视觉 和 听觉 生理 研究 组 。 梁 之 安 领 导 的 听觉 组 研究 了 听觉 辨别 、 听 觉 信息 的 编 码 、 强 噪声 对 听觉 功能 的 影响 等 方面 的 问题 。 刘 育 民 领 导 的 视觉 生理 组 , 最 先是 从 他 与 杨 振 玉 外 膝 体 和 视网膜 电 图 的 研究 开始 的 , 李 朝 义 于 1961 年 , 杨雄 里 于 1964 年 , 也 都 陆续 参加 视觉 组 的 工作 , 但 工作 开展 不 久 , 就 发 生 了 “文化 大 革命 "。 但 是 就 在 这 短 短 的 数 年 中 , 视 觉 组 接收 并 培养 了 来 自 全 国 的 不 少 进 修 人 员 , 他 们 成 为 视觉 研究 的 骨干 。 2. 其 他 单位 的 工作 :. 中 国 科 学 院 上 海 药 物 所 的 邹 罗 是 上 海 医 学 院 药理 学 家 张 昌 绍 的 研究 生 , 在 张 昌 绍 的 指导 下 , 做 了 一 项 有 开 创意 义 的 工作 。 他 们 于 1962 年 发 表 论 文 ,, 报 道 了 微量 注射 吗啡 到 脑 内 ,有 强 的 镇 痛 作 用 , 最 敏感 的 部 位 是 大 脑 导 水 管 周围 灰质 。 这 一 现象 的 发 现 , 成 为 1975 年 以 后 欧美 学 者 关于 脑 内 存在 阿片 样 受 体 及 内 源 性 阿片 样 物质 的 重大 进展 的 先导 。 第 二 军医 大 学 的 朱 稚 年 领 导 张 琼 、 倪 国 坛 等 研究 了 刺激 猫 脑 “ 怒 叫 ” 中 枢 的 怒 叫 现象 . 张 镜 如 、 陈 宜 张 、 周 绍 慈 , 从 张 香 桐 实验 室 回 原单 位 后 分 别 开 展 了 丘脑 、 大 脑 皮 层 树 突 电位 边缘 系统 的 电 生 理 研 究 。 在 那 几 年 里 , 最 值得 称赞 的 一 件 事 是 ,1961 417 年 由 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 的 研究 人 员 包括 冯 德 培 、 张 香 桐 、 刘 育 民 组 织 一 个 神经 电 生 理 的 讲习 班 , 这 在 我 国 也 是 对 传播 神经 生理 学 的 知识 与 方法 具有 重大 意义 的 一 个 事 件 。 这 期 讲习 班 包括 做 实验 在 内 共 历 时 四 个 月 ,内 容 包 括 可 兴奋 组 织 的 基本 原理 与 肌肉 、 神经 、 感 受 器 及 中 枢 神 经 系统 的 电 活动 , 还 讲授 了 一 些 如 何 组 织 现代 化 的 神经 生理 学 实 验 室 的 有 关 知 识 , 印 发 了 厚 厚 的 一 本 电 生 理 学 讲义 。 这 期 讲习 班 的 参加 者 有 50 多 名 , 大 多 数 是 来 自 全国 不 同城 市 的 男女 青年 。 学 习 结束 后 ,他们 回 到 原单 位 建立 新 的 实验 室 , 并 向 其 他 人 传授 所 学 到 的 知识 。 现 在 , 他 们 大 多 数 人 已 成 为 中 国 神经 科学 研究 的 带头 人 。 3. 两 次 冲击 : 新 中 国 成 立 以 后 的 神经 生 物 学 研究 , 在 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 的 带动 、 在 1956 年 全 国 12 年 科学 发 展 远 景 规划 的 指引 下 , 得 到 了 闭 勃 发 展 , 但 也 先后 两 度 受到 冲击 , 妨 碍 了 科学 的 发 展 。 第 一 次 冲击 发 生 在 1951 年 及 其 后 , 政府 号 召 学 习 巴 甫 洛 夫 学 说 。 学 习 巴 十 洛 夫 学 说 并 非 不 对 , 偏 差 在 于 它 几 乎 冲击 了 当时 一 切 生理 学 研究 , 当 然 也 包括 神经 生物 学 研究 。 一 时 间 , 差 旅 往 来 , 冠 盖 相 属 , 一 哄 而 起 做 条 件 反射 实验 , 相 互 交 流 取经 如 何 建 造 为 条 件 反射 实验 用 的 隔 音 屏 蔽 室 成 为 时 尚 。 在 1952 一 1956 年 间 也 有 不 少 苏联 专家 来 华 ,但 除了 Ku6akob 是 一 位 有 水 平 的 学 者 以 外 , 其 余 多 半 是 初出 茅 庐 的 年 轻 工 作 者 , 但 反而 要 求 我 们 有 经 验 的 教授 听从 他 们 的 计划 , 开 展 条 件 反 射 研究 。 其 结 果 当 然 是 , 既 未 产生 条 件 反射 理论 方面 的 有 价值 的 工作 , 又 耽误 了 全 国 许多 院 校本 来 有 可 能 开展 的 其 他 研究 。 第 二 次 冲击 发 生 在 1957 年 的 反 右 运 动 。 四 、 低 潮 及 “文化 大 革命 ”中 的 针 刺 镇 痛 研究 “文化 大 革命 ”对 于 中 国 的 科学 事业 是 一 418 次 灾难 。 这 是 建国 以 后 对 神经 生物 学 的 第 三 次 冲击 , 它 开始 于 1965 年 , 并 一 直 延 续 到 “文化 大 革命 ”结束 。 但 是 在 这 次 冲击 中 , 针 刺 麻 醇 的 研究 却 特别 地 得 到 了 发 展 。1958 年 ,临床 上 有 人 在 针 刺 条 件 下 做 了 切除 甲状 腺 等 较 小 手术 , 获 得 成 功 , 以 后 逐步 发 展 为 针 刺 麻醉 .到 了 1965 年 , 卫 生 系 统 及 一 些 部 门 的 领导 把 它 看 成 为 “卫星 上 天 ”一 样 的 大 事 ,, 作 为 路 线 斗 争 的 大 事 , 因此 就 组 织 人 力 , 加 以 攻关 。 一 时 间 , 几 乎 每 个 生理 学 研究 机 构 、 每 个 生理 学 教研 室 , 都 参加 了 针 刺 麻醉 研究 的 行列 。 大 家 都 买 示 波 器 , 用 电 生 理 方 法 研究 针 刺 镇 痛 机 理 。 不 言 自 明 , 其 他 的 一 切 生理 研究 都 停 了 下 来 .就 针 刺 镇 痛 机 理 而 言 , 通 过 全 国 各 家 的 实验 研 究 , 提 出 了 一 些 卓 越 的 见解 : 1. 针 刺 镇 痛 是 两 种 传人 冲动 相互 作用 的 结果 。 张 香 桐 亲自 在 自己 身上 体验 针 刺 的 滋 味 , 并 提出 了 一 个 工作 假设 , 认 为 针 刺 镇 痛 是 针 刺 传人 冲动 与 疼痛 传人 冲动 相互 作用 的 结果 , 并 指出 其 作用 部 位 在 丘脑 束 旁 核 。 后 来 其 他 的 研究 表明 , 这 些 相互 作用 也 可 以 发 生 在 中 枢 神 经 系统 的 其 他 部 位 。 2. 针 刺 镇 痛 是 体液 因素 对 疼痛 信息 的 调 制 。 韩 济 生 、 曹 小 定 、 邹 冈 、 金 国 章 等 提出 了 强调 体液 因素 在 针 刺 镇 痛 中 作用 的 论点 , 即 通过 神经 及 其 递 质 调 制 痛觉 的 看 法 。 所 涉 及 的 神经 递 质 有 乙酰 胆 碱 、5-HT、 多 巴 胺 、 GABA, 以 后 又 发 展 到 阿片 肽 `、CCK , 甚至 加 压 素 、 催 产 素 等 。 3. 针 刺 镇 痛 是 一 种 下 行 抑制 。 这 一 现象 最 先是 由 胡 家 俊 、 胡 三 觉 用 实验 演示 的 , 但 很 快 沈 铂 等 就 用 比较 精确 的 方法 加 以 证 明 。 4. 针 刺 镇 痛 类 似 脑 刺 激 镇 痛 , 是 一 个 脑 区 激活 后 对 疼痛 信息 的 调制 ,特别 是 尾 核 . 下 丘脑 、 边 缘 系 统 中央 灰 质 等 脑 区 。 实际 上 这 四 种 机 制 可 能 并 不 是 相互 排斥 的 , 而 是 一 件 复杂 事件 的 不 同方 面 。 五 、 全 面 发 展 : 1978 年 科学 大 会 及 以 后 的 开放 政策 , 为 神经 生物 学 的 发 展 带 来 了 生机 1978 年 科学 大 会 以 来 , 学 术 环境 日 见 宽 松 , 神 经 生物 学 事业 生机 益 然 。 许 多 中 、 老 年 科学 家 有 机 会 与 国外 同行 交流 ,青年 学 者 、 青年 学 生出 国 进 修 、 深 造 及 回国 ;全 国生 理 学 者 都 做 针 刺 镇 痛 的 局 面 很 快 有 了 改观 , 那 些 原来 在 其 他 领域 有 基础 的 单位 退出 了 镇 痛 研究 , 恢复 自身 的 传统 , 例如 神经 内 分 泌 、 学 习 与 记忆 等 ;解放 后 规划 的 神经 生物 学 的 布 局 仍然 在 发 挥 作用 , 例 如 视觉 研究 就 得 到 了 很 好 的 发 展 , 几 乎 成 了 神经 生物 学 各 分 支 中 最 强 的 一 支 ; 由 于 国际 学 术 的 进展 及 新 的 人 员 回 国 , 一 些 新 的 分 支 学 科 开 始 出 现 , 如 神 经 营养 因子 、 离 子 通道 等 领域 。 我 国 的 神经 生物 学 得 到 了 全 面 发 展 , 并 且 比 较 能 够 顺应 国际 趋势 。 在 研究 机 构 方面 , 1979 年 原 中 国 科学 院 上 海 生 理 研 究 所 的 中 枢 神 经 组 中 的 大 部 分 人 员 从 生理 所 分 出 来 , 组 建 中 国 科学 院 上 海 脑 研究 所 , 由 张 香 桐 任 所 长 ;20 年 后 , 即 1999 年 , 中 科 院 发 动 创新 工程 , 又 把 脑 研究 所 整 合 到 新 的 神经 科学 研究 所 。 军 事 医学 科学 院 也 成 立 了 以 研究 神经 生物 学 为 主 的 基础 医学 研究 所 。 90 年 代 上 海 医 科大 学 成 立 了 医学 神 经 生物 学 国家 重点 实验 室 , 北 京 医科 大 学 成 立 了 卫生 部 神经 科学 重点 实验 室 , 第 四 军医 大 学 (西安 ) 成 立 了 全 军 神 经 科学 研究 所 ; 同 时 由 香港 实业 家 资助 , 在 第 四 军医 大 学 成 立 了 梁 鳞 据 脑 研究 所 ;, 第 二 军医 大 学 (上海 ) 成 立 了 神经 科学 研究 所 。 经 过 1992 年 全 国 第 一 次 神经 科学 学 术 会 议 〈 由 中 国生 理学 会 , 上 海 和 北京 神经 科 学 学 会 联合 组 织 ) 上 的 酝酿 ,1994 年 在 武汉 召开 了 筹备 会 议 , 1995 年 中 国 神经 科学 学 会 正式 在 上 海 宣告 成 立 , 同 时 举办 了 学 会 的 第 一 次 全 国学 术 讨 论 会 。 以 后 于 1997 年 、1999 年 分 别 在 西安 和 北京 召集 了 第 二 、 第 三 次 全 国学 术 讨 论 会 。1985 年 创立 的 内 部 发 行 的 《神经 和 科学》 杂志, 于 1998 年 3 月 改名 为 《中 国 神 经 科学 杂志 》 (CHzzazese JJozx77zQl o 太 Nexrosciexzce), 正式 对 国内 外 公开 发 行 ,从 此 作为 一 个 全 国 性 的 学 术 团体 的 神经 科学 学 会 , 有 了 目 己 的 刊物 。 在 1978 年 以 来 的 22 年 中 , 神经 生物 学 的 主要 学 术 研 究 有 如 下 几 个 方面 , 学 习 与 记忆 及 脑 的 高 级 功能 “中国 科学 院 上 海 生理 研 究 所 的 梅 镇 彤 不 但 进行 了 经 典 条 件 反射 和 大 脑 两 半球 对 称 活动 的 研究 , 还 适时 地 把 研究 引导 到 学 习 与 记忆 的 方向 。 他 们 研究 了 尾 核 及 大 脑 皮 层 中 的 GABA 能 传 递 在 条 件 性 行为 调控 中 的 作用 , 目 前 正在 研 究 GABA 转运 和 蛋 捍 转基因 动物 的 行为 变化 。 猕猴 前 额 叶 皮层 与 延缓 反应 的 关系 , 在 “ 文 化 大 革命 ”前 已 由 徐 秉 迷 、 陈 郁 初 等 在 中 国 科学 院 上 海 生理 研 究 所 进行 研究 文化 大 革 命 ” 后 陈 郁 初 继续 了 这 方面 的 实验 。 刘 观 尤 与 韩 湘 文 研究 了 前 额 叶 神 经 元 单位 放电 在 辨 别 、 注 意 和 短 时 记忆 中 的 表现 。 中 国 科学 院 上 海 生 理 研 究 所 的 李 葆 明 及 昆明 动物 研究 所 的 蔡 景 起 着 重 分 析 了 前 额 叶 神 经 元 在 学 习 、 记忆 中 的 神经 递 质 机 制 。 最 近 , 昆 明 动 物 所 的 马 原 野 从 美国 Yale 大 学 回国 , 他 发 展 了 一 套 在 自由 行动 条 件 下 记录 猕猴 大 脑 皮 层 多 个 神经 元 单位 放电 的 独特 方法 , 相 信 从 这 一 独 特技 术 中 会 获得 新 的 材料 。 视 党 ”视觉 研究 方面 , 除 刘 育 民 、 杨 雄 里 、 李 朝 义 、 孙 复 川 等 外 , 脑 研究 所 的 罗 碍 进 行 了 免 外 膝 体 方面 的 工作 。 中 国 科技 大 学 的 寿 天 德 , 中 国 科 学 院 生 物 物 理 所 的 刁 云 程 、 王 书 荣 等 也 都 曾 到 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研究 所 视觉 实验 室 进修 .。 所 以 到 了 70 年 代 后 419 期 , 中 国 的 视觉 研究 有 了 很 强 的 阵容 。 首 先 是 在 视网膜 方面 , 杨 雄 里 的 工作 是 研究 外 网 状 层 细胞 (EHC), 他 纠正 了 前 人 对 著名 的 S 电位 起 源 的 错误 认识 ,鉴定 了 一 种 新 的 蓝 / 绿 型 EHC;, 他 对 网 间 细 胞 DA 释放 与 适应 现象 的 关系 , 丰 富 了 视网膜 第 一 层 突 触 中 信息 处 理 的 特点 与 意义 。 他 和 吴 霖 侈 关于 虎 蝶 晨 视 杆 细胞 与 视 锥 细胞 的 电 耦 合 与 暗 、 明 适应 的 关系 , 也 具有 创新 意义 。 在 外 膝 体 水 平 , 罗 昔 藉 发现 兔 外 膝 体 神经 元 抑制 回路 的 特点 是 没有 前 馈 抑 制 , 而 只 有 反馈 抑制 。 寿 天 德 则 报道 了 外 膝 体 、 大 脑 皮 层 细胞 , 具 有 方向 选 择 性 。 李 朝 义 在 视 皮 层 方面 的 工作 具有 创新 意义 。 他 和 Northdurft 合作 提出 了 视 皮 层 神 经 元 对 较 复 杂 图 形 的 质地 图 (texture pattern) 进行 辨认 的 过 程 ; 尤其 是 他 发 现 了 皮层 感受 野 之 外 还 存在 广大 的 去 抑制 区 , 这 对 于 复杂 视觉 现象 的 解释 具有 重要 意义 。 酉 云 程 研究 了 膀 且 体 的 双眼 视觉 作用 以 及 视 皮 层 的 方位 选择 性 。 王 书 荣 确定 了 低 等 脊椎 动 物 〈 两 栖 、 疏 行 类 ) 峡 核 是 一 个 视觉 中 枢 , 并 鉴定 了 它 的 联系 路 径 与 神经 递 质 。 痛觉 及 痛觉 调制 ”“ 文 化 大 革命 ”中 的 痛 党 研究 内 容 主 要 是 针 刺 对 痛觉 影 响 ,1978 年 以 后 逐渐 转 人 了 以 痛 党 及 其 调制 研究 为 主 , 近年 来 , 还 特别 注意 了 对 慢性 痛 的 研究 。 韩 济 生 研究 组 继续 了 他 关于 疼痛 的 体液 调制 的 思路 , 很 快 从 细胞 水 平 上 找到 了 痛 与 镇 痛 相互 影响 的 活性 物质 , 他 们 发 现 CCK-8 是 最 强 效 的 对 抗 吗啡 的 内 源 性 神经 肽 , 并 且 阐 明 了 这 个 对 抗 作 用 的 细胞 和 分 子 机制 。 他 的 实 验 小 组 还 证 明 ,,2 Hz 的 电 针 会 引起 状 艇 内 啡 肽 的 释放 , 而 100 Hz 电 针 则 引起 强 啡 肽 的 释 放 , 为 不 同 电 针 频率 的 镇 痛 效 应 提供 了 一 种 可 能 的 解释 。 中 国 科 学 院 上 海 药 物 研 究 所 的 池 志 强 合成 了 最 强 效 的 吗啡 类 物质 一 一 羟 甲 酚 栈 尼 , 并 研究 镇 痛 分 子 的 计算 机 三 维 图 像 。 420 在 兰 髓 及 背 根 神经 节 的 水 平 , 我 国学 者 进行 了 大 量 有 创新 意义 的 工作 。 首 先是 在 形态 学 上 , 同 济 医科 大 学 的 艾 民 康 研究 组 发 现 , 胶 状 质 核 的 痛觉 信息 传递 调制 可 能 与 释放 P 物 质 (SP)、ACh 及 GABA、ENK、NT 等 的 中 间 神 经 元 有 关 。 第 四 军医 大 学 李 继 硕 对 内 及 和 躯体 传人 在 养 仙 后 连 合 核 的 会 聚 进行 了 系 统 的 组 织 学 、 免 疫 组 织 化 学 、 微 电极 电 生理 学 等 各 方面 的 大 量 、 细 致 的 研究 , 也 研究 了 脑 干 三 又 神经 兰 东 核 的 相应 结构 。 中 国 科 学 院 上 海 脑 研究 所 的 赵 志 奇 应 用 抗体 微 电 极 方 法 证 明 疼 痛 刺激 能 够 引起 初级 传人 末梢 的 SP 释放 , 他 还 证 明了 伤害 性 肌肉 传人 与 皮肤 传人 可 能 分 别 利 用 非 NMDA 及 NMDA 受 体 介 导 传人 信息 。 首 都 医科 大 学 的 昌国 蔚 纠正 了 过 去 教科 书 上 “ 背 索 内 只 含 初级 传人 和 传 导 本 体感 受 ” 的 错误 , 证 明 背 索 中 的 兰 颈 束 一 一 背 索 突 触 后 神经 元 也 参与 伤害 性 信息 的 传递 , 他 还 十 分 独特 地 研究 了 背 索 轴 突 投射 中 的 分 支 现 象 , 给 出 了 丰富 的 资料 。 同 济 医 科大 学 的 李 之 望 研究 组 分 析 了 背 根 神经 元 胞 体 上 的 两 类 受 体 相互 作用 的 丰富 事实 , 其 中 一 类 是 受 体 介 导 的 离子 通道 , 如 GABA、 nACh 受 体 , 另 一 类 是 G- 和 蛋白 耦 联 受 体 。 在 1978 年 以 前 的 针 刺 镇 痛 研 究 中 , 中 国 学 者 已 了 解 到 下 行 抑 制 以 及 一 些 中 枢 兴 奋 对 疼痛 信息 传递 的 调制 等 两 大 类 与 痛 党 调制 有 关 的 中 枢 现象 。 沿 着 这 一 思路 , 陆 续 有 人 研 究 了 对 疼痛 信息 传递 的 调制 有 关 的 各 级 中 酌 : 中 缝 大 核 中国 科学 院 上 海 生理 研 究 所 的 杜 焕 基 等 ), 大 脑 皮层 SI、SII (中 国医 科大 学 腾 国 条 、 中 山 医 科大 学 陈 培 嘉 、 中 医 研究 院 的 朱 丽 震 、 西 安 医科 大 学 的 圳 斌 ), 丘 脑 ( 唐 敬 师 等 ), 中 脑 导 水 管 周围 灰质 〈 山 西医 学 院 乔 健 天 等 ), 尾 核 (中 国 科 学 院 上 海 生 理 研究 所 黄 轮 及 上 海 医科 大 学 何 莲 芳 等 ), 下 丘 脑 〈 第 二 军医 大 学 的 陈 宜 张 、 林 人 葆 城 等 ), 下 丘脑 弓 状 核 〈 苏 州 医学 院 印 其 章 等 ), 海 马 (第 三 军医 大 学 刘 诈 周 等 ), 外 侧 组 核 吉林 医大 王 绍 ) , 杏 仁 〈 华 东 师 大 翁 恩 琪 ) 等 。 90 年 代 以 来 , 慢 性 痛 的 研究 有 很 大 发 展 。 谢 益 宽 1988 年 与 Bennett 合作 发 表 的 用 羊 肠 线 轻 度 结扎 传人 神经 引起 动物 慢性 痛 的 模型 被 称 为 Bennett 一 谢 模 型 , 谢 益 宽 等 在 此 基础 上 继续 进行 了 离子 通道 与 分 子 生 物 学 机 制 的 研究 。 胡 三 觉 用 向 椎 间 孔 塞 人 一 小 段 钢 柱 的 方法 创造 了 另 一 个 模型 ; 他 在 1989 年 报 道 了 肾上腺 素 作 用 于 受 损伤 后 的 神经 , 可 能 是 引起 慢性 痛 传 人 发 放 的 原因 , 这 一 论文 被 国际 上 广泛 引用 。 第 四 军医 大 学 的 张 旭 等 与 瑞典 的 Hokfelt 合作 ,详细 地 研究 了 神经 受 损 伤 后 神经 元 表面 受 体 数 量 与 性 质 的 变化 , 这 既 为 神经 可 塑性 提供 了 理论 基础 , 又 为 损伤 后 神经 功能 表现 提供 了 合理 的 解释 , 后 者 实 际 上 也 是 一 种 可 塑性 变化 。 从 以 上 介绍 中 不 难看 出 我 国学 者 在 痛 与 镇 痛 、 针 刺 镇 痛 研 究 中 做 了 大 量 的 工作 , 取 得 了 很 大 的 成 绩 。 队伍 之 大 , 研究 面 之 广 , 很 难 有 一 个 国家 可 以 与 之 相 比 , 研 究 成 果 接 近 或 达到 国际 水 平 , 少 数 领域 处 于 领先 水 平 ,在 国际 痛觉 研究 领域 已 占 一 定 地 位 。30 年 来 , 已 召开 全 国 性 的 针 刺 镇 痛 会 议 五 次 , 在 国内 各 开 的 国际 针 刺 镇 痛 学 术 会 议 两 次 , 国 际 性 疼痛 学 术 会 议 两 次 。1989 年 成 立 了 国际 疼痛 学 会 分 会 中 华 疼 痛 学 会 , 会 员 已 达 1 000 多 人 人。 我国 的 疼痛 问题 研究 , 如 能 抓 住 新 的 现 象 , 赶 上 国际 新 趋势 , 提出 自己 的 创新 思路 , 继续 保持 国际 前 列 与 发 展 前 沿 , 是 大 有 和 希 望 的 。 神经 免疫 内 分 尖 ”国内 有 不 少 单位 参与 神经 内 分 刻 的 研究 , 从 广义 来 说 , 凡 是 神经 肽 及 下 丘脑 的 研究 , 包 括 内 啡 肽 、 神 经 降 压 素 、 下 丘脑 与 泌乳 素 调节 、 下 丘脑 与 镇 痛 的 关系 等 , 均 可 归于 此 。 除 此 以 外 , 有 两 项 研 究 在 国际 上 具有 一 定 影响 。 第 四 军医 大 学 鞠 躬 、 刘 少 君 等 , 主 要 应 用 免疫 组 织 化 学 及 电 镜 技术 , 证 明 多 种 哺乳 动物 的 垂体 前 叶 细 胞 受 肽 能 神经 的 支配 。 从 历史 上 看 , 从 G,W. Harris 开始 , 一 直 认 为 垂体 前 叶 仅 接 受 通过 垂体 门 脉 血 液 中 体液 的 调节 , 而 不 直接 接受 神经 支配 。 鞠 躬 等 的 这 一 发 现 , 显 然 具 有 重 要 意义 , 并 已 被 Gray% 4zatomy (《 格 氏 解 剖 学 为 〈38 版 ) 所 收录 。 但 这 一 神经 支配 的 生 理 意义 究竟 如 何 , 仍 有 待 研究 。 第 二 军医 大 学 陈 宜 张 等 发 现 , 糖 皮质 激素 对 于 神经 元 细 胞 的 快速 作用 , 是 通过 非 基因 组 机 制 , 并 有 可 能 是 通过 细胞 膜 上 的 受 体 。 因 为 内 分 泌 学 上 历来 认为 委 体 激素 的 作用 是 通过 细胞 核 上 的 受 体 , 并 改变 基因 转录 活动 而 实现 的 , 属 于 基因 组 机 制 。 因 此 , 他 们 的 这 一 发 现 及 理 论 概 括 显然 具有 重要 意义 。 他 们 的 论文 已 被 Jilzaozs Teztpoo& or Enadoczizology 第 八 版 (1994)、 第 九 版 (1998) 所 连续 引用 。 但 糖 皮质 激素 的 膜 受 体 迄 今 未 被 克隆 , 非 基因 组 机 制 是 肯定 无 疑 的 , 但 有 无 其 他 可 能 仍 属 未 知 。 在 神经 免疫 内 分 泥 方 面 , 也 有 两 项 较 有 新 意 的 工作 。 北 京 医科 大 学 范 少 光 等 发 现 大 鼠 经 束缚 应 激 以 后 , 血 中 出 现 了 一 种 新 的 免 疫 分 子 , 其 分 子 量 在 160 kD , 由 三 个 亚 单位 组 成 。 但 这 个 因子 的 详细 结构 及 其 与 已 知 免 疫 分 子 之 间 的 关系 , 仍 有 竺 探索。 中 国 科 学 院 上 海 生 化 研究 所 刘 新 垣 指导 第 二 军医 大 学 的 蒋 春 雷 研 究 了 白细胞 介 素 1 (IL-1) 的 镇 痛 作用 , 并 用 人 工 定点 突变 等 技术 改变 重组 IL- 1 的 氨基 酸 组 成 , 发 现 镇 痛 位 点 与 免疫 功能 位 点 是 两 个 不 同 的 点 。 以 后 , 蒋 春雷 继续 以 类 似 的 方法 研究 了 干扰 素 w 的 镇 痛 作 用 , 得 出 了 类 似 的 结果 。 一 个 大 的 蛋白 分 子 , 具 有 一 个 以 上 的 功能 位 点 , 这 可 能 是 生物 界 的 一 个 普遍 现象 。 神经 营养 因子 及 导向 分 子 “90 年 代 以 421 来 , 中 国 科 学 院 上 海 脑 研究 所 、 第 四 军医 大 学 神经 科学 研究 所 ,军事 医学 科学 院 基础 所 、 第 二 军医 大 学 神经 生物 教研 室 等 不 少 单位 都 开展 了 神经 营养 因子 的 研究 , 有 许多 是 以 应 用 为 目的 的 。 最 近 , 中 国 科 学 院 上 海 脑 研究 所 与 美国 华盛顿 大 学 侥 毅 合作, 发 现 了 一 种 新 的 导向 分 子 slit, 文章 发 表 后 ,引起 很 大 反 响 。 第 二 军医 大 学 的 何 成 等 对 CNTF 的 结构 进行 了 改造 , 报 道 了 它 的 新 功能 特点 。 神经 元 受 体 及 细胞 内 信号 转 导 ”中国 科 学 院 上 海 生 理 所 黄 华 玉 等 的 早期 工作 发 现 , 3,4- 二 氨基 吡啶 (3,4-DAP) , 不 论 细胞 外 液 有 钙 或 无 钙 , 均 能 诱发 离 体 中 枢 神 经 组 织 的 去 甲 明 上 腺 素 的 释放 。 接着 她 又 对 3,, 4-DAP 在 无 钙 条 件 下 诱发 的 NA 释放 进行 了 细致 分 析 , 发 现 :进入 细胞 内 的 Na+ 通 过 某 些 步骤 激 活 了 对 IP; 敏感 的 Ca2+ 库 ,使 之 释放 储 库 中 的 Ca2?+ , 从 而 诱发 NA 释放 , 而 PKC 参与 了 这 一 过 程 。 第 二 军医 大 学 陈 宜 张 小 组 继续 研究 糖 皮质 激素 的 快速 作用 , 并 且 追 踪 〈 假 设 的 ) 膜 受 体 接受 信号 后 的 细胞 内 信和 号 转 导 过 程 , 发 现在 PC12 细胞 , 是 通过 PKC 系统 的 , 而 其 他 作者 在 垂体 细胞 上 看 到 的 是 通过 cAMP 一 PKA 系统 的 。 因 此 他 们 提出 , 人 省 体 激素 快速 作用 在 不 同 种 类 的 细胞 可 以 通过 不 同 的 信和 号 转 导 系统 , 即 信号 转 导 系统 具有 多 样 性 的 观点 。 神经 疾病 北京 医科 大 学 王 晓 民 、 韩 济 生 等 研究 帕 金 森 病 的 基因 疗法 。 上 海 医 科大 学 的 孙 丰 艳 等 研究 缺 血 、 缺 氧 引起 神经 元 死 亡 、 凋 亡 的 过 程 及 机 制 。 同 济 医科 大 学 的 王 建 枝 研究 了 老年 性 痴呆 发 病 机 制 中 tau 蛋白 的 磷酸 化 过 程 等 问题 。 脑 功 能 的 影像 学 研究 ” 脑 高 级 功能 的 成 像 研究 , 由 于 中 国 科 学 院 高 能 物理 研究 所 唐 孝 威 、 心 理 所 翁 旭 初 及 北京 首钢 医院 、 解 放 军 301 医院 有 关 科 学 工作 者 的 努力 , 在 运动 422 的 脑 调控 、 语 言 等 方面 已 开始 获得 实质 性 的 进展 。 科学 仪器 ”中国 科学 院 上 海 生 理 研 究 所 从 1960 年 起 就 设计 、 制 造 了 成 套 60I 型 电 生 理 仪 。 后 来 , 上 海 无 线 电 十 三 厂 设 计生 产 的 春 加 仪 , 对 于 当时 闭关 自 守 条 件 下 的 电 生理 研究 曾 起 了 十 分 重要 的 作用 。 从 60 年 代 起 直 到 80 年 代 , 第 二 军医 大 学 卢 振东 所 设计 并 生 产 的 江 湾 -I 型 II 型 脑 立 体 定 向 仪 具 有 小 巧 、 可 转动 角度 等 特点 , 装 备 了 国内 数 百 个 神经 生物 学 实验 室 。 最 近 , 华 中 理工 大 学 及 中 国 科技 大 学 的 周 专 设计 并 生产 的 PC-2B 膜 片 钳 及 膜 片 钳 用 快速 微量 多 管 给 药 系 统 , 正 在 开 始 装备 国内 膜 片 钳 实验 室 。 这 些 都 对 我 国 神 经 生物 学 的 发 展 , 起 到 积极 的 推动 作用 。 参考 文献 张 香 桐 : 神经 科学 在 中 国 的 发 展 , 见 : 王 志 均 , 陈 备 勤 主编 《中 国生 理学 史 》, 北 京 :北京 医科 大 学 、 中 国 协 和 医科 大 学 联合 出 版 社 ,79 一 83,1993。 陈 宜 张 , 赵 志 奇 :解放 后 的 中 国 神经 生理 学 , 见 ; 王 志 均 , 陈 孟 勤 主编 :《 中 国生 理学 史 》 北京 : 北京 医科 大 学 、 中 国 协和 医科 大 学 联合 出 版 社 ,84 一 100, 1993。 徐 科 , 陈 明 , 荣 辛 末 : 中 国 神经 、 肌 肉 和 神经 肌 肉 接 头 生 理学 的 发 展 , 见 : 王 志 均 , 陈 孟 勤 主编 ,; 《中 国生 理学 史 》 北京 : 北京 医科 大 学 、 中 国 协和 医 科大 学 联合 出 版 社 ,101~ 一 113,1993。 刘 育 民 , 梁 之 安 : 中 国 感 官 生 理学 的 发 展 , 见 : 王 志 均 , 陈 孟 勤 主编 :《 中 国生 理学 史 》 北京 : 北京 医科 大 学 、 中 国 协 和 医科 大 学 联合 出 版 社 ,114 一 128,1993。 ( 陈 宜 张 ) 针 刺 镇 痛 (Acupuncture Analgesia) 针 刺 疗法 是 我 国 传统 医学 的 主要 治疗 方 法 之 一 , 一 般 是 将 金属 毫 针 刺 入 身体 的 某 些 部 位 〈 即 穴位 ), 通 过 抢 转 或 通电 等 刺激 ,, 达 到 缓解 各 种 病痛 、 调 整 人 体 功 能 的 目的 。 由 于 针 刺 镇 痛 简 便 有 效 , 副 作用 极 小 , 加 之 近 几 十 年来, 我 国 科学 工作 者 在 针 刺 镇 痛 机 制 的 研究 方面 取得 重大 进展 , 使 得 针 刺 疗法 逐 步 走向 世界 , 获 得 广泛 的 承认 和 应 用 。 一 、 针 刺 信号 的 传导 途径 针 感 的 外 周 传 入 途径 “” 针 感 是 实现 针 刺 镇 痛 的 必要 条 件 。 研 究 表明 , 穴 位 所 在 部 位 的 感受 器 以 及 穴位 周围 的 血管 〈 血 管 壁 上 有 神经 纤维 )、 神 经 干 、 分 支 及 神经 末梢 等 是 产生 针 感 的 形态 学 基础 。 针 刺 就 是 通过 兴奋 感受 器 及 神经 末梢 , 将 针 刺 的 信息 传人 中 枢 的 。 针 刺 兴奋 的 神经 纤维 包括 I( 或 称 A。) 类、 II (Af) 类 、III (As) 类 和 IV (C) 类 传人 纤 维 .A 类 纤维 为 朋 鞘 的 粗 纤 维 , 其 中 As、As 类 纤维 是 薄 通 鞘 的 较 细 纤 维 ,C 类 纤维 是 无 通 鞘 的 细 纤 维 。 一 般 认 为 病人 能 够 接受 的 针 刺 强度 主要 是 引起 At、Ai 类 纤维 兴奋 。 可 见 , 针 刺 是 用 较 弱 的 刺激 达到 镇 痛 的 目的 。 但 也 有 人 认为 C 类 纤维 的 传人 在 针 刺 镇 痛 中 起 重 要 作用 , 即 以 一 种 伤害 性 刺激 的 方式 来 抑制 另 一 种 伤害 性 刺激 的 传人 , 达到 镇 痛 的 目的 。 针 刺 信号 的 养 贱 内 传导 途径 ” 针 刺 引起 的 神经 冲动 进入 肴 人 后 , 主 要 经 前 联合 交叉 到 对 侧 , 沿 关 癸 腹 外 侧 索 上 行 , 这 种 与 痛 温 党 相似 的 传导 途径 , 是 针 刺 信和 号 与 疼痛 信和 号 在 传人 过 程 中 相互 作用 的 形态 学 基础 。 针 刺 信号 在 上 行 传导 时 , 通 过 兰 人 内 节 段 性 联系 影响 邻近 节 段 所 支配 的 皮肤 、 内 脏 的 活动 以 及 邻近 节 段 的 痛觉 传人 ;更 主要 的 是 沿 上 行 传导 路 径 到 达 脑 干 、 间 脑 和 前 脑 等 部 位 , 激 活 高 位 中 枢 , 使 针 刺 信息 和 伤害 性 刺激 信息 在 各 级 水 平 上 相互 作用 , 从 而 产生 针 刺 镇 痛 效应 。 二 、 针 刺 镇 痛 的 神经 中 枢 整 合 机 制 张 香 桐 首先 提出 一 种 假说 , 针 刺 镇 痛 是 针 刺 信号 与 疼痛 信号 这 两 种 不 同 的 感觉 传人 在 中 枢 神 经 系统 内 相互 作用 并 进行 整合 的 结 果 。 以 后 大 量 的 研究 资料 表明 , 这 种 假说 是 正确 的 。 脊 贱 水 平 的 整合 ”伤害 性 刺激 先 兴 奋 A 纤维 和 C 纤维 , 进 而 兴奋 兰 介 后 角 细 胞 , 再 向 脑 部 传递 伤害 性 信息 。 而 针 刺 信号 沿 着 神 经 传人 肴 拓 后 , 可 以 抑制 伤害 性 信息 对 后 角 细胞 的 兴奋 作用 , 从 而 启动 贿 人 髓 的 闸门 控制 机 制 。 用 微 电 极 在 肴 颈 束 或 背 角 V 层 细胞 可 记录 到 伤害 性 刺激 所 引起 的 高 频 持 续 放 电 , 这 类 痛 敏 细胞 放电 可 以 被 电 针 刺激 穴位 或 电 刺激 神经 干 所 抑制 , 这 种 抑制 在 给 予 电 针 后 立即 出 现 , 抑 制 时 程 很 短 , 停 电 针 后 抑制 立 即 消 失 。 针 刺 传人 信息 和 伤害 性 刺激 传人 信 息 在 养 做 中 的 相互 作用 , 有 上 比较 明显 的 节 段 关系 。 当 针 刺 部 位 和 伤害 性 刺激 部 位 的 传人 纤维 到 达 相 同 的 或 相近 的 兰 散 节 段 , 则 针 刺 的 抑制 作用 就 比较 明显 ;反之 则 针 刺 的 抑制 作用 就 比较 弱 。 这 也 可 能 是 邻近 疼痛 部 位 局 部 取 穴 的 理论 基础 。 脑 和 干 水 平 的 整合 ” 针 刺 信号 及 伤害 性 刺 激 信号 均 可 进入 低位 脑 干 。 例 如 在 延 仙 网 状 结构 的 巨细 胞 网 状 核 , 这 两 种 信号 可 会 聚 于 同一 核 团 、 同 一 细胞 , 通 过 两 种 信号 的 相互 作用 ,使 伤害 性 刺激 引起 的 反应 受到 抑制 . 直 接 刺 激 延 佩 巨细 胞 核 的 尾 端 部 分 , 可 抑制 丘 脑 内 侧 核 群 的 痛 敏 细胞 放电 , 这 一 效应 与 电 针 “ 足 三 里 ” 穴 的 抑制 效应 十 分 相似 。 用 微 电极 在 中 脑 中 央 灰 质 (PAG) 、 中 脑 内 侧 网 状 结构 中 央 被 盖 束 区 等 处 记录 的 伤害 性 刺激 反 应 , 均 可 被 电 针 四 肢 穴 位 所 抑制 。 这 种 来 自 不 同 部 位 的 信息 在 脑 干 水 平 的 整合 , 可 能 是 中 医 传统 的 远 隔 疼痛 部 位 取 穴 的 作用 基础 和 一 丘脑 水 平 的 整合 ”丘脑 内 侧 核 群 是 脑 二 网 状 结构 向 头 端的 延伸 。 其 中 的 束 旁 核 是 一 423 个 接受 痛觉 冲动 的 结构 , 任 何 伤害 性 刺激 都 可 引起 束 劳 核 的 电 反 应 。 而 中 央 中 核 可 接受 来 自 多 个 神经 元 的 传人 神 动 , 是 一 个 痛 党 调 节 中 枢 。 每 秒 4 一 8 次 的 电 脉冲 刺激 中 央 中 核 , 可 明显 地 抑制 束 劳 核 的 痛 敏 细胞 放电 。 对 于 用 微 电 极 在 丘脑 内 侧 核 群 ,特别 是 束 劳 核 、 中 央 外 侧 核 一 带 , 记 录 到 的 一 种 由 伤害 性 刺 激 引起 的 特殊 形式 的 放电 反应 , 电 针 “ 足 三 里 ” 穴 等 可 以 抑制 这 种 痛 敏 细胞 放电 。 针 刺 对 痛 敏 细胞 放电 的 抑制 有 可 能 经 过 丘脑 中 央 中 核 。 针 刺 激活 脑 内 一 些 有 关 的 痛觉 调制 结构 用 电 刺 激 或 损毁 〈 电 解 、 切 除 或 用 药物 破 坏 等 ) 某 些 中 枢 结构 , 实 验 表 明 , 损 毁 脑 内 的 某 些 结构 如 尾 核 头 部 、 丘 脑 中 央 中 核 、 PAG 及 中 缝 背 核 等 , 对 动物 的 痛 半 无 明显 影 响 , 但 却 显 著 减弱 了 针 刺 镇 痛 效 应 。 针 刺 穴 位 或 用 中 等 强度 电流 刺激 外 周 神经 , 可 影响 上 述 核 团 的 细胞 电 活动 。 如 电 刺 激 “ 合 谷 ” 等 穴位 ,可 在 尾 核 头 部 的 背 侧记 录 到 诱发 电位 。 电 刺 激 尾 核 头 部 背 侧 可 以 提高 痛 国 , 加 强 针 刺 穴 位 的 镇 痛 效 应 。 在 临床 上 , 电 刺激 尾 核 可 缓解 癌症 病人 的 恶 痛 。 以 上 实验 说 明 , 针 刺 穴位 的 传人 冲动 进入 尾 核 头 部 , 通 过 调制 尾 核 神经 元 的 活动 起 到 镇 痛 效 果 。 在 针 刺 镇 痛 原 理 研 究 中 , 人 们 还 发 现 针 刺 信 息 能 在 边缘 系统 的 一 些 结构 (如 海马 、 扣 带 回 、 隔 区 、 杏 仁 、 视 前 区 、 下 丘脑 等 ) 中 对 伤害 性 刺激 引起 的 反应 进行 调制 , 这 可 能 就 是 针 刺 可 以 减弱 疼痛 的 情绪 反应 的 生理 基 础 。 此 外 , 大 脑 皮 层 的 一 些 区 域 也 参与 了 针 刺 镇 痛 的 过 程 。 脑 干 痛觉 下 行 调制 系统 在 针 刺 镇 痛 中 的 作用 “” 脑 干 痛觉 下 行 调制 作用 主要 起 源 于 延 仙 内 侧 的 网 状 结构 , 特 别 是 中 缝 核 群 。 研 究 表明 , 脑 干 痛觉 下 行 调制 系统 在 针 刺 镇 痛 中 发 挥 重 要 作用 .如 高 位 横 切 兰 通 后 针 效 消失 , 424 说 明 兰 人 以 上 结构 参与 针 刺 镇 痛 ; 切断 背 外 侧 束 和 完全 横 切 的 效果 一 样 , 说 明 下 行 抑制 通路 位 于 背 外 侧 束 ;在 胸 3 部 位 切断 双 侧 腹 外 侧 束 后 , 针 刺 后肢 穴 位 的 信和 号 不 能 上 行 至 脑 , 针 效 消失 , 而 针 刺 前 肢 穴 位 , 则 针 刺 信 号 似 可 由 颈 仙 上 行 至 脑 而 发 挥 作用 。 由 此 可 以 看 出 针 刺 信和 号 由 关 仙 腹 外 侧 束 上 行 , 激 活 延 血 内 侧 网 状 结构 , 而 下 行 神 动 沿 背 外 侧 束 下 行 , 抑 制 疼痛 信息 传递 。 此 外 , 中 缝 核 群 的 活动 也 受 上 述 一 些 高 位 中 枢 的 调制 。 三 、 针 刺 镇 痛 的 神经 化 学 基础 内 阿片 肽 “ 针 刺 镇 痛 时 , 脑 内 内 阿片 肽 释放 增加 , 其 中 久 内 啡 肽 和 脑 啡 肽 在 脑 内 具 有 很 强 的 镇 痛 效 应 , 脑 啡 肽 与 强 啡 肽 在 脊 散 内 有 镇 痛 作 用 。 针 刺激 活 脑 内 的 内 阿片 肽 系 统 , 主 要 通过 三 个 部 位 发 挥 镇 痛 作 用 : 一 是 脊 人 内 的 内 阿片 肽 能 神经 元 释放 相应 递 质 , 作用 于 初级 感觉 传人 末梢 的 阿片 受 体 , 抑 制 传人 末梢 释放 P 物质 等 , 抑 制 脊 信 伤害 性 感 党 神经 元 的 痛 反 应 ;二 是 脑 内 有 关 核 团 中 内 阿片 肽 能 神经 元 兴奋 , 释 放 递 质 并 通过 有 关 神经 元 , 参 与 脑 干 痛觉 下 行 调制 系统 , 起 了 抑制 痛觉 传递 的 作用 ;三 是 垂体 # 内 啡 肽 释 放 至 血 流 内 也 起 了 一 定 的 作用 。 已 有 实验 证 明 低 频 (2 Hz) 电 针 主 要 激 活 兰 通 中 的 脑 啡 肽 能 系统 和 脑 内 的 久 内 啡 肽 能 系统 , 介 导 镇 痛 效 应 ; 高 频 (100 Hz) 电 针 镇 痛 主 要 由 痛 信 强 啡 肽 能 系统 介 导 。 不 同 频 率 的 电 刺 激 作用 的 神经 通路 不 同 。 孤 啡 肽 (OFQ) 是 1995 年 发 现 的 阿片 家 族 的 新 成 员 , 虽 然 其 结构 与 经 典 的 阿片 具有 高 度 同 源 性 , 但 在 功能 上 差别 较 大 。 侧 脑室 或 PAG 内 注射 OFQ 均 能 不 同 程度 地 减弱 或 取消 针 刺 镇 痛 的 作用 。 而 关 髓 内 OFQ 有 可 能 起 镇 痛 或 加 强 针 刺 镇 痛 的 作用 。 另 外 内 吗啡 肽 是 1997 年 发 现 的 又 一 新 的 阿片 肽 , 无 论 在 脑 内 或 状 人 内 均 有 强烈 的 镇 痛 作 用 。 经 典 神经 递 质 针 刺 镇 痛 时 , 脑 内 5-HT 的 合成 、 释 放 和 利用 都 增加 , 合成 超过 利用 , 因此 脑 内 5-HT 含量 增加 。 5-HT 的 作用 要 通 过 5-HT 受 体 来 完成 。 电 针 刺 激 引起 兰 散 中 释放 的 5-HT 是 作用 于 5-HT1A 和 5-HT1C/2 受 体 而 起 作用 的 。 参 与 脑 内 镇 痛 的 中 缝 背 核 和 中 颖 大 核 中 含有 丰富 的 5-HT 能 神经 元 , 前 者 的 轴 突 组 成 上 行 投 射 纤 维 , 后 者 的 轴 突 《 即 下 行 抑制 系统 的 一 部 分 ) 下 行 至 肴 通 .。 损 毁 此 两 核 团 及 投射 纤维 , 或 用 5-HT 受 体 阻 断 剂 阻 断 5-HT 能 通路 , 都 将 减弱 针 刺 镇 痛 效应 。 中 枢 去 甲 肾 上 腺 素 (NA) 能 神经 元 的 胞 体 主 要 集中 在 延 茵 和 脑 桥 , 尤 以 蓝 斑 核 最 多 。 NA 能 上 、 下 行 纤维 分 别 投射 至 脑 和 兰 人 , 激 活 脑 内 NA 能 上 行 投射 系统 , 对 抗 针 刺 镇 痛 ; 激活 低位 脑 干 发 出 到 兰 人 的 NA 能 下 行 投射 系统 则 加 强 针 刺 镇 痛 。 脑 内 多 巴 胺 (DA) 能 神经 元 的 胞 体 主要 集中 在 中 脑 黑 质 。 中 枢 DA 对 针 刺 的 作用 可 能 类 似 于 NA , 即 在 脑 内 DA 对 抗 针 刺 镇 痛 , 在 肴 髓 则 加 强 针 刺 镇 痛 , 并 且 如 果 脑 和 兰 人 内 的 儿 茶 酚 胺 受 体 或 DA 受 体 被 同时 激活 时 , 则 对 脑 的 作用 超过 肴 侯 。 中 枢 乙 酰 胆 碱 (ACh) 能 系统 被 激活 时 也 能 加 强 针 刺 镇 痛 。 例 如 , 电 针 穴 位 或 电 刺 激 尾 核发 生 镇 痛 效 应 时 , 侧 脑室 中 ACh 含量 增 加 。 尾 核 内 微量 注入 东 其 营 碱 可 阻 断 针 刺 镇 痛 效 应 , 提 示 尾 核 中 胆 碱 能 系统 参与 针 刺 镇 痛 。 内 阿片 肽 与 经 典 神经 递 质 的 相互 作用 针 刺 使 上 述 多 种 递 质 释放 , 递 质 间 有 着 相互 的 作用 。 如 用 5-HT 合成 阻 断 剂 对 毛茶 丙 氨 酸 (pPCPA) 在 减弱 针 效 的 基础 上 ,再 注射 阿 片 受 体 阻 断 剂 纳 洛 酮 , 针 刺 镇 痛 效 应 进一步 减弱 。 另 有 实验 发 现 电 针 效 果 显 著者 ,5-HT 和 内 阿片 肽 的 含量 往往 都 增加 。 此 外 , 针 刺 时 , 内 阿片 肽 释放 可 以 通过 抑制 NA 能 神经 元 的 活动 而 实现 其 镇 痛 效 应 。 而 DA 系统 对 内 阿片 肽 系统 的 释放 有 抑制 作用 。 其 他 除了 内 阿片 肽 外 , 还 有 一 些 神经 肽 参与 针 刺 镇 痛 。 如 神经 降 压 素 的 镇 痛 作 用 依赖 于 内 阿片 肽 系统 , 催 产 素 和 加 压 素 增 强 针 刺 镇 痛 作 用 则 不 依赖 于 内 阿片 肽 系统 , 八 肽 胆 宫 收缩 素 和 血管 紧张 素 II 注 和 脑室, 对 基础 痛 国 无 明显 影响 ,但 明显 抑制 针 刺 镇 痛 。 针 刺 耐 受 与 反复 针 刺 后 引起 的 脑 内 八 肽 胆囊 收缩 素 和 血管 紧张 素 II 含量 增高 有 关 。 在 中 枢 神 经 系统 中 , 已 发 现 的 经 典 的 神 经 递 质 至 少 有 10 余 种 , 生 物 活 性 肽 已 超过 100 种 。 在 神经 元 及 突 触 间 院 中 聚集 着 如 此 多 的 信使 物质 , 相 互 之 间 的 影响 是 不 可 避免 的 。 在 对 针 刺 镇 痛 的 影响 方面 也 表现 为 复杂 多 变性 。 因 此 , 通 过 进一步 前 明 这 些 关 系 以 达到 增强 针 刺 疗效 的 目的 , 将 是 今后 研究 的 戎 向 着 款 : 参考 文献 张 香 桐 : 针 刺 镇 痛 的 神经 生理 学 基础 ,《 中 国 科 学 》 4: 465 一 475,1978。 韩 济 生 : 针 刺 镇 痛 原 理 研 究 十 年 进展 ,《 复 旦 神 经 生物 学 讲座 》,10: 191 一 201,1995。 赵 志 奇 :《 疼 痛 及 其 兰 人 机 理 》, 上 海 : 上 海 科 技 教育 出 版 社 ,153 一 175,2000。 吴 根 诚 , 草 小 定 : 痛 与 镇 痛 , 见 : 许 绍 芬 主编 : 《神经 生物 学 》( 第 二 版 ) , 上 海 : 上 海 医 科大 学 出 版 社 ,330 一 349,1999。 ( 杨 芝 兰草 小 定 ” 吴 根 诚 ) 吗啡 镇 痛 部 位 的 发 现 (Discovery of the Action Sites of Morphine Analgesia ) 阿片 是 一 种 古老 的 药物 , 在 公元 前 3 世 纪 的 希腊 文献 中 已 有 记载 。 到 16 世纪 中 期 , 阿片 在 欧洲 被 认为 是 最 有 效 的 镇 痛 药 。 大 约 在 同一 时 期 阿片 由 阿拉 伯 商 人 输入 我 国 , 明 425 朝 李时珍 的 《本 草 纲目 》 中 就 有 “ 阿 芙蓉 ”的 记载 。 阿 片 中 包含 20 多 种 生物 碱 , 其 主要 的 镇 痛 成 分 吗啡 在 1803 年 被 分 离 , 并 在 1925 年 经 化 学 合成 确定 其 结构 , 成 为 临床 上 普遍 应 用 的 强 镇 痛 药 。 但 直到 50 年 代 , 注射 吗啡 后 产生 镇 痛 作 用 的 确切 部 位 仍 不 清楚 。 中 国 科 学 院 上 海 药物 研究 所 邹 冈 等 药理 学 家 在 这 方 面 做 出 了 杰出 的 贡献 。 1959 年 上 海 药物 研究 所 周 金 丰 和 霄 彬 发 现 向 小 白鼠 脑 内 注射 微量 吗啡 〈 皮 下 注射 量 的 1/100) 会 产生 显著 的 镇 痛 作 用 , 证 明 吗 啡 直接 作用 于 脑 中 枢 。 但 这 项 研究 并 未 解决 吗啡 究竟 作用 于 脑 内 什么 部 位 的 问题 。 为 了 确定 吗啡 在 脑 内 产生 镇 痛 作 用 的 部 位 , 邹 办 改 用 家 免 进 行 研究 。 他 首先 将 微量 〈20 pg) 吗啡 注入 家 免 的 侧 脑室 , 发 现 可 以 产生 明显 而 持久 的 镇 痛 效 应 , 相 当 于 静脉 注射 500 一 1 000 倍 药 量 (10~20 mg) 后 产生 的 作用 .。 根 据 药 液 在 侧 脑 室 中 的 扩散 范围 , 他 推测 吗啡 作用 于 侧 脑室 周围 的 脑 结构 , 因 此 设法 缩小 药 液 分 布 的 范围 , 将 微量 (10 wg) 吗啡 注入 侧 脑 室 周 围 结构 以 及 皮层 下 与 痛觉 可 能 有 关 的 结构 , 最 终 发 现 注 入 第 三 脑室 周围 灰质 后 镇 痛 作 用 最 明显 , 由 此 提出 第 三 脑室 周围 灰 质 是 吗啡 产生 镇 痛 作 用 的 部 位 的 最 新 观点 。 1962 年 , 邹 冈 和 他 的 导师 张 昌 绍 在 《生理 学 报 》 上 发 表 了 这 项 工作 成 果 。 接 着 他 又 发 现 在 两 侧 第 三 脑室 周围 灰质 注射 微量 (10 wg) 吗啡 的 特异 持 抗 剂 一 一 丙烯 吗啡 , 能 够 对 搞 随后 静脉 注射 吗啡 产生 的 镇 痛 作 用 , 证 实 了 吗啡 在 脑 内 产生 镇 痛 作 用 的 部 位 .1964 年 这 两 项 研究 合并 成 一 篇 论文 , 在 4 中国 科学 》 上 用 英文 发 表 , 受 到 国外 学 者 的 高 度 重视 , 曾 被 反复 引述 , 成 为 吗啡 和 痛觉 研究 领域 中 的 一 篇 经 典 论文 , 并 被 担任 过 德国 药理 学 会 副 会 长 的 Hertz 等 著名 药理 学 家 誉 为 研究 吗啡 作用 原理 的 “里 程 碑 ”。 426 邹 内 在 1964 年 发 表 的 另 一 项 研究 工作 证 明 吗 啡 能 够 抑制 脊 介 对 痛 刺 激 的 反应 。 十 余年 后 美国 Yaksh 等 才 报道 脊 髓 蛛网 膜 下 腔 微量 注射 吗啡 可 以 产生 显著 镇 痛 作 用 。 那 么 吗啡 全 身 注 射 后 究竟 作用 于 脑 内 还 是 肴 甬 呢 ? 邹 囚 等 证 明 全 身 注 射 小 剂量 吗啡 后 产生 镇 痛 作 用 的 部 位 主要 在 脑 内 , 而 不 在 肴 散 。 1999 年 邹 冈 逝世 后 , 美国 科学 家 Mackie 等 人 在 国际 著名 期 刊 《神经 科学 动 态 》 上 发 表 悼 念 邻 内 的 文章 中 指出 : 邹 冈 的 研究 工作 在 70 年 代 初 推动 了 重要 的 内 源 性 镇 痛 物 质 脑 啡 肽 和 内 啡 肽 的 发 现 , 这 些 发 现 证 明 机 体 具 有 自己 的 镇 痛 回 路 , 它 们 可 以 被 调节 或 者 用 药物 激活 以 达到 治疗 目的 , 从 而 改变 了 科学 家 有 关 痛 和 镇 痛 的 观念 。 参考 文献 周 金 丰 , 悄 彬 :《 生 理学 报 》 23: 37 一 44, 1959。 邹 内, 张 昌 绍 : 《生理 学 报 为 25: 119 人 一 128, 1962。 Tsou,K. ( 邹 办) ,Jang,C. S. : Scientia Sizzica, 13: 1 099~1 109,1964。 邹 冈 , 张 志 林 : 《生理 学 报 》,27: 369 一 376, 1964。 Hu,G. Y. ( 胡 国 渊 ),Zhong,F., X.,Tsou, K.( 邹 网) : Er。 JPHharmacog. ,97: 129 一 131, 1984。 Mackie,K. ,Walker,J M. : Kang Tsou ( 邹 冈 ) (1932 一 1999) ,Trends za Nezrosciezice, 22: 33], 1999。 〈 胡 国 渊 ) 视网膜 信息 传递 与 调控 (CThe Transmission and Modulation of Retinal Signals ) 脊椎 动物 视网膜 厚度 约 为 0.2 一 0.3 mm, 紧 贴 眼 的 后 内 壁 , 为 视觉 的 感受 器 官 。 视网膜 中 各 类 细胞 分 层 有 序 : 外 核 层 含 光 感 受 器 胞 体 ; 内 核 层 包括 四 类 基本 神经 元 胞 体 , 位 居 外 缘 的 水 平 细 胞 , 中 部 的 双 极 细胞 , 近 端 侧 的 无 长 突 细 胞 和 网 间 细 胞 , 神 经 节 细 胞 的 胞 体 则 构成 视网膜 最 近 端 层 一 一 神经 节 细胞 层 。 视网膜 内 神经 元 之 间 的 突 触 联系 组 成 肉 、 外 两 个 网 状 展 。 在 外 网 状 层 中 , 第 一 级 神经 元 光 感 受 器 与 第 二 级 神经 元 水 平 细 胞 、 双 极 细胞 发 生 突 触 联系 。 信 和 号 由 光 感 受 器 输 人 人, 经 双 极 细胞 输出 至 内 网 状 展 。 水 平 细 胞 的 突起 在 外 网 状 层 内 呈 横 向 延伸 , 介 导 信 和 号 在 水 平方 向 的 相互 作用 。 在 内 网 状 展 , 双 极 细胞 与 第 三 级 神经 元 无 长 突 细 胞 及 神经 节 细 胞 发 生 突 触 联系 。 双 极 细 胞 为 该 层 提供 输入 信号 , 而 神经 节 细 胞 则 是 该 屋 , 也 是 整个 视 网 膜 的 输出 神经 元 , 其 轴 突 在 视盘 处 聚集 形 成 视神经 , 把 视觉 信息 由 视网膜 传 至 视 中 枢 。 无 长 突 细胞 的 突起 在 内 网 状 层 中 呈 水 平方 向 延伸 ,并 介 导 信号 在 其 中 的 侧 向 相互 作用 。 网 闻 细 胞 是 视网膜 中 的 离 中 神经 元 , 介 导 由 内 网 状 层 至 外 网 状 层 的 反馈 信和 号 。 在 外 网 状 层 形成 突 触 的 神经 元 一 一 光 感 受 器 、 水 平 细 胞 和 双 极 细胞 , 对 光照 仅 产生 持续 性 的 分 级 电位 , 而 不 产生 经 典 的 动作 电 位 。 在 无 长 突 细 胞 既 有 分 级 电位 , 又 产生 锋 电位 。 只 有 神经 节 细 胞 才 完 全 以 锋 电 位 的 形 式 对 光 起 反应 。 氮 基 酸 类 递 质 在 视网膜 的 信 息 传 递 中 起 着 重要 的 作用 。 光 感受 器 和 双 极 细胞 以 蕊 - 谷 氨 酸 为 递 质 , 水平 细 胞 和 一 部 分 无 长 突 细 胞 以 7Y- 氨 基 丁 酸 (GABA) 为 递 质 。 甘氨酸 可 能 是 一 部 分 无 长 突 细 胞 和 网 间 细 胞 的 递 质 , 部 分 网 间 细 胞 也 释放 多 巴 胺 。 这 些 氨基 酸 递 质 通过 多 种 受 体 而 行使 其 突 触 后 功能 。 我 国学 者 对 视网膜 信息 传递 与 调控 的 系 统 研究 及 国际 合作 始 于 20 世纪 80 年 代 . 以 中 国 科学 院 上 海 生 理 研 究 所 杨雄 里 为 代表 的 中 国 科 学 家 及 其 合作 者 应 用 电 生 理 、 药 理 、 形 态 等 多 种 方法 , 对 视网膜 神经 元 回路 信号 处 理 及 其 调控 机 制 进行 了 系统 的 研究 , 包 括 视 网 膜 的 细胞 和 突 触 组 构 , 光 感受 器 和 视觉 兴 备 , 神 经 元 的 反应 及 其 功能 组 织 方式 , 视 网 膜 的 信息 处 理 特 性 等 重要 方面 。 对 神经 元 回路 进行 分 析 的 关键 在 于 了 解 神经 元 形态 和 功能 上 的 联系 .对 于 视网膜 , 由 于 神经 元 相对 较 大 , 使 得 从 细胞 内 对 其 电学 活动 进行 记录 成 为 可 能 。 同 时 , 可 以 利用 记 录 电 极 将 染料 注入 细胞 , 对 细胞 进行 胞 内 染 色 , 以 鉴定 所 记录 到 的 细胞 类 型 。 应 用 胞 内 记录 和 染色 技术 对 视网膜 神经 元 回路 所 进行 的 研究 包括 神经 元 类 型 的 鉴定 , 外 网 状 展 中 光 感 受 器 、 水 平 细胞 和 双 极 细胞 之 间 的 突 触 连接 及 信号 传递 方式 , 以 及 明 、 暗 适应 的 视 网 膜 机 制 。 疹 椎 动物 视网膜 组 构 方 式 相似 。 在 一 些 具有 良好 色觉 的 动物 的 视网膜 , 水 平 细胞 据 其 与 光 感 受 器 的 突 触 连 接 特性 可 分 为 视 杆 水 平 细胞 和 视 锥 水 平 细胞 。 视 杆 水 平 细胞 在 形 态 学 上 和 视 杆 发 生 联系 , 并 且 接 受 来 自视 杆 细胞 的 输入 。 视 锥 水 平 细胞 接受 来 自视 锥 的 输入 , 并 可 据 其 反应 的 光谱 特性 分 为 亮度 型 和 色 度 型 。 其 中 亮度 型 水 平 细胞 对 可 见 光 范 围 内 的 刺激 均 呈 超 极 化 反应 , 而 色 度 型 水 平 细胞 对 光 反 应 的 极 性 则 因 刺 激光 的 波长 而 异 。 这 种 持 抗 性 编码 方式 是 视觉 通路 传递 颜 色 信 息 的 重要 特点 。 对 细胞 反应 的 不 同时 相 光谱 敏感 性 的 定量 分 析 结 果 表 明 , 亮 度 型 水 平 细 胞 接收 来 自 红 敏和 绿 敏 两 种 视 锥 系统 的 输入 。 而 且 红 敏和 绿 敏 视 锥 的 输入 在 水 平 细 胞 上 发 生 相 互 增强 作用 , 导 致 反应 幅度 的 增 大 。 进 一 步 的 实验 提示 , 水 平 细胞 上 绿 敏 视 锥 输入 作用 于 红 人 敏 视 锥 输入 而 导致 反应 的 增 强 , 其 机 制 可 能 发 生 在 突 触 前 。 基 于 这 些 观 察 及 其 他 相关 工作 所 提出 的 一 个 假设 模型 认 427 为 , 亮 度 型 水 平 细胞 直接 从 红 人 敏和 绿 敏 视 锥 接收 兴奋 性 输入 , 又 与 绿 敏 视 锥 形成 抑制 性 反馈 突 触 。 水 平 细胞 上 红 、 绿 敏 视 锥 信号 的 相互 增强 现象 是 由 于 绿 敏 视 锥 的 活动 对 水 平 细胞 至 视 锥 的 反馈 通路 活动 的 调节 所 致 。 与 亮度 型 水 平 细胞 相 比 , 对 色 度 型 水 平 细 胞 的 研究 则 相对 较 少 。 基 于 以 细胞 内 记录 为 主 的 电 生 理 研 究 , 在 鲫鱼 视网膜 上 鉴定 了 对 红 光 呈 去 极 化 反应 、 对 绿 光 呈 超 极 化 反应 的 红 / 绿 型 水 平 细胞 , 和 对 绿 光 呈 去 极 化 反应 、 对 蓝 光 呈 超 极 化 反应 的 绿 / 蓝 型 水 平 细胞 。 氨基 酸 类 递 质 在 视网膜 的 信息 传递 中 起 着 重要 的 作用 。 光 感受 器 以 L- 谷 氨 酸 为 递 质 , 而 其 受 体 , 按 其 特异 性 , 存 在 多 种 亚 型 。 应 用 离 体 视网膜 对 虎 蝶 晨 水 平 细 胞 谷 氨 酸 受 体 的 分 析 表 明 , 在 水 平 细胞 上 可 能 存在 KA、 AMPA 和 QA 受 体 , 谷 氨 酸 的 作用 经 由 这 些 受 体 介 导 。 对 双 极 细胞 谷 氨 酸 受 体 的 分 析 表 明 , 超 极 化 双 极 细胞 的 光 反应 可 能 部 分 经 由 KA 和 /或 AMPA 受 体 介 导 ;去 极 化 双 极 细 胞 上 存在 L-AP4 受 体 。 对 视网膜 第 二 级 神经 元 〈 包 括 水 平 细胞 和 双 极 细胞 ) 兴奋 性 氨基 酸 受 体 的 研究 所 提供 的 证 据 进 一 步 表 明 , 双 极 细 胞 除 接受 来 自 光 感受 器 的 以 谷 氨 酸 为 递 质 的 前 馈 输入 , 还 接收 水 平 细 胞 的 以 GABA 为 递 质 的 前 馈 抑 制 性 输入 。 两 者 共同 作用 的 结果 , 形 成 双 极 细胞 感受 野 的 中 心 一 外 周 持 抗 反应 。 在 视网膜 中 , 明 、 暗 适应 状态 对 视网膜 神经 元 活动 及 信和 号 传递 过 程 具有 重要 的 调节 作用 。 大 多 数 兰 椎 动物 视网膜 包含 视 杆 、 视 锥 两 类 光 感 受 器 , 分 别 介 导 弱 背景 光 和 强 背 景 光 下 的 视觉 功能 。 当 背景 光 超 过 一 定 水 平 后 , 视 杆 活动 趋 于 饱和 , 上 暗 适 应 可 使 其 活动 性 逐渐 恢复 。 视 锥 通路 在 长 时 间 暗 适应 后 受 到 压抑 ,在 光照 后 才 逐 渐 恢 复 较 高 的 反应 性 。 水 平 细 胞 间 的 电 耦 合 也 为 明 、 暗 所 调制 。 当 428 视网膜 暴露 于 中 等 强度 的 背景 光 , 胞 内 注射 的 Lucifer 黄 可 由 被 注入 的 细胞 经 缝隙 连接 向 邻近 的 许多 水 平 细胞 扩散 ;而 在 长 时 间 暗 适应 的 视网膜 , 染 料 通常 局 限于 被 注射 的 细 胞 或 仅 扩散 至 邻近 很 少 的 几 个 细胞 。 有 证 据 提示 多 巴 胺 可 能 参与 视网膜 明暗 适应 过 程 , 即 网 间 细 胞 可 能 在 暗 状态 下 释放 多 巴 胺 , 激 活 视网膜 中 的 腺 苷 酸 环 化 酶 , 改 变 水 平 细胞 间 的 电 耦 合 , 并 压抑 视 锥 水 平 细 胞 的 光 反 应 性 。 在 虎 蝶 晨 视网膜 , 暗 适应 对 水 平 细胞 的 作用 可 由 外 源 性 GABA 和 甘氨酸 模拟 , 且 GABA 和 甘氨酸 的 效应 分 别 为 荷包 牡丹 碱 和 士 的 宁 所 阻 断 。 鉴 于 甘氨酸 的 作用 亦 可 为 荷包 牡丹 碱 所 阻 断 , 提 示 甘 氨 酸 和 GABA 的 作用 并 不 是 完全 独立 的 。 可 能 的 机 制 是 , 在 暗 状 态 下 水 平 细胞 和 无 长 突 细胞 释放 GABA ,调节 视网膜 神经 元 的 活动 ; 而 网 间 细 胞 和 无 长 突 细 胞 可 能 在 暗 状 态 下 释放 甘 所 酸 , 它 通过 导致 GABA 释放 的 增加 , 进 二 步 对 水 平 细 胞 的 活动 加 以 调节 。 综 上 所 述 , 对 视网膜 神经 网 络 的 研究 在 相当 长 的 时 间 内 是 在 完整 的 视网膜 上 进行 的 ,所 采用 的 主要 方法 是 细胞 内 记录 和 染色 。 然而 由 于 视网膜 中 的 神经 元 , 通 过 化 学 和 电 学 突 触 紧密 地 连接 在 一 起 , 其 网 络 机 制 较 为 复杂 。 随 着 全 细胞 钳 位 和 膜 片 钳 技术 日 益 广 泛 的 应 用 , 使 得 以 分 离 的 细胞 为 标本 , 对 细 胞 膜 的 受 体 类 型 及 其 特性 进行 研究 成 为 可 能 。 通过 相应 谷 氨 酸 受 体 激动 剂 的 施加 , 对 水 平 细胞 上 谷 氨 酸 受 体 的 门 控 特 性 和 调制 特 性 的 研究 发 现 , 水 平 细胞 的 细胞 膜 上 仅 表达 AMPA 型 的 谷 氮 酸 受 体 , 其 组 成 亚 基 可 能 为 flop 型 剪接 变异 体 。 这 些 结果 支持 了 关于 光 感受 器 以 谷 氨 酸 为 递 质 的 假说 , 而 对 突 触 后 受 体 类 型 的 鉴别 无 疑 充 实 了 人 们 对 视网膜 第 一 、 第 二 级 神经 元 间 信 和 号 传递 过 程 的 认识 。 在 背 椎 动物 视网膜 ,GABA 是 视网膜 中 主要 的 抑制 性 神经 递 质 之 一 。 传 统 上 认为 , GABA 受 体 分 为 GABA A 和 GABA B 两 种 亚 型 。 近 年 来 , 研 究 发 现存 在 一 种 在 结构 和 药理 学 特性 上 与 传统 的 GABA A 和 GABA B 受 体 不 同 的 GABA C 受 体 。 对 急性 分 离 的 鲫 鱼 视 网 膜 双 极 细胞 上 GABA 受 体 介 导 的 全 细胞 电流 的 考察 表明 , 双 极 细 胞 上 兼 有 GABA A 和 GABA C 两 种 GABA 受 体 亚 型 , 其 中 GABA C 受 体 介 导 的 电流 显示 了 显著 的 失 敏 特性 ,, 然 其 反应 动力 学 在 激活 、 失 人 敏 、 失 活 、 失 敏 恢 复 等 方面 均 慢 于 GABA A 受 体 介 导 的 反应 ; 且 和 锌 离子 对 两 种 受 体 介 导 的 激 活 、 失 人 敏 及 失 活 三 方面 都 有 不 同 的 调节 作用 。 这 些 结果 提示 , 鲫 鱼 视 网 膜 双 极 细 胞 上 的 GABA C 受 体 可 能 在 亚 基 构 成 和 /或 胞 内 机 制 上 与 以 往 报道 的 GABA C 受 体 不 同 。 而 GABA A 和 GABA C 受 体 在 反应 动力 学 特 性 及 锌 离子 的 调制 上 显示 的 差异 则 提示 , 这 两 种 受 体 在 视网膜 信号 传递 过 程 中 可 能 在 不 同 的 频 域 及 在 不 同 的 调制 环境 下 起 作用 。 作为 视觉 系统 的 外 周 部 分 , 视 网 膜 对 光 信号 的 加 工 处 理 过 程 是 视觉 的 起 始点 。 视 网 膜 的 光 感 受 器 将 光 信 号 首先 转换 成 电信 和 号 , 这 种 信号 经 视网膜 神经 元 所 组 成 的 复杂 网 络 编码 、 处 理 , 进而 由 视神经 传 向 视觉 中 枢 , 最 后 形成 视 知 觉 。 视 网 膜 不 仅 是 神经 系统 的 一 部 分 , 而 且 是 其 中 最 易 人 手 的 一 部 分 . 因此 , 对 视网膜 神经 元 回路 及 其 特性 进行 研究 的 意 义 , 不 仅 在 于 了 解 视觉 信息 加 工 编码 的 机 制 , 而 且 可 能 为 了 解 中 枢 神经 系统 功能 提供 重要 的 启示 。 在 视网膜 研究 方面 , 我 国学 者 的 主 要 成 就 在 于 对 视网膜 内 视觉 信息 处 理 机 制 的 研究 , 尤 其 是 对 于 外 层 视 网 膜 中 神经 元 类 型 的 鉴定 , 对 外 网 状 展 中 第 一 级 神经 元 和 第 二 级 神经 元 之 间 的 突 触 组 构 , 信 和 号 的 编码 传递 方式 及 调控 机 制 , 相 关 神 经 递 质 、 调 质 及 其 受 体 特 性 的 研究 等 重要 方面 。 借 助 神经 电 生 理 、 药 理 及 形态 等 有 效 的 研究 方法 , 加 深 了 对 视觉 信息 的 加 工 传递 的 认识 。 其 意义 并 不 局 限于 对 视觉 系统 , 也 为 在 中 枢 神经 系统 信 息 处 理 方面 具有 普遍 意义 的 机 制 或 规律 的 认 识 提供 启示 。 参考 文献 杨雄 里 :《 视 觉 的 神经 机 制 》, 上 海 : 科学 技术 出 版 社 ,1996。 ELaims Me ED Yangsx Tax 杨 持 里 ),NexroReport,8:, 1 331 一 1 335,1997。 Shen,Y. ,Yang,X. 世 . (杨雄 里 ) , Nezxrosci. Zett. ,259: 1 一 4,1998。 [TSen YY. Ya Xe 仿 妊 里 六 31: 123 一 135,1998。 Shen,Y. ,Lu,T. ,Yang,X. 直 . (杨雄 里 ) : 89: 979 一 990,1999。 再 和 和 半 本 有机 (杨雄 里 ): NeuroRetport,10: 2 593 一 2 597,1999。 〈 梁 培 基 ) Nezx7zoscz。 Res. , ZJVezryroscz. , 家 免 外 膝 体 神经 元 回路 (Neuronal Circuitry of Lateral Geniculate Nucleus of Rabbits ) 哺乳 动物 的 外 膝 体 不 单 是 视觉 信息 传递 的 中 继 站 , 还 对 视觉 信息 进行 一 定 程 度 的 加 工 。 外 膝 体 中 的 信息 传递 和 加 工 受 其 他 中 枢 的 调控 , 而 这 些 过 程 都 是 通过 特定 的 神经 元 回路 进行 的 。 中 国 科 学 院 上 海 脑 研究 所 罗 昔 苏 用 电 生 理学 结合 神经 解剖 学 方法 对 家 免 的 外 膝 体 及 有 关 的 其 他 神经 元 回路 进行 了 系统 的 研究 , 做 出 了 有 重要 学 术 意 义 的 贡献 。 他 的 研究 工作 可 分 为 两 部 分 : 家 免 外 膝 体 的 返回 抑制 回路 罗 昔 苏 首 先 对 家 免 外 膝 体 的 神经 元 回路 进行 了 详尽 的 研究 , 并 与 过 去 进行 过 较 多 研究 的 猫 外 膝 体 429 的 神经 元 回路 进行 了 比较 。 猫 的 两 眼 长 在 头 的 前 面 , 两 眼 的 视野 有 较 大 程度 的 重 肆 , 有 利于 捕捉 狂 物 。 家 免 的 两 眼 长 在 头 的 两 侧 , 视 野 很 大 但 两 眼 的 视野 很 少 重 至 。 比 较 两 者 神 经 元 回路 的 异同 , 不 仅 有 理论 意义 , 而 且 可 以 提示 不 同 神经 元 回路 的 机 能 。 他 的 主要 研 究 成 果 如 下 : 家 免 外 膝 体 只 有 返回 抑制 回路 , 缺 乏 前 馈 抑 制 回 路 。 这 和 猪 的 情况 不 同 : 猫 的 外 膝 体 中 继 神 经 元 轴 突 侧 支 和 返回 抑制 性 中 间 神 经 元 组 成 返回 抑制 回路 , 由 视 束 纤维 侧 支 和 前 馈 抑 制 性 中 间 神 经 元 组 成 前 馈 抑 制 回路 。 家 免 外 膝 体 兴奋 抑制 过 程 的 传导 速度 特 异性 。 家 免 视 神经 纤维 和 外 肤 体 中 继 神经 元 的 轴 突 均 包含 传导 速度 不 同 的 纤维 , 但 从 洪 伏 期 推算 , 引 起 一 个 中 继 神 经 元 的 兴奋 和 抑 制 的 纤维 的 传导 速度 相同 , 即 快 传导 通道 中 的 神经 元 只 接受 它 本 身 的 返回 抑制 , 而 不 接 受 慢 通道 的 返回 抑制 , 反之 亦 然 。 说 明快 、 慢 通道 的 信号 平行 上 传 , 互 不 干扰 , 这 有 利于 避免 信和 号 的 失真 。 返回 抑制 中 间 神 经 元 的 位 置 。 用 生理 和 解剖 方法 证 明 , 返 回 抑制 中 间 神 经 元 位 于 丘 脑 网 状 核 尾 端的 背 侧 部 。 返回 抑制 中 间 神 经 元 之 间 的 交互 抑制 。 与 猫 的 情况 相似 , 家 免 的 返回 抑制 中 间 神 经 元 之 间 也 存在 相互 抑制 。 罗 昔 苏 的 这 项 研究 工作 达到 了 国际 先进 水 平 , 为 此 他 获得 了 1990 年 中 国 科 学 院 自然 科学 二 等 奖 和 1991 年 国家 自然 科学 二 等 奖 , 均 为 第 一 获奖 人 。 返回 抑制 回路 与 扫 视 抑制 ”在 上 述 研究 的 基础 上 , 罗 昔 苏 继续 研究 了 视网膜 一 上 丘 一 丘脑 枕 核 一 视 皮 层 通路 中 的 返回 抑制 回 路 、 上 丘 深 层 神 经 元 和 返回 抑制 回路 的 关系 以 及 这 些 神 经 元 回路 在 扫 视 抑制 中 的 功能 作 430 用 。 他 发 现 : 视网膜 一 上 丘 一 丘脑 枕 核 一 视 皮层 通路 也 存在 返回 抑制 回路 。 实 验证 实 , 丘 脑 枕 核 一 视 皮 层 通路 中 也 和 外 膝 体 一 样 存在 返回 抑 制 回路 , 其 返回 抑制 中 间 神 经 元 位 于 丘脑 网 状 核 的 腹 侧 部 , 它 们 被 丘脑 枕 核 输出 神经 元 轴 突 侧 支 兴 奋 , 返 回来 再 抑制 枕 核 神经 元 。 返 回 抑 制 中 间 神 经 元 之 间 也 有 交互 抑制 作用 。 上 丘 深层 神经 元 和 家 免 外 膝 体 的 返回 抑 制 回 路 及 视网膜 一 上 丘 一 丘脑 枕 核 一 视 皮 层 通路 返回 抑制 回路 的 关系 。 刺 激 上 丘 深层 可 以 通过 兴奋 中 央 外 侧 核 而 兴奋 丘脑 网 状 核 中 的 外 膝 体 返回 抑制 中 间 神 经 元 , 使 外 膝 体 的 中 继 神 经 元 受到 抑制 , 视 束 一 外 膝 体 一 视 皮 层 通路 的 活动 受到 抑制 。 刺 激 上 丘 深层 也 可 以 兴奋 位 于 丘脑 网 状 核 的 丘脑 枕 核 一 视 皮 层 通路 的 返回 抑制 中 间 神 经 元 , 从 而 抑制 丘脑 枕 核 的 输出 神经 元 。 也 就 是 说 , 刺 激 上 丘 深 层 可 同时 兴奋 外 膝 体 和 丘脑 枕 核 的 返回 抑制 通路 , 使 外 膝 体 一 视 皮 层 通路 和 丘脑 枕 核 一 视 皮 层 通路 同时 受到 抑制 。 扫 视 抑制 的 神经 元 回路 。 心 理 物理 实验 的 结果 证 明 , 在 人 和 动物 的 眼球 做 扫 视 运动 时 , 视 觉 通 路 受到 短暂 抑制 , 以 避免 出 现 视 党 影像 随 眼球 的 移动 而 移动 的 现象 。 由 于 已 知 眼球 扫 视 运动 起 源 于 上 丘 深层 , 从 以 上 的 研究 结果 可 以 看 出 , 扫 视 运 动 时 视觉 通 路 被 抑制 , 与 上 丘 深 层 神经 元 同时 兴奋 了 外 膝 体 和 匡 脑 枕 核 的 返回 抑制 通路 有 关 。 由 于 两 条 视觉 通路 因 返 回 抑制 通路 被 激活 而 受到 短暂 的 抑制 , 在 眼球 做 扫 视 运动 时 视觉 输 入 被 阻 断 , 产 生 了 扫 视 抑制 。 扫 视 抑 制 的 解除 则 可 能 与 返回 抑制 神经 元 间 的 交互 抑制 有 关 。 罗 昔 苏 在 实验 中 观察 到 的 由 激活 返回 抑制 通路 所 引起 的 视觉 通路 的 抑制 时 程 , 与 以 前 报道 的 心理 物理 实验 中 所 看 到 的 扫 视 抑制 的 时 程 也 是 相符 的 。 所 以 , 由 上 丘 深 层 发 起 的 对 两 条 视觉 通路 中 的 返回 抑制 通路 的 兴奋 , 是 产 生 扫 视 抑 制 的 神经 元 回路 的 基础 。 罗 幕 苏 的 这 项 研究 首次 说 明了 扫 视 抑制 的 机 制 , 对 视觉 系统 生理 机 制 的 研究 做 出 了 新 贡献 。 参考 文献 罗 幕 苏 : 家 免 外 膝 体 神经 元 回路 的 研究 ,《 生 理 学 报 》 40: 1 一 12,1988。 Zhu, J. J. and Lo,EF. S. ( 罗 昔 苏 ) :Time course of inhibition induced by a putative saccadic Suppression circuit in the dorsal lateral geniculate nucleus of the rabbit,Bzrazz Res,BzxLL. ,41: 281 一 26151996.: Zhu,J.J. and Lo,F. S. ( 罗 昔 苏 ) :Physiological Properties of the output neurons in the deep layers of the superior colliculus of the rabbit , Braz7z Res. 8 495 一 505 1995 。 OARRARSAIC2 不 )and Zhu jj :Lack of Visual Suppression in the rabbit lateral geniculate nucleus during blink reflex,Bzraziz Res. ,767: 176 一 9 9997 Zhu, J. J. and Lo, F, S. ( 罗 昔 苏 ): Recurrent inhibitory interneurons of the rabbit?s lateral posterior-pulvinar complex ,J.、JNezxrozpjysiol. ,78 : 3117 字 3 了 424,1997 。 ( 吴 建 屏 ) 生物 信息 学 (Bioinformatics ) 生物 信息 学 (Bioinformatics) 是 一 门生 物 学 与 信息 学 交叉 的 年 轻 学 科 , 和 旨 在 研究 生 物 系 统 与 过 程 中 的 信息 量 与 信息 流 , 以 便 支 持 生 物 医药 .农业 和 环保 等 领域 的 研发 计划 。 其 中 基因 组 信息 学 、 结 构 生 物 信息 学 (Structural Bioinformatics ) 和 神经 信息 学 (Neuroinformatics) 是 较 热 门 的 分 支 。. 生 物 信 息 学 由 数据 库 、 应 用 软件 和 因特网 三 大 要 素 组 成 .70 年 代 Sanger 等 人 开始 病毒 基因 组 的 测序 工作 , 吸 引 了 众多 计算 机 科学 家 、 数 学 家 和 物理 学 家 加 盟 , 以 实现 数据 在 线 采 集 、 建 立 数据 库 以 及 数据 处 理 、 分 析 、 显 示 和 流通 等 目的 。 经 过 近 十 年 的 努力 , 取 得 了 一 批 细 新 的 成 果 , 分 别 收录 于 1982 年 、1984 年 和 1986 年 的 《核酸 研究 》 (Naucleic 4cid Researcj) 的 特刊 中 。 随后 蛋白 质 序列 库 PIR 与 SwissProt 、 核酸 序列 库 GenBank 与 EMBL 以 及 有 蛋白质 结构 库 相 继 提供 服务 。 这 些 计 算 分 子 生物 学 工作 和 数据 库 建设 为 1990 年 生 物 信息 学 的 诞生 准备 了 科技 条 件 .。1986 年 美 国 科 学 家 Dulbecco 在 Sczezrce 上 发 表 题 为 “ 交 症 研 究 的 转折 点 一 一 测定 人 类 基因 组 序列 ” 的 文章 , 在 科技 界 引 起 了 强烈 反响 。 经 过 激 烈 的 辩论 后 , 终于 在 1990 年 公布 了 美国 的 人 类 基因 组 计划 , 随 后 形成 国际 人 类 基因 组 计 划 。 在 它 的 第 一 个 五 年 计划 中 , 第 三 项 目标 是 基因 组 信息 学 , 要 求 研 发 有 效 的 应 用 软件 与 数据 库 , 以 支撑 大 规模 图 谱 与 测序 以 及 诠 释 基 因 组 信息 。 同 年 , 在 美国 佛罗里达 州 会 议 中 心 召 开 第 一 届 国 际 生物 信息 学 会 议 〈 在 第 二 届 国 际会 议 上 正式 铸 用 Bioinformatics 一 词 ) .到 1998 年 已 是 第 七 届 会 议 , 其 议题 包 括 作 物 基 因 组 学 、 基 因 识 别 、 基 因 组 比较 、 基 因 组 功能 分 析 和 DNA 芯片 信息 学 等 .我 国 的 生物 信息 学 工作 是 逐步 发 展 起 来 的 。80 年 代 初 仅 在 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 与 生 物 物理 研究 所 和 内 蒙古 大 学 物理 系 开 展 一 些 计算 分 子 生物 学 的 工作 , 像 RNA 二 级 结构 预 测 、 分 子 动力 学 、 核 酸 序列 的 统计 分 析 和 和 蛋 白质 二 级 结构 预测 以 及 精神 分 裂 症 的 脑 复 杂 度 分 析 等 。 至 1986 年 ,“863” 计 划 支 持 几 个 单位 用 计算 生物 学 实施 蛋白 质 工程 , 它 们 是 中 国 科 学 院 的 上 海 生 物化 学 研究 所 、 生 物 物 理 研 究 所 和 上 海 药物 研究 所 , 以 及 北京 大 学 431 化 学 系 和 中 国 科 大 生物 学 系 。1990 年 , 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 丁 达 夫 研究 组 、 生物 物理 研究 所 陈 润 生 研究 组 和 昆明 动物 研 究 所 刘 次 全 研究 组 率先 开展 生物 信息 学 研究 工作 和 实施 相应 的 博士 生 与 博士 后 培养 计 划 。 北 京 大 学 化 学 系 与 生物 学 系 也 分 别 开 放 PDB (蛋白质 结 构 库 ) 和 EBI (欧洲 生物 信息 学 研究 所 ) 映像 数据 库 服 务 。 于 1992 年 中 国 生物 物理 学 会 召开 的 以 “有 蛋白质 工程 、 基 因 组 分 析 与 非 线 性 生物 学 ”为 主题 的 全 国 首 届 生物 信息 学 会 议 , 比 首届 国际 生物 信息 学 会 议 仅 晚 2 年 , 但 没有 引起 管理 层 和 科技 界 的 注意 。 不 久 , 国 际 “基因 组 计划 ” 变 得 十 分 火热 。 国 内 随即 成 立 中 国 科学 院 国家 基因 研 究 中 心 和 中 国人 类 基因 组 南北 研究 中 心 , 开 展 “水 稻 基 因 组 计划 ”和 “人 类 基因 组 计 划 ”.。 具有 戏剧 性 的 是 , 中 国 科 学 院 遗 传 研究 所 的 人 类 基因 组 北京 中 心 (简称 北京 中 心 ) 蜡 苗 突 起 , 克 服 重 重 困 难 , 终 于 在 1998 年 8 月 11 日 开张 。 以 杨 焕 明 为 首 的 “北京 中 心 ” 代 表 中 国 承担 国 际 人 类 基因 组 计划 中 1%% 的 任 务 , 即 3 号 染色 体 短 臂 上 的 一 个 约 30 Mb 区 域 的 测序 。 它 成 为 中 国 各 个 基因 组 项 目 中 最 具 影 响 力 和 实际 产 出 最 明确 的 主要 部 分 。 由 此 , 生 物 信息 学 顿时 成 为 公众 宠物 甚至 角逐 的 战场 。 除 此 之 外 , 1993 年 美国 国立 健康 研究 院 CNIH) 宣布 实施 “人 脑 计划 ”. 在 头 五 年 中 主 要 发 展 神经 信息 学 (Neuroinformatics ) , 并 于 2000 年 6 月 在 Nature 杂志 发 文 提 议 建 立国 际 神经 信息 网 络 。 国 内 与 此 差距 甚大 , 但 仍 有 积极 响应 。 国际 生物 信息 学 成 就 ”人 类 基因 组 计划 的 工作 方式 在 生物 领域 中 是 前 所 未 有 的 , 是 采用 了 工业 化 模式 的 大 科学 工程 。 生 物 信息 学 解决 了 由 此 产生 的 海量 信息 的 收集 .存储 、 处 理 、 共 享 、 交 流 、 服 务 和 开发 等 挑战 性 问 432 题 . 至 今 即 将 完成 或 已 经 完成 测序 的 有 人 、 褐 鼠 、 黑 腹 果 蝇 、 秀 丽 线虫 、 拟 南 芥 、 水 稻 等 真 核 生 物 以 及 30 多 种 微生物 。 其 中 重大 的 成 就 有 : 1. 整 基因 组 的 测序 原理 和 装配 方案 的 提 出 和 实行 .从 70 年 代 简 单 病毒 基因 组 测序 开 始 到 如 今 实 施 整 基因 组 测序 和 装配 〈 由 Celera 公司 ) , 历 经 了 整整 20 年 的 努力 。 2. 从 装配 成 的 基因 组 序列 预测 基因 , 提 示人 和 蛋白质 功 能 、 功 能 分 类 , 最 后 构成 面向 对 象 的 数据 库 (ACEDB) ,无 不 依赖 于 生物 信息 学 的 支持 。 3, 后 基因 组 的 发 展 (结构 基因 组 学 、 功 能 基因 组 学 、 疾 病 基因 组 学 、 药 物 基 因 组 学 和 环境 基因 组 学 等 ) 更 离 不 开 高 效 、 灵 敏和 准确 的 生物 信息 学 。 其 中 方 阵 信和 号 检测 〈 如 DNA/Protein chip) 的 统计 分 析 和 多 个 基因 组 间 的 平行 比较 是 典型 的 例子 。 国内 生物 信息 学 的 发 展 状 况 “” 与 国际 上 生物 信息 学 的 重大 成 就 相 比 , 我 国 的 状况 可 分 为 三 层 : 一 是 序列 基因 组 学 〈 图 谱 与 测 序 ) 中 所 用 的 生物 信息 科技 〈 软 、 硬 件 ) 多 半 从 国外 移植 和 拷贝 ;二 是 依靠 国外 生物 信 息 中 心 (例如 EBI 和 NCBI 等 ) 建立 北京 生物 数据 映像 中 心 ; 三 是 中 国生 物 信息 学 的 本 土 基础 力量 虽 势 单 力 薄 , 但 经 辛勤 工作 仍 取得 了 一 些 好 的 结果 。 1. 中 国 科 技 大 学 施 区 渝 成 功 地 发 展 了 分 子 动力 学 , 用 于 模拟 配 体 与 受 体 的 结合 、 预 测 蛋 白质 溶液 的 构象 以 及 实施 蛋白 质 工 程 。 尤其 是 她 将 分 子 动力 学 和 量子 化 学 程序 相 结 合 , 可 以 模拟 酶 促 反 应 及 其 动力 学 效应 , 是 国际 上 少数 成 功 事 例 之 一 , 且 被 国际 期 刊 频 频 引 用 。 2. 中 国 科 学 院 生 物 物 理 研 究 所 陈 润 生 研 究 组 是 国际 上 率先 利用 EST (基因 表达 标记 序列 ) 数据 库 实 施 大 规模 基因 电子 克隆 的 少 数 先 导 者 之 一 。 他 还 发 现 基 因 组 的 junk DNA 序列 〈 即 不 编码 基因 的 DNA 序列 ) 可 能 存在 特异 的 编码 方式 且 与 基因 组 的 调控 网 络 相关 联 。 在 上 述 “ 北 京 中心 ” 著 名 的 测序 工程 中 , 他 还 是 数据 收集 与 数据 库 建设 的 实际 策 划 者 。 3. 中 国 科学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 丁 达 夫 研究 组 根据 分 子 生 物 学 的 序列 、 结 构 和 功 能 的 基础 关系 在 三 个 方面 得 到 了 好 结果 : (1) 从 序列 模 建 蛋白 质 的 三 维 结构 , 其 中 关 键 的 一 步 是 序列 一 结构 联 配 。(2) 蛋白 质 分 子 设计 。 其 中 创新 之 处 是 氨基 酸 序列 选择 、 侧 链 构象 安装 和 主 链 骨 架 柔 性 的 平行 组 合 筛 选 , 以 及 在 小 分 子 骨 架 上 嫁接 功能 活性 区 。 《3) 基因 组 功能 预测 。 其 特点 是 发 展 了 进化 踪迹 法 〈evolutionary trace) , 预 测 蛋 白质 分 子 功能 的 正确 率 比 通常 的 同 源 比 较 方 法 高 得 和 多, 而且 还 能 延 拓 到 对 细胞 生化 功能 〈 代 谢 途径 与 调控 网 络 ) 的 预测 。 4. 中 国 科 学 院 昆明 动物 所 刘 次 全 研究 组 除了 在 蛋白 质 结构 预测 方面 有 所 贡献 外 , 还 花 了 很 多 精力 去 比较 mRNA 的 折叠 结 构 与 编码 的 蛋白 质 的 三 维 结构 , 发 现 mRNA 分 子 不 仅 携 带 一 维 遗 传 信息 而 且 还 蕴含 蛋白 质 的 折 琶 信息 。 这 是 一 项 出 人 意料 的 难题 , 但 有 不 同 的 推论 一 一 例如 “这 种 现象 对 原核 生物 大 肠 杆菌 几乎 是 没有 的 ; 而 对 哺乳 类 真 核 生 物 是 存在 的 ”。 5. 其 他 方面 。 应 用 序列 同 源 性 搜索 和 上 述 基因 电子 克隆 技术 , 大 大 加 快 了 新 基因 的 发 现 。 例 如 夏 家 辉 研 究 组 发 现 了 遗传 性 高 频 耳 博 的 疾病 基因 以 及 克隆 了 新 的 蛋白 质 激 酶 基因 ZDyR&A3 和 识别 了 人 的 cxvzzlin 基因 。 中国 科学 院 遗 传 研 究 所 杨 焕 明 研究 组 亦 用 此 技术 克隆 到 人 类 核 孔 蛋白 155 (Nup 155) 。 21 世纪 的 生物 信息 学 ”获得 人 类 基因 组 全 部 序列 的 确 是 伟大 的 创举 , 但 仅 是 万 里 长 征 的 第 一 步 。 它 的 最 终 目 的 是 , 用 沟通 表 观 型 信息 与 基因 型 信息 来 破解 生命 的 奥秘 。 在 可 预见 的 将 来 , 它 的 重 中 之 重 的 目标 是 “基因 组 的 功能 ”。 基因 组 的 功能 是 什么 ?如 何 表示 功能 ?如 何 按 功能 分 类 ? 功能 至 少 有 三 个 层次 : 分 子 功能 〈 如 配 体 与 蛋白 质 结合 ) 、 细 胞 功能 〈 如 代谢 途径 与 调控 网 络 ) 和 生理 功能 。 功 能 分 类 是 当前 功能 基因 组 学 中 的 迫切 任务 , 像 基 因 本 体 论 计划 (Gene Ontology Project : http :, /人 www geneontology. org) 就 是 一 个 好 了 蛙 开 尖 . 基因 表达 图 谱 (如 DNA chip 或 DNA microarray) 原则 上 可 了 解 整体 细胞 基因 表 达 信 息 , 是 基因 组 功能 分 析 方 面 的 重要 进展 。 然而 , 细胞 或 组 织 中 的 mRNA 丰 度 与 蛋白 质 丰 度 的 统计 相关 性 是 不 显著 的 〈 在 人 肝 细 胞 中 是 0. 48, 在 酵母 中 小 于 0.4), 因 此 基因 组 的 后 翻译 修饰 及 其 与 环境 的 相互 作用 对 于 理 解 生命 的 功能 活动 是 不 可 缺少 的 , 从 而 必须 开展 蛋白 质 组 学 和 环境 基因 组 学 的 研究 计 划 。 毫 无 疑问 , 面 对 这 些 巨 大 系统 工程 , 生 物 信息 学 看 到 的 既 有 挑战 , 又 有 机 遇 。 参考 文献 丁 达 夫 等 : 同 源 蛋白 质 三 级 结构 的 预测 , 见 ; 《理论 物理 与 生命 科学 》, 上 海 : 科技 出 版 社 ,1997。 ie NdiDinesiDrNERGEE 达 夫 汇 .个 he relationship between synonymous codon usage and protein structure ,下 局 BS ZLetters,434,93 一 96,1998。 解 涛 , 丁 达 夫 : 基因 组 功能 预测 的 进化 印记 方 法 ,《 生 物化 学 与 生物 物理 学 报 》, 31 (4) : 433 一 439, 1999 。 Shi,Y. Y. et al. : Can the stability of protelin mutants be predicated by free energy calculations , Proteiz 开 nrgizeerizg ,6 (3):, 289 一 291,1993。 唐 广 , 陈 润 生 : 用 序列 周期 性 指数 寻找 Alu 序列 编码 方式 ,《 生 物 物 理学 报 》,13: 243 一 249,1997。 433 罗 辽 复 :《 生 命 进化 的 物理 观 》, 上 海 : 科技 出 版 社 ,2000。 ( 丁 达 夫 ) 生物 技术 (Biotechnology) 生物 技术 是 在 生命 科学 若干 重要 分 支 学 科 ,, 如 分 子 生 物 学 、 细 胞 生物 学 、 遗 传 学 、 微 生物 学 等 学 科 领 域 长 期 发 展 和 积累 的 基础 上 产生 的 一 个 高 技术 领域 。70 年 代 初 , 以 重组 DNA 技术 〈1973) 和 淋巴 细胞 杂交 瘤 技术 ( 即 单 克 隆 抗体 , 1975) 两 项 技术 的 发 明 为 标 志 , 诞 生 了 一 个 新 的 高 技术 领域 一 一 生物 技 术 (也 称 生物 工程 ,Biotechnology) 。 生 物 技 术 是 以 生命 科学 为 基础 , 利 用 生物 体系 〈 组 织 、 细 胞 及 其 组 分 ) 的 特性 和 功能 , 设计 、 构 建 具有 预期 性 状 的 新 物种 或 新 品系 以 及 与 工 程 原理 相 结合 进行 加 工 生产 , 为 社会 提供 商 品 和 服务 的 一 个 综合 性 技术 体系 。90 年 代 以 前 , 根 据 我 国 的 实际 情况 和 大 多 数学 者 的 意 见 , 生物 技术 主要 包括 基因 工程 、 细 胞 工程 、 酶 工程 和 发 酵 工 程 , 随 后 , 由 于 新 的 分 支 领 域 和 新 的 生长 点 不 断 涌 现 , 如 生化 工程 、 蛋 白质 工程 、 胚 胎 工 程 、 免 疫 工程 等 , 不 断 打 破 原来 分 类 的 框架 , 目 前 较 通 行 的 生物 技术 分 类 为 : 农业 生物 技术 , 医 药 生 物 技 术 , 轻 工 、 化 工 生物 技术 , 海 洋 生 物 技术 , 环 境 生 物 技术 。 由 于 生物 技术 对 解决 人 类 面临 的 重大 问 题 , 如 人 口 膨 胀 、 粮 食 短 缺 、 环 境 污染 、 疾 病危 害 、 能 源 匮乏 、 生 态 失 衡 以 及 物种 消亡 等 开辟 了 广阔 的 前 景 , 所 以 , 它 同 信息 技术 、 航天 技术 、 自 动 化 、 新 材料 、 新 能 源 等 高 技 术 一 样 为 各 国政 府 和 企业 界 所 关注 和 重视 , 各 国政 府 竞 相 制订 发 展 计划 , 政 府 和 企业 界 投入 巨 资 , 国 家 实行 优惠 政策 , 促 进 生 物 技 434 术 的 发 展 。 以 生物 技术 为 研究 开发 对 象 的 公 司 、 企 业 在 世界 各 国 特别 是 发 达 国 家 如 雨 后 春笋 般 建 立 起 来 . 二 十 多 年 来 , 在 国际 上 , 生 物 技术 的 研究 .开发 以 及 产业 化 发 展 迅猛 ,已 有 上 百 种 多 肽 蛋白 类 药物 、 细 胞 因子 、 单 抗 及 近 十 种 反 义 核酸 或 寡 核 苷 酸 类 药物 进入 临 床 试 验 , 其 中 , 有 39 种 已 成 为 商品 投放 市 场 。 到 20 世纪 末 , 美国 生物 技术 工业 产品 销售 额 约 500 亿美 元 , 全 世界 生物 技术 产品 销售 额 约 1 000 亿美 元 。 转 基因 植物 和 动物 有 重大 突 破 。 全 世界 批准 进行 田间 试验 的 转基因 植物 已 超过 千 例 . 在 近期 内 , 抗 除草 剂 的 大 豆 、 抗 病毒 病 的 番茄 、 抗 虫 棉花 等 将 进入 市 场 , 成 为 农业 生物 技术 的 第 一 批 成 果 ; 转基因 的 瘦 肉 型 猪 、 高 产 奶 的 转基因 牛 和 可 从 奶 中 提取 药物 的 转基因 羊 等 也 将 进入 实用 化 阶段 。 我 国 的 生物 技术 在 70 年 代 中 期 开始 起 步 , 已 经 走 过 20 年 左右 的 历程 。 党 和 政府 对 这 一 新 兴 的 高 技术 领域 , 从 一 开始 就 给 予 高 度 的 重视 。70 年 代 末 期 把 遗传 工程 (80 年 代 以 后 统称 生物 技术 或 生物 工程 ) 列 为 我 国 八 大 科技 领域 之 一 给 予 重点 支持 。1986 年 以 前 的 七 八 年 间 是 我 国生 物 技 术 的 初创 阶段 。 中 国 科 学 院 和 一 些 高 等 院 校 生物 学 基础 研究 实 力 较 强 的 单位 率先 开展 基因 工程 和 杂交 瘤 技 术 的 研究 。 接 着 , 全 国 许 多 部 门 纷纷 派遣 访 问 学 者 到 国外 学 习 基 因 工 程 和 杂交 瘤 技术 。 国内 许多 单位 也 相继 开展 基因 工程 、 细 胞 工 程 、 酶 工程 和 发 酵 工 程 的 研究 , 为 我 国生 物 技术 的 发 展商 定 了 基础 。 这 个 阶段 , 我 国生 物 技术 的 特点 是 全 面 学 习 跟踪 国外 , 发 展 水 平 以 基因 工程 为 例 , 还 处 于 “国外 元 件 、 国 内 组 装 ” 的 阶段 。1986 年 以 后 的 这 十 几 年 是 我 国生 物 技术 发 展 的 黄金 时 期 。 从 第 七 个 五 年 计划 开始 连续 三 个 五 年 计划 , 生 物 技术 都 被 列 为 国家 科技 攻关 项 目 ; 从 1987 年 开始 生 物 技 术 被 列 人 国家 高 技术 计划 ;国家 自然 科 学 基金 也 重点 支持 生物 技术 的 重要 基础 研 究 ; 国家 计 委 和 国家 科 委 又 支持 建立 了 一 批 生物 技术 国家 重点 开放 实验 室 。 由 于 国家 对 生物 技术 给 予 较 强 的 经 费 支 持 和 采取 一 系列 有 力 的 措施 , 从 1986 年 以 后 的 这 十 几 年 , 我 国生 物 技 术 得 到 莲 勃 的 发 展 : 从 事 生物 技术 研究 、 开 放 、 管 理 等 具有 中 级 职称 以 上 的 科 技 人 员 超 过 5 000 名 。 一 批 学 成 回国 的 中 青年 生物 技术 专家 活 牙 在 生物 技术 领域 , 成 为 该 领域 的 骨干 。 国 内 在 研究 开发 实践 中 也 培养 造就 了 一 批 中 青年 骨干 。 这 两 部 分 人 才 成 为 跨 世 纪 的 生物 技术 骨干 力量 。 形 成 了 医药 生 物 技术 、 农 业 生 物 技术 、 轻 工 化 工 生 物 技术 、 海洋 生物 技术 等 上 上、 中、 下 浒 综合 门 类 齐全 的 生物 技术 研究 、 开 发 、 生 产 的 体系 , 做 出 一 批 具 有 较 高 水 平 的 生物 技术 研究 成 果 或 专 利 , 开 发 出 一 批 生物 技术 产品 并 进入 市 场 。 1986 年 以 来 我 国生 物 技 术 研 究 、 开 发 的 成 果 有 , 一 、 医 药 生 物 技 术 方 面 1. 已 研制 出 的 基因 工程 药物 有 : 干扰 素 、 新 型 干扰 素 (x、B、7) 、 促 红细胞 生成 素 CEPO)、 人 生长 激素 、 白 细胞 介 素 -2、 新 型 白 细胞 介 素 -2、 白 细胞 介 素 -3、 肿 瘤 坏 死因 子 、 新 型 肿瘤 坏死 因子 、 集 落 刺 激 因子 (G-CSF、 M-CSFE、GM-CSF)、 组 织 纤 溶 酶 原 激活 剂 (GtPA)、 人 表皮 生长 因子 、 人 血小板 生长 因 子 、 胰 岛 素 样 生长 因子 、 水 蚂 素 、 降 钙 素 、 尿 激酶 原 、 链 激酶 、 天 冬 酰 氨 酶 、 超 氧化 物 歧 化 酶 等 。 2. 单 克隆 抗体 体外 诊断 已 进入 实用 化 阶 段 。 已 研制 出 乙 型 肝炎 表面 抗原 、 流 行 性 出 血 热 、 抗 人 位 淋巴 细胞 亚 群 、 风 疹 病 毒 、 黑 热 病 、 抗 人 绒毛 膜 促 性 腺 激素 、 霍 乱 、 抗 人 自 细 胞 相关 抗原 、 抗 人 免疫 蛋白 系列 、 兰 人 灰质 炎 病 毒 、 呼 吸 道 合 胞 病毒 和 登革热 等 的 单 抗 试 剂 盒 , 并 已 全 部 通过 检定 , 有 的 已 获 新 药 证 书 和 生产 文 号 。 马 I-Hab18 肝 单 抗 可 用 于 肝癌 病人 显 像 诊 断 和 导向 治疗 , 是 我 国 批准 的 第 一 个 用 于 肿瘤 病人 体内 导向 治疗 的 单 抗 放 射 药物 。 3. 基因 治疗 初 获 可 喜 成 果 。1991 年 , 复 且 大 学 与 上 海 长 海 医院 合作 进行 国内 首 例 B 型 血 友 病 基 因 治 疗 的 临床 试验 获得 成 功 , 脑 恶性 胶 质 瘤 基因 治疗 已 完成 临床 前 试验 , 即 将 进入 临床 试验 。 4. 用 转基因 动物 生产 药物 的 研究 也 初 见 成 效 : 中 国 科 学 院 发 育 生物 学 研究 所 与 扬州 大 学 农学 院 合 作 , 已 成 功 构 建 在 乳腺 中 高 效 表达 EPO 的 转基因 山羊 50 只 ;上海 医学 院 遗 传 所 获得 5 只 能 表达 凝血 因子 IV 基因 的 转 基因 羊 。 二 、 农 业 生 物 技术 方面 1. 两 系 法 水 稻 杂 交 优 势 的 利用 是 我 国 首 创 , 十 几 年 来 取得 了 举世 瞩目 的 成 就 。 已 先 后 育成 具有 实用 价值 的 粳 型 光敏 核 不 育 系 4 个 , 其 中 N5047S 是 国内 外 最 早 用 于 生产 的 两 系 法 不 育 系 。 在 籼 型 不 育 系 的 选 育 上 也 取 得 突破 性 进展 , 育 成 籼 型 光敏 核 不 育 系 W9451S。 2. 成 功 构建 抗 烟草 花 叶 病 毒 (TMV ) 病 的 转基因 烟草 , 已 完成 大 田 试验 。 基 因 工 程 抗 虫 棉花 取得 重大 突破 , 获 得 一 批 抗 棉铃 虫 的 转基因 棉花 , 对 棉铃 虫 的 杀 虫 率 高 达 80 凶 % 以 上 。 此 项 成 果 已 达到 国际 同类 研究 水 平 。 3. 用 花药 培养 、 染 色 体 工程 等 育种 新 技 术 培 育 出 水 稻 、 小 麦 、 油 菜 、 甘 蔗 、 橡 胶 等 一 批 作物 新 品系 、 新 种 质 。 其 中 较 突 出 的 京 花 3 号 、 小 优 107 号 小 麦 和 中 花 10 号 水 稻 新 品种 具有 优质 、 高 产 、 抗 病 、 抗 盐 碱 等 特性 , 已 经 在 生产 中 推广 应 用 。 4, 植物 组 织 培养 快速 繁殖 研究 、 开 发 , 经 过 “七 五 ”攻关 , 技 术 已 趋 成 熟 , 试 管 苗 工厂 化 生产 已 经 实现 , 建立 了 葡萄 、 苹 果 、 香 435 葵 、 甘 蔗 等 设备 生产 线 , 广 东 等 地 建立 了 香 葵 、 花 卉 等 试管 苗 生 产 工 厂 , 在 经 济 作物 和 果木 生产 上 发 挥 了 作用 。 5. 转基因 技术 在 家 畜 及 鱼 类 育种 上 初 见 成 效 。 中 国 科学 院 水 生生 物 研 究 所 在 世界 上 率先 进行 转基因 鱼 的 研究 , 成 功 地 将 人 生 长 激素 基因 、 鱼 生长 激素 基因 导入 鲤鱼 , 育 成 的 当代 转基因 鱼 生 长 速度 比 对 照 快 , 并 从 子 代 中 测 得 生长 激素 基因 的 表达 。 中 国 农业 大 学 生物 学 院 瘦 肉 型 猪 基因 工程 育种 取得 初 步 成 果 , 获得 第 二 三、 四 代 转 基因 猪 215 只 。 三 、 轻 工 、 食 品 生 物 技术 方面 经 过 三 个 五 年 计划 的 攻关 , 轻 工 、 食 品 领域 的 一 些 主要 产品 的 发 酵 水 平 有 大 幅度 的 提高 ,明显 地 缩小 了 与 国际 先进 水 平 的 差距 ; 三 大 酶 种 〈 淀 粉 酶 、 糖 化 酶 、 和 蛋白 酶 ) 的 活 力 大 幅 提高 ;食品 加 工 用 酶 制剂 品种 配套 , 特 别 是 高 温 o- 淀 粉 酶 的 开发 及 其 在 淀粉 、 啤 酒 和 味精 生产 上 应 用 ,很 快 在 全 行业 得 到 推广 。 一 批 成 熟 的 科研 成 果 已 转化 为 现实 生产 力 , 如 L- 乳 酸 、L- 苹 果 酸 、 衣 康 酸 、 发 酵 甘油 以 及 酶 法 生产 L- 茶 丙 氨 酸 和 天 冬 氨 酸 二 肽 甜 味 剂 的 合成 新 工艺 等 在 技术 上 取得 重大 突破 。 大 型 节能 生物 反应 器 研制 成 功 并 在 味精 、 柠 檬 酸 、 衣 康 酸 工业 生产 上 应 用 , 能 耗 较 传统 发 酵 降 低 30% 。 结 合 多 指标 的 生物 传感器 的 开发 为 我 国 发 酵 工 业 逐 步 实现 生产 过 程 计 算 机 控制 打下 了 和 良好 基础 。 四 、 海 洋 生 物 技术 方 面 我 国 海洋 生物 技术 尚 处 于 起 步 阶 段 。 我 国 在 世界 上 首次 研究 成 功 海带 的 单 培 体育 种 技术 、 紫 菜 的 体 细胞 育苗 技术 、 对 虾 的 三 倍 体 与 四 倍 体育 苗 技 术 、 对虾 精 莱 移植 技术 等 。 在 海水 鱼 、 贝 类 的 三 倍 体 育苗 技术 和 鱼 类 性 别 控制 技术 的 研究 也 取得 了 重大 进展 。 在 代 谢 产 物 的 研究 开发 方面 , 利 用 海藻 生产 的 神 藻 胶 、 琼 脂 、 卡 拉 胶 在 世界 上 占有 重要 地 位 。 436 继 用 海带 制 碘 和 甘露 醇 之 后 , 又 开发 了 各 种 医用 品 , 如 降 血 脂 的 甘露 醇 烟 酸 酯 和 抗 血 栓 新 药 一 一 藻 双 酯 钠 。 利 用 甲壳 素 和 甲壳 胺 已 制 成 864 人 工 皮 肤 、 创 伤 愈合 海绵 、 作 化 妆 品 的 类 透明 质 酸 等 新 产品 。 从 南海 的 软体 动物 和 腔 肠 动物 中 初步 筛选 到 抗 血 凝 、 降 血压 、 防 治 心 血管 病 、 抗 病毒 、 抗 瘤 的 活性 物质 。 以 上 是 我 国生 物 技 术 各 领域 的 主要 研究 开发 成 果 。 从 总 体 来 看 , 我 国生 物 技术 和 发 达 国 家 相 比 较 , 还 存在 较 大 的 差距 , 这 主要 表现 在 具有 自己 特色 、 自 主 研究 开发 的 工作 不 多 ,具有 自己 知识 产权 的 研究 成 果 较 少 . 生 物 技术 的 产业 化 刚刚 起 步 ,虽然 有 将 近 10 种 的 基因 工程 药物 已 经 批准 投入 生产 , 还 有 一 批 基因 工程 药物 已 经 进入 临床 试验 , 但 重复 开发 、 生 产 的 现象 十 分 严重 。 在 20 世纪 末 , 回顾 过 去 生物 技术 的 发 展 方兴未艾 , 展 望 未 来 生物 技术 的 前 景 更 是 灿 烂 辉 煌 。1990 年 开始 的 人 类 基因 组 计划 是 当 今生 命 科 学 的 一 项 最 伟大 的 科学 工程 , 它 将 对 21 世纪 的 生命 科学 和 生物 技术 产生 深远 的 影响 .2003 年 人 类 基因 组 30 亿 碱 基 对 的 顺 序 全 部 测定 〈 同 时 还 有 一 批 模式 生物 的 基因 组 全 序列 被 测定 ) 后 , 将 进入 后 基因 组 时 代 。 功能 基因 组 学 、 比 较 基 因 组 学 以 及 农业 基因 组 学 、 环 境 基 因 组 学 、 药 物 基 因 组 学 、 和 蛋白 质 组 的 研究 将 逐步 阐明 基因 及 其 产物 的 结构 和 功能 、 染 色 体 的 高 级 结构 、 基 因 调 控 机 制 及 网 络 。 这 些 研 究 将 有 力 地 开拓 和 推动 21 世 纪 的 医药 、 农 业 、 环 境 科 学 的 发 展 , 是 生物 技术 发 展 的 第 二 个 里 程 碑 。 基因 治疗 、 细 胞 治疗 、 组 织 工 程 将 在 21 世纪 成 为 医学 中 的 重要 组 成 部 分 , 用 于 治疗 药物 无 法 治愈 的 疾病 。 生物 信息 学 是 生物 学 、 计 算 机 科学 、 数 学 、 理 论 物理 学 等 多 学 科 交 叉 的 前 沿 学 科 . 生 物 信息 学 将 在 “后 基因 组 ”时 代 的 生命 科学 研究 中 发 挥 愈 来 愈 重要 的 作用 : 将 有 助 于 读 懂 人 类 基因 组 全 部 信息 , 发 现 人 的 各 种 决定 特定 疾病 的 相关 基因 ; 将 有 助 于 动 植物 良种 繁育 以 及 药物 设计 理论 和 方法 的 改进 与 提高 。 DNA 芯片 技术 集 基 因 组 信息 .半导体 技 术 和 机 器 人 技术 之 大 成 , 是 生物 技术 的 一 个 新 生长 点 .DNA 芯片 技术 将 广泛 地 应 用 于 基 因 的 测序 、 新 药 的 筛选 、 疾 病 的 诊断 等 , 它 在 临床 医学 、 农 业 科 学 、 环 境 科 学 等 领域 有 广泛 的 应 用 前 景 , 在 21 世纪 将 有 可 能 发 展 成 为 一 个 新 兴 的 产业 。 以 “多 莉 ” 羊 为 标志 的 克隆 技术 是 动物 细胞 工程 的 新 成 就 , 它 的 重大 意义 在 于 预示 了 生物 技术 可 以 操纵 包括 人 类 在 内 的 哺乳 动 物 的 自然 繁殖 过 程 , 造 福 于 人 类 ;, 另 一 方面 也 预示 它 可 能 干预 人 类 的 进化 过 程 和 社会 生 活 而 带 来 一 系列 社会 伦理 学 问题 。 对 此 我 们 必须 有 充分 的 思想 准备 。 转基因 动物 和 克隆 技术 相 结合 , 将 为 动 物 优良 品种 培育 和 用 动物 个 体 作 为 生产 各 种 药物 的 “生物 反应 器 ” 开辟 了 广阔 的 前 景 。 此 外 , 转 基因 动物 作为 人 类 异体 器 官 移植 的 供 体 , 是 解决 异体 器 官 移植 供 体 不 足 问题 的 曙 光 。 转 基因 猪 是 人 异体 器 官 移植 供 体 的 器 官 、 组 织 来 源 的 首选 动物 。 上 述 这 些 生 物 技 术 的 新 领域 和 新 生长 点 ,为 21 世纪 生物 技术 开辟 了 无 限 广阔 的 前 景 。 生 物 技术 及 其 产业 将 继 信息 技术 及 其 产 业 之 后 , 成 为 21 世纪 最 诱 人 的 高 技术 领域 和 国民 经 济 的 支柱 产业 ;将 对 人 类 生活 水 平和 健康 质量 的 全 面 提高 、 人 类 赖 以 生存 的 环境 从 根本 上 得 到 改善 做 出 巨大 的 贡献 。 参考 文献 国家 科学 技术 委员 会 《生物 技术 发 展 政策 》, 北 京 : 科学 技术 文献 出 版 社 ,1990。 中 国 科 学 院 生 物 科 学 与 技术 局 ;国家 “七 五 > 攻 关 项 目 一 一 生物 技术 成 果 简介 》, 中 国 科 学 院 印 刷 厂 ,1990。 863 生物 技术 专家 委员 会 :《 中 国生 物 技术 的 崛 起 》, 国 家 科 委 生物 工程 中 心 ,1996。 备 广 震 主编 《中 国 科 学 院 生物 技术 研究 进展 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,1998。 翁 延 年 , 张 树 庸 :回顾 与 展望 一 一 国内 外 生物 技 术 发 展 情况 简介 ,《 生 物 工 程 进展 》, 18: (5), 5 一 10, 1998 。 ( 翁 延 年 ) 酶 工程 (Enzyme Engineering ) 酶 是 生物 体内 新 陈 代谢 , 如 生物 分 子 的 分 解 、 人 合成、 氧化、 还 原 、 转 化 等 诸多 反应 得 以 进行 的 生物 催化 剂 。 生 命 活 动 的 千 变 万 化 和 活 跃 旺盛 正 是 基于 酶 催化 的 高 度 专 一 性 和 高 效 性 。 迄今 已 从 自然 界 发 现 了 3 000 余 种 酶 。 随 着 近代 酶 学 对 酶 的 结构 、 功 能 有 了 精 确 的 认识 和 微生物 深层 发 酵 技术 的 突破 , 导 致 了 20 世纪 50 年 代 酶 制剂 工业 的 大 发 展 . 其 标志 是 蛋白 酶 和 淀粉 水 解 酶 为 主 的 几 十 种 微 生物 酶 的 商业 化 . 酶 作为 生物 催化 剂 在 食品 、 纺织 、 家 用 洗涤 剂 、 医 药 工业 生产 、 农 产品 后 加 工 和 临床 诊断 中 广泛 应 用 。 然 而 所 应 用 的 酶 的 种 类 与 科学 上 发 现 的 酶 的 数量 相 比 还 是 很 少 , 应 用 的 技术 深度 上 还 有 极 大 的 发 展 余地 。 主 要 的 问题 还 在 于 酶 的 使 用 和 储存 过 程 中 的 稳定 性 及 应 用 中 的 操作 技术 有 待 于 进 一 步 提 高 。 1966 年 ,Katchalski 在 国际 生物 化 学 年 鉴 上 发 表 了 第 一 篇 “固定 化 酶 ”综述 .Chibata 等 首次 报道 了 氨基酸 酰 化 酶 在 拆 分 乙酰- DL- 氨 基 酸 , 生 产 世 -氨基酸 方面 获得 工业 应 用 的 成 功 . 从 体内 酶 模型 出 发 的 基础 研究 , 特 别 是 从 酶 的 实际 应 用 出 发 , 世 界 上 日 益 增 多 的 注意 力 聚 焦 在 酶 的 固定 化 上 .研究 证 明 , 固 437 定 化 能 阻止 酶 蛋白 肽 链 的 伸展 , 从 而 提高 酶 的 稳定 性 ;固定 化 酶 固 相 催化 溶液 中 的 底 物 ; 固定 化 酶 采用 填充 床 或 搅拌 饶 方 式 实现 连 续 或 分 批 操作 ;工作 寿命 有 很 大 的 延长 。 人 们 称 为 “第 二 代 酶 ”的 固定 化 酶 元 服 了 常规 酶 制剂 在 水 溶液 中 的 不 稳定 性 , 而 且 赋 予 了 固 相 催化 和 在 可 以 采用 易 调 节 控 制 的 反应 器 中 实现 长 期 运转 的 优点 。 固 定 化 酶 在 实际 应 用 中 显示 了 强大 的 潜力 。1971 年 首届 酶 工程 会 议 在 美国 召开 , 来 自 近 20 个 国家 的 科学 家 交 流 学 术 报告 ,讨论 和 规划 了 酶 工程 的 前 景 , 标 志 着 酶 工程 的 诞生 , 预示 着 更 迅猛 的 发 展 . 酶 工程 由 酶 的 生产 、 酶 的 纯化 、 酶 的 固定 化 和 生物 反应 器 四 部 分 组 成 。 当 时 , 美 国 把 酶 工 程 作为 “国家 需要 的 技术 ”加 以 扶植 , 日 、 德 、 法 等 国 也 陆续 把 酶 工程 与 基因 工程 、 细 胞 工 程 作为 当代 生物 工程 三 大 支柱 加 以 发 展 。 世 界 各 国政 府 和 企业 纷纷 投入 经 费 和 力量 支持 酶 工程 应 用 研究 。 30 多 年 来 , 大 量 固定 化 方法 已 经 出 现 , 主要 为 载体 吸附 、 分 子 间 交 联 、 载 体 共 价 耦 联 和 包 埋 这 四 大 类 技术 。 而 且 , 随 着 时 间 的 推移 , 固 定 化 的 生物 催化 剂 也 在 扩大 : 从 单 一 酶 一 多 酶 -细胞 , 又 从 形体 小 的 微生物 细 胞 一 形体 大 的 植物 细胞 -~ 最 娇贵 的 哺乳 动物 细胞 和 近代 发 展 起 来 的 基因 重组 细胞 。 在 应 用 中 , 各 种 各 样 的 填充 床 、 搅 拌 饶 以 及 流 化 床 反 应 器 被 发 展 起 来 。 每 年 有 成 百 上 千 的 酶 工程 研究 论文 和 专利 涌现 。 对 酶 本 质 、 结 构 和 功能 的 认识 , 导 致 人 们 通过 化 学 修饰 和 固 定 化 对 酶 分 子 进行 改造 , 使 之 更 加 符合 人 类 的 需要 。 酶 工程 的 研究 和 开发 主要 着 眼 于 酶 在 医药 、 食 品 工业 和 医学 的 实际 应 用 。 多 种 固定 化 青霉素 酰 化 酶 在 欧洲 研制 成 功 并 用 于 催化 裂解 青霉素 , 并 能 长 期 用 于 生产 , 免 去 了 使 用 有 毒 试 剂 的 危险 , 并 大 幅度 降低 了 成 本 , 取 代 了 传统 的 化 学 生产 工艺 , 从 而 为 新 438 青霉素 合成 提供 了 大 量 廉价 的 关键 中 间 体 6-APA 和 7-ADCA。 国 际 糖 价 的 上 涨 刺 激 了 葡萄 糖 异 构 酶 的 开发 .由 于 固定 化 酶 高 效 、 稳 定 的 转化 , 以 及 玉米 综合 利用 的 成 功 , 所 生 产 的 果糖 浆 已 占 美 国 食糖 耗 量 的 1/5, 其 生产 规模 和 产量 在 固定 化 酶 工业 中 居 首 位 。 近 10 年 日 本 Nitto 公司 一 直 在 完善 有 睛 水 合 酶 转化 丙烯 醛 生产 丙烯 且 的 工艺 。 十 分 令 人 振奋 的 是 转化 率 达 99. 98% , 产 物 在 转化 液 中 可 达 500 g/L, 这 是 酶 法 催化 成 功 应 用 于 化 工 生产 的 首 例 。 全 世界 还 有 10 种 以 上 固定 化 生物 催 化 剂 实现 了 工业 规模 应 用 。 更 有 大 量 的 应 用 研究 和 开发 工作 , 如 固定 化 细胞 用 于 类 固 醇 转化 、 固 定 化 植物 细胞 转化 合成 生物 碱 和 抗 癌 药 、 固 定 化 酶 开发 酱油 制造 新 工艺 等 。 生 物 传感器 的 构建 是 将 酶 、 抗 原 、 抗 体 、 专 一 性 蛋白 质 等 生物 化 学 物质 用 固定 化 技术 制 得 生物 功能 元 件 , 再 联合 物理 、 化 学 换 能 器 (如 电极 、 场 效应 管 、 光 人 敏 器 件 等 ) 形成 生物 传感器 。 生 物 传感器 已 用 于 临床 诊断 、 发 酵 过 程 监控 以 及 环境 农药 的 监测 。 亲 和 层 析 是 利用 酶 和 抑制 剂 、 酶 和 抗 酶 、 激 素 和 激素 受 体 、 抗 原 和 抗体 之 间 具 有 高 亲和力 , 将 矛盾 的 一 方 固 定 化 , 便 可 制 得 高 度 专 一 地 纯化 另 一 方 的 亲 和 吸 附 剂 。 亲 和 层 析 被 誉 为 “一 步 纯化 ”的 技术 , 可 从 粗 抽 提 液 经 过 亲 和 层 析 一 步 即 获得 电泳 纯 产 物 上 且 回 收 率 可 达 95%% 以 上 ,并 已 在 生物 制药 和 基础 研究 中 广泛 应 用 。 微 吉 化 大 鼠 B 胰 岛 细 胞 注入 患 糖尿 病 大 鼠 后 能 降低 血糖 浓度 并 长 期 维持 血糖 正常 水 平 。 近 几 年 ,此 技术 应 用 于 固定 化 重组 人 体 细 胞 , 作为 基因 治疗 的 一 条 途径 而 受到 重视 。 非 水 相 酶 催化 是 近 10 年 研究 的 热点 。 一 反常 规 , 酶 在 非 水 介质 有 机 溶剂 /水 共 溶 剂 、 含 微量 水 的 非 极 性 溶剂 、 胶 束 、 反 相 胶 束 中 , 乃 至 超 临界 液体 中 进行 催化 , 可 广泛 应 用 于 拆 分 生 产 手 性 化 合 物 , 进 行 酯 水 解 、 合 成 和 转 酯 反 应 ,及 多 肽 、 高 聚 物 等 有 机 化 合 物 的 合成 。 固 定 化 酶 甚至 可 以 完成 化 学 方法 无 法 进行 的 反 应 。 到 20 世纪 90 年 代 交 联 酶 晶体 (CLEC) 才 引起 了 大 家 的 注意 , 尽 管 酶 结晶 交 联 早 在 70 年 代 已 有 文章 报道 。 酶 蛋白 的 微 晶 〈1 一 200 Am) 经 成 二 醛 交 联 成 为 高 活力 、 微 孔 、 水 不 溶性 颗粒 。 相 比 于 原 酶 , 几 种 商品 化 的 CLEC 对 热 和 水 共 溶 剂 的 稳定 性 提高 了 2 一 3 数量 级 . 相 比 于 通常 的 固定 化 酶 ,CLEC 的 单位 容 积 活力 和 生产 力 均 有 明显 提高 。 20 世纪 70 年 代 的 中 国 酶 工程 60 年 代 未 , 国 际 酶 工程 研究 已 呈 和 雏形。 为 了 加 速生 物 催化 剂 一 一 酶 在 实际 中 的 应 用 ,1970 年 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 和 中 国 科 学 院 微生物 研究 所 相继 成 立 了 固 相 酶 组 。 在 邹 承 鲁 先生 的 引导 下 , 上 海 生 化 所 率先 从 我 国 一 种 染料 中 间 体 对 位 酯 591 〈 对 - 有 硫酸 酯 乙 砚 基 葵 腕 ,,SESA) 开发 了 一 系列 具有 葵 胺 基 (ABSE 一 ) 多 糖 载体 。 这 是 我 国 独创 而 且 已 获得 广泛 应 用 的 载体 。70 年 代 初 , 为 配合 我 国人 工 合成 tRNA, 生 化 所 用 ABSE 一 Sephadex G200 固定 化 酵母 核糖 核 酸 酶 , 并 在 上 海 试剂 二 分 厂 用 固定 化 酶 水 解 RNA 生产 3'- 单 核 苷 酸 试剂 . 尽管 规模 不 大 , 却 是 我 国 固定 化 酶 最 早 在 工业 上 的 应 用 。 不 入, 用 ABSE 一 蔗 酒 纤维 素 共 价 耦 联 了 桔 青 霉 5- 磷 酸 二 酯 酶 , 通 过 小 试 、 中 试 , 最 后 在 广东 江门 甘蔗 化 工厂 进行 了 500 L 搅拌 缸 中 25 kg 固定 化 酶 水 解 RNA 生产 5'- 单 核 苷 酸 , 为 ATP、CTP 等 核 苷 酸 类 药物 的 生产 提供 高 质量 的 原材料 。 这 是 我 国 首 次 进行 较 大 规模 的 固定 化 酶 生产 。 上 述 固定 化 酶 工艺 在 提高 产物 纯度 、 提 高 酶 的 生产 率 和 降低 成 本 等 方 面 都 十 分 明显 。 生 化 所 又 在 ABSE 交 联 琼脂 糖 上 固定 化 了 碱 性 磷酸 酯 酶 , 用 于 人 工 合成 tRNA, 并 且 固 定 化 酶 柱 在 30 C 水 解 引 核 背 酸 生 产 核 苷 ,连续 运转 40 天 不 失 活 。 微 生物 所 还 报道 了 用 ABSE 一 琼脂 糖 固定 化 多 核 苷 酸 磷酸 化 酶 , 并 开发 了 从 IDP 和 CDP 工业 生 产 多 聚 肌 苷 酸 (polyI) 及 多 聚 胞 苷 酸 (polyC) 。 上 述 项 目的 研究 和 开发 表明 ABSE 一 多 糖 载体 及 固定 化 技术 具有 过 程 简 单 、 蛋 白质 结合 量 高 和 活力 高 的 优点 。 此 后 , 国 内 多 家 实验 室 采用 此 技术 固定 化 多 种 酶 、 酶 抑 制剂 、 抗 体 、 血 球 凝 集 素 等 作为 固定 化 生物 催化 剂 和 亲 和 吸 附 剂 均 获得 很 好 效果 。 上 海 生化 所 和 上 海 医 工 院 合 作 研 究 了 明胶 包 埋 戊 二 醛 交 联 技术 固定 化 含 青霉素 酰 化 酶 的 大 肠 杆菌 , 并 设计 和 构建 了 分 层 塔 式 酶 柱 , 最 后 在 上 海 第 三 制药 厂 进行 了 126 kg 固定 化 细 胞 装 柱 水 解 3% 青 霉 素 G, 获得 了 工厂 生产 6- APA 的 成 功 。 酶 柱 在 40 C 连续 7 个 月 进行 了 285 批 水 解 ,水解 率 不 变 , 充分 显示 了 稳定 性 好 、 工 作 寿 命 长 的 特点 。 同 时 , 微 生物 所 则 采用 琼脂 /成 二 醛 包 埋 大 肠 杆 菌 ( 含 青霉素 栈 化 酶 ) , 在 山西 太原 制药 厂 获 得 了 工厂 生产 6- APA 的 成 功 。 微 生物 所 又 采用 琼脂 及 聚 丙 烯 酰胺 包 埋 含 天 冬 氨 酸 酶 的 大 肠 杆 菌 进行 将 反 丁 烯 二 酸 转化 为 L- 天 冬 氢 酸 的 生产 。 这 项 研 究 为 国内 80 年 代 工 业 生 产 直 -天 冬 氨 酸 和 LL- 苹果 酸 葛 定 了 基础 。 除了 上 述 共 价 法 、 包 埋 和 交 联 法 外 , 离 子 吸 附 技术 也 得 到 发 展 。 上 海 生 化 所 用 DEAE 一 Sephadex A25 吸附 米 曲 霉 酰 化 酶 , 用 于 改革 上 海 生 化 所 东风 生物 化 学 试剂 厂 生 产 世 -氨基 酸 的 工艺 。 固 定 化 氨基 栈 化 酶 柱 被 用 于 拆 分 水 解 乙酰 -DL- 氮 基 酸 生产 直 -Trp 和 L-Phe。 本 项 技术 在 80 年 代 扩大 应 用 于 非 天 然 氨 基 酸 的 拆 分 。 固 定 化 氨基 酰 化 酶 从 乙 酰 消 旋 体 中 光学 拆 分 生产 D- 对 甲 氧 茶 甘 氮 酸 和 o- 氮 基 丁 酸 ,两 者 均 获 得 中 试 成 功 , 为 D- 对 羟 葵 甘氨酸 及 盐酸 乙 胺 丁 醇 的 研制 提供 了 新 途径 。 微 生物 所 将 黑 曲霉 糖化 酶 离子 吸附 于 DEAE 一 Sephadex A50, 国 定 化 酶 在 搅拌 439 饶 中 使 淀粉 液 水 解 为 葡萄 糖 。 随 后 又 进一步 和 中 科 院 上 海 硅 酸 盐 研 究 所 合作 开发 了 烷 氢 基 微 孔 玻璃 , 利 用 戊 二 醛 共 价 结合 糖化 酶 的 技术 , 在 杭州 味精 厂 进行 了 固定 化 糖化 酶 生 产 葡 萄 糖 的 中 试 , 取 得 满意 结果 。 鉴于 “固定 化 磷酸 二 酯 酶 生产 5'- 单 核 苷 酸 新 工艺 ”为 国际 首创 并 获得 工业 应 用 , 以 及 “固定 化 细胞 〈 含 青霉素 酰 化 酶 ) 生产 6- APA 新 工艺 ”为 国内 首创 和 工业 应 用 , 这 两 项 固定 化 酶 工艺 于 1979 年 相继 获得 了 国家 发 明 三 等 奖 。 这 既是 对 过 去 10 年 酶 工程 研究 的 肯定 ,也 寄托 了 国家 对 酶 工程 未 来 的 期 望 。 80 一 90 年 代 的 中 国 酶 工程 1980 年 开始 的 四 个 科技 攻关 的 五 年 计 划 对 酶 工程 有 关 的 课题 进行 了 支持 , 再 加 上 一 批 访 问 学 者 的 归来 , 都 给 酶 工程 发 展 输入 了 强大 的 活力 。 研 究 队 伍 从 过 去 的 两 个 研究 组 一 下 子 增 加 了 20 倍 以 上 .。 中国 科 学 院 、 中 国医 学 科学 院 、 军 事 医学 科学 院 、 各 地 大 学 、 部 属 研究 所 、 地 方 研究 所 、 工 厂 等 都 成 立 酶 工程 课题 组 。1990 年 又 迎 来 了 第 一 次 中 日 酶 工程 学 术 讨 论 会 (无 锡 ), 迄今 已 有 六 次 会 议 在 中 、 日 两 国 召 开 , 对 我 国 酶 工程 的 发 展 起 了 推动 作用 。1997 年 10 月 ,第 14 届 国 际 酶 工程 会 议 在 北京 召开 , 这 是 美国 工程 基金 会 第 一 次 在 中 国 召 开会 议 , 会 议 是 成 功 的 , 有 20 个 国家 代表 与 会 。 B 内 酰胺 抗生素 有 关 的 酶 ”固定 化 青 霉 素 酰 化 酶 是 国家 攻关 的 重点 项 目 。“ 八 五 ” 期 间 首 先 在 酶 源 上 取得 突破 。 中 国 科 学 院 上 海 药物 所 构建 了 高 产 青 霉 素 酰 化 酶 的 重组 大 肠 杆菌 , 随 后 又 与 中 国 科 学 院 大 连 化 物 所 合作 研制 中 空 纤 维 固定 化 重组 细胞 , 并 在 工厂 中 进行 了 6-APA 生产 试验 。 微生物 所 则 发 展 了 巨大 芽孢 杆菌 发 酵 生产 胞 外 青霉素 酰 化 酶 , 发 酵 液 中 最 高 酶 活 可 达 8. 2 U/mL ,并 将 酶 成 功 地 耦 联 于 合成 纤维 , 所 制 成 的 固定 化 酶 可 440 裂解 10% 一 12%% 青 霉 素 。 经 过 中 试 , 进 一 步 进行 了 工业 规模 生产 6-APA 和 7-ADCA。 上 海 生 化 所 与 上 海 第 四 制药 厂 合 作 研 究 了 以 经 工厂 使 用 的 失 活 的 固定 化 酶 为 材料 , 经 过 处 理 重 新 活化 青霉素 酰 化 酶 , 获 得 了 单位 载体 活力 和 工作 稳定 性 可 与 同类 进口 固定 化 酶 相 媲美 的 固定 化 酶 .“ 八 五 ”期间 , 中 国 科学 院 上 海 植 物 生 理 研 究 所 用 原生 质 体 融合 技术 获 得 含 D- 氨 基 酸 氧化 酶 的 三 角 酵 母 多 倍 体 菌 株 , 又 和 生化 所 合作 , 用 DNA 重组 技术 获得 含 高 活力 的 GL-7-ACA 酰 化 酶 的 大 肠 杆菌 。 用 这 两 种 菌 分 别 制 成 固定 化 细胞 和 固定 化 酶 , 并 顺序 用 于 催化 头孢 菌 素 C 转化 成 7- ACA (一 种 半 合 成 头孢 菌 素 的 关键 材料 ) 。 对 于 半 合 成 久 内 酰胺 抗生素 的 侧 链 原 材 料 D- 氨 基 酸 类 酰基 供 体 的 生产 ,国家 科 委 也 组 织 了 攻关 。 微 生物 所 、 上 海 医 工 院 和 山西 省 生物 研究 所 等 各 自 研究 了 含有 乙 内 酰 脲酶 和 甲 基 水 解 酶 的 微生物 ,并 开发 了 生产 工艺 。 目前 山西 省 生物 研究 所 已 用 细胞 转化 生产 D- 葵 甘氨酸 和 D-a- 羟 基 葵 甘氨酸 ,年 产 约 200 吨 。 生物 传感器 ”80 年 代 初 , 中 国 科 学 院 微 生物 所 、 上 海 生 化 所 、 上 海 冶 金 所 、 上 海 电 子 所 、 武 汉 病 毒 所 和 长 春 应 化 所 等 , 都 对 多 学 科 交 界面 上 出 现 的 生物 传感器 表现 出 极 大 的 兴趣 。 不 久 , 华东 理工 大 学 、 复 且 大 学 、 武 汉 同 济 医学 院 等 高 校 也 纷纷 加 入 。 将 生物 功 能 元 件 和 电极 、 光 纤 、 热 敏 传 感 器 等 物理 元 件 或 化 学 元 件 组 合 形成 多 种 生物 传感器 。 上 海 生 化 所 和 冶金 所 研制 了 十 分 稳定 的 葡萄 糖 氧化 酶 膜 , 和 铀 氧 电极 构成 酶 电极 和 葡萄 糖 测定 仪 , 并 用 于 临床 血糖 测定 、 发 酵 与 动物 细胞 培养 过 程 中 葡萄 糖 的 监测 和 控制 , 而 且 进一步 扩展 到 油菜 籽 中 硫 代 葡 糖苷 的 检测 。 样品 的 微量 和 测定 的 简单 、 快 速 、 准 确 给 人 以 深刻 印象 。 生 化 所 又 研制 了 以 乙酰 胆 碱 酯 酶 场 效应 管 为 基础 的 传感器 , 可 用 来 检测 ppm 至 ppb 水 平 的 有 机 磷 和 氨基 甲酸 酯 类 农 药 的 存在 。 特 别 可 喜 的 是 , 山 东 省 科学 院 生 物 研究 所 已 经 开发 和 商品 化 了 测定 葡萄 糖 、 谷 氨 酸 、 乳 酸 、 尿 素 、 转 氨 酶 、 糖 化 酶 、 胆 碱 、 次 黄 味 叭 等 生物 传感器 , 广 泛 用 于 发 酝 过 程 检 测 、 体 育 训练 的 科学 化 和 保健 食品 的 检测 等 。 多 年 来 , 中 科 院 微生物 所 开发 了 一 批 临床 检测 用 的 酶 试剂 盒 , 很 多 种 已 商品 化 。 国定 化 细胞 酶 法 生产 两 炳 酰胺 ”化工 部 上 海 农 药 研 究 所 、 中 国 科 学 院 微生物 所 和 上 海 交 通 大 学 各 自 将 含 且 水 合 酶 的 假 单 胞 杆菌 等 微生物 细胞 固定 化 , 并 用 固定 化 酶 催化 丙 烯 且 转 化 为 丙烯 酰胺 。 近 年 来 , 上 海 农药 所 已 至 少 在 7 个 工厂 实现 了 工艺 规模 生产 丙烯 酰胺 , 总 的 年 产量 超过 10 万 吨 。 这 是 我 国 迄 今 产 量 最 大 的 固定 化 酶 。 国定 化 微生物 生产 有 机 酸 和 酒精 “ 维 生 素 C 前 体 : 在 中 科 院 微生物 所 发 明 的 两 步 发 酵 法 生产 2- 酮 基 - 古 龙 酸 (KGL) 的 基础 上 , 上 海 生化 所 、 华 东 理 工大 学 和 中 国 科 学 院 上 海 生 物 工 程 中 心 合 作 研 究 了 海藻 酸 钙 共 固定 化 蜡 状 芽孢 杆菌 和 氧化 葡萄 糖 酸 杆 菌 , 可 反 复 用 于 从 山梨 糖 生产 KGL .。 上 海 生 化 所 进 一 步 用 PVA 共 固 定 化 大 、 小 菌 , 得 到 了 机 械 性 能 和 稳定 性 更 好 的 固定 化 生物 催化 剂 。 每 批 转化 所 需 时 间 和 转化 率 有 明显 改进 , 可 反复 转化 20 批 , 上 且 具 有 改进 工艺 、 提 高 生产 力 、 降 低 成 本 的 优点 。 作 为 配套 工艺 , 用 PVA 包 埋 发 黑 醋 菌 ,并 在 气 升 柱 中 将 D- 山 梨 糖 转化 为 EL- 山梨 糖 , 转 化 率 达 95% 。 苹果 酸 和 天 冬 氢 酸 : 80 年 代 开 始 用 固定 化 细胞 生产 苹果 酸 和 天 冬 氮 酸 。 酒精 和 啤酒 : 上 海 工 业 微生物 所 和 四 川 大 学 开发 了 固定 化 酵母 细胞 , 并 分 别 在 啤酒 三 中 生产 啤酒 .固定 化 细胞 可 缩短 生产 周期 。 四 川 大 学 用 PVA 固定 化 细胞 , 颗 粒 富有 弹 性 , 而 且 在 工厂 中 可 反复 用 于 酒精 发 酵 , 工 作 寿 命 超 过 1 年 。 非 水 相 中 酶 催化 和 手 性 药物 的 生产 近 10 年 来 , 非 水 相 酶 催化 引起 国内 广泛 的 注 意 。 中 国 科 学 院 上 海 有 机 化 学 研究 所 进行 了 酶 在 有 机 化 合 物 转化 中 的 研究 .微生物 所 、 吉 林 大 学 、 华 东 理 工大 学 和 浙江 大 学 对 脂肪 酶 在 酯 的 水 解 、 合 成 、 转 酯 和 手 性 药物 的 生产 方面 进行 了 很 多 有 意义 的 探索 。 上 海 生 化 所 则 在 藻 根 过 氧化 物 酶 在 有 机 溶剂 中 的 催化 机 理 的 探索 、 反 相 胶 束 中 催化 和 酶 的 稳定 化 上 做 了 有 意义 工作 。 浙 江 大 学 用 酶 法 生产 农药 的 手 性 中 间 体 的 技术 已 获得 工业 应 用 。 华 东 理工 大 学 用 乌 柏 酯 酶 法 增 香 已 获得 突破 , 正 走向 工业 化 。 国定 化 生物 催化 剂 和 高 果糖 浆 ”80 年 代 全 国有 几 十 个 单位 竞相 研制 固定 化 葡萄 糖 异 构 酶 开发 高 果糖 浆 。 主 要 的 有 轻 工 部 食品 发 酵 所 、 上 海 生 化 所 、 上 海 工 微 所 、 天 津 工 微 所 、 山 东 食 品 发 酵 所 和 南开 大 学 等 。 他 们 所 开发 的 固定 化 酶 工艺 基本 上 都 可 应 用 于 生产 。 微细 化 动物 细胞 的 医学 应 用 上海 生化 所 发 展 了 海藻 酸 / 聚 赖 氨 酸 微 赛 化 技术 .。 微 宫 化 重组 成 纤维 细胞 在 生物 反应 器 中 呈 三 维 生 长 , 而 且 生 产 期 延长 , 产 物 乙 肝 表 面 抗原 CHBsAg) 积累 宫 内 , 最 后 可 获得 杂质 很 少 的 富 集 的 产物 溶液 。 近 年 又 将 微 赛 化 转基因 细 胞 注入 患 由 金森 症 猴 体内 , 可 以 明显 改善 其 旋转 行为 。 表 明了 此 技术 在 医学 基因 治疗 上 的 潜力 。 猪 血 红 蛋 白 的 化 学 修饰 及 其 在 代 血 物 中 的 应 用 研究 ”以 血红 蛋白 为 基础 的 代 血 物 受 到 广泛 注意 。 上 海 生 化 所 研制 的 猪 血 红 有 蛋白 先 以 小 分 子 活 性 剂 DBBF 等 修饰 无 基质 猪 血 红 和 蛋白, 获得 了 亚 基 间 交 联 的 衍生 物 , 增加 了 整个 分 子 的 稳定 性 , 再 以 活化 的 mPEG 修 441 饰 获得 大 分 子 化 的 稳定 的 猪 血 红 蛋 白 。 这 些 经 大 、 小 分 子 修饰 的 血红 蛋白 在 别 构 效 应 调 节 剂 存在 下 , 获 得 了 携 氧 和 释 氧 能 力 好 、 四 聚 体 稳定 、 分 子 量 增 大 的 效果 。 这 将 促进 人 造血 液 在 我 国 的 出 现 。 前 景 酶 工程 随 着 生物 工程 的 飞速 发 展会 更 充 实 , 更 能 在 我 国 的 建设 中 发 挥 作用 。 基 因 工 程 的 惊人 发 展 给 酶 的 改造 带 来 极 大 的 希望 。 近年 来 , 上 海 生化 所 将 巨大 芽孢 杆菌 的 青 霉 素 酰 化 酶 基因 成 功 转 人 枯草 杆菌 。 重 组 细胞 表达 青霉素 酰 化 酶 不 再 需要 葵 乙 酸 和 温度 变 化 的 诱导 , 在 发 酵 液 中 酶 活 最 高 可 达 50 UV/ mL。 通 过 计算 机 的 模拟 , 设 计 突 变 位 点 , 通 过 和 蛋 日 质 工程 手段 进行 该 酶 的 分 子 水 平 的 改 造 , 获 得 了 对 有 机 溶剂 和 对 热 更 稳定 的 酶 .这 样 的 酶 会 更 符合 有 -内 酰胺 抗生素 合成 的 要 求 。 用 分 子 生物 学 的 手段 改造 工业 用 酶 , 将 为 未 来 酶 应 用 打下 坚实 的 基础 。 酶 工程 的 革 勃 发 展 还 在 于 其 综合 的 全 面 发 展 。 固 定 化 载体 和 高 效 的 固定 化 方法 必须 加 强 研究 , 还 须 综 合 发 展 酶 法 工艺 , 重 点 处 理 好 开发 研究 与 工厂 实践 间 的 “鸿沟 ”。 美好 前 景 需要 多 学 科 上 、 中 、 下 游 之 间 分 工 负责 、 齐心 协力 、 不 断 改进 , 以 实现 更 多 酶 的 应 用 。 参考 文献 袁 中 一 , 刘 树 煌 , 袁 静 明 : 《 固 相 酶 与 亲 和 层 析 》, 北 京 , 科学 出 版 社 ,1975。 袁 中 一 : 酶 的 固定 化 及 固定 化 酶 反应 器 , 见 : 张 树 政 主编 :《 酶 制剂 工业 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,349 一 384,1984。 圳 中 一 : 固定 化 酶 , 见 : 陈 冠 荣 等 编 ;《 化 工 百 科 全 书 》, 北 京 : 化 学 工业 出 版 社 ,11 分 册 ,495 一 526,1996。 5 442 基因 工程 (Genetic Engineering) 基因 工程 是 20 世纪 ?70 年 代 初 发 展 起 来 的 一 门 新 兴 科 学 , 由 此 而 引发 了 当今 世界 各 国 所 瞩目 的 生物 技术 。 基 因 工 程 是 用 人 工 的 方法 把 不 同 生物 的 遗传 物质 〈 基 因 ) 分 离 出 来 , 在 体外 进行 剪 切 、 拼 接 、 重 组 , 然 后 再 把 重组 体 放 回 宿主 细胞 或 个 体 中 高 效 表达 , 最 终 获 得 人 们 所 需要 的 、 地 球 上 缺少 的 基因 产物 。 基因 工程 的 操作 过 程 一 般 分 4 个 步骤 。 (1) 用 限制 性 内 切 酶 切割 供 体 细胞 中 的 基 因 , 分 离 出 含有 特定 基因 的 片段 , 或 人 工 合 成 目的 基因 , 同 时 制备 载体 〈 质 粒 、 病 毒 ); (2) 把 获得 的 目的 基因 与 制备 好 的 载体 用 DNA 连接 酶 连接 组 成 重组 体 ; (3) 把 重组 体 引入 宿主 细胞 ; (4) 筛选 、 鉴定 出 有 外 源 目 的 基因 的 个 体 。 基因 工程 是 改变 生物 体 遗 传 特性 的 一 个 强 有 力 的 方法 。 采 用 工程 设计 的 原理 进行 实 验 设计 和 实验 操作 , 最 终 使 受 体 生物 获得 新 的 、 可 预见 的 遗传 特性 。 借 助 这 一 手段 , 人 们 可 以 打破 物种 间 遗 传 物质 交换 的 屏障 , 将 来 自 不 同 种 属 、 不 同门 类 、 甚 至 不 同 界 生物 的 遗传 物质 转移 到 受 体 生物 的 细胞 中 。 经 过 20 多 年 的 开发 研究 , 作为 生物 工程 的 重要 组 成 部 分 的 基因 工程 已 在 工 、 农 、 医 、 能 源 、 环 保 的 应 用 中 显示 出 越 来 越 重 要 的 地 位 , 世 界 各 国都 制定 计划 并 投入 巨额 资金 快 速 发 展 基因 工程 。 基因 工程 的 初创 阶段 1972 年 美国 分 子 生 物 学 家 伯 格 (P. Berg) 等 完成 了 基因 拼 接 的 第 一 个 实验 , 即 DNA 重组 实验 。 他 们 把 来 自 两 个 不 同 微生物 的 基因 嫁接 在 一 起 , 完 成 了 第 一 个 重组 DNA 实验 。 伯 格 因 这 一 开创 性 工作 于 1980 年 与 吉尔 伯 特 (W. Gilbert) 和 桑 格 (F. Sanger) 一 起 获得 了 诺 贝 尔 化 学 奖 。 在 伯 格 工作 的 基础 上 , 美 国 科 学 家 科恩 (SCohen ) 等 完成 了 基因 工程 的 全 部 基础 实验 .他 们 以 带 有 抗 四 环 素 基 因 的 pSC101 重 组 质粒 为 实验 对 象 ,作为 运载 基因 的 载体 .把 pSC101 重组 质粒 转 信 大肠 杆 菌 ,并 在 含有 钙 盐 的 大 肠 杆菌 培养 基 中 用 四 环 素 筛选 , 得 到 存活 的 大 肠 杆菌 “工程 菌 ”。 这 种 重组 的 工程 菌 能 不 断 地 繁殖 和 扩 增 。 在 科恩 工作 的 基础 上 ,1977 年 11 月 美国 科学 家 用 人 工 方法 化 学 合成 了 人 生长 激素 释放 抑制 因子 基因 , 与 分 离 到 的 启动 子 连接 , 组 成 重组 体 , 导 和 人 大肠 杆菌 后 , 表 达 得 到 了 人 生长 激素 释放 抑制 因 子 。 这 一 重大 突破 立即 引起 了 世界 范围 的 震 动 , 被 认为 是 “科学 上 头等 重大 的 胜利 , 是 世界 上 第 一 流 的 科学 成 绩 ”, 这 不 仅 能 揭示 生 命 的 奥秘 , 而 且 又 具有 重大 的 经 济 价值 。 在 这 样 的 形势 下 , 我 国 的 科技 工作 者 感 到 异常 兴奋 , 纷 纷 查阅 资料 、 翻 译文 章 , 创 办 了 我 国 最 早 的 一 份 油印 版 的 “遗传 工程 参 考 资 料 ”。 与 此 同时 , 特别 是 中 国 科 学 院 的 一 些 研究 所 不 同 程度 地 对 基因 工程 展开 了 探索 性 研究 。 1977 年 2 月 ,中 国 科学 院 过 兴 先 在 北京 组 织 召 开 了 我 国 首次 遗传 工程 研究 工作 会 议 , 参 加 人 员 有 来 自 中 国 科 学 院 、 医 学 科学 院 、 农 业 科 学 院 和 高 等 院 校 的 科研 人 员 、 人 情 报 人 员 和 管理 干部 。 会 上 进行 了 有 关 遗 传 工 程 研究 进展 的 报告 , 制定 了 1977 年 遗传 工程 研究 计划 和 1977 一 1980 年 遗传 工程 研究 规 划 。1977 年 12 月 , 中 国 科学 院 在 北京 召开 了 基因 工程 座谈 会 , 制 定 了 十 年 规划 、 五 年 计 划 和 1978 年 年 度 计划 。1978 年 12 月 , 中 国 科学 院 在 北京 香山 召开 了 遗传 工程 和 分 子 遗 传 研究 工作 会 议 , 修 订 中 国 科 学 院 1979 一 1980 年 遗传 工程 研究 规划 , 并 落实 国家 规 划 。 可 以 看 出 , 中 国 科 学 院 在 我 国 开展 基因 工程 研究 中 起 到 了 积极 带头 作用 。80 年 代 初 , 全 国 科 学 大 会 把 基因 工程 列 为 国家 八大 科技 领域 之 一 。1980 年 , 国 家 科 委 徐 成 满 在 北戴河 组 织 召 开 了 遗传 工程 研究 工作 会 议 , 参加 会 议 的 有 谈 家 桢 、 施 履 志 、 吴 受 等 老 一 辈 科学 家 和 年 轻 的 科技 人 员 , 会 上 除了 遗传 工程 研究 进展 报告 外 , 还 制定 了 全 国 遗 传 工 程 发 展 规划 。1982 年 , 国 家 科 委 “六 五 ” 攻 关 支 持 了 第 一 批 基因 工程 项 目 , 并 在 北京 召 开 了 “六 五 ”基因 工程 项 目 论 证 会 。 国 家 科 委 首 先 支持 了 三 项 基因 工程 疫苗 的 研制 项 目 , 其 中 包括 : 乙 型 肝炎 病毒 表面 抗原 (CHBsAg) 以 阁 苗 为 载体 在 鸡 豚 中 表达 、 乙 型 肝炎 病毒 表面 抗原 以 重组 表达 质粒 在 酵母 或 CHO 细胞 中 表达 、 口 蹄 疫病 毒 (CTMDV) 的 S1 主要 表面 抗原 在 大 肠 杆 菌 中 表达 、 预 防 仔 猪 腹 海 K88 一 区 99 疫苗 的 研制 等 . 当时 , 中 国 科学 院 上 海 生 化 所 李 载 平 建立 了 我 国 第 一 个 基因 工程 实验 室 , 开 展 乙 型 肝炎 病毒 表面 抗 原 基因 工程 疫苗 项 目的 研究 。 中 国 科 学 院 上 海 植物 生理 所 洪 孟 民 开 展 了 仔猪 腹泻 88 一 K99 疫苗 的 研制 课题 等 。 为 了 促进 和 推动 由 基因 工程 引发 的 生物 工程 的 快速 研究 发 展 和 成 果 转 化 ,于 1983 年 11 月 经 国务 院 批准 建立 了 中 国生 物 工 程 开 发 中 心 。 在 70 年 代 末 和 80 年 代 初 ,我 国有 关 单 位 纷纷 派出 一 批 访问 学 者 赴 欧 美学 习 基 因 工 程 技术 , 同 时 也 相继 建立 了 不 同类 型 的 基因 工 程 实验 室 和 配套 设施 。 从 此 , 基 因 工 程 研究 在 我 国 莲 勃 地 开展 起 来 。 我 国 基因 工程 研究 的 逻 煌 发 展 阶 段 我 国 从 80 年 代 中 期 正式 恢复 了 国家 经 济 发 展 的 五 年 计划 〈1986 一 1990 年 的 为 “七 五 ” 攻 关 计 划 ) ,把 生物 工程 列 为 八大 优先 发 展 项 目 之 一 。1986 年 ,我国 设立 了 国家 高 技术 研究 发 展 计划 〈“863” 计 划 ) , 把 发 展 生物 技 术 排 在 了 首位 。 攻 关 计 划 、“863” 计 划 、 国 家 443 自然 科学 基金 委员 会 成 为 生物 技术 科研 项 目 获得 资助 的 三 大 渠道 。 从 此 , 我 国 基因 工程 研究 进入 了 一 个 大 发 展 时 期 。 国家 攻关 计划 对 基因 工程 研究 进行 全 面 的 部 署 。 在 基因 工程 基础 研究 方面 设立 了 30 多 个 研究 项 目 , 其 中 包括 大 肠 杆菌 表 达 系 统 、 酵母 表达 系统 、 哺 乳 动物 细胞 表达 系统 、 昆 虫 表达 系统 、 哺 乳 动物 个 体 表 达 系 统 以 及 亚 磷 酰 胺 法 固 相合 成 DNA 片段 研究 、 半 化 学 半 酶 促 合 成 基因 方法 的 应 用 研究 、 黑 曲霉 葡萄 糖 淀粉 酶 cDNA 的 分 子 克隆 、 限 制 性 内 切 酶 Acc I 高 产 工程 菌株 的 构建 及 蛋白 质 的 纯化 等 方面 的 研究 课题 。 在 基因 工程 产品 开发 方面 也 安排 了 30 多 个 研究 课题 。 例 如 : 乙 型 肝炎 表面 抗原 基 因 工程 疫 苗 和 预防 仔猪 腹泻 K88 一 多 99 疫苗 的 研制 、 人 生长 激素 基因 在 CHO 细胞 中 的 高 效 表达 、 人 胰岛 素 的 基因 工程 研究 、 人 7 型 基 因 工 程 干扰 素 的 研制 、 人 组 织 型 纤 溶 酶 原 激 活 剂 (tPA) 基因 工程 、 人 天 然 白细胞 介 素 -2 的 基因 工程 研究 、 青 霉 素 酰 化 酶 操纵 子 的 调 控 等 研究 。 在 植物 基因 工程 研究 方面 设立 了 50 多 个 研究 课题 。 例 如 有 苏 云 金 杆菌 不 同 种 间 8- 内 毒素 基因 的 转移 、 通 过 基因 工程 提高 烟草 的 耐 盐 能 力 、 龙 蕉 阿 特 拉 津 抗 性 生物 型 的 鉴 定 和 基因 克隆 、 渗 调 蛋 白 及 其 基因 克隆 、 表 达 烟 草花 叶 病毒 外 壳 蛋 白 的 转基因 烟草 及 其 对 TMYV 的 抗 性 、 水 稻 雄 性 不 育 研 究 、 光 合作 用 反应 中 心 叶 绿 素 蛋 白 基 因 的 研究 及 提高 光 效 基 因 工 程 的 初探 、 分 子 育 种 、 授 粉 后 外 源 DNA 导入 植物 技术 、 外 源 DNA 直接 导入 水 稻 的 研究 等 方面 的 研究 课题 。 国家 高 技术 研究 发 展 计 划 (“863” 计 划 ) 在 生物 技术 领域 设置 了 3 个 主题 , 后 又 增 加 了 6 个 重大 项 目 。3 个 主题 下 设 13 个 专题 项 目 。 第 一 个 主题 (863 一 101) 为 高 产 、 优 444 质 、 抗 逆 动 植物 新 品种 , 下 设 6 个 专题 ,其 中 包括 转基因 植物 、 分 子 标记 技术 在 农作物 育 种 中 的 应 用 、 农 业 重 组 微生物 、 植 物 生物 技 术 的 应 用 基础 研究 、 动 物 生物 技术 、 农 业 生 物 技术 产品 的 中 试 开发 ; 第 二 个 主题 (863 一 102) 为 新 型 药物 、 疫 苗 和 基因 治疗 ,下 设 6 个 专题 , 其 中 有 重组 疫苗 、 基 因 工 程 药物 、 抗 体 工 程 、 疾 病 相 关 基 因 的 分 离 克隆 与 功能 研 究 、 医 药 生 物 技术 、 医 药 生 物 技 术 产 品 的 中 试 开发 ;第 三 个 主题 (863 一 103) 为 蛋白 质 工程 。6 个 重大 项 目 包 括 : 两 系 法 杂交 水 稻 、 抗 虫 棉花 等 转基因 植物 、 生 物 技术 药物 、 重 大 疾病 相关 基因 研究 、 恶 性 肿瘤 等 疾病 的 基 因 治疗 、 动 物 乳 腺 反应 器 等 。 从 80 年 代 中 期 到 90 年 代 中 期 我 国有 关 单位 〈 包 括 中 国 科 学 院 、 农 业 科 学 院 、 医 学 科学 院 、 预 防 医学 科学 院 和 有 关 高 等 院 校 ) 都 不 同 程度 地 承担 了 国家 “七 五 人、“ 八 五 ” 攻 关 和 “863” 生 物 技 术 项 目 , 建 立 了 不 同 层 次 的 国家 重点 实验 室 和 开放 实验 室 , 添 置 了 仪 器 设备 , 出 国学 习 人 员 不 断 回 国 , 从 事 生物 技术 研究 的 科研 人 员 从 开始 的 2 000 多 人 增 加 到 5 000 多 人 。 经 过 10 年 的 发 展 , 我 国 的 基因 工程 研究 有 了 长 足 的 进步 。 但 应 该 看 到 , 过 去 10 年 的 科研 项 目 大 多 是 跟踪 、 仿 制 国 外 的 已 有 产品 , 要 使 基因 工程 产品 得 到 自身 保 护 , 有 自己 的 知识 产权 就 必须 “创新 ”, 走 自 己 的 路 。 就 是 在 这 种 情况 下 , 国 家 及 时 提出 立足 创新 和 加 强 基 础 研究 的 方针 。 为 此 , 国 家 又 建立 了 “973 重大 基础 研究 基金 ”, 该 项 目 完全 鼓励 基础 和 创新 的 研究 课题 , 国 家 还 提出 “知识 创新 工程 ” 拨 专 款 支 持 杰出 科学 家 ;同时 有 关 部 门 如 中 国 科 学 院 和 有 关 高 等 学 校 等 都 设立 了 “百人 计划 ”有 意识 地 吸引 国外 有 成 就 的 科学 家 , 尤 其 是 青年 科学 家 回 国 工 作 。 由 于 我 国 不 断 地 调整 生物 技术 研究 计 划 , 加 大 科研 经 费 的 投入 , 注 重 人 才 的 培养 和 吸引 ,20 多 年 来 我 国 的 基因 工程 研究 取得 了 丰硕 的 科研 成 果 。 (1) 在 医学 上 : 基因 工程 应 用 在 医学 上 起 步 最 早 , 进 展 最 快 。1977 年 美国 科学 家 用 基因 技术 首先 在 大 肠 杆菌 细胞 中 成 功 表 达 人 生长 激素 释放 抑制 因子 。 而 我 国 用 基因 工程 研制 乙肝 疫苗 在 70 年 代 末 就 开始 了 .20 多 年 来 , 我 国 研 制 成 功 的 基因 工程 药品 近 20 种 。 第 一 个 从 实验 室 走 进 市 场 的 基因 工程 药 是 由 预防 医学 科学 院 病 毒 研究 所 侯 云 德 研 制 成 功 的 xlb 干扰 素 , 该 药 对 治疗 病毒 性 疾病 和 肿 瘤 有 很 好 的 疗效 , 是 我 国 独立 自主 研制 成 功 的 , 达 到 国际 先进 水 平 。 自 此 之 后 , 治 疗 病 毒性 疾病 的 a2a 扰 素 、a2b 干扰 素 、 治 疗 类 风 湿 的 7 干扰 素 、 癌 症 辅助 治疗 药 白细胞 介 素 -2、 能 产生 红细胞 的 促 红 细胞 生成 素 、 能 升 高 白细胞 量 的 粒 细胞 集落 刺激 因子 和 粒 细胞 巨 鸣 细 胞 集落 刺激 因子 、 能 溶解 血栓 的 重组 链 激 酶 CrSK)、 能 治疗 侏儒 症 的 重组 人 生长 激素 、 能 治疗 糖尿 病 的 重组 人 胰岛 素 、 能 治 疗 创 伤 和 烧伤 的 碱 性 成 纤维 细胞 生长 因子 (bFGF) 和 表皮 生长 因子 (CrhuEGF)、 能 预 防 痢疾 的 痢疾 疫苗 等 基因 工程 药品 , 都 纷纷 从 实验 室 转化 为 科研 成 果 。 我 国 基因 工程 药品 的 研制 , 近 些 年 自从 调整 计划 、 调 整 政 策 和 改变 跟踪 仿制 的 模式 以 来 , 已 有 不 少 具 有 我 国 自 主 知识 产权 的 基 因 工 程 药品 在 实验 室 相 继 问 世 。 在 治疗 性 乙 型 肝炎 疫苗 方面 : 基因 工程 乙肝 表面 抗原 一 抗体 二 重复 合 物 已 完成 实验 室 研究 和 中 试 工 艺 研究 , 正 申请 临床 试验 ;三重 复合 物 的 动 物 实 验 结果 明显 优 于 二 重复 合 物 的 疗效 。 在 重组 细胞 因子 类 药物 方面 : 由 军事 医学 科学 院 承担 的 重组 人 新 型 肝 再 生 增 强 因 子 CHPO) 项 目 一 -HPO 工程 菌 发 酵 . 产 品 纯化 工作 , 已 进入 中 试 阶段 。 北 京 大 学 医学 部 发 现 的 具有 骨 佩 刺激 和 使 骨骼 再 生 的 新 细胞 因 子 趋 化 素 样 因 子 、 军 事 医 学 科学 院 发 现 的 人 神经 分 化 因子 .第 二 军医 大 学 发 现 的 新 型 造 血 生长 因子 CX1、 预 防 医学 科学 院 应 用 定点 突 变 技 术 获 得 的 一 种 新 型 干扰 素 突 变 体 IFNam 等 的 工作 都 具有 创新 性 。 在 反 义 寡 核 苷 酸 药 物 方面 : 军事 医学 科学 院 和 中 国 科 学 院 上 海 生化 所 设计 合成 了 一 系列 抗 肿瘤 和 抗 病毒 (包括 抗 端 粒 酶 、 抗 流感 病毒 、 抗 肿瘤 血管 生 成 ) 的 反 义 寡 核 苷 酸 制剂 , 目 前 在 动物 试验 中 获得 良好 的 结果 。 在 重组 溶血 栓 药 物 方 面 : 如 中 国 科学 院 昆 明 动 物 研 究 所 完成 了 对 基因 工程 蛇毒 纤 溶 酶 原 激 活 剂 (STV-PA) 实验 室 研究 , 证 明 其 有 良好 的 体内 溶 栓 效果 , 并 且 半衰期 优 于 现 有 的 溶 栓 药物 ;预防 医学 科学 院 病 毒 研究 所 在 国际 上 首次 克隆 了 新 的 基因 虹 归 | 溶 栓 酶 PV242, 进行 了 多 种 体系 表达 , 获 得 了 具有 纤 溶 酶 活性 的 重组 蛋白 质 。 以 上 这 些 科 研 工作 为 我 国 在 基因 工程 药物 研制 走 自 己 独 立 自 主创 新 的 道路 黄 定 了 基础 。 在 基因 治疗 方面 ,我 国 在 B 型 血 友 病 、 恶 性 脑 胶 质 瘤 、 亚 性 肿瘤 、 梗 塞 性 外 周 血管 疾 病 等 6 个 基因 治疗 方案 , 已 进入 或 即将 进入 临床 研究 , 其 中 血 友 病 和 恶性 脑 瘤 的 基因 治 疗 取得 了 良好 的 治疗 效果 。 我 国 基因 治疗 研 究 在 关键 技术 方面 取得 重大 突破 。 如 建立 了 刘 向 性 高 效 非 病 毒 型 导 和 人 系统 , 以 及 通用 性 病毒 载体 一 -AAV、HSYV 载体 , 鼻腔 无 创伤 性 基因 导入 脑 内 技术 , 人 造血 干细胞 扩 增 与 定向 分 化 及 基因 导 和 技术。 这 些 技术 获得 了 国内 与 国际 专利 , 达 到 国际 先进 水 平 。 我 国 在 利用 转基因 动物 作为 生物 反应 器 生产 医用 蛋白 质 和 多 肽 的 研究 方面 也 做 出 了 好 的 成 绩 。“ 九 五 ” 期间 , 我国 科学 家 成 功 地 培育 出 可 表达 医药 用 和 蛋白质 的 转基因 牛 羊 , 其 目标 产品 有 人 血清 白 蛋白 、 人 组 织 型 纤 浴 酶 原 激 活 剂 ((PA)、 族 血 因子 XI 和 人 干扰 素 445 等 。 如 ,1999 年 4 月 , 我 国 科学 家 培育 成 功 了 能 表达 人 血清 白 蛋 白 的 转基因 牛 。 这 些 成 就 , 将 为 我 国 培养 转基因 动物 作为 药 用 工厂 打下 了 良好 的 基础 。 (2) 在 农业 上 : 经 过 多 年 研究 , 我 国 科 学 家 成 功 完 成 了 杀 虫 蛋白 基因 〈 苏 云 金 杆菌 毒 蛋 白 基 因 ) Bt CryT4 的 人 工 合成 ,于 1994 年 获得 了 高 抗 棉铃 虫 的 转基因 棉花 植株 , 使 我 国 成 为 继 美国 之 后 拥有 自主 知识 产权 、 独 立 研 制 成 功 的 转基因 抗 虫 棉 的 第 二 个 国家 。 导入 8 基因 和 CT7 (页 豆 胰 蛋 白 酶 抑制 剂 ) 基因 的 双 价 转基因 抗 虫 棉花 , 以 及 抗 真菌 病 转基因 棉花 等 一 系列 转基因 抗 虫 、 抗 病 棉花 品系 也 相继 研究 成 功 。 我 国 科 学 家 利用 基因 工程 对 农作物 育种 也 获得 了 重要 进展 。 例 如 , 利 用 分 子 生 物 学 技术 分 别 建立 了 水 稻 、 小 麦 、 大 豆 等 作物 的 DNA 分 子 标记 辅助 育种 技术 体系 .获得 了 一 批 重 要 的 分 子 标 记 , 并 通过 分 子 标记 辅助 育 种 培育 了 一 批 优良 新 品种 。 我 国 科研 人 员 成 功 地 将 Pxz21 基因 导 和 人 优质 小 麦 品种 中 , 育 成 抗 白粉 病 小 麦 新 品种 一 一 扬 素 10 号 、 扬 素 11 号 等 。 我 国 在 国际 上 首次 将 中 间 价 麦草 的 抗 黄 铸 病 基因 导入 普通 小 麦 中 , 育 成 一 批 新 品种 。 1995 年 , 中 国 和 美国 科学 家 合作 ,成功 地 定位 和 克隆 了 Xea21 基因 , 成 为 水 稻 基 因 组 研究 和 植物 抗 病 基因 克隆 的 重大 突破 。 我 国 科 学 家 成 功 地 将 Xa21 基因 转 和 水稻 获得 成 功 。20 多 个 抗 白 叶 枯 病 杂交 称 新 组 合 正在 全 国 试 种 , 抗 病 效果 十 分 明显 。 我 国 科 学 家 对 CT7 (页 豆 胰 蛋白 酶 抑制 剂 ) 基因 进行 了 改造 , 获得 了 修饰 的 C277 基 因 〈SCK 基因 )。SCK 基因 已 转 和 人 三 系 杂 交 稻 , 培 育 出 的 转基因 稻 表 现 出 对 水 稻 害 虫 的 明显 抗 性 。 采 用 病毒 外 壳 蛋 白 基 因 导 人 植物 的 方法 , 培 育 出 了 转基因 抗 黄瓜 花 叶 病毒 的 446 番茄 和 甜 椒 。 (3) 我 国 基因 组 学 研究 步 人 国际 先进 行 列 : 1999 年 我 国 加 入 了 国际 人 类 基因 组 测序 计划 , 承担 了 1% 的 测序 任务 , 与 美 、 英 、 日 、 德 、 法 等 五 国 科学 家 共同 完成 人 类 基因 组 全 序列 测定 工作 。2000 年 6 月 26 日 ,我 国 科 学 家 如 期 完成 了 所 承担 区 域 的 工作 框架 图 。 这 一 工作 使 中 国 在 国际 人 类 基因 组 计划 中 占有 一 席 之 地 。 我 国 科 学 家 在 国际 上 首次 发 现 了 神经 性 高 频 耳 仁和 乳 光 牙 本 质 II 型 两 种 遗传 病 致 病 基因 , 结 果 均 发 表 在 Natzze Genetics 上 。 我 国 科学 家 还 开展 了 肝 瘤 、 鼻 咽 癌 、 食 管 瘤 、 白 血 病 、 高 血压 、 糖 尿 病 等 的 基因 定位 和 相关 基因 研究 。 特 别 是 急性 早 幼 粒 白血病 相关 基 因 研究 , 从 基因 水 平 研 究 发 病 机 理 , 并 应 用 于 指导 临床 治疗 。 我 国 科研 人 员 对 模式 生物 等 的 基因 组 研 究 达 到 了 国际 先进 水 平 。 已 完成 了 痢疾 杆菌 福 氏 2A 株 、 叭 热 菌 和 对 是 白斑 杆 状 病毒 、 黄 单 胞 菌 、 人 钩 端 螺旋 体 基 因 组 全 序列 测定 工 作 。 对 水 稳 基 因 组 的 研究 亦 取 得 了 重要 进展 。 这 无 疑 对 人 类 疾病 的 预防 、 诊 断 和 治疗 , 以 及 对 农作物 的 品种 改良 具有 重要 意义 。 我 国 科 研 人 员 发 现 了 一 大 批 新 基因 的 cDNA , 基因 功能 研究 不 断 深 入 。 我 国 科研 人 员 构 建 了 肝脏 、 脑 、 内 分 泌 、 心 血管 、 造 血 等 组 织 的 cDNA 文库 , 测定 了 10 万 个 以 上 的 EST, 分 离 克隆 了 1 000 多 条 新 基因 的 全 长 cDNA , 占 人 类 全 部 基因 的 1%% 一 2%。 其 中 一 些 新 基因 在 人 类 染色 体 上 的 位 置 已 被 确定 。 以 基因 工程 为 核心 的 生物 技术 , 经 过 20 多 年 的 努力 , 我 国 不 仅 在 科研 成 果 上 取得 了 辉 烛 的 成 就 , 而 且 在 人 才 的 培养 、 论 文 的 发 表 、 专 利 的 批准 .获奖 等 方面 也 都 有 了 长 足 的 进展 。 以 “863” 计 划 为 例 , 在 生物 领域 方面 , 目 前 从 事 生 物 技术 研究 的 科研 人 员 达 6 500 多 人 , 其 中 高 级 职称 占 3 000 多 人 ,, 博士 占 1 400 余 人 ; 发 表 论 文 1 万 余 篇 (其 中 在 国外 发 表 900 余 篇 );, 在 国内 外 获 专 利 400 余 项 ; 获奖 200 多 项 〈 其 中 国家 级 奖 36 项 ) 。 我 国 基 因 工 程 研究 向 产业 化 迈进 ”目前 我 国 的 基因 工程 研究 成 果 不 断 转化 为 生产 力 , 向 产业 化 迈进 . 生物 制药 业 走 在 前 列 , 当 今 我 国 已 有 生物 制药 生产 企业 200 多 家 , 其 中 有 生产 能 力 的 有 60 多 家 ,生产 的 20 余 种 基 因 工 程 药品 已 投放 市 场 ( 见 表 8)。2000 年 产 值 近 30 亿 元 人 民 币 。 以 深圳 科 兴 生物 技术 公 司 销售 的 干扰 素 alb 为 例 , 每 年 产值 3 亿 元 , 利润 达 6 000 万 元 。 该 产品 已 成 为 基因 工程 药 物 的 拳头 产品 , 具 有 较 高 的 市 场 份额 。 表 8 我 国 已 经 产业 化 的 基因 药物 和 疫苗 的 生产 情况 rhuIFN 7 类 风湿 rhuEGF (外 用 ) 效 伤 、 创 伤 效 伤 、 创 伤 刺激 产生 白细胞 生产 单位 rhuIFN alb (外 用 ) 病毒 性 角膜 炎 长 春生 研 所 rhuIFN alb 乙肝 、 丙 肝 深圳 科 兴 、 上 海 生 研 所 、 北 京 三 元 基因 rhuIFN a2a 乙肝 、 丙 肝 、 疱 次 等 rhuIFN a2a (酵母 ) 乙肝 、 丙 肝 rhuIFN a2a (栓剂 ) 妇科 病 武汉 天 奥 药 厂 rhuIFN a2b (凝聚 剂 ) 疱疹 等 合肥 科大 兆 峰 药 厂 烧伤 、 创 伤 珠海 东 大 、 长 生 药 业 长 春生 研 所 、 长 生 药 业 、 三 生 药 业 、 新 大 洲 药 业 、 辽宁 卫星 生物 、 上 海 万 兴 生 物 安 科 、 汉 生 、 华 新 、 易 力 、 策 远 、 华 立 达 、 英 特 龙 、 里 西 哈 尔 、 长 春生 研 所 上 海 生 研 所 、 克 隆 、 丽 珠 大 江 、 长 生 药 业 、 四 环 深圳 华 生 元 沈阳 三 生 、 长 生 药 业 、 金 泰 、 长 春生 研 所 、 瑞 德 和 金 丝 利 、 深 圳 科 兴 、 华 新 、 康 利 制 药 、 厦门 特 宝 、 杭 州 九 源 、 白 路 园 、 长 春 金 赛 、 苏 州 中 凯 、 三 维 、 北 海 方舟 、 山 东 科 兴 、 新 鹏 、 格 兰 百 克 、 齐 鲁 制 药 、 成 都 艺 生 、 里 亚 哈 尔 、 华 北 制药 、 泉城 、 九 九 艳阳 、 汉 进 制药 厦门 特 宝 、 华 北 制药 、 北 医 联合 、 里 亚 哈 尔 、 海 南华 康 、 顺 德 南方 、 上 海 海 济 、 金 赛 . 山 东 医 生 所 、 僵 金 路 、 淮 南 福 硒 、 华 蛙 、 上 海 生 化 、 上 海 华新 三 生 制药 、 华 欣 药 业 、 克 隆 、 山 东 科 兴 、 成 都 地 奥 、 阿 华 、 四 环 生物 东莞 宏 远 逸 士 公司 同化 东 宝 、 医 进 、 科 兴 深圳 康泰 、 北 京 生 研 所 、 华 北 药 厂 痢疾 疫苗 兰州 生 研 所 、 军 科 院 447 我 国 在 农业 上 的 基因 工程 产品 已 有 不 少 进入 市 场 。 例 如 , 抗 虫 棉花 已 经 农业 部 基因 工程 安全 委员 会 批准 , 单价 Bt 抗 虫 棉 已 在 山 西 、 安 徽 、 山 东 、 江 苏 、 湖 北 、 河 南 、 河 北 、 辽宁 、 新 疆 等 9 省 推广 , 共 累 计 种 植 约 3. 7 久 103km:? , 产生 社会 与 经 济 效益 达 7. 7 亿 元 ; 又 如 我 国 科 学 家 用 基因 工程 技术 研制 成 功 的 抗 白粉 病 小 麦 新 品种 已 推广 2. 0X 108km:? ,增产 粮食 6.2X107kg; 培育 的 抗 黄 铸 病 小 麦 新 品 种 ,2000 年 已 在 山西 、 甘 肃 等 地 推广 约 600 km?; 转基因 耐 贮藏 番茄 已 实现 商品 化 , 是 我 国 第 一 个 批准 商品 化 生产 的 转基因 植物 , 耐 贮藏 番茄 在 室温 (15 C 一 35 C) 条 件 下 , 贮 藏 56 天 时 好 果 率 达 70% 以 上 ;转基因 抗 病 番 茄 和 甜 椒 已 批准 商品 化 , 在 辽宁 、 北 京 、 云 南 、 福 建 等 地 累计 种 植 约 2X 104km?; 我 国 科 学 家 建立 的 基因 工程 酵母 生产 植 酸 酶 〈 新 型 动物 饲料 添加 剂 ) 达到 了 国际 领先 水 平 , 并 在 江西 投入 生产 ,已 销售 植 酸 酶 产品 1 000 余 吨 , 产 生 了 良好 的 社会 、 经 济 和 生态 效益 。 我 国 为 了 加 速 基 因 工 程 的 产业 化 , 新 兴 的 生物 技术 企业 不 断 涌现 , 全 国 各 省 市 的 经 济 开发 区 、 高 技术 开发 区 都 把 快速 开发 生物 技术 产品 放 在 首位 。 以 “863” 计 划 中 的 生物 技术 领域 为 例 , 为 了 促进 成 果 转 化 , 加 速生 物 技术 的 产业 化 , 在 国内 认定 了 不 少 产 业 化 基地 。 如 在 生物 制药 开发 上 , 认 定 深 圳 科 兴 生物 技术 公司 、 华 北 制 药 集 团 有 限 责任 公司 、 常州 药 业 股份 有 限 公司 等 为 产业 化 基地 。 在 农业 上 认定 创世纪 转基因 技术 公司 等 为 产业 化 基地 。 随 着 人 类 基因 组 测序 工作 的 完成 , 后 基 因 组 时 代 的 到 来 , 在 机 遇 和 挑战 面前 , 在 “加 强 创新 、 促 进 产业 化 ”的 原则 下 ,我 国 的 基因 工程 产业 必 将 跻身 于 世界 的 先进 行列 。 448 参考 文献 张 树 庸 等 编著 :《 生 命 科 学 与 生物 工程 》。 广西 : 教育 出 版 社 ,2000。 中 科 院 生物 科学 与 技术 局 :《 国 家 “七 五 ”重点 科技 攻关 论文 摘要 》 1990。 强 伯 勤 : 我 国生 物 技 术 莲 勃发 展 的 十 五 年 ,《 高 科技 与 产业 化 》,(1) : 4 一 5,2001。 马 大 龙 : 863 计划 生物 领域 基因 工程 药 ,《 高 科 技 与 产业 化 》% (CD 9 二 -0200IE ( 张 树 庸 ) 转基因 作物 (Transgenlc Crop) 植物 转基因 技术 是 包括 DNA 重组 、 细 胞 和 组 织 培养 等 现代 生物 技术 以 及 常规 育种 等 传统 技术 在 内 的 一 整套 技术 。 世界 上 第 一 例 转 基因 植物 于 1983 年 问 世 , 1986 年 被 批准 进入 田间 试验 , 1994 年 延 熟 保鲜 转基因 番茄 在 美国 批准 上 市 , 此 后 全 球 转基因 作物 (GMC ) 的 应 用 迅速 发 展 .2000 年 GMC 的 种 植 面积 达 4. 42X10 全 m2?,1996 一 2000 年 种 植 面积 增加 了 25 倍 。2000 年 GMC 面积 占 全 球 各 该 作物 面积 的 百分数 为 : 大 豆 为 36% , 棉 花 为 16% , 油 菜 为 11% , 玉 米 为 7%% 。 以 大 豆 为 例 , 阿根廷 转基因 大 豆 已 占 大 豆 栽培 面积 的 95%,, 美国 占 54%% 。 在 13 个 种 植 GMC 的 国家 中 , 美国 、 阿 根 廷 、 加 拿 大 及 中 国 占 全 球 GMC 面积 的 99%% ,其 中 发 展 中国 家 占 24% 。 全 球 GMC 的 销售 额 则 由 1995 年 的 约 0. 8 亿美 元 , 猛 增 到 1999 年 的 30 亿美 元 ,5 年 间 增长 近 36 倍 。 我 国 转基因 作物 的 研究 始 于 80 年 代 中 期 , 大 量 的 研究 工作 是 在 国家 高 技术 研究 与 发 展 计 划 , 即 “863” 计 划 的 支持 下 开展 的 。 初期 主要 是 以 模式 作物 为 材料 , 转 移 一 些 选 择 标记 基因 和 报告 基因 ,建立 遗传 转化 体系 。 随 着 目的 基因 的 不 断 分 离 和 克隆 , 以 主要 农 作物 品种 改良 为 目标 的 转基因 作物 研究 大 量 开展 起 来 。 据 不 完全 统计 , 至 少 有 100 种 以 上 的 基因 和 50 种 以 上 的 作物 正在 研究 开发 之 中 。 通 过 十 几 年 的 研究 ,取得 了 举世 瞩目 的 成 就 。 转基因 抗 虫 棉 进 入 产业 化 应 用 , 获 得 巨 大 的 社会 、 经 济 和 生态 效益 ”棉花 是 我 国 的 重要 经 济 作 物 。 自 1992 年 起 ,棉铃 虫 危害 造 成 了 重大 经 济 损失 .1992 年 仅 北方 棉 区 因 棉 铃 虫 的 危害 而 导致 的 经 济 损失 便 达 100 亿 元 , 成 为 近年 我 国 棉花 生产 大 滑坡 的 重要 原 因 之 一 。 Bt 抗 虫 棉 的 研制 开发 ,使 猩 狐 一 时 的 棉 铃 虫 危害 得 到 有 效 控制 , 使 我 国 成 为 继 美国 之 后 具有 抗 虫 棉 自 主 知识 产权 的 第 二 个 国 家 , 同 时 成 为 我 国 植物 基因 工程 应 用 于 农业 生产 的 第 一 个 成 功 范例 , 在 国际 上 尤其 是 在 发 展 中 国家 产生 了 重大 的 影响 。 Bt 棉 在 田间 对 二 代 棉 铃 虫 幼虫 有 极 强 的 杀伤 力 , 转 基因 Bt 棉 的 受害 率 一 般 小 于 1%,, 而 非 转基因 棉 则 高 达 40% 一 90% 。 在 抗 虫 棉 上 三 代 棉 铃 虫 不 需 喷 药 防治 。 三 代 、 四 代 棉 铃 虫 可 根据 特定 年 份 或 特定 地 区 的 虫口 密度 喷洒 农药 。 迄今 已 有 晋 棉 26(GK95 一 1)、 国 抗 1 号 CGK1)、 国 抗 12 号 (GK12)、 国 抗 19 号 (CGK19) 、 国 抗 22 号 (GK22)、 国 双 价 抗 321 号 CsGK321) 等 国 抗 棉 系列 新 品种 相继 在 山西 、 安徽 .山东 新疆、 江苏、 河北 等 地 通过 品种 审 定 , 并 在 生产 上 大 面积 应 用 , 至 2000 年 累计 推 广 面积 达 3 700 km? ,产生 了 巨大 的 社会 、 经 济 和 生态 效益 。 据 山东 ` 山 西 两 省 的 调查 数据 ,种 植 国产 抗 虫 棉 每 平方 千 米 土 地 减少 农药 成 本 贡 2 500 元 ,节省 用 工 费 97 500 元 , 若 不 计 增 产 因素 , 则 两 项 合计 每 平方 千 米 节 支 210 000 元 。 以 此 推算 ,全 国 累计 推广 3 700 km? 所 产生 的 社会 、 经 济 效益 达 7. 7 亿 元 。 由 于 大 量 使 用 剧 毒 农 药 , 害 虫 产生 抗 药 性 , 普 通 棉花 在 生长 季节 中 一 般 需 喷 药 10 一 15 次 , 有 的 高 达 20 次 , 致使 我 国 在 棉花 上 长 年 使 用 的 农药 量 高 达 全 部 农药 总 量 的 25%。 抗 虫 棉 的 大 面积 种 植 产 生 了 良好 的 生态 效 益 , 农 药 用 量 可 节省 70% 一 80%, 人 畜 中 毒 和 环境 污染 大 大 减少 , 害 虫 天 敌 和 其 他 有 益 生物 的 种 类 及 数量 明显 增加 。 因 而 深 受 各 级 领 导 和 棉农 的 欢迎 ,出现 了 “ 非 抗 虫 棉 不 种 ”以 及 一 省 、 一 地 、 一 县 “ 抗 虫 棉 化 ”的 形势 。 抗 虫 棉 的 研制 和 应 用 包括 了 全 套 技术 , 即 : Bt Cry74 基因 的 设计 、 改 造 和 全 合成 ;高 效 植物 表达 载体 的 构建 , 将 外 源 基因 转 人 棉 花 并 获得 大 量 转基因 植株 的 技术 ;转基因 棉 花 纯 合 系 的 选 育 及 抗 虫 性 跟踪 筛选 技术 , 了 Bt 杀 虫 晶体 蛋白 表达 量 的 检测 技术 及 试剂 盒 的 研制 ; 棉铃 虫 抗 性 监测 、 预 测 和 预防 技术 ; Bt 棉田 间 害 虫 综 合 防治 技术 ; Bt 基因 遗传 及 抗 虫 棉 的 良种 繁育 和 高 产 栽培 技术 ;, 抗 虫 棉 的 环境 和 食品 安全 性 评估 技术 等 。 在 单价 Bt 棉 推广 应 用 的 同时 , 我 国 又 在 国际 上 研制 成 功 双 价 抗 虫 棉 , 并 首次 在 生产 上 应 用 .其 中 转 Bi/C2TT( 葡 豆 胰 蛋 白 酶 抑制 剂 ) 双 价 基因 的 sSGK321,2000 年 已 在 河北 试 种 示范 230 km?: , 表 现 出 长 势 旺 、 抗 虫 性 强 、 丰产 、 优 质 等 特点 。 转 Bi:/4APT〔〈 攻 姑 蛋白 酶 抑制 剂 ) 和 .SKT77 (大 豆 胰 蛋白 酶 抑制 剂 ) /Zectzzz 〈 殉 豆 凝 集 素 ) 双 价 基因 的 棉花 也 已 获得 纯 合 转基因 后 代 , 正在 进行 田间 试验 。 研究 数据 表明 : 双 价 抗 虫 槐 的 抗 虫 性 在 7 一 8 月 份 比 单价 Bt 棉 稳定 , 对 3 龄 以 上 棉铃 虫 幼 虫 的 杀伤 力 明 显 高 于 单价 Bt 棉 , 双 价 棉 可 明 显 延 缓 棉铃 虫 种群 对 Bt 产生 耐 受 性 。 除 抗 虫 棉 花 外 , 抗 病毒 的 番茄 、 甜 椒 、 延 熟 番 茄 及 改变 花色 的 矮 牵 牛 等 转基因 植物 也 已 由 农业 部 批准 商业 化 。 一 大 批 转基因 作物 正在 进行 田间 试验 和 环境 释放 “” 抗 病 、 抗 虫 的 转基因 水 稻 , 抗 虫 的 玉米 、 大 豆 、 马 铃 薯 和 杨 树 , 抗 病 棉 花 等 449 一 批 后 继 生 物 技 术 产 品 正在 进行 田间 试验 或 环境 释放 , 展 示 出 广阔 的 应 用 前 景 。 从 总 体 上 看 , 我 国 的 转基因 植物 技术 发 展 迅 速 , 目 前 在 发 展 中 国家 已 居 领 先 地 位 , 与 发 达 国 家 的 差距 大 大 缩小 , 在 某 些 方面 已 具备 与 跨国 公司 抗衡 和 竞争 的 技术 能 力 。 作物 基因 工程 的 研究 向 具有 特色 和 创新 的 方向 发 展 “80 年 代 我 国 植物 基因 工程 的 研究 , 基 本 上 是 仿效 国外 , 即 所 谓 国 外 元 件 国内 组 装 .90 年 代 起 , 情况 有 所 变化 . 籼 、 粳 、 糯稻 蜡 质 基因 的 分 离 、 克 隆 和 调控 研究 以 及 用 于 对 米 质 改良 的 研究 , 是 这 方面 的 一 个 突 出 例子 。 在 定位 水 稻 光 敏 、 温 敏 核 不 育 基因 、 广 亲 和 基因 、 抗 日 叶 枯 病 和 抗 稻 瘟病 基因 、 抗 稻 褐 飞 乔 基因 、 小 麦 抗 白粉 病 基因 等 的 基础 上 , 启 动 了 分 离 这 些 基 因 的 研究 。 水 稻 转 座 子 及 T-DNA 插 人 罕 变 体 库 的 构建 正在 为 水 稻 功 能 基因 组 的 研究 葛 定 基础 。 在 收集 和 研 究 我 国 苏 云 金 杆 菌 资 源 的 基础 上 , 分 离 和 克 隆 了 一 批 新 的 Bt 抗 虫 基因 , 并 已 在 国际 基因 库 登 录 。 新 分 离 的 表达 调控 元 件 , 如 棉花 曲 叶 病 毒 〈CLCuV) 的 双向 启动 子 , 其 表达 活 性 比 CaMYV 35S 启动 子 高 5 一 6 倍 ; 此 外 还 有 能 在 花粉 、 维 管束 、 韦 皮 部 等 特异 表达 的 启 动 子 。 水 稳 矮 缩 病毒 、 小 麦 黄花 叶 病 毒 基因 组 的 序列 测定 和 功能 基因 分 析 , 植 物 生 物 反 应 器 生产 疫苗 的 研究 , 细 胞 骨架 和 棉 纤 维 发 育 相关 基因 的 分 离 , 豆 科 植 物 控制 花 对 称 性 发 育 基因 的 研究 等 , 都 有 各 自 的 特色 。 建立 了 重要 作物 的 遗传 转化 体系 ”水 稻 、 小 麦 、 玉 米 、 大 豆 、 棉 花 等 重要 作物 的 遗传 转化 体系 已 经 建立 , 其 中 粳 称 的 转化 率 可 达 30%% 一 40%%, 大豆 的 转化 率 可 达 20%% 以 上 。 由 我 国 科学 家 发 明 的 花粉 管 通道 法 , 已 成 功 地 在 棉花 、 小 麦 等 作物 的 目的 基因 转移 上 应 用 。 该 法 简易 、 快 速 , 不 需要 复杂 设备 , 尤其 突出 的 是 没有 基因 型 的 依赖 性 , 如 可 用 450 于 所 有 陆地 棉 品 种 的 转基因 , 迄 今 利 用 花粉 管 通道 法 转基因 已 在 我 国 20 多 个 棉花 主 栽 品种 上 获得 成 功 。 建立 了 我 国 转基因 作物 的 安全 性 评价 体 系 从 本 质 上 讲 , 转基因 技术 与 常规 育种 一 样 , 两 者 都 是 在 原 有 品种 的 基础 上 对 其 部 分 性 状 进 行 修饰 , 或 增加 新 性 状 , 或 消除 原来 的 不 利 性 状 。 转 基因 作物 育种 中 所 用 的 基因 是 已 知 有 明确 功能 的 基因 , 与 远 缘 杂 交 育 种 中 的 高 度 随 机 过 程 相 比 , 其 结果 应 可 以 更 精 确 地 预测 , 在 应 用 上 也 应 更 安全 。 事 实 正 是 如 此 。 记 今 全 球 上 万 例 转基因 植物 田间 试验 和 数 十 万 平方 千 米 转基因 作物 商业 应 用 的 数 据 表 明 , 没 有 发 现 转基因 作物 对 生态 环境 有 严重 的 负面 作用 ;两 亿 多 美国 人 食用 4 000 余 种 转基因 食品 后 , 未 引发 任何 健康 问题 。 我 国政 府 在 大 力 支 持 发 展 农 业 生物 技术 的 同时 , 也 十 分 重视 生物 安全 管理 。 原 国家 科 委 于 1993 年 颁布 了 “基因 工程 安全 管理 办 法 ”, 农业 部 据 此 于 1996 年 颁布 了 “农业 生物 基因 工程 安全 管理 实施 办 法 ”, 负 责 对 国内 外 农业 生物 遗传 工程 体 及 其 产品 安全 性 评价 申 报 的 受理 和 审批 .1997 年 3 月 至 2001 年 2 月 , 农业 部 共 受 理 443 项 申请 , 批准 322 项 , 包括 中 间 试 验 189 项 , 环 境 释放 93 项 , 商 品 化 生 产 40 项 ,其 中 大 部 分 为 转基因 植物 。 但 由 于 GMC 是 一 个 新 生 事物 , 其 环境 及 食品 安全 性 已 引起 普遍 关注 , 故 对 其 长 期 效应 仍 应 进 一 步 跟 踪 研 究 。 总 结 我 国 转基因 作物 研究 与 开发 方面 的 基本 经 验 , 一 是 要 围绕 目标 产品 , 按 系统 工 程 组 织 ,将 各 学 科 的 优势 力量 和 技术 集成 , 重 点 突破 薄弱 环节 。 二 是 必须 坚持 生物 技术 与 常规 育种 相 结合 , 这 种 结合 必须 从 课题 设计 开始 , 贯 穿 始终 。 上 、 中 、 下 游 的 配合 , 基 因 操 作 与 常规 技术 的 配合 , 分 子 生物 学 家 与 育种 学 家 的 配合 , 犹 如 两 条 腿 走 路 , 缺 一 不 可 。 三 是 高 技术 要 与 大 资本 结合 , 推 进 产业 化 。 企 业 的 资本 优势 与 高 科技 的 技术 优势 相 结合 ,形成 “ 强 强 组 合 ”, 才 能 使 企业 成 为 高 技术 投资 的 主体 ,才能 培育 出 高 科技 产业 , 才 能 使 高 技术 具有 无 限 的 生命 力 。 参考 文献 页 士 荣 , 郭 三 堆 ,, 安道 昌 主 编 :《 转 基因 棉花 》, “863 生物 高 技术 丛书 ”, 北 京 : 科学 出 版 社 ,2001 。 刘谦 , 朱 竟 泉 主编 :《 生 物 安 全 》,“863 生物 高 技术 丛书 ”, 北 京 : 科学 出 版 社 ,2001 。 页 士 荣 , 吕 群 燕 , 张 长 青 : 转基因 植物 的 安全 性 评价 , 见 : 朱 守 一 主编 :《 生 物 安全 与 防止 污染 》, 北 京 : 化 学 工业 出 版 社 ,1999 。 贾 士 荣 : 转基因 作物 的 安全 性 争论 及 其 对 策 , 《生物 技术 通报 》,(6): 17,1999。 Clive James :, Copal reuziew o 太 cozazzze7rcialzzeg 太 Q115ge7zcC crops: 2000,ISAAA Briefs ,2000 。 ( 员 士 荣 ) 哺乳 动物 克隆 (CCloning of Mammalian Animal) 克隆 〈clone) 一 词 来 源 于 希腊 语 , 是 指 植物 的 择 插 枝条 , 是 无 性 繁殖 的 意思 。 发 育 生物 学 领域 中 细胞 核 和 细胞 质 的 相 互 作用 、 细 胞 发 育 的 潜能 性 等 问题 一 直 是 人 们 所 关注 的 研究 热点 , 而 细胞 核 移 植 又 是 研 究 这 方面 问题 的 最 主要 的 手段 之 一 。 早 在 1938 年 , Spemann 就 提出 用 细胞 核 移植 的 方法 来 研究 细胞 发 育 的 能 力 。 但 由 于 当时 的 实验 条 件 限制 ,未 能 实现 他 的 愿望 .但 他 用 胎儿 头发 结扎 蛙 卵 的 实验 , 证 明了 分 裂 期 每 一 分 裂 球 的 功能 是 相同 的 。 直至 1952 年 美国 Briggs 和 King 首先 用 显 微 操 作 仪 , 将 峙 卵 发 育 至 圳 胚 期 的 一 个 细胞 核 移 植 到 去 除 细 胞 核 的 蛙 的 卵 母 细胞 质 中 , 最 后 这 重组 细胞 能 发 育成 正常 的 个 体 。 该 实验 结果 说 明了 峙 的 宫 胚 期 的 细胞 具有 发 育成 个 体 的 能 力 。60 年 代 初 ,英国 Gurdon 将 爪 蟾 晴 昨 期 的 肠 上 皮 细胞 核 移 人 去 核 爪 蟾 的 受精 卵 中 。 这 样 的 重 组 细胞 也 能 发 育成 个 体 。 这 说 明 已 高 度 分 化 并 具有 生理 功能 的 肠 上 皮 细 胞 核 与 受精 卵 中 的 合子 一 样 具有 相同 发 育 全 能 性 。 在 20 世纪 60 年 代 初 ,我国 生物 学 家 童 第 周 开创 性 地 用 细胞 核 移植 的 方法 , 以 淡水 鱼 类 为 实验 材料 , 进 行 同 种 和 异种 之 间 的 核 质 杂交 , 在 基础 理论 的 阐明 及 生产 实际 的 应 用 方面 均 做 出 了 巨大 的 贡献 。 在 80 年 代 , 我 国 的 严 绍 熙 在 此 基础 上 获得 的 鲤鱼 和 鲫鱼 的 核 质 杂 交 鱼 ,其 性 状 优 于 亲本 , 如 生长 速度 快 、 蛋 白 质 含量 高 等 .这 一 种 核 质 杂 交 鱼 在 四 川 、 湖北 、 河 北 、 广 西 、 上 海 等 地 区 进行 大 面积 的 推广 饲养 , 获 得 了 很 好 的 经 济 效益 。 因 此 在 鱼 类 中 以 同 种 和 有 异种 之 间 的 核 质 杂交 , 在 理论 上 能 前 明细 胞 质 和 细胞 核 之 间 的 相互 作 用 , 是 很 好 的 实例 , 而 在 实际 应 用 方面 也 显 示 出 了 很 大 的 经 济 效益 。 哺乳 动物 的 细胞 核 移 植 工 作 始 于 1983 年 美国 McGrath 和 Solter 在 小 鼠 卵 中 的 细胞 核 交 换 实 验 。1986 年 英国 Willadson 首先 报 道 了 用 胚胎 分 裂 球 作为 供 体 , 进 行 细 胞 核 移 植 获得 克隆 绵羊 , 为 以 后 的 哺乳 动物 胚胎 细 胞 和 体 细 胞 克隆 动物 的 产生 黄 定 了 很 重要 的 基础 。 其 后 在 美国 、 日 本 、 英 国 、 新 西 兰 等 国 相继 获得 了 豚 胎 细胞 克隆 牛 、 羊 、 免 、 猴 等 。 我 国 在 这 一 领域 研究 工作 发 展 很 快 , 首 先进 行 哺乳 动物 细胞 工程 和 克隆 研究 的 是 由 我 国 陆 德 裕 领 导 的 研究 组 在 1989 年 进行 的 克隆 免 的 研究 。1990 年 , 江 苏 农 科 院 畜 牧 所 获得 了 胚胎 细胞 克隆 免 。1991 年 , 西 北 农业 大 学 、 中 科 院 发 育 所 和 扬州 大 学 相继 获得 了 胚胎 细胞 克隆 羊 。 继 代 细 胞 核 移 植 或 称 再 克隆 (recloning ) 可 以 了 解 同 一 胚胎 分 裂 球 或 细胞 经 继 代 细 胞 核 移 植 之 后 ,它们 全 能 性 的 功能 是 否 有 变化 。 451 网 村 二 入 区 RE Ne va NS 古 砚 | 区 十] 图 21 克隆 羊 的 操作 过 程 从 理论 上 说 , 继 代 细 胞 核 移 植 可 获得 大 量 的 基因 型 等 同 的 无 性 繁殖 系 的 动物 。1993 年 , 中 科 院 发 育 所 和 扬州 大 学 合作 获得 了 一 批 继 代 核 移植 的 克隆 山羊 。 此 项 工作 是 与 美国 Stice 于 1993 年 在 《美国 科学 院 学 报 》 CPNAS) 报道 获得 继 代 核 移植 克隆 牛 差不多 同时 起 步 的 工作 。 这 为 优质 家 畜 克 隆 的 扩 群 奠定 了 理论 和 技术 基础 。1995 年 华南 师范 大 学 和 广西 大 学 , 1996 年 中 国 农 科 院 畜牧 所 相 继 获 得 了 胚胎 细胞 克隆 牛 。 1997 年 2 月 , 英国 罗斯 林 研 究 所 Wilmnut 在 《上 自然 》 杂 志 上 报道 了 “多 莉 ” 羊 的 诞生 。 452 他 是 采用 绵羊 乳腺 上 皮 细 胞 为 核 供 体 , 经 细 胞 核 移植 而 获得 区 隆 绵 羊 。“ 多 莉 ” 羊 的 出 生 第 一 次 证 明了 哺乳 动物 已 分 化 的 体 细胞 经 移 核 后 可 发 育成 正常 的 克隆 动 物 , 因 此 引起 科 技 界 广泛 的 关注 。 其 后 英国 、 美 国 、 法 国 、 日 本 和 德国 等 国 , 分 别 用 胎儿 和 成 体 成 纤维 细 胞 、 输 卵 管 上 皮 细 胞 、 颗 粒 细胞 、 乳 腺 上 序 细胞 等 作为 供 核 细胞 , 获 得 了 克隆 牛 、 克 隆 羊 、 克 隆 小 鼠 等 。1999 年 , 中 国 科 学 院 发 育 所 和 扬州 大 学 合作 以 山羊 胎儿 成 纤维 细胞 为 供 核 细胞 , 获 得 了 克隆 山羊 。 当前 哺乳 动物 克隆 可 分 为 两 类 : (1) 繁殖 性 克隆 ; 〈2) 治疗 性 克隆 .。 前 者 主要 是 将 优良 品种 以 克隆 的 方式 最 终 达 到 最 大 限度 扩 群 的 目的 。 最 近 美国 报道 了 人 类 胚胎 干细胞 方面 的 研究 进展 , 如 果 能 和 克隆 技术 相 结合 , 这 将 在 治疗 人 类 某 些 疾病 方面 起 很 大 的 作用 .治疗 性 克隆 的 具体 的 操作 过 程 就 是 把 人 的 体 细胞 核 移植 到 去 核 的 卵 母 细 胞 中 , 待 其 发 育 到 圳 豚 期 时 取出 其 内 细胞 团 , 定向 培养 成 人 们 所 需 的 细 胞 , 用 此 细胞 进行 疾病 的 治疗 。 克隆 大 家 畜 〈 牛 、 羊 等 ), 可 以 在 牛 、 羊 乳腺 中 生产 大 量 的 医用 和 蛋白。 克隆 转基因 猪 的 工作 , 则 可 得 到 用 于 人 类 器 官 移植 的 更 多 器 官 ,对 人 类 的 健康 将 会 做 出 更 大 的 贡献 . 虽 然 我 国 的 哺乳 动物 体 细胞 克隆 获得 很 大 的 进 展 ,但 其 中 还 存在 许多 的 问题 有 待 于 解决 .此 外 , 将 一 些 医用 价值 高 的 基因 定点 转 人 和 牛 或 羊 的 基因 组 中 , 同 时 加 强 转基因 动物 乳腺 生 物 反应 器 的 研究 , 使 哺乳 动物 克隆 达到 理想 的 经 济 和 社会 效益 。 ( 杜 森 ) 转基因 鱼 (CTransgenic Fish ) 采用 显 微 注 射 等 基因 转移 方法 , 将 重组 外 源 基 因 导 入 鱼 类 受精 卵 内 。 在 受 体 胚 胎 发 育 过 程 中 , 外 源 基因 经 历 了 一 系列 的 复杂 生 物 学 过 程 ,最 终 整合 到 受 体 鱼 的 基因 组 中 , 表 达 并 产生 相应 的 生物 学 效应 , 由 此 获得 转 基 因 鱼 . 整 合 的 外 源 基 因 可 通过 生殖 细胞 传递 , 赋予 后 代 新 的 遗传 性 状 。 转基因 鱼 研 究 始 于 80 年 代 , 而 且 是 中 国 率先 开展 了 这 项 研究 ,研制 出 世界 首 例 转 基 因 鲫 鱼 泥鳅 ,建立 了 第 一 个 转基因 鱼 模 型 。 之 后 ,英国 法国、 美国 ,加拿大 和 日 本 等 几 十 个 实验 室 相 继 开始 转基因 鱼 研 究 , 转 基因 鱼 已 经 成 为 鱼 类 基因 工程 研究 的 热点 领域 。 外 源 基因 导 和 人 受 体 细胞 有 多 种 方法 , 主 要 有 显 微 注射 、 电 脉冲 、 精 子 携带 、 磷 酸 镍 共 沉 淀 、 脂 质 体 融合 、 逆 转录 病毒 转 染 、 微 弹 又 击 和 激光 介 导 等 方法 。 鱼 类 基因 转移 中 主要 采用 前 三 种 方法 。 显 微 注射 方法 是 目前 广泛 使 用 、 效 果园 好 的 一 种 方法 。 鱼 卵 受 精 后 , 用 胰 和 蛋白 酶 消 化 或 用 机 械 方 法 去 除 卵 壳 , 得 到 裸 卵 。 在 解 剖 镜 下 , 将 玻璃 针 中 的 外 源 DNA 溶液 直接 注 人 受精 卵 动物 极 中 , 每 卵 注 射 1 一 2 nL, 约 含 10* 个 外 源 基因 拷贝 。 裸 卵 的 显 微 注射 和 以 后 的 胚胎 发 育 均 在 无 菌 赫 氏 液 中 进行 。 显 微 注射 方法 一 般 需 要 在 裸 卵 中 操作 , 注 射 过 程 对 鱼 卵 会 产生 一 定 的 机 械 创 伤 , 因 此 , 该 方 法 适用 于 卵 壳 较 软 、 易 于 去 除 、 对 机 械 创 伤 具 一 定 承受 能 力 的 鱼 卵 。 电 脉 冲 转移 方法 通常 也 在 裸 卵 中 进行 。 该 方法 是 将 裸 卵 直接 浸泡 在 外 源 DNA 溶液 中 , 通过 一 定 强度 的 电 脉 冲 处 理 , 外 源 DNA 进入 裸 卵 的 动物 极 ,部 分 DNA 拷贝 可 整合 到 受精 卵 基 因 组 中 。 电 脉冲 方法 导致 外 源 DNA 转移 的 机 制 目前 尚 不 清楚 。 这 一 方法 操作 简 单 , 可 同时 处 理 大 量 的 受精 卵 , 但 电 脉冲 处 理 时 DNA 转移 无 定向 性 , 转 移 效 率 较 低 。 精子 携带 方法 是 一 种 相对 温和 的 基因 转 移 方法 ,转移 过 程 对 卵细胞 不 产生 机 械 创 伤 。 精子 在 保存 液 中 与 外 源 DNA 混合 ,经 过 一 段 时 间 的 温 育 或 电 脉冲 处 理 , 外 源 DNA 进入 精 子 细胞 内 , 经 过 正常 的 受精 过 程 , 精 子 将 外 源 DNA 导 和 人 受精 卵 中 .这 一 方法 的 局 限 性 在 于 处 理 后 精子 细胞 的 受精 能 力 因 不 同 种 类 精 子 的 处 理 条 件 有 较 大 差异 。 外 源 基 因 导 和 受精 卵 后 经 历 一 系列 复杂 的 生物 学 过 程 。 转 基因 鱼 模 型 研究 发 现 , 外 源 基 因 在 胚胎 发 育 早期 进行 大 量 的 复制 , DNA 分 子 以 串联 的 方式 连接 成 多 聚 体 . 从 原 肠 期 开始 , 外 源 基因 DNA 被 逐渐 降解 或 丢 失 , 少 数 外 源 基因 拷贝 整合 到 受 体 基因 组 中 。 外 源 基 因 在 基因 组 中 的 整合 行为 也 极为 复 453 杂 。 在 时 间 上 , 细 胞 间 外 源 基 因 的 整合 过 程 是 不 同步 的 , 整 个 胚胎 发 育 过 程 中 表现 为 渐 进 性 ;在 空间 上 , 外 源 基 因 的 整合 位 点 是 随 机 的 , 可 能 整合 到 细胞 染色 体 的 不 同位 点 或 多 个 位 点 。 外 源 基 因 在 染色 体 中 整合 位 点 的 差异 , 对 其 表达 以 及 转基因 鱼 胚 胎 发 育 会 产 生 不 同 的 影响 , 概括 起 来 有 3 种 方式 , 即 “ 有 效 整合 "“ 无 效 整合 “毒性 整合 "。 由 于 外 源 基 因 整 合 的 随机 性 和 多 样 性 , 转 基因 鱼 是 外 源 基因 的 “符合 体 ”。 整合 在 性 腺 细胞 基因 组 中 的 外 源 基 因 则 可 通过 生殖 细胞 传递 , 赋 予 后 代 相 应 的 遗传 性 状 。 转基因 鱼 模 型 研究 为 鱼 类 基因 工程 育种 芮 定 了 基础 。 基 因 工 程 育种 从 根本 上 摆脱 了 物种 间 的 遗传 壁 又 和 有 限 育 种 资源 的 棱 桂 , 可 通过 对 鱼 类 基因 组 的 定向 改造 ,获得 高 产 、 优质 、 抗 逆 的 鱼 类 养殖 新 品系 。 在 鲤鱼 基因 工程 育种 研究 中 , 用 鲤鱼 B 肌 动 蛋白 基因 启 动 子 和 草鱼 生长 激素 (GH) 基因 编码 序列 构 建 重组 的 “全 鱼 ” 生 长 激素 基因 , 通 过 基因 转移 方法 ,研制 出 快速 生长 的 转 “ 全 鱼 ”GH 基因 鲤鱼 .转基因 鱼 在 120 天 生长 期 内 , 体重 可 达 2 600 g, 是 对 照 鲤 鱼 的 4 倍 。 转 基因 鱼 营养 和 能 量 学 的 深入 研究 证 实 , 转 GH 基因 鱼 的 快速 生长 效应 来 自 对 人 饵料 蛋白 的 高 效 转 化 和 能 量 代 谢 的 优化 分 配 , 而 非 填 鸭 式 的 “多 食 快 长 ”。 由 于 生长 激素 促进 蛋白 质 合 成 的 功能 , 快 速生 长 的 转基因 鱼 具 有 高 干 物质 含量 、 高 蛋白 和 低 脂 肪 组 成 的 特点 。 同时 , 由 于 是 将 草鱼 的 一 种 基因 转 给 鲤鱼 , 在 食品 安 全 上 与 杂交 鱼 为 “实质 等 同 ”。 因 此 , 转 “全 鱼 ”GH 基因 鲤鱼 可 望 成 为 渔业 生产 的 理想 养殖 对 象 。 正如 模型 研究 中 指出 的 , 外 源 基 因 在 转 基因 鱼 基 因 组 中 随机 整合 , 转 基因 鱼 并 非 一 个 稳定 遗传 品系 。 采 用 传统 的 选 育 方法 建立 稳定 遗传 品系 需要 漫长 的 时 间 。 迅 速 培育 出 454 转基因 鱼 稳 定 遗 传 品系 的 可 能 途径 在 于 , 建 立 鱼 类 细胞 基因 操作 定点 整合 技术 , 实 现 外 源 基因 在 鱼 类 细胞 基因 组 中 的 稳定 整合 , 结 合 鱼 类 细胞 核 移植 技术 , 以 培育 转基因 鱼 克 隆 纯 系 。 快速 生长 的 转基因 鱼 的 成 功 研 制 展 示 了 鱼 类 基因 工程 育种 研究 的 广阔 前 景 , 但 转 基 因 鱼 研究 的 意义 并 非 仅 限 于 此 。 一 方面 , 更 多 的 功能 基因 将 应 用 于 转基因 鱼 研究 , 以 培 育 具 优 良性 状 的 鱼 类 养殖 品系 , 研 制 转基因 鱼 “ 生 物 反 应 器 ”, 生产 廉价 的 珍贵 蛋白 质 和 生物 药物 。 另 一 方面 , 随 着 鱼 类 细胞 基因 定 点 整合 技术 和 转基因 鱼 克隆 实验 体系 的 建 立 , 转 基因 鱼 将 成 为 功能 基因 研究 的 理想 模 型 。 基 于 鱼 类 发 育 生 物 学 特点 , 转 基因 鱼 模 型 在 胚胎 发 育 相 关 基 因 功 能 和 人 类 疾病 模型 研究 中 具有 独特 的 优势 。 可 以 相信 , 转 基因 鱼 研 究 将 在 农业 、 医 药 和 人 类 健康 等 诸多 领 域 发 挥 重 要 作用 。 参考 文献 Zhu, Z.( 朱 作 言 ),Li GEEAIDSREOIGHSR S. : Z. 4ngero。 Tchtihyol. ,1: 31 一 34,1985。 Maclaen ,N. ,Penman ,D. and Zhu,Z. 〈 朱 作 言 ) , Bio。 Technology,5: 257 一 261,1987。 朱 作 言 , 许 克 圣 , 谢 岳峰 , 李 国 华 , 何 玲 :《 中 国 科 学 》(B 辑 ) (2): 147 一 155,1989。 谢 岳峰 , 刘 东 , 邹 钧 , 李 国 华 , 朱 作 言 :《 水 生 生物 学 报 》,13 (4) : 387 一 389,1989。 李国华 , 崔 宗 研 , 朱 作 言 , 黄 善 衔 :《 水 生生 物 学 报 》 20 (3): 242 一 247,1996。 ( 汪 亚 平 “ 朱 作 言 ) 外 源 DNA 基因 ) 直接 导入 田间 作物 的 分 子 育种 [Molecular Breeding df 匡 xogenous DNA Directly to the Field Crops ] 1973 年 基因 工程 的 出 现 , 引 起 了 DNA (Gene ) Transferring 分 子 科研 工作 者 的 注意 , 于 翌年 提出 打破 常 规 物种 间 的 遗传 杂交 界线 , 应 用 外 源 DNA (基因 ) 片段 导入 农作物 的 分 子 育 种 研究 。 DNA (基因 ) 分 子 育 种 的 理论 依据 “从 进化 的 观点 来 看 , 地 球 上 现 有 生物 的 遗传 是 在 原始 生物 的 DNA 分 子 基 础 上 ,通过 突变 、 杂交 、 进 化 、 自 然 选 择 和 人 工 选 择 演变 而 来 , 因而 生物 间 总 存在 一 定 程 度 的 相同 和 不 同 的 DNA (基因 ) 序列 。 分 子 育种 即 利 用 外 源 DNA (基因 ) 片段 与 受 体 作物 染色 体 相 同 DNA (基因 ) 序列 的 识别 , 而 可 能 带 入 外 源 DNA (基因 ) 的 不 同 序 列 , 实 现 远 缘 遗 传 分 子 的 杂交 育种 。 因 而 我 们 提出 了 DNA ( 基 因 ) 片 段 杂交 的 分 子 育种 理论 并 进行 了 验证 。 分 子 育 种 技术 DNA (基因 ) 分 子 育种 技术 可 以 打破 生物 种 类 的 天 然 遗 传 极限 和 生 物 间 杂 交 屏 障 , 进 行 一 定 程 度 的 分 子 杂 交 育 种 , 在 原 有 物种 的 基础 上 改进 其 遗传 的 生产 效益 。 根据 育种 目的 , 利 用 植物 世代 生长 周期 中 的 种 肥 细 胞 和 茎 端 分 生 组 织 细胞 作为 外 源 DNA (基因 ) 直接 导 和 人 植物 的 受 体 细胞 。 植 物 生长 周期 的 时 相 不 同 , 其 染色 体 DNA 可 能 结合 的 外 源 DNA (基因 ) 不 同 ; 但 相同 的 育 种 目的 和 技术 应 用 于 不 同 品种 的 相同 的 分 子 育种 工作 , 应 能 够 获得 基本 重复 的 结果 。 茎 端 涂 抹 技 术 ” 革 组 茎 端 针 刺 技术 | 端 织 种 子 浸泡 技术 “| 分 细 等 生 胸 图 22 ”分 子 育 种 的 系统 技术 直接 应 用 供 体 DNA 片段 进行 的 分 子 育 种 , 实 际 上 只 是 根据 育种 的 要 求 , 提 供 了 外 源 供 体 DNA 片段 ,由 受 体 植物 细胞 随机 进行 天 然 基 因 工 程 , 通过 人 工 筛 选 , 培育 良种 .。 作 物 的 种 类 不 同 , 分 子 育种 的 目的 不 同 , 各 地 的 气候 、 地 理 条 件 不 同 , 因 此 分 子 育种 的 技 术 细 节 也 需 根据 具体 情况 决定 。 应 用 供 体 总 DNA“〈 基 因 ) 进行 的 植物 分 子 育种 , 从 70 年 代 后 期 开始 至 今 , 全 国 各 地 已 有 90% 以 上 省 市 分 别 在 稻 、 麦 、 棉 、 大 豆 、 玉米 、 高 粱 、 油 菜 、 蔬 菜 、 花 卉 、 绿 肥 、 树 木 等 方面 开展 工作 , 取 得 了 多 方面 的 科研 和 生产 的 优异 成 绩 。 已 召开 过 三 届 全 国 农业 分 子 育种 学 术 讨论 会 。1993 年 出 版 了 《农业 分 子 育种 研究 进展 》 一 书 。90 年 代 进 入 大 量 推 广 的 稻 、 麦 、 棉 、 大 豆 的 部 分 分 子 育种 举例 如 下 : 水 稻 ”遗传 工程 水 稻 是 1989 年 湖南 农 业 大 学 万 文 举 等 最 早 开 始 研究 培育 的 。 应 用 种 子 胚 浸泡 技术 ,将 玉米 DNA (基因 ) 导入 水 稻 湘 早 籼 8 号 , 选 育 的 系列 后 代 在 受 体 的 遗传 基础 上 ,表现 出 来 自 玉米 DNA 的 遗传 信 息 。 选 育 的 子 代 具有 穗 大 、 粒 大 、 产 量 高 、 抗 旱 和 抗 病 等 特征 。 已 选 育 出 生产 价值 很 高 的 不 同 品系 , 予以 推广 生产 。 其 中 GER-1 已 经 过 生物 学 、 细 胞 学 和 分 子 生物 学 方面 较 系 统 的 检测 。1993 年 通过 了 省 级 鉴定 ,1994 年 的 推广 面积 已 达到 了 1 300 km?。 小 麦 “小麦 的 分 子 育种 研究 是 80 年 代 中 后 期 开始 的 ,采用 的 均 为 花粉 管 通道 技术 , 进行 了 多 方面 的 供 、 受 体 组 合 的 探索 , 取 得 的 成 果 举例 如 下 : 山东 农学 院 于 元 杰 等 将 小 牛 胸腺 DNA 导 和 小麦, 育成 的 小 麦 品 系 D041 具有 高 产 、 优质 、 抗 干 热 、 抗 白粉 病 和 条 锈病 等 优点 , 年 产量 比 目 前 推广 品种 增产 10% 一 15%, 和 蛋白 质 含量 可 达 15 % , 营 养 成 分 全 面 。 此 工作 已 455 经 RAPD 技术 验证 ,1994 年 通过 省 级 鉴定 。 同年 秋 在 山东 、 安 徽 、 江 苏 、 河 南 、 河 北 等 地 播种 面积 已 近 260 km:。 应 用 小 牛 胸腺 DNA 进行 水 稻 分 子 育种 , 首先 是 福建 农学 院 陈 启 锋 开 始 的 , 并 取得 了 育种 成 果 。 因 此 从 动 植 物 间 分 子 杂 交 育 种 的 实现 , 进 一 步 提 供 了 在 任何 生物 间 都 有 可 能 进行 DNA 片段 杂交 的 分 子 育种 理论 的 证 据 。 棉 ,” 棉 为 大 花 多 胚 植物 。 应 用 花粉 管 通 道 技 术 进 行 棉花 分 子 育种 是 江苏 农 科 院 黄 骏 鹿 等 在 1978 年 开始 的 。 山东 农业 大 学 尹 承 众 等 在 1987 年 进行 科 间 的 棉花 分 子 育 种 工作 , 将 夹 竹 桃 科 的 罗布 麻 DNA 导入 陆地 棉 , 选 育 出 高 产 、 抗 旱 、 抗 盐 碱 、 抗 病 、 纤 维 品质 好 的 棉花 新 种 。1992 年 通过 省 级 鉴定 和 品种 推 广 , 并 进行 了 细致 的 生物 学 和 细胞 学 分 析 以 及 RAPD 技术 的 分 子 验证 。 大 豆 ” 大 豆 的 分 子 育种 是 应 用 花粉 管 通 道 技术 。 黑 龙 江 农 科 院 大 豆 所 雷 勃 钧 等 于 1989 年 开始 野生 大 豆 DNA 导入 栽培 大 豆 的 研究 , 选 育 出 早熟 、 蛋 白质 含量 高 的 大 豆 品 系 。1993 年 通过 省 级 鉴定 , 1994 年 获 黑龙 江 省 科技 进步 奖 , 进 入 推广 生产 。 关于 外 源 DNA (基因 ) 导 和 大豆 的 分 子 验证 , 雷 勃 钧 与 中 科 院 遗传 所 王 斌 等 合作 ,在 国内 首先 应 用 RAPD 技术 进行 分 子 鉴 定 , 获 得 导 和 大豆 的 特异 外 源 DNA (基因 ) 片段 的 直接 分 子 证 明 。 “以 上 的 分 子 育种 均 进 行 了 外 源 DNA ( 基 因 ) 片段 的 识别 , 从 而 提供 了 进一步 将 其 分 离 的 可 能 性 。 发 展 “DNA (基因 ) 片段 工 程 ”的 分 子 育 种 技术 , 使 广大 农业 科研 工作 者 , 在 原 有 基础 上 , 可 能 随意 扩大 受 体 的 育 种 范围 , 这 就 是 当前 分 子 育 种 科研 的 重点 目标 。 456 参考 文献 周 光宇 :《 遗 传 与 育种 》,5: 24 一 25,1977。 周 光 宇 , 克 葬 药 ,, 王 志 芬 :《 遗 传 学 报 》, 6 (4): 405 一 412,1979。 Zhou, Guangyu ( 周 光 宇 ) et al: Introduction of exogenous DNA into cotton embryos, In: Wu, Ray, Grossman,Lawrence,Moldave,Kiyie: Metjpods zz 五 zy712000gy,Recombinant DNA,Part C,101: 433 5 周 光 宇 等 ;中国 农 业 科 学 》21(3):1 一 6,1988。 周 光 宇 , 陈 善 葆 , 黄 骏 蛮 主编 :《 农 业 分 子 育种 研究 进展 》, 北 京 : 中 国 农业 科技 出 版 社 ,1993。 ( 周 光 字 ) 蛋白 质 工 程 (Protein Engineering ) 蛋白 质 工 程 是 20 世纪 80 年 代 初 诞生 的 一 个 新 兴 生 物 技术 领域 。 它 一 出 现 就 以 其 在 应 用 上 的 广阔 前 景 和 对 分 子 生 物 学 有 关 前 党 研究 的 巨大 推动 而 为 世人 瞩目 , 受 到 科技 大 国 的 广泛 重视 。 在 国家 有 关 科 技 计 划 的 支持 下 , 我 国 不 失 时 机 地 组 织 力量 , 迅 速 拓展 了 这 一 生物 技术 新 领域 , 并 取得 了 一 系列 重要 成 绩 。 发 展 历程 ”蛋白质 工程 的 主要 内 容 和 基 本 目的 可 以 概括 为 : 以 蛋白 质 分 子 的 结构 规 律 及 其 与 生物 功能 的 关系 为 基础 , 通 过 基因 修饰 、 基 因 合成 和 其 他 手段 , 对 现 有 有 蛋 白质 加 以 定向 改造 , 设 计 、 构 建 并 最 终生 产 出 性 能 比 天 然 蛋白 质 更 加 优良 、 更 加 符合 人 类 社 会 需要 的 新 型 蛋白 质 。 由 于 基因 工程 原则 上 只 产生 天 然 存在 的 和 蛋白质, 而 蛋白 质 工 程 以 产生 自然 界 中 不 存在 的 新 型 蛋白 质 为 已 任 , 所 以 它 被 认为 是 新 一 代 遗 传 工 程 , 也 有 人 称 它 为 第 二 代 基 因 工 程 。 这 一 新 兴 领 域 诞生 于 80 年 代 初 。70 年 代 后 期 , 分 子 遗 传 学 对 以 DNA 核 苷 酸 序 列 为 载体 的 基因 编码 和 指导 蛋白 质 合 成 的 精确 了 解 揭 开 了 基因 工程 的 序 幕 , 产生 了 DNA 重组 蛋白 . 进入 80 年 代 , 结 构 生 物 学 研究 揭示 了 大 量 蛋 白质 分 子 的 精确 立体 结构 及 其 与 复杂 生物 功能 的 关系 , 为 设 计 、 改 造 天 然 蛋白 质 提供 了 蓝图 , 同 时 分 子 遗传 学 发 展 了 以 定位 诱 变 为 中 心 的 基因 操作 技术 , 为 通过 基因 修饰 改造 蛋白 质 提供 了 工 具 。 这 两 方面 的 融合 , 促 成 了 有 蛋 白 质 工 程 这 一 新 兴 生 物 技 术 领 域 的 诞生 。1982 年 , Winter 等 人 首次 报道 了 通过 基因 和 定位 诱 变 获得 改 性 的 酷 氨 酰 -tRNA 合成 酶 ,1983 年 Ulmer 在 Science 杂志 上 发 表 题 为 “蛋白 质 工 程 ” 的 专 论 , 一 般 将 此 视 为 蛋白 质 工 程 诞 生 的 标志 。 在 我 国 , 蛋 白质 工程 研究 的 启动 大 体 与 国际 同步 。 蛋 白质 工程 的 研究 是 边缘 性 极 强 的 研究 领域 , 需 要 多 种 学 科 的 密切 合作 。 中 国 科 学 院 在 拥有 学 科 配 套 和 综合 研究 积累 的 基础 上 , 于 1985 年 率先 在 我 国 组 织 和 开展 了 蛋白 质 工程 研究 。 初 期 阶段 , 研 究 工 作 得 到 了 国家 “七 五 ”科技 攻关 计划 的 支持 , 设 置 了 胰岛 素 蛋 白质 工程 、 蛋 白质 工程 基础 技术 等 研究 课题 。1987 年 ,国家 “863” 高 技术 研 究 计划 启动 , 蛋 白质 工程 成 为 其 中 一 个 主题 研究 项 目 , 该 项 目 设置 了 10 余 个 研究 课题 。 自 此 , 蛋 白质 工程 在 国家 研究 计划 的 强 有 力 支持 下 , 迅 速 在 国内 展开 。 在 “七 五 ”“ 八 五 ”"“ 九 五 ”期 间 , 中 国 科 学 院 先 后 在 近 10 个 研究 单位 建立 了 专门 的 研究 组 ,北京 大 学 、 南京 大 学 、 中 国 科 技 大 学 等 有 基础 的 高 校 也 投入 精干 力量 开展 这 方面 的 研究 , 使 我 国 这 一 研究 领域 能 与 国际 同步 前 进 。10 余年 来 , 在 国家 计划 的 支持 及 有 关 研 究 人 员 的 艰苦 努 力 下 , 我 国 的 蛋白 质 工程 研究 从 无 到 有 , 迅 速 发 展 , 已 经 成 为 我 国生 物 技 术 的 一 个 重要 分 支 领 域 , 拥 有 一 支 具备 相当 实力 的 研究 队 伍 和 必要 的 仪器 设备 条 件 , 开 展 了 多 层次 的 研究 工作 。 研究 成 果 “从 总 体 看 , 我 国 的 蛋白 质 工 程 研究 目前 还 处 于 发 展 的 早期 阶段 ;同时 ,这 一 领域 中 的 一 些 关 键 科 学 问题 (如 和 蛋白质 折 丢 机 理 ) 还 没有 解决 , 因 此 这 一 领域 的 重大 突破 性 进展 尚 有 待 时 日 。 但 我 国 在 很 短 的 时 间 里 不 仅 开辟 了 这 一 新 兴 领 域 , 而 且 已 经 取 得 一 系列 研究 成 果 , 主 要 方面 有 : 1. 胰岛 素 的 蛋白 质 工 程 ” 胰 岛 素 是 一 种 蛋白 质 激 素 , 是 治疗 糖尿 病 的 特效 药 。 但 目前 的 制剂 用 于 临床 有 一 些 缺 点 。 中 国 科 学 院 生物 物理 研究 所 与 上 海 生 物化 学 研究 所 合 作 研 究 , 以 寻求 更 完善 的 新 型 医用 制剂 为 目 标的 人 胰岛 素 分 子 改造 ,已 取得 一 系列 结果 , 包括 : (1) 改造 胰岛 素 原 连接 肽 〈C 肽 ) , 从 30 几 个 氨基 酸 缩短 为 3 个 氨基 酸 , 获 得 了 基 因 工 程 生产 胰 岛 素 的 高 效 表达 , 已 进入 中 试 阶段 ,并 获得 国家 专利 ; (2) 以 长 效 胰 岛 素 为 中 心 , 通过 定向 分 子 设 计 获 得 2 种 目标 产品 , 作用 时 效 延 长 8 一 12 h, 并 通过 晶体 结构 测定 证 实 分 子 设计 原理 的 正确 性 , 这 是 首次 在 国 内 实现 预定 性 能 分 子 设 计 、 目 标 产 品 制 备 、 改 性 产品 的 结构 测定 和 性 能 分 析 的 蛋白 质 工 程 全 循环 ; (3) 以 速效 和 高 效 为 目标 , 完成 定向 分 子 设计 12 种 ,获得 具有 预定 性 能 的 4 种 目 标 产品 。 2. 葡 欧 糖 异 构 酶 的 蛋白 质 工 程 ”葡萄 糖 异 构 酶 是 工业 上 大 规模 生产 高 果糖 浆 的 关 键 酶 , 对 于 新 型 食糖 资源 的 开发 具有 重要 意 义 。 中 国 科学 技术 大 学 生物 学 系 主 持 该 项 研 究 课题 ,其 主要 目标 是 提高 该 酶 的 稳定 性 , 增 加 平衡 过 程 中 果糖 的 含量 , 从 而 降低 生产 成 本 , 简化 工艺 。 已 获得 的 结果 包括 : (1) 建立 了 该 酶 分 子 改造 的 研究 系统 , 包 括 克隆 了 源 于 我 国 自 选 菌株 的 酶 基因 ,完成 全 序列 测定 , 实现 该 基因 的 高 效 表 达 , 并 测定 了 该 酶 1. 9 人 A 分 辩 率 的 晶体 结构 ; (2) 通过 定点 诱 变 完成 8 个 突变 体 酶 的 构建 和 性 质 分 析 , 获 得 热 失 活 457 半衰期 增加 一 倍 、 同 时 最 适 反 应 温度 提高 10 CC 的 有 应 用 意义 的 突变 酶 。 该 成 果 已 申请 国家 专利 。 3. 凝 乳 酶 ( 原 ) 蛋白 质 工 程 ” 凝 乳 酶 主 要 用 于 生产 干酪, 在 国际 上 其 产值 占 整 个 酶 制剂 产值 的 15.5% 。 此 项 研究 由 中 科 院 微 生 物 研究 所 主持 ,生物 物理 研究 所 参与 合作 , 主 要 目的 是 以 蛋白 质 工 程 为 手段 研究 重组 凝 乳 酶 原 的 折 释 规律 , 在 此 基础 上 寻求 切实 可 行 的 提高 基因 工程 酶 包涵 体 复 性 率 的 工艺 路 线 , 为 工业 化 生产 黄 定 基础 。 已 取得 的 主要 结果 有 : (1) 揭示 二 硫 键 错误 配对 是 凝 乳 酶 原 复 性 率 低 的 主要 原因 , 证 明 在 复 性 过 程 中 加 入 和 蛋白质 二 硫 键 异 构 酶 可 使 复 性 率 提高 到 80%% 一 90%; (2) 鉴别 出 不 同 二 硫 键 对 凝 乳 酶 原 折 友 的 贡献 不 同 , 处 于 表面 的 Cysyxa 一 Cyszs3 最 为 重要 。 在 此 基础 上 提出 凝 乳 酶 原 体 外 再 折 释 分 两 阶段 的 模型 , 对 解决 该 酶 原 基 因 工程 表达 中 的 变性 问题 有 指导 意义 。 4. 枯草 杆菌 蛋白 酶 的 蛋白 质 工 程 ”枯草 杆菌 蛋白 酶 是 广泛 用 于 洗涤 工业 中 的 一 种 重 要 的 酶 。 由 中 科 院 遗传 所 和 生物 物理 所 共同 主持 的 该 项 研究 的 主要 目的 是 通过 酶 分 子 改 造 , 获 得 抗 氧 化 并 能 高 效 表达 的 碱 性 和 蛋白酶 。 已 通过 定点 诱 变 使 该 酶 抗 氧 化 性 达到 95% 以 上 , 并 提高 酶 的 比 活力 2 一 3 倍 。 同 时 通过 随 机 突变 获得 热 稳 定 的 碱 性 蛋白 酶 , 其 热 失 活 半 训 期 比 野 生 型 延长 3~4 倍 ;在 65 C 的 高 温 下 , 半 失 活 时 间 长 达 82 min。 由 此 获得 了 既 抗 氧化 又 耐 热 的 碱 性 蛋白 酶 。 这 一 研究 结果 已 获得 国家 专利 。 5. 蛋白 酶 抑制 剂 的 蛋白 质 工 程 “中国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 的 研究 人 员 通 过 和 蛋 白质 工程 途径 研究 慈 关 蛋白 酶 抑制 剂 和 南瓜 族 的 天 花粉 蛋白 酶 抑制 剂 的 结构 与 功能 取得 显著 成 绩 , 其 主要 结果 有 : (1) 确认 慈 关 抑 制 剂 的 活性 中 心 为 Lys (44) 和 Arg (76), 阐明 458 分 子 中 二 硫 键 的 作用 ; 〈2) 通过 改变 抑制 剂 的 专 一 性 , 确 认 天 花粉 蛋白 酶 抑制 剂 的 专 一 性 相关 残 基 。 6. 天 花粉 蛋白 的 分 子 改造 ”天 花粉 蛋白 属 I 型 核糖 体 失 活 蛋白 ,最 早 用 于 中 期 引产 , 具有 广 谱 的 抗 病毒 作用 , 能 抑制 人 艾滋 病 病 毒 (HIV-D) 在 受 感 染 细胞 中 的 复制 。 但 该 蛋 白 在 人 体内 会 引起 免疫 应 答 , 导致 过 敏 反应 。 该 项 研究 由 中 国 科 学 院 生 物 物 理 研 究 所 和 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 主持 , 上 海 有 机 化 学 研 究 所 参加 部 分 工作 , 主 要 目的 是 通过 对 该 蛋 白 分 子 的 结构 与 功能 的 改造 , 降 低 其 免疫 原 性 .已 经 通过 测定 突变 体 与 单 抗 TET 的 结合 能 力 , 推 断 与 单 抗 TET 结合 的 可 能 分 子 部 位 。 同 时 通过 定位 诱 变 实 验 , 揭 示 了 和 氢 键 对 活性 部 位 构象 及 生物 活性 的 可 能 影响 。 7. 蛋白 质 分 子 设计 及 其 新 方法 研究 “在 中 国 科 学 技术 大 学 生物 学 系 主持 下 , 该 项 研 究 取得 了 具有 创新 意义 的 成 果 。 他 们 通过 酶 与 底 物 、 药 物 与 受 体 结合 自由 能 及 稳定 性 的 计算 机 模拟 , 证 明 用 分 子 动力 学 、 热 力学 积 分 方法 计算 自由 能 是 分 子 设 计 的 有 力 工具 ; 同时 指明 , 目 前 尚 不 能 把 自由 能 模拟 视 为 研 究 蛋 白质 稳定 性 的 可 靠 工具 , 这 已 在 国际 上 这 一 领域 中 引起 重视 。 同 时 , 以 BPTI 为 对 象 , 对 蛋白 质 及 其 周围 浴 剂 的 静电 相互 作用 进行 了 计算 机 模拟 ;还 将 宏观 的 连续 介质 模 型 与 微观 的 PDLO 结合 , 模 拟 了 和 蛋白 质 中 氮 基 酸 残 基 的 溶剂 化 。 8. 蛋白 质 结 构 预测 和 模型 构建 ”中 国 科 学 院 生 物 物 理 研 究 所 建立 了 以 神经 网 络 计算 预测 蛋白 质 二 级 结构 的 方法 , 成 功率 优 于 60% 。 在 此 基础 上 , 进 一 步 运用 简化 的 二 态 蛋白 质 分 子 能 量 函 数 预测 同 源 蛋 白质 的 三 级 结构 , 预测 精度 可 优 于 1 和 A .。 中 国 科学 院 上 海 生物 化 学 研究 所 在 改进 同 源 蛋 白质 模型 建造 方法 的 基础 上 , 建 立 了 一 套 蛋白 质 三 维 结构 的 同 源 模型 建造 (modeling) 计算 机 软件 PMODELING 。 该 软件 系统 分 成 主 链 模型 建 造 、 侧 链 模型 建造 和 质量 评估 三 大 部 分 , 共 7 个 模块 , 可 在 SGI 工作 站 上 运行 , 也 易于 移 植 到 微机 平台 上 操作 。 该 系统 与 目前 流行 的 商品 软件 相 比 , 具 有 精度 高 、 操 作 自 动 化 程 度 高 和 运行 时 间 少 的 优点 。 前 景 和 展望 , 作 为 第 二 代 遗 传 工程 , 蛋 白质 工程 研究 为 正在 产业 化 的 基因 工程 的 发 展 注 入 了 新 的 生命 力 。 目 前 , 蛋 白质 工程 作 为 一 种 强 有 力 的 生物 技术 , 已 经 在 蛋白 质 药 物 改造 、 酶 工程 、 抗 体 工程 、 分 子 电子 器 件 和 新 型 医学 生物 材料 研制 中 获得 越 来 越 广泛 的 应 用 。 和 蛋白 质 工程 面临 的 最 大 挑战 也 是 最 振奋 人 心 的 目标 , 是 创造 自然 界 中 不 存在 的 新 型 蛋白 质 。 以 成 功 地 从 头 设计 并 合成 简单 蛋白 质 为 标志 , 科 学 工作 者 已 经 跨越 了 这 一 征程 的 第 一 个 里 程 碑 。 同 时 , 和 蛋白 质 工程 正 在 推动 一 个 从 预定 生物 学 功能 到 预期 的 蛋白 质 结构 , 再 到 编码 基因 及 其 表达 的 反 向 生物 学 的 发 展 。 迄 今 为 止 , 从 基因 到 蛋白质 结 构 , 再 到 生物 功能 ,是 分 子 生 物 学 的 中 心 和 主流 , 它 的 成 就 对 现代 生物 学 的 发 展 起 了 巨大 作 用 。 由 蛋白 质 工程 推动 的 反 向 生物 学 研究 的 深入 , 对 未 来 生命 科学 的 更 大 发 展 可 能 发 挥 重大 影响 。 展望 今后 ,未 来 20 年 间 , 和 蛋白 质 工程 将 处 于 一 个 迅速 发 展 的 时 期 。 生 物 技 术 的 诞生 和 拓展 , 始 终 是 与 我 们 对 生命 现象 本 质 认 识 的 不 断 深 入 相伴 而 行 的 。 随 着 后 基因 组 时 代 的 来 临 , 蛋 白质 正成 为 生物 功能 研究 的 中 心 , 对 与 蛋白 质 相 关 的 一 些 重大 基础 问题 〈 如 和 蛋 自 质 折 寿 机理 , 结 构 与 功能 关系 规律 ) 的 了 解 正 在 发 生 新 的 飞 耻 , 和 蛋白 质 工程 也 将 随 之 进入 成 熟 期 。 一 方面 , 研 究 方法 和 技术 将 日 至 完善 , 另 一 方面 , 在 与 结构 基因 组 学 的 密 切 结合 中 , 可 望 获得 一 批 有 重要 应 用 价值 的 成 果 。 但 作为 以 改造 通过 长 期 自然 进化 产生 的 天 然 蛋 白质 为 目标 的 高 新 技术 , 蛋 白质 工 程 会 遇 到 一 系列 困难 , 在 产业 化 方向 上 将 有 艰难 历程 。 在 这 里 , 和 希望 与 挑战 并 存 , 艰 辛 与 硕果 同 在 。 中 国 的 蛋白 质 工 程 研究 必须 坚 持 不 懈 , 努 力 在 这 一 进程 中 做 出 自己 应 有 的 贡献 。 参考 文献 邹 承 鲁 , 雷 克 健 :和 蛋白质 工 程 :生物 技术 新 领域 , 《生物 工程 进展 》,36: 1 一 8,1987。 王 大 成 : 蛋白 质 工程 , 见 : 孟 广 震 主 编 :《 中 国 科学 院 生物 技术 研究 进展 》 北京 : 科学 出 版 社 ,33 一 40,1998。 王 培 之 主编 :《 蛋 白质 工程 》, 哈尔滨 : 黑龙 江 教 育 出 版 社 ,1991。 ( 王 大 成 ) 动物 细胞 工程 (Animal Cell Engineering ) 动物 细胞 工程 就 是 应 用 细胞 生物 学 和 分 子 生 物 学 的 方法 在 细胞 水 平 上 进行 的 遗传 操 作 , 简单 说 来 就 是 改造 细胞 , 造福 于 人 类 。 然 而 从 更 广义 的 内 容 来 看 , 体 外 培养 和 大 量 繁 殖 细胞 以 获得 有 经 济 价值 的 生物 产品 或 细胞 本 身 的 领域 也 应 包括 在 内 。 细 胞 工程 又 是 一 门 渗透 工程 学 的 生物 学 , 是 一 门 综合 性 的 科 学 技术 。 它 最 终 的 目的 是 为 了 生产 特定 的 生 物产 品 , 快 速 繁 殖 和 培育 新 的 优良 品种 , 同 时 也 可 用 细胞 工程 的 技术 来 制作 细胞 模型 或 动物 模型 , 研 究 细胞 内 的 各 种 生物 学 机 理 和 所 涉及 的 人 类 疾病 特别 是 遗传 性 疾病 及 其 对 策 。 细胞 工程 所 涉及 的 主要 技术 有 细胞 融 合 、 细 胞 拆 合 、 染 色 体 转移 和 基因 转移 , 这 是 从 细胞 结构 的 不 同 层次 上 进行 的 , 也 就 是 说 从 细胞 整体 水 平 、 核 质 水 平 、 染 色 体 水 平 459 以 及 基因 水 平 上 对 细胞 进行 遗传 操作 。 最 后 一 项 水 平 上 的 遗传 操作 实际 上 已 步 人 与 基因 工程 重叠 的 范畴 。 此 外 细胞 培养 是 细胞 工程 的 基础 技术 , 要 想 改造 细胞 , 首 先 就 需要 在 人 工 条 件 下 养活 细胞 , 因 此 细胞 培养 是 细胞 工程 的 基本 技术 。 细胞 融合 ”把 细胞 融合 作为 一 门 技术 建 立 和 发 展 , 还 是 近 30 年 来 的 事 。 在 60 年 代 已 发 现 不 同类 型 的 细胞 在 混合 培养 过 程 中 会 自 发 融合 , 以 后 又 发 现 仙 人 台 病 毒 可 以 诱发 细胞 融合 。 人 工 诱导 细胞 融合 的 方法 被 广泛 应 用 于 种 内 、 种 间 、 属 间 、 科 间 的 杂种 细胞 的 构 建 , 迅 速 发 展 成 为 一 项 在 生物 学 科 基 础 理论 研究 或 在 应 用 方面 均 具 有 广阔 前 景 的 一 门 细 胞 工程 技术 。 融合 方法 : 细胞 虽然 在 体外 培养 条 件 下 会 自发 融合 , 但 频率 极 低 。 一 般 均 需 添 加 具 有 融合 效应 的 生物 因子 〈 如 仙台 病毒 ) 或 化 学 因子 (化 学 融合 剂 ) ,也 可 采用 电 融 合 技术 , 使 细胞 膜 的 结构 发 生变 化 , 促 使 两 个 细胞 融 合 。 其 中 最 常用 的 化 学 融合 剂 是 聚 乙 二 醇 (PEG), 它 具有 来 源 方便 、 使 用 简便 、 活 性 稳定 、 融 合 频率 高 等 显著 优点 。 所 以 细胞 融 合 就 是 使 用 人 工 的 方法 , 使 两 个 或 更 多 个 不 同 的 细胞 融合 成 一 个 细胞 的 技术 。 融 合 的 结 果 是 一 个 细胞 含有 两 个 或 几 个 细胞 核 。 在 有 些 融 合 细胞 中 , 来 自 不 同 细胞 核 的 染色 质 合 并 到 一 个 核 内 成 为 一 个 杂种 细胞 , 这 种 融合 的 新 细胞 获得 了 不 同 细 胞 的 遗传 物质 , 所 以 能 表现 两 种 细胞 的 遗传 特性 。 杂种 细胞 的 筛选 : 在 融合 过 程 中 并 非 所 有 的 细胞 都 能 融合 , 例如 以 PEG 作为 融合 剂 时 , 大 约 只 有 万 分 之 一 或 十 万 分 之 一 的 细胞 最 终 能 形成 杂种 细胞 , 此 外 由 于 融合 的 随机 性 , 还 可 能 发 生 同 种 细胞 间 的 融合 , 因 而 需 要 设法 把 融合 的 杂种 细胞 分 离 或 筛选 出 来 。 一 种 常见 的 方法 是 应 用 酶 缺陷 型 细胞 和 选择 460 培养 基 , 让 亲本 细胞 死亡 , 而 仅 让 杂种 细胞 存活 下 来 .例如 基于 细胞 药物 抗 性 的 HAT 选 择 培养 基 , 所 谓 HAT 选择 培养 基 就 是 在 培养 基 中 加 入 次 黄 味 叭 (H)、 氮 基 蝶 叭 (A)、 胸 腺 喀 啶 CT) 。 细胞 合成 DNA 有 两 条 途径 , 一 条 是 从 头 合成 的 途径 , 利 用 基本 原料 逐步 合 成 DNA, 而 A 可 阻 断 该 途径 。 另 一 条 为 应 急 途径 , 当 从 头 合成 途径 受阻 断 时 , 细 胞 可 通 过 次 黄 味 吟 磷酸 核糖 转移 酶 (HGPRT) 和 胸 腺 喀 啶 核 苷 激酶 (TK) 利用 H 和 人 来 合成 DNA.。 用 于 融合 的 亲本 细胞 之 一 是 酶 缺陷 型 细胞 , 缺乏 HGPRT 和 TK 酶 , 因而 在 从 头 合 成 途径 受阻 后 , 不 能 通过 应 急 途 径 合成 DNA 而 死亡 ;而 另 一 个 亲本 细胞 却 非 酶 缺陷 型 , 因 此 通过 细胞 融合 后 的 杂种 细胞 能 存活 下 来 而 被 选择 。 细胞 融合 的 应 用 : 细胞 融合 可 用 于 基因 定位 、 遗 传 缺 陷 的 基因 互补 、 分 化 功能 的 表 达 调 控 等 研究 , 但 目前 细胞 融合 中 最 广 为 人 知 而 且 应 用 最 广 的 是 淋巴 细胞 杂交 瘤 技术 和 单 克 隆 抗 体 的 产生 。 淋巴 细胞 杂交 瘤 和 单 克 隆 抗体 : 淋巴 细 胞 杂交 瘤 就 是 把 能 产生 特异 抗体 的 淋巴 细胞 (例如 产生 针对 肿瘤 或 病原 体 的 抗体 的 淋巴 细胞 ) 和 具有 无 限 分裂 能 力 的 酶 缺陷 型 骨 散 瘤 细 胞 融合 , 产 生 的 融合 细胞 就 叫 淋巴 细胞 杂交 瘤 。 由 于 这 些 能 产生 抗体 的 淋巴 细胞 在 体外 不 能 大 量 增殖 和 长 期 存活 , 因 此 所 能 获 得 的 特异 抗体 的 量 也 极 少 , 难 以 为 人 们 所 利 用 。 通 过 细胞 融合 技术 , 和 人 骨 侯 瘤 细 胞 融合 成 一 个 细胞 以 后 , 它 就 获得 了 肿瘤 细胞 在 体 外 无 限 增殖 的 能 力 , 同 时 还 能 产生 特异 性 抗 体 。 因 此 通过 选择 培养 后 存活 的 杂交 瘤 细胞 大 量 增 殖 , 并 产生 大 量 的 特异 抗体 , 如 抗 细 菌 、 病 毒 和 肿瘤 的 单 克隆 抗体 。 之 所 以 称 为 单 克 隆 抗 体 是 因为 它们 都 是 从 一 个 细胞 或 一 个 细胞 克隆 繁殖 的 后 代 所 产生 的 。 由 于 是 单 克隆 抗体 , 它 就 只 识别 一 种 决定 徐 , 这 对 研 究 细 胞 表面 分 子 特别 有 用 。 因 为 不 同 细胞 的 表面 上 虽 有 其 特定 的 分 子 , 但 还 有 许多 与 其 他 细胞 共有 的 分 子 , 因 此 用 该 细胞 免疫 后 产 生 的 抗 血 清 〈 多 克隆 抗体 ) 常 难 用 于 区 分 其 他 细胞 , 例 如 无 法 将 肝 细 胞 和 肝 瘤 细胞 区 分 开 ;, 而 只 针对 肝癌 细胞 相关 分 子 的 单 克隆 搞 体 〈 简 称 单 抗 ) 就 可 以 区 分 开 。 目 前 单 抗 最 广泛 的 市 场 应 用 是 作为 体外 诊断 试剂 , 大 部 分 用 于 传染 病 和 肿瘤 的 诊断 。 但 单 抗 也 可 用 于 体内 诊断 , 用 同位 素 标记 的 单 抗 注 和 体内 后 滞留 在 特定 组 织 中 的 成 像 技术 可 用 于 肿 瘤 、 心 血管 畸形 等 的 体内 诊断 , 也 是 体内 成 像 技术 中 可 选择 的 途径 之 一 。 除 诊断 外 , 单 抗 还 可 以 作为 导向 药物 的 载体 用 于 体内 治 疗 。 所 谓 导 向 药物 是 指 以 有 导向 能 力 的 物质 为 载体 的 药物 , 各 种 药物 , 如 抗 癌 药 、 抗 生 素 等 结合 特异 的 单 抗 以 后 , 就 可 定向 地 到 达 特定 〈 病 变 ) 的 部 位 而 不 作用 于 其 他 细胞 组 织 上 。 除 药 物 外 , 单 抗 还 可 以 结合 同位 素 、 毒 素 等 定向 地 起 作用 ,所 以 又 称 为 生物 导弹 .从 目前 国际 趋势 来 看 , 单 抗 在 生物 工程 中 的 地 位 已 经 不 容 忽视 , 其 市 场 前 景 不 亚 于 基因 工 程 产品 。 在 国内 , 新 的 单 抗 迄 今 不 断 有 很 多 报道 ,成 为 我 国 细胞 工程 产品 中 的 重要 部 分 。 细胞 折合 ”细胞 拆 合 就 是 从 细胞 中 分 离 各 种 组 分 , 如 细胞 核 、 细 胞 器 等 , 然 后 再 将 来 源 于 不 同 细胞 的 组 分 重新 装配 成 具有 生物 活性 的 细胞 , 从 而 改造 细胞 , 创 建 具有 特定 性 状 和 功能 的 工程 细胞 。 细 胞 拆 合 技术 是 随 着 核 一 质 关 系 的 研究 而 逐步 发 展 和 完善 起 来 的 ,所 以 细胞 核 移植 的 研究 最 早 也 最 为 成 熟 。 核 移植 : 核 移植 是 指 将 一 种 细胞 的 细胞 核 移植 到 另 一 种 去 掉 了 细胞 核 的 细胞 质 内 。 例如 可 以 用 化 学 药品 细胞 松弛 素 , 破 坏 细胞 质 中 的 细胞 骨架 中 的 微 丝 系统 , 原 先 束 缚 在 骨 织 系统 中 的 细胞 核 便 松 动 了 , 通 过 离心 以 后 , 细 胞 核 便 被 甩 出 细胞 外 , 原 先 的 细胞 便 拆 成 细胞 核 和 胞 质 体 两 部 分 ;然后 再 和 其 他 细胞 的 拆 分 组 分 重新 组 装 成 一 个 具有 细胞 核 和 细胞 质 的 完整 细胞 。 我 国 科学 家 在 用 核 移 植 技术 选 育 鱼 类 新 品种 方面 是 有 特色 的 , 用 鲤鱼 细胞 核 和 鲫鱼 卵细胞 质 所 形成 的 核 质 杂 种 所 培育 出 来 的 鱼 , 兼 有 鲤鱼 和 鲫鱼 的 特征 , 形成 了 一 个 新 品种 。 由 不 同 亚 科 的 鱼 类 如 草 鱼 和 团 头 芒 形成 的 移 核 鱼 也 具有 移 核 亲 本 草 鱼 的 外 形 及 生长 较 快 等 优良 性 状 。 所 以 核 移 植 为 克服 鱼 类 之 间 的 远 缘 杂交 ,培育 种 间 、 属 间 、 甚 至 目 间 的 鱼 类 新 品种 提供 了 可 能 。 在 哺乳 类 中 的 核 移 植 也 获得 了 成 功 , 为 培育 良 种 家 畜 建 立 了 一 条 途径 。 近 来 报道 的 克隆 羊 一 一 多 莉 绵羊 实际 上 也 是 应 用 了 核 移 植 技 术 , 但 它 是 将 一 个 成 体 细胞 的 细胞 核 移植 到 去 核 的 卵细胞 中 ,激活 后 在 子宫 内 发 育 而 成 , 所 以 也 是 一 个 核 质 杂 种 。 国 内 也 己 有 克隆 牛 的 报道 。 此 外 近来 还 开展 了 一 种 通过 核 移 植 和 和 定向 分 化 来 进行 移植 治疗 的 策略 。 如 将 病 人 细胞 〈 如 皮肤 细胞 ) 的 细胞 核 移植 到 去 核 的 卵细胞 中 , 使 之 进行 早期 发 育 , 生 成 多 能 干细胞 , 通 过 定向 诱导 使 之 分 化 成 能 取代 病 变 组 织 的 细胞 。 如 分 化 生成 的 心肌 细胞 , 通 过 移植 用 于 取代 病人 受 损 的 心肌 组 织 ; 植 人 分 泌 胰岛 素 的 胰岛 细胞 可 以 治疗 糖尿 病 ; 分 化 的 软骨 细胞 可 用 于 治疗 骨 关节 炎 等 。 由 于 植 和 人 细胞 的 细胞 核 是 来 自 病人 , 因 此 可 以 避 免 免疫 不 相 容 的 问题 ,应 用 前 景 虽 然 很 好 ,但 仍然 存在 很 多 技术 问题 留待 解决 。 目 前 异种 细胞 间 的 核 移植 也 在 探索 中 。 线粒体 移植 : 除了 核 移植 外 , 线 粒 体 的 移植 近来 也 展 有 报道 , 主 要 是 分 离 细胞 内 的 线粒体 , 通 过 显 微 注 射 注入 受精 卵 中 , 以 建 立 动物 模型 , 为 治疗 人 类 由 于 线粒体 畸变 或 突变 所 造成 的 代谢 性 疾病 寻求 途径 。 461 染色 体 转 移 除了 在 核 质 水 平 上 转移 整 个 细胞 核 的 基因 组 外 , 还 可 以 在 染色 体 水 平 上 改变 细胞 的 遗传 特性 , 这 就 是 染色 体 转 移 或 染色 体 导入 。 它 是 将 与 特定 基因 表达 有 关 的 染色 体 或 染色 体 片 段 转 和 人 另 一 个 细胞 , 该 基因 能 在 新 细胞 中 表达 , 并 且 能 在 细胞 分 裂 中 传递 下 去 , 这 就 叫 染 色 体 转移 。 常 用 的 方 法 有 微细 胞 介 导 和 染色 体 介 导 两 种 方法 : 微细 胞 介 导 法 : 所 谓 微 细胞 就 是 指 只 含 有 一 条 或 几 条 染色 体 、 外 有 一 薄 层 细胞 质 和 一 个 完整 质 膜 的 核 质 体 。 这 种 微细 胞 只 能 存 活 几 个 小 时 , 但 可 以 用 细胞 融合 方法 使 其 与 另 一 个 完整 的 受 体 细胞 融合 , 从 而 把 所 含 的 一 条 或 几 条 染色 体 转 人 受 体 细胞 , 成 为 能 表 达 新 性 状 的 杂交 细胞 。 用 微细 胞 介 导 进行 基 因 转 移 , 其 优点 在 于 受 体 细胞 只 纳入 一 条 或 几 条 染色 体 , 只 引进 少量 细胞 质 , 这 样 可 以 减少 对 受 体 细 胞 的 影响 。 由 于 微细 胞 被 导入 受 体 细胞 以 后 仍 能 进行 RNA 合成 ,因而 微 核 编码 的 基因 信息 可 以 在 杂交 细胞 内 表达 出 来 。 微 细胞 的 制备 比较 简单 , 一 般 是 先 用 有 丝 分 裂 阻 断 剂 〈 如 秋水 仙 胺 等 ) 处 理 供 体 细 胞 , 使 细胞 停滞 在 有 丝 分 裂 中 期 , 从 而 在 染 色 体 周围 逐渐 形成 核 膜 而 成 为 多 个 微 核 , 然 后 在 细胞 松弛 素 B 作用 下 , 通 过 离心 就 可 以 得 到 含有 一 个 微 核 , 周 围 有 一 薄 层 细胞 质 和 细胞 膜 的 微细 胞 。 含 单条 染色 体 的 人 一 鼠 杂 交 细 胞 , 可 用 于 基因 定位 。 此 外 曾 报道 用 含 人 免疫 球 蛋 白 基 因 的 各 条 染色 体 , 通 过 微细 胞 介 导 的 方法 导入 小 鼠 胚 胎 干 细胞 , 在 发 育 的 小 鼠 的 细胞 内 检 出 了 人 的 染色 体 存 在 , 并 在 成 体 鼠 内 组 织 特异 地 表达 人 抗体 的 轻 链 或 重 链 。 近 年 来 发 展 了 应 用 人 工 制作 的 小 染色 体 作 为 载体 来 转移 基因 , 如 将 含 细 胞 因子 IL-2 基 因 的 小 染色 体 和 有 IL-2 才能 生长 的 细 胞 融合 , 形成 的 杂交 细胞 能 在 不 含 IL-2 的 培 养 液 中 生长 。 462 染色 体 介 导 法 : 染色 体 介 导 的 基因 转移 是 通过 细胞 内 吞 来 实现 的 。 它 也 是 阻 断 供 体 细胞 分 裂 于 中 期 , 再 破碎 细胞 , 通 过 离心 收 集 大 量 的 中 期 染色 体 , 然 后 通过 适当 分 选 或 进一步 分 类 供 转移 用 。 染 色 体 介 导 的 基因 转 移 是 通过 受 体 细胞 吞噬 染色 体 进 入 胞 内 的 。 由 于 是 通过 吞噬 进入 胞 内 , 大 多 供 体 染色 体 在 胞 质 中 被 降解 , 迄 今 未 观察 到 完整 的 供 体 染色 体 , 但 能 检 出 被 转移 的 染色 体 片 段 , 并 以 低频 率 同 受 体 细 胞 的 染色 体 结 合 。 由 于 染 色 体 的 转移 是 通过 细胞 吞 只 而 进入 受 体 细 胞 的 , 因 此 为 了 提高 转移 频率 可 通过 磷酸 钙 共 沉淀 或 包 人 脂 质 体 的 方法 , 通 过 细胞 吞噬 将 染色 体 导 和 人 受 体 细 胞 内 。 自从 染色 体 转 移 技 术 创 建 以 来 , 这 一 技 术 还 在 不 断 发 展 完 善 。 例 如 用 定位 整合 或 定 位 缺失 的 方法 对 染色 体 进 行 加 工 , 以 更 精确 地 研究 其 结构 与 功能 。 通 过 染色 体 转 移 技 术 可 以 将 基因 导入 受 体 细 胞 ,可 用 于 基因 定位 , 阐明 基因 在 染色 体 上 的 连锁 关系 , 以 及 研究 病毒 DNA 的 染色 体 整 合 现象 .近来 有 报道 利 用 染色 体 转 移 的 技术 ,建立 细胞 或 动物 模型 , 来 研究 与 染色 体 相关 的 遗传 性 疾病 。 如 在 小 鼠 中 建立 模拟 人 类 第 21 条 染色 体 三 联 体 的 唐 氏 综合 征 的 三 联 体 染 色 体 小 芯 , 有 的 通过 定位 缺失 在 小 鼠 中 建立 模拟 人 类 染色 体 22q11 缺失 时 所 造成 的 心血 管 缺损 的 疾病 模 型 。 至 于 用 于 培育 新 品系 等 应 用 开发 尚 待 进 一 步 研 究 。 基因 转移 这 种 技术 是 DNA 介 导 的 基 因 转移 。 它 是 将 纯化 的 外 源 DNA 导 和 人 细胞 , 并 使 外 源 DNA 所 包含 的 基因 在 受 体 细 胞 内 表达 . 将 DNA 导入 , 同样 可 以 通过 磁 酸 钙 共 沉淀 或 包 人 脂 质 体 的 方法 , 也 可 通过 电 穿 孔 方法 导入 的 ,但 片段 较 大 的 DNA 要 通过 显 微 注射 .用 显 微 注 射 DNA 来 转移 基因 的 方法 也 有 其 优点 , 因 为 它 是 在 显微镜 下 操作 , 因 此 可 以 将 注射 针 从 特定 位 置 插 人 细胞, 按 要 求 将 DNA 浴 液 注入 细胞 质 或 细胞 核 内 .由 于 是 直接 注入 细胞 , 因 此 显 微 注 射 细胞 的 转化 率 可 能 达到 1% 一 10%。DNA 介 导 的 基因 转移 已 有 报道 , 如 促 红细胞 生成 素 基 因 的 转移 ; 有 的 基因 转移 是 为 了 取得 有 用 的 疫苗 制品 , 如 表达 的 人 绕 毛 膜 促 性 腺 激素 HCG B 亚 单 位 可 供 制 作 避 孕 疫 苗 。 这 种 技术 实际 上 已 和 基因 工程 的 领域 重合 , 可 以 参阅 基因 工程 部 分 的 介绍 。 如 果 将 外 源 基因 导入 受精 卵 或 胚胎 细 胞 , 通 过 植 人 另 一 个 动物 假 孕 的 子宫 , 就 可 以 获得 转基因 动物 。 在 我 国 已 建立 了 转基因 的 鱼 、 小 鼠 、 免 、 猪 等 。DNA 介 导 的 基因 转 移 在 理论 上 为 基因 结构 功能 和 定位 的 研究 , 在 应 用 上 为 获取 大 量 基因 表达 产物 、 基 因 治 疗 、 遗 传 育种 等 开拓 了 一 条 新 的 途径 。 细胞 培养 和 大 量 培养 ”细胞 培养 是 细胞 在 体外 条 件 下 生长 。 细 胞 可 以 在 人 工 培 养 条 件 下 进行 生长 和 增殖 ,并 保留 其 原 有 特点 ,可 用 于 生物 医学 的 研究 和 应 用 。 例 如 培养 雪 旺 氏 细 胞 〈SC) 可 以 分 析 SC 促进 神经 再 生机 制 、SC 源 神 经 营养 因子 及 SC 移植 对 临床 治 疗 神经 系统 疾患 的 潜在 价值 , 培 养 能 分 沁 胰 岛 素 的 胰岛 细胞 可 用 于 移植 以 治疗 糖尿 病 ; 各 种 动物 的 胚胎 干细胞 的 培养 以 供 细胞 工程 应 用 。 细 胞 可 以 在 体外 持续 生长 形成 细胞 系 或 克隆 化 的 细胞 株 。 国 内 在 这 些 方面 有 很 多 报道 。 近 年 来 发 展 了 使 豚 胎 干细胞 (ES) 定 向 分 化 的 技术 以 获得 特定 的 分 化 细胞 , 并 开 展 三 度 空间 培养 以 产生 组 织 甚至 器 官 的 研 究 ,已 进入 了 组 织 工 程 和 器 官 工程 的 范畴 了 。 细胞 培养 的 基本 条 件 : 体外 培养 除了 需 要 培养 器 、 培 养 箱 等 设备 以 外 , 还 需要 血清 和 培养 基 。 培 养 基 中 包括 有 氨基 酸 、 维 生 素 等 组 成 的 营养 成 分 、 生 长 因子 、 抗 生 素 、 生 物 缓冲 剂 等 多 种 成 分 , 血 清 可 以 使 用 各 种 动 物 血 清 , 包 括 人 血清 在 内 , 但 常用 的 是 新 生 小 牛 血清 和 胎 牛 血清 。 血 清 虽 然 是 细胞 生长 所 必需 , 但 有 一 个 缺点 , 它 不 同 于 人 工 合成 的 各 种 培养 基 的 各 种 成 分 都 是 限定 或 确定 的 , 它 是 非 限 定 的 , 并 有 批 间 差 异 , 同 时 还 可 能 引起 生物 污染 〈 如 支原体 污染 ), 此 外 由 于 血清 的 成 分 十 分 复杂 , 给 日 后 的 纯化 细胞 产物 带 来 许多 不 便 , 成 本 又 昂贵 , 所 以 发 展 了 无 血清 培养 基 , 比 无 血清 培养 基 更 进一步 的 是 无 蛋白 培养 基 , 由 于 不 含 和 蛋白, 纯化 产 品 就 更 简单 了 , 而 且 价格 低廉 , 已 成 功 地 用 于 多 种 动物 细胞 株 和 杂交 瘤 的 培养 。 这 些 研 究 在 国内 也 相当 成 功 。 大 量 培养 和 生物 反应 器 : 近年 来 通过 细 胞 工程 建立 了 各 种 能 产生 有 用 产品 的 工程 细 胞 ,可 以 利用 这 些 细胞 形成 生物 工程 产业 . 因 此 各 种 形式 的 大 规模 细胞 培养 器 或 生物 反应 髓 便 相 应 地 发 展 起 来 , 使 细胞 能 在 大 规模 细 胞 培养 器 中 生长 , 以 获得 大 量 的 细胞 或 细胞 产品 。 然 而 动物 细胞 的 培养 和 细菌 的 大 量 培 养 完 全 不 同 , 它 们 要 脆弱 和 复杂 得 多 , 它 们 需要 特定 和 精确 调控 的 环境 , 包 括 营养 的 供 应 和 废物 的 排除 、 气 体 交 换 、 培 养 液 的 酸 碱 度 等 都 要 求 精 细 的 控制 , 而 且 细胞 的 生活 习 性 也 有 不 同 , 有 的 可 以 悬浮 培养 , 有 的 需要 贴 壁 在 介质 上 , 才 能 生长 和 生成 产物 , 因 而 细胞 培养 有 各 种 不 同 的 设计 。 这 种 培养 常 是 高 密度 培养 , 一 般 可 达 每 毫升 10'" 个 细胞 或 更 多 近年 来 发 展 了 多 种 适合 哺乳 类 细胞 大 量 培养 的 生物 反应 器 , 如 中 空 纤 维系 统 、 搅 拌 式 的 微 载体 系统 和 微 品 系统 。 国 内 已 用 上 述 各 种 生物 反应 器 来 培养 杂交 瘤 细胞 以 获得 单 抗 , 培 养 各 种 工程 细胞 以 获得 有 用 的 产物 , 培 养 哺乳 类 病毒 宿主 细胞 以 获得 大 量 病 毒 来 制 备 疫 苗 。 来 源 于 血液 或 淋巴 组 织 的 细胞 以 及 大 多 数 肿 瘤 细 胞 和 有 些 转 化 细胞 适应 悬浮 生 463 长 , 可 用 适合 于 悬浮 细胞 生长 的 搅拌 式 反 应 器 ; 但 绝 大 部 分 哺乳 类 细胞 , 尤 其 是 正常 细 胞 均 具 贴 壁 依赖 性 生长 的 特性 , 即 使 是 肿瘤 细胞 也 非 都 适应 悬浮 生长 的 环境 。 由 于 生物 反应 器 的 容积 有 限 , 根 据 扩 大 表面 积 的 构思 , 在 生物 反应 器 中 引入 了 两 种 很 有 效 的 载体 。 一 种 是 小 珠 状 的 微 载体 , 其 直径 从 几 十 到 几 百 微米 不 等 , 当 其 悬浮 在 培养 液 中 , 细 胞 就 贴 附 在 其 表面 得 以 迅速 增殖 , 配 上 适当 的 换 液 、 换 气 的 调节 系统 就 可 进行 高 密度 培养 .但 由 于 实心 载体 的 表面 积 较 小 , 现 在 发 展 了 内 部 为 联通 孔道 的 大 孔 微 载体 以 最 大 限度 地 扩 大 面积 。 另 一 种 是 小 管状 的 空心 纤维 , 其 管 壁 是 通 透 性 的 , 流 经 纤维 的 空气 和 营养 能 透 过 管 壁 扩散 到 附着 在 中 空 纤 维 外 表面 的 细胞 上 , 有 如 体内 的 血管 系统 。 至 于 微 圳 系统 则 是 将 细胞 包 在 由 半 透 膜 构成 的 微 宫 中 , 把 这 种 微 襄 悬浮 在 培养 液 中 培养 , 废 物 可 通过 半 透 膜 不 断 排出 , 而 所 需要 的 大 分 子 产 物 〈 如 抗体 ) 则 被 阻 留 而 累积 在 宫 内 , 最 后 只 需 离 心 收集 微 吉 并 打开 面膜 , 即 可 分 离 获得 高 浓 度 的 大 分 子 产物 , 简 化 了 下 游 的 加 工 , 同 时 细胞 位 于 赛 内 也 减少 了 由 于 与 外 环境 接触 而 导致 的 物理 损伤 。 随 着 技术 的 发 展 , 还 将 有 其 他 形式 的 生物 反应 器 推出 , 结 合 无 血清 培 养 基 的 应 用 , 可 使 成 本 下 降 。 从 目前 细胞 工程 进展 的 各 方面 来 看 , 动 物 细 胞 工程 具有 广阔 的 前 景 。 它 是 建立 在 生 物资 源 的 可 循环 性 上 , 既 节约 能 源 , 又 有 利 于 保持 自然 条 件 。 随 着 科学 的 发 展 , 在 今后 的 几 十 年 内 将 为 人 类 做 出 巨大 的 贡献 。 参考 文献 张 玉 婉 , 汤 钊 具 , 谢 弘 等 :《 中 华 核 医 学 杂志 》 10 (4): 216 一 218,1990。 严 绍 颐 , 陆 德 裕 , 杜 森 等 :《 生 物 工程 学 报 》,1 (4): 15 一 26,1985。 464 陆 仁 后 , 陈 尚 萍 , 魏 彦 章 :《 水 生生 物 学 报 》 12 (1): 85 一 86,1988。 邓 辉 南 , 陈 清 轩 , 魏 庆 信 等 :《 生 物 工 程 学 报 》, 12 (1): 91 一 93,1996。 张 孝 兵 , 张 元 兴 : 《华东 理工 大 学 学 报 》 23 (4): 417 一 421,1997。 ( 叶 “ 敏 ) 植物 细胞 工程 (Plant Cell Engineering ) 植物 细胞 工程 是 生物 技术 中 的 重要 分 支 , 它 包括 细胞 培养 、 组 织 培养 和 器 官 培养 等 等 .植物 细胞 工程 与 植物 遗传 育种 相 结合 , 可 以 直接 为 作物 育种 服务 , 如 花粉 单 倍 体育 种 、 细 胞 突变 体 筛选 、 植 物 幼 胚 培 养 、 植 物 茎 尖 脱 毒 培养 、 植 物 快 速 繁殖 、 植 物体 细胞 胚胎 发 生 和 人 工种 子 等 。 植 物 细胞 工程 与 次 生物 质 代 谢 研究 结合 ,可 以 为 药物 生产 服务 。 此 外 , 植 物 细胞 工程 是 植物 基因 工程 和 分 子 生物 学 的 基础 。 由 于 植物 细胞 工程 与 生产 实 际 紧 密 联 系 , 推 动 我 国 农业 、 轻 工业 、 医 药 生产 等 发 展 , 受 到 了 我 国政 府 的 重视 , 植 物 细胞 工程 得 到 了 迅速 的 发 展 。 植物 细胞 工程 与 育种 ”植物 细胞 工程 育 种 是 我 国生 物 科 学 工作 者 重要 的 研究 领域 。 在 国家 科 委 生物 中 心 和 中 国 科 学 院 生物 局 的 领导 下 , 在 “六 五 ”" “七 五 所 天 大 吏 扩 期间 取得 很 大 进展 , 达 到 世界 先进 水 平 。 如 在 花 药 培养 单 倍 体育 种 上 培育 出 一 批 烟草 水稻、 小 麦 、 玉 米 、 油 菜 、 甜 椒 等 新 品种 , 并 应 用 于 生产 。 植 物 染 色 体 工程 方面 , 应 用 异 源 基 因 改 良 小 麦 , 创 制 小 麦 和 黑 麦 、 山 羊 草 、 天 蓝 冰 草 、 中 间 价 麦草、 长 穗 优 麦 草 等 各 种 近 缘 植 物 的 双 二 倍 体 以 及 小 麦 单 倍 体 和 缺 体系 统 , 利 用 这 些 系 统 培育 出 许多 新 品系 和 新 材 料 , 为 育种 服务 。 在 植物 细胞 突变 体 筛选 方 面 , 也 选 出 抗 病 、 抗 除草 剂 等 新 品种 。 植 物 细胞 工程 技术 和 常规 育种 方法 相 结合 , 为 我 国 新 品种 的 培育 做 出 了 很 大 贡献 。 植物 胚胎 培养 ”植物 胚胎 培养 就 是 采用 人 工 办 法 从 植物 种 子 中 把 幼 胚 分 离 出 来 , 放 在 人 工 合成 的 培养 基 上 培养 , 使 它 发 育成 正 常 植株 。 我 国 植物 胚胎 培养 工作 起 步 并 不 晚 。 李 继 侗 等 于 1934 年 成 功 地 培养 了 银杏 离 体 胚 , 并 发 现 银杏 胚乳 提取 物 对 胚 的 发 生 有 促进 作 用 . 罗 士 韦 等 于 1943 年 也 成 功 地 进行 了 云南 油 杉 和 铁 杉 的 幼 胚 培 养 研究 。 解 放 后 , 我 国 科学 工作 者 已 广泛 地 应 用 幼 胚 培养 方法 , 先 后 成 功 地 开展 了 向 日 邯 、 桃 、 柑 橘 等 20 多 种 植物 的 胚胎 培养 工作 , 取 得 显著 成 绩 。 植 物 胚胎 培养 能 克服 在 远 缘 杂 交 中 的 胚 与 胚乳 不 亲 和 人 性 和 杂种 不 育 的 困难 。 如 陆地 棉 和 中 棉 杂交 时 ,传粉 15 天 后 胚乳 开始 解体 ,通过 幼 胚 培养 获得 后 代 , 选 育 出 了 新 品种 。 如 中 国 农 科 院 蔬 菜 研究 所 从 1963 年 进行 大 白菜 与 甘蓝 的 远 缘 杂 交 , 采 用 幼 胚 培养 技术 , 培 育 出 了 “ 白 蓝 ”新 品种 。 幼 胚 培 养 对 于 一 些 胚 发 育 不 完全 的 植物 获得 后 代 十 分 有 效 。 昆 明 植物 所 在 天 麻 幼 胚 培养 中 获得 成 千 上 万 株 植 物 , 使 天 麻 能 进行 工厂 化 生产 , 获 得 很 大 经 济 效益 。 中 国 科 学 院 植物 研究 所 和 北京 市 果 林 所 协作 , 通 过 幼 胚 培养 技术 培育 出 早熟 桃 “ 京 时 三 号 ”新 品种 。 这 些 工 作 说 明 幼 胚 培 养 与 生产 密切 结合 , 在 新 品种 培育 上 起 到 了 显 著作 用 。 目 前 此 方法 已 成 为 杂交 育种 工作 中 的 一 个 常规 手段 , 广 泛 应 用 于 育种 实践 , 为 我 国 农 业 生 产 发 挥 重 要 作用 。 植物 体 细 胞 胚胎 发 生 和 人 工种 子 研 究 什么 叫 肥 状 体 ? 胚 状 体 是 由 孢子 体 或 配子 体 细胞 通过 无 性 繁殖 产生 的 一 种 与 合子 胚 结 构 相似 , 具 有 经 原 胚 、 心 形 胚 、 鱼 雷 形 胚 及 具 有 子叶 的 成 熟 胚 的 发 育 程序 的 结构 。 胚 状 体 具有 胚 根 、 胚 轴 和 胚芽 的 完整 结构 , 它 与 母 体 没 有 维 管束 联系 。 植物 体 细胞 胚胎 发 生 是 细胞 工程 中 植株 再 生 的 重要 途径 之 一 ,是 研究 细胞 全 能 性 、 植 物 分 化 及 植株 再 生 的 实验 体系 , 是 进行 基因 转 导 、 种 质保 存 、 快 速 繁殖 、 人 工种 子 研制 的 重要 手段 。 植物 人 工种 子 一 一 以 人 为 的 方法 创造 出 一 种 和 天 然 种 子 相 类 似 的 结构 。 人 工种 子 包 括 人 工种 皮 . 人 工 豚 乳 和 体 细 胞 胚 三 个 部 分 。 人 工种 子 具 有 许多 优越 性 , 通 过 组 织 培养 产 生 的 体 细胞 豚 , 具有 数量 多 (1 L 培养 基 中 可 产生 10 万 个 胚 状 体 )、 繁殖 速度 快 、 结 构 完 整 等 特点 , 同 时 它 可 以 固定 杂种 优势 , 可 以 作 为 高 等 植物 基因 工程 的 桥梁 。 植物 人 工种 子 的 研制 近年 来 在 国外 普遍 引起 重视 , 美 国 、 法 国 、 日 本 等 国 均 相 继 开 展 研究 , 取 得 了 较 大 的 进展 。 在 国家 科 委 的 支持 下 , 我 国 植物 人 工种 子 的 研究 工作 也 取 得 可 喜 的 进展 。 在 植物 体 细胞 豚 胎 发 生 诱导 方面 , 对 胡 葛 卜 、 黄 连 、 章 菜 、 菠 攻 、 西 洋 参 、 松 树 等 100 多 种 植物 已 诱导 产生 体 细胞 胚胎 。 黄连、 芹菜 等 10 多 种 植物 制 成 了 人 工 种 子 , 在 土壤 中 能 萌发 长 成 植株 。 目 前 , 植 物 人 工种 子 的 一 些 工艺 流程 尚 需 进一步 研 究 , 如 提高 萌发 率 等 。 人 工种 子 具 有 很 高 的 实用 价值 , 随 着 研究 工作 的 进展 , 将 会 在 生 产 中 发 挥 重要 作用 。 植物 快速 繁殖 在 60 年 代 兰 花 快 速 繁 殖 获 得 成 功 后, 国际 上 逐步 建立 起 试管 苗 工 业 .。 无 病 优质 种 苗 生 产 已 广泛 应 用 于 花卉 、 蔬 菜 、 果 树 和 林业 苗木 栽培 。 我 国 快速 繁殖 、 无 病毒 种 苗 生产 在 “六 五 ”和 “七 五 ”期 间 有 较 大 的 发 展 , 而 且 集中 于 经 济 意 义 较 大 的 经 济 植物 , 取 得 了 较 大 的 经 济 效益 。 例 如 由 日 本 和 中 国 种 子 公 司 成 立 的 兰花 合资 企业 取得 了 显著 经 济 效益 。 又 如 广东 华南 植物 所 和 广 东 新 会 合作 的 香蕉 试管 苗 的 生产 , 每 年 生产 465 几 千 万 株 香 葵 苗 。 种 植 香蕉 试管 苗 可 增产 20%% 以 上 。 我 国 南 方 柑橘 无 病毒 试管 苗 也 已 广泛 推广 应 用 。 东 北 吉林 葡萄 试管 苗 也 已 应 用 于 生产 。 广 西林 业 研 究 所 建立 的 杨 树 试管 苗 工厂 , 也 取得 了 显著 成 绩 。 我 国 的 试管 苗 快速 繁殖 已 工厂 化 生产 ,达到 世界 先进 水 平 。 植物 细胞 工程 方法 生产 次 生 代 谢 产 物 随 着 对 植物 细胞 全 能 性 的 阐明 及 广泛 的 研究 证 实 , 科 学 家 们 借鉴 微生物 发 酵 的 成 就 和 经 验 , 试 图 通过 对 高 等 植物 细胞 大 量 培养 , 获 得 某 些 有 用 的 次 生 代谢 产物 。 自 1956 年 , Ronutie 和 Nickell 首次 利用 植物 细胞 大 量 培 养 技术 生产 天 然 产 物 以 来 , 经 过 了 几 十 年 的 努力 获得 了 初步 成 功 。1983 年 , 日 本 先后 实 现 了 辽宁 紫 草 (ZLztjospermzz7z erytjmzrorpzzoz ) 细胞 培养 生产 紫 草 宁 (Sikonin) 以 及 用 黄连 (CCozptis Japoxzica) 细胞 培养 生产 小 辟 碱 (Berberine) 的 工业 化 生产 , 并 投入 商业 应 用 .。 以 紫 草 宁 作 为 天 然 色 素 , 进入 了 口红 、 肥 皂 等 产品 的 生产 。 许多 植物 如 人 参 、 长 春花 等 的 次 生 代谢 产物 的 细胞 工程 的 研究 也 已 达 到 中 试 水 平 。 我 国 科 学 家 在 近 40 年 研究 中 , 在 这 领域 也 取得 了 很 大 成 就 。 如 人 参 、 三 七 的 细胞 发 酵 培养 , 以 及 新 疆 紫 草 、 西 洋 参 、 青 鞠 等 细胞 大 量 培养 取得 很 大 进展 , 目 前 正在 进行 中 试 生产 。 在 培养 方法 方面 , 对 植物 细胞 大 量 培养 所 需 的 各 种 反应 器 进行 了 研究 与 完善 , 对 培 养 的 工艺 流程 做 了 改进 。 如 两 步 培养 系统 的 建立 、 固 定 化 培养 、 两 相 培养 、 同 步 培养 的 控制 技术 都 取得 了 很 大 进展 。 随 着 基因 工程 技术 的 发 展 , 如 近 几 年 来 利用 农 杆菌 基因 转 导 技术 、 培 养 毛 状 根 生产 有 用 的 次 生 代谢 产物 、 利 用 外 源 基 因 导 入 改 变 植 物 次 生 代谢 途径 以 及 反 义 技术 的 运用 等 都 取得 可 喜 的 进展 , 植 物 细胞 工程 也 将 会 得 到 更 大 的 发 展 空间 。 466 参考 文献 胡 含 , 王 恒 立 主编 :《 植 物 细胞 工程 与 育种 》 北 京 : 工业 大 学 出 版 社 ,1990。 郭 仲 琛 等 编 :《 植 物 细胞 工程 研究 新 进展 》 北 京 : 学 术 期 刊 出 版 社 ,1988。 孙 和 敬 三 , 陈 维 伦 主 编 :《 植 物 生物 技术 与 作物 改 良 》, 北 京 , 中 国 科 学 技术 出 版 社 ,1990。 ( 郭 仲 琛 ) 花药 培养 与 单 倍 体育 种 (Anther Culture and Haplold Breeding) 20 世纪 20 年 代 植 物 细胞 遗传 学 兴起 时 , 单 倍 体 即 为 植物 〈 细 胞 ) 遗传 学 家 、 植 物 生 理学 家 、 胚 胎 学 家 和 育种 学 家 所 关注 。 因 为 它 是 一 种 特殊 的 生命 现象 ,涉及 生物 的 起 源 、 进化 、 胚 胎 发 生 与 遗传 变异 等 学 科 。 但 到 60 年 代 末 , 被 发 现 的 被 子 植 物 单 倍 体 仅 有 71 种 , 属 于 39 个 属 、14 个 科 。 由 于 单 倍 体 植 株 自发 产生 的 频率 很 低 , 严 重地 限制 了 单 倍 体 在 作物 改良 上 的 应 用 和 遗传 学 研究 。 自 从 60 年 代 Guha 和 Maheshiwari 以 曼 陀 罗 为 材料 , 通过 花药 离 体 培 养 直 接 获得 单 倍 体 植 株 以 来 , 国 内 外 学 者 对 诱导 花粉 发 育 产 生 单 倍 体 十 分 重视 。 至 80 年 代 初 , 用 花药 培养 法 已 诱 导出 被 子 植 物 的 单 倍 体 , 共计 247 种 , 它们 属 于 88 个 属 、34 个 科 。 我 国 在 20 世纪 70 年 代 , 开 始 花药 培养 研 究 。 当 时 国际 上 有 200 余 种 植物 通过 花药 培 养 获得 再 生 植 株 , 其 中 我 国 首先 培养 出 来 的 就 有 40 余 种 , 它们 主要 是 粮食 、 麦 类 、 油 料 、 蔬菜 、 林 木 、 果 树 等 重要 经 济 植物 , 其 中 水 稻 、 小 麦 、 大 麦 、 油 菜 、 白 菜 、 关 椒 等 均 已 形成 品种 , 在 生产 上 发 挥 了 作用 。 所 以 1978 年 德国 的 Melchers 评论 说 :“ 单 倍 体 研 究 起 源 于 印度 ,而 单 倍 体育 种 却 在 中 国 广泛 应 用 , 就 应 用 而 言 ,中 国 在 世界 上 处 于 领先 地 位 .2” 1. 离 体 诱 导 花 药 〈 小 孢子 ) 培养 将 发 育 着 的 花药 〈 花 粉 ) 通过 无 菌 操作 接种 在 人 工 培 养 基 上 诱导 产生 愈 伤 组 织 或 胚 状 体 , 愈 伤 组 织 或 豚 状 体 在 分 化 培养 基 上 分 化 出 再 生 小 苗 , 移 栽 成 活 长 成 单 倍 体 , 经 染 色 体 加 倍 后 形成 结实 的 双 单 倍 体 植株 。 影 响 诱导 频率 的 主要 因素 有 : 供 体 的 基因 型 、 培 养 基 的 成 分 、 预 处 理 、 温 度 条 件 及 花粉 的 发 育 时 期 等 。 基因 型 ”欧阳 俊 闻 等 的 研究 表明 , 不 同 基因 型 的 不 同 花 药 培养 表现 的 是 多 基因 控制 的 数量 性 状 。 杂种 Fi 的 花药 培养 常 表现 杂种 优势 。 此 外 , 张 玉玲 和 李 德 森 利 用 “中 国 春 ” 的 21 个 单 体系 研究 了 花粉 愈 伤 组 织 产量 的 遗传 控制 , 发 现 染 色 体 2D 上 有 抑制 愈 伤 组 织 形成 的 基因 。 为 了 克服 基因 型 的 制约 , 李 文 泽 以 17 个 大 麦 基 因 型 为 材料 , 采用 含有 麦 芽 糖 和 甘露 醇 的 改良 培养 基 使 绿 苗 产 量 平均 达到 3. 34 株 / 花 药 , 取 得 了 重要 的 突破 。 此 外 , 胡 含 等 应 用 “桥梁 品种 法 ”, 即 用 反应 型 敏感 的 小 麦 〈 小 优 759 或 莱州 953) 与 迟钝 型 京 411 或 小 优 6 号 ) 杂交 , 然 后 用 杂种 进行 花药 培养 , 亦 获得 较 好 的 效果 。 培养 基 成 分 “ 朱 至 清 等 通过 调节 贸 态 氮 与 硝 态 氮 的 比例 成 功 地 设计 的 N6 培养 基 , 以 及 王 培 设计 的 C17 和 欧阳 俊 闻 设计 的 W14 等 在 国内 被 广泛 应 用 。 此 外 , 朱 至 清 等 在 液 体 培 养 基 中 以 葡萄 糖 代 蔡 蔗 糖 , 使 胚 状 体 的 产量 成 倍 地 提高 , 这 样 , 他 们 得 到 每 100 个 小 麦 花药 产 360 个 绿 苗 的 创 纪录 结果 。 预 培养 ” 李 文 泽 、 郭 向 荣 等 将 大 麦 花药 放 入 0.3 M 的 甘露 醇 中 (常温 25 C) 培养 3 天 , 进 行 预 处 理 , 使 花粉 饥饿 培养 , 获 得 好 效果 .20 世纪 90 年 代 示 , 国外 一 些 学 者 在 花 药 培养 过 程 中 应 用 各 种 胁迫 条 件 ,包括 高 、 低 温和 /或 甘露 醇 等 预 处 理 , 对 提高 诱导 频率 和 克服 基因 型 困难 都 有 好 效果 。 温度 条 件 ”欧阳 俊 闻 和 王 培 等 将 接种 后 的 小 麦 花 药 放 在 较 高 温度 (32 C 一 34 CC) 下 培养 8 天 ,然后 转移 到 常温 下 (24 'C 一 26 C) 培养 , 能 明显 地 提高 花粉 愈 伤 组 织 和 花 粉 绿 苗 的 频率 。 花粉 发 育 时 期 ” 何 定 钢 等 较 精确 地 研 究 了 小 麦 花 粉 发 育 过 程 的 形态 分 期 。 研 究 表 明 , 除 了 花粉 母 细胞 及 花粉 三 核 期 〈 成 熟 花 粉 ) 没有 产生 愈 伤 组 织 外 , 从 四 分 体 期 到 二 核 期 是 经 常 可 以 诱导 的 。 小 麦 与 其 他 许多 植 物 一 样 , 单 核 中 期 或 单 核 晚 期 的 花粉 接种 , 花 粉 愈 伤 组 织 的 诱导 频率 最 高 。 2. 雄 核发 育 过 程 的 研究 孙 敬 三 等 用 电子 显微镜 观察 培养 花药 中 单 核 花 粉 的 第 一 次 分 裂 , 看 到 两 个 子 核 之 间 只 形成 “成 膜 体 ”及 由 它 发 育成 的 “成 膜 体 一 质 膜 复合 体 ”, 而 不 能 形成 正常 的 细胞 壁 。 同时 , 他 们 还 在 培养 过 程 中 , 观 察 到 小 麦 花 粉 除 进行 有 丝 分 裂 外 , 还 进行 两 类 无 丝 分 裂 , 两 者 都 可 产生 亚 倍 体 和 非 整 倍 体 植 株 . 另 外 , 孙 敬 三 和 曾 君 社 等 观察 到 小 麦 在 培养 过 程 中 花粉 的 两 个 子 核 融 合 , 这 可 能 是 染色 体 加倍 的 原因 之 一 。 3. 单 倍 体 的 遗传 学 花粉 来 源 的 单 倍 体 是 研究 遗传 .变异 、 重 组 和 表达 等 重要 遗传 学 问题 的 理想 体系 , 而 这 些 问 题 又 是 遗传 性 状 形成 机 制 的 基础 。 由 于 单 倍 体 具 有 特殊 的 遗传 学 特征 , 因 此 离 体 诱导 单 倍 体 植株 的 主要 遗传 学 特征 是 : 遗传 的 〈 染 色 体 的 ) 稳定 性 和 变异 性 多 年 来 , 在 研究 花粉 植株 体 细胞 和 花粉 母 细胞 的 基础 上 , 发 现 遗 传 的 〈 染 色 体 的 ) 稳 定性 和 变异 性 同时 存在 于 花药 培养 过 程 中 。 它 是 花粉 植株 的 一 个 重要 的 遗传 学 特征 。 这 些 结果 来 自 于 对 小 麦 、 水 稻 、 玉 米 等 植物 群 体 的 研究 。 多 年 的 研究 表明 约 90%% 的 二 倍 体 系 在 遗传 学 上 是 一 致 的 .这 些 结果 揭示 ,90%% 467 纯 合 的 花粉 植株 可 直接 应 用 于 育种 与 研究 。 同时 , 约 有 10%% 的 变异 体 , 它 们 在 遗传 学 研 究 和 育种 实践 中 亦 有 重要 作用 。 小 孢子 无 性 系 变异 Scowcroft 等 将 离 体 再 生 植 株 细胞 中 的 染色 体 数 目 与 结构 变 异 , 称 为 体 细胞 无 性 系 或 配子 无 性 系 变异 .但 由 于 花粉 植株 来 源 于 小 孢子 ,而 不 是 配子 ,所 以 应 称 它 为 小 孢子 无 性 系 变异 。 胡 含 等 的 研 究 表明 , 在 花药 离 体 培养 过 程 中 常 产生 各 种 非 整 倍 体 ( 如 缺 体 等 ) ,这 种 变异 具有 普遍 性 。 染色 体 结构 变异 的 主要 机 制 是 断裂 和 重 融 。 这 些 原 理 为 产生 异 源 易 位 系 和 异 源 基因 定位 开辟 了 新 途径 。 遗传 基因 型 在 纯 合 的 植株 水 平 上 充分 表 达 ” 胡 含 等 对 这 一 问题 进行 过 详细 研究 , 结 果 表 明 , 由 于 在 离 体 花药 培养 过 程 中 没有 有 性 过 程 , 从 而 避免 了 受精 时 配子 类 型 间 的 竞 争 。 杂 种 花粉 粒 所 产生 的 不 同 配子 类 型 , 包 括 重 组 体 和 变异 体能 够 充分 保留 , 这 些 类 型 能 在 一 个 世代 中 充分 表达 和 在 花粉 植株 水 平 上 快速 稳定 。 同 时 , 当 有 几 个 独立 遗传 的 基 因 分 离 时 , 人 们 所 期 望 的 纯 合 重组 体 出 现 的 几率 用 单 倍 体育 种 法 是 1/2 ,而 二 倍 体育 种 法 是 1/4, 因此 显 性 或 隐 性 的 纯 合 重组 个 体 的 选 择 几 率 , 在 单 倍 体 法 中 比 二 倍 体 法 高 2 倍 , 从 而 能 够 提高 选择 效率 , 极 大 地 缩短 了 研究 和 育种 的 周期 。 4. 单 倍 体育 种 1975 年 , 我 国 育成 首 批 花 培 水 稻 新 品 种 , 以 后 又 先后 育成 了 一 批 “ 中 花 号 ”水 稻 新 品种 , 并 同时 育成 一 批 籼 稻 新 品种 。1984 年 胡 道 芬 育成 的 冬小麦 新 品种 “ 京 花 1 号 ”, 在 生产 上 广泛 应 用 , 被 国内 外 公认 是 一 个 新 的 突破 。 从 1996 一 1999 年 ,我 国 育成 新 品种 35 个 , 其 中 水 稻 14 个 、 麦 类 13 个 、 油 菜 2 个 、 大 豆 1 人 个、 马铃薯 1 个 、 玉 米 1 个 ; 各 类 品种 ( 系 ) 总 种 植 面积 达 60 000 km2?, 其 中 水 稳 468 22 000 km?, 麦 类 34 000 km2, 油菜 730 km:2, 增产 粮油 2 又 10?Kkg。 小 麦 花 培 育 种 ”除了 上 述 京 花 1 号 小 麦 外 , 胡 道 芬 等 还 选 育 出 优质 高 产 的 京 花 3 号 和 早熟 、 高 产 、 抗 倒伏 的 京 花 5 号 。 新 疆 奎 屯 农 科 所 在 条 件 恶 劣 、 环 境 困 难 的 情况 下 育成 奎 花 1 号 新 品种 , 在 生产 上 广泛 种 植 , 三 年 累 计 种 植 面 积 达 1 240 km?, 占 新 疆 冬 小 麦 播 种 面积 的 12% 。 我 国 其 他 单位 育成 了 花 培 764、 甘 春 16 号 、 张 春 11 号 、 峡 麦 1 号 、 豫 麦 6 号 、 高 原 6072 等 花 培 新 品种 , 总 播种 面积 达 11 600 km 。 水 稻 花 培育 种 “20 世纪 有 80 年代, 我 国 相继 育成 22 个 水 稻 花 培 新 品种 , 它们 是 中 花 8、9%、10、11、12 号, 京 花 01 司 京 花 1035 宁 粳 11 号 , 花 培 528 等 , 推 广 面积 10 000 km"*。 此 外 , 用 花药 培养 技术 在 杂交 稻 提 纯 复 壮 工作 上 , 取 得 了 较 大 的 成 果 。 用 花药 培养 提纯 更 新 的 不 育 系 、 保 持 系 , 其 产量 比 对 照 增产 10% , 在 全 国 12 个 省 市 推广 面积 达 3 000 km2 。 大 考 花 二 育 种 ” 李 安 生 与 陈 和 等 用 花 药 培养 技术 选 育 出 优质 、 高 产 、 抗 病 、 抗 逆 的 啤酒 大 麦 新 品种 单 二 大 麦 。1997 年 通过 品 种 审定 , 至今 已 累计 推广 面积 3 300 km“?*。 黄 剑 华 等 用 游离 小 孢子 培养 选 育 的 花 -30 啤酒 大 麦 新 品种 ,1999 年 通过 品种 审定 , 至 今 已 推广 330 km: 。 玉米 花 培育 种 ”玉米 花 培 杂交 品种 桂 三 1 号 , 于 1992 年 通过 广西 作物 品种 委员 会 审定 , 是 世界 上 第 一 个 采用 花 培育 种 法 培育 的 玉米 杂交 种 , 种 植 面积 130 km?。 油菜 花 培育 种 ”中国 农 科 院 油料 所 王 汉中 用 游离 小 孢子 培养 选 育 的 双 低 ( 低 芥 酸 、 低 硫 苷 ) 油菜 新 品种 中 油 杂 1 号 , 已 通过 审 定 , 1999 年 种 植 面 积 达 1 300 km:?。 华中 农大 选 育 的 双 低 油菜 新 品种 华 双 3 号 , 亦 已 通过 审定 , 种 植 面 积 达 950 km*。 白菜 花 培育 种 ” 曹 鸣 庆 等 改进 和 优化 了 大 白菜 游离 小 孢子 培养 技术 , 大 大 突破 了 基 因 型 的 制约 , 几 乎 在 所 有 的 供 试 大 白菜 材料 上 都 获得 了 小 孢子 胚 与 植株 。 已 培育 出 的 早 熟 、 优 质 、 高 产 新 品种 北京 桔 红 心 , 深 受 市 民 欢迎 , 并 于 1999 年 申请 了 国家 专利 和 通过 了 北京 市 品种 审定 委员 会 审定 。 甜 椒 花 培育 种 ” 蒋 仲 仁 与 李 春 玲 用 他 们 选 育 的 甜 椒 海 花 31 号 品种 作为 杂交 种 亲 本 已 在 生产 上 应 用 , 累计 推广 面积 58 km:? .他 们 经 营 的 海 花 公 司 三 年 销售 种 子 35 000 kg。 果树 花 培育 种 ”中国 农 科 院 兴 城 果树 所 用 梨 锦 丰 品 种 进行 花药 培养 , 成 功 地 获得 具有 矮 化 性 状 的 植株 。 我 国 的 苹果 和 梨 的 花 培育 种 在 世界 上 首次 获得 成 功 。 花粉 植株 的 染色 体 工 程 “” 胡 含 等 将 染 色 体 工程 与 花药 培养 相 结 合 , 并 运用 综合 的 鉴定 技术 , 创 建 花粉 小 麦 染 色 体 工程 , 转 移 异 源 染色 体 或 片段 基因) 到 栽培 种 中 , 从 而 创制 小 麦 新 品系 , 同 时 已 获得 了 非 罗 伯 示 易 位 系 (non=Robertsonian lines ) 。 这 一 方法 对 创制 种 质 资源 具有 重要 的 潜力 。 秦 瑞 珍 等 以 具有 不 同类 型 配子 的 同 源 四 倍 体 水 称 为 材 料 , 通 过 花药 培养 , 将 四 倍 体 水 稻 的 非 整 倍 性 保留 下 来 , 从 而 直接 、 快 速 、 有 效 地 创造 三 体 和 纯 合 加 售 单 倍 体 (DH) , 供 遗 传 学 研究 和 育种 应 用 。 这 是 花药 培养 结合 水 稻 多 倍 体 育种 很 好 的 实例 。 DH 群体 的 应 用 ”应 用 单 倍 体 鉴 定 分 子 基因 , 特 别 是 数量 性 状 (QTL) 分 析 , 是 一 新 的 研究 领域 . 陈 英 等 以 一 个 典型 的 籼 / 粳 组 合 、 罕 叶 青 8 号 / 京 系 17 的 F; 花药 进行 培养 , 获得 DH 群体 。 它 是 一 个 获得 水 稳 稳 定 DNA 多 态 性 的 重要 工具 . 同时 , DH 群体 也 是 禾 谷 类 作物 RFLP 制图 法 的 基础 。 参考 文献 衣 道 芬 : 植物 细胞 工程 育种 , 见 : 胡 道 芬 主编 ,; 《植物 花 培育 种 进展 》, 北京 : 中 国 农业 科技 出 版 社 , 1 5 1996。 Hu , 了. :7 vztro induced haploids in wheat,In : Jain,S,、M.。 Sopory,S,K. 作 Veilleux ,R, 工 . (eds. ): Ta vitzro 五 azblozds zzrodzctiom 2 jzgje7 五 /azi1,73 一 97,]1997 。 郑 企 成 ,, 自 新 盛 : 浅 谈 我 国 农作物 细胞 工程 , 见 : 郑 企 成 主编 :《 育 种 生物 技术 培育 作物 新 品种 论 文集 》 2000。 ( 胡 , 含 ) 植物 原生 质 体 〈Plant Protoplast) 原生 质 体 一 词 是 Hanstein 在 1880 年 时 提出 来 的 , 其 含义 是 “植物 细胞 通过 质 壁 分 离 , 能 够 和 细胞 壁 分 开 的 那 部 分 细胞 物质 ”, 也 就 是 说 , 原 生 质 体 是 除去 细胞 壁 的 植物 细 胞 , 或 者 是 一 个 为 质 膜 所 包围 的 裸露 植物 细 胞 . 在 20 世纪 60 年 代 以 前 , 主要 是 通过 机 械 法 来 制备 原生 质 体 . 植 物 细胞 质 壁 分 离 后 , 原 生 质 体 收 缩 成 为 圆 的 球体 , 用 刀 或 其 他 工具 切割 细胞 。 细 胞 壁 被 切 破 、 且 未 受到 伤害 的 原生 质 体 可 收集 用 做 研究 的 材料 , 但 由 于 能 得 到 的 数量 太 少 难以 用 于 理论 或 应 用 的 研 究 。1960 年 ,Cocking,,E. C. 用 酶 法 分 离 鼻 茄 根部 组 织 , 制 备 了 大 量 生活 的 原生 质 体 . 他 的 工作 在 原生 质 体 研究 上 起 到 里 程 碑 的 作用 。 虽然 以 后 的 研究 在 原生 质 体 制备 方面 不 断 完 善 , 但 基本 还 是 沿用 Cocking 的 思路 。 用 甘露 醇 、 山 梨 醇 或 其 他 糖 类 制备 高 渗 溶 液 ,在 高 渗 溶 液 中 放 人 果 胶 酶 、 半 纤维 素 酶 及 纤维 素 酶 。 果 胶 酶 消化 植物 细胞 间 的 果 胶 , 把 组 织 分 离 成 单个 植物 细胞 , 而 纤维 素 酶 则 消化 细胞 壁 。 所 用 酶 的 种 类 、 浓 度 、 材 料 在 酶 液 中 处 理 的 时 间 、 是 否 需 要 振荡 等 都 应 按 不 同 材料 而 异 .一般 在 酶 液 中 加 入 一 定量 的 Ca , 469 以 大 大 提高 细胞 膜 的 稳定 性 ,加 入 葡 聚 糖 、 硫 酸 钾 、KH:PO, 等 也 可 提高 原生 质 体 的 稳定 性 和 活力 。 原生 质 体 培养 的 培养 剂 除 维持 高 渗 外 , 原则 上 与 组 织 培养 和 细胞 培养 的 培养 剂 没 有 大 的 差别 。 在 培养 方法 上 也 不 外 乎 固体 培养 法 、 液 体 培养 法 或 固 液 结合 法 , 以 及 由 这 些 方法 延伸 的 饲养 层 培养 法 。 凝 胶 剂 除 常 用 的 琼脂 外 , 琼 脂 糖 也 有 和 良好 的 效果 , 在 原生 质 体 培养 上 的 应 用 越 来 越 广泛 。 高 国 楠 等 的 Kmg8p 培养 基 保 证 了 单个 原生 质 体 在 微 室 条 件 下 能 够 分 裂 ,Spangenberg 等 在 油 滴 内 进 行 的 单个 原生 质 体 培 养 也 颇具 特色 。 Cocking 的 工作 使 原生 质 体 研 究 走 上 新 的 发 展 时 期 。 原 生 质 体 研究 已 成 为 生物 工程 及 细胞 生物 学 等 学 科 中 发 展 很 快 的 一 部 分 内 容 。 在 植物 生物 学 、 发 育 生 物 学 及 体 细 胞 遗 传 等 研究 领域 中 , 原 生 质 体 可 作为 理想 的 生 物 实验 系统 。 夏 镇 澳 用 图 表 概 括 了 植物 原生 质 体 在 理 论 和 应 用 研究 上 的 作用 〈 图 23) 。 中 国 科学 院 遗 传 所 、 上 海 植物 生理 研究 所 和 植物 研究 所 的 李 向 辉 、 夏 镇 澳 和 钱 迎 傅 等 一 批 科学 家 , 在 70 年 代 初 期 开始 了 植物 原 降 解 形态 结 渗透 特性 生理 特 耐 受 性 细胞 分 细 胞 生 物 大 分 子 合 起 胜 蓝 汇 诺 普 生 质 体 的 研究 。 在 这 领域 内 不 仅 取 得 了 一 批 具有 国际 先进 水 平 的 成 果 , 在 国内 外 发 表 了 大 量 文献 。 孙 勇 如 等 以 我 国 科 学 家 取得 的 成 就 为 主 撰写 了 《植物 原生 质 体 培养 》 专 著 ; 中 科 院 上 述 三 所 研究 所 的 科学 家 的 成 果 “ 主 要 农作物 原生 质 体 植株 再 生 ” 获 得 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 一 等 奖 、 国 家 自然 科学 奖 三 等 奖 。 原生 质 体 主 要 特性 之 一 是 由 于 其 具 全 能 性 , 在 离 体 条 件 下 经 过 培养 , 能 再 生 细 胞 壁 , 具 和 繁殖、 分化、 再 生成 完整 植株 的 能 力 。 原 生 质 体 应 用 的 前 提 之 一 是 经 过 培养 能 获得 再 生 植 株 .。 在 能 大 量 制备 原生 质 体 10 年 后 的 70 年 代 初 , 烟 草 这 一 模式 植物 的 原生 质 体 再 生 植株 得 到 突破 。 而 更 为 人 们 重视 的 禾 谷 类 及 豆 科 植物 类 的 原生 质 体 植株 再 生 , 多 年 来 始 终 是 科研 工作 者 想 攻 克 的 难题 。70 年 代 中 期 后 不 入, 我国 科学 家 在 一 些 主要 禾 谷 类 原生 质 体 再 生 方 面 在 国际 上 首次 获得 突破 : 其 中 有 水 舟 再 生 愈 伤 组 织 ; 再 生 植株 的 有 玉米 \ 高 粱 、 小 米 、 小 优 麦 、 大 麦 》 大 豆 原 生 质 体 植 株 再 生 这 一 难关 由 卫 志 明 等 人 在 1988 年 首 次 突破 。 多 种 主要 农作物 原生 质 体 再 生 的 突 破 ,在 国际 上 继 花 粉 培养 和 单 倍 体育 种 后 ,又 一 次 引起 生物 工程 领域 科学 界 的 又 动 。 再 生 植株 工程 植株 图 23 植物 原生 质 体 的 生物 学 意义 在 芯 本 植物 猕猴 桃 原生 质 体 再 生 植 株 方 面 , 我 国 科学 家 也 不 断 有 所 突破 , 如 中 华 猕 猴 桃 (4czzzzciza chnzzexiszs var., cjpzzaezsis)、 美 味 猕猴 桃 〈4. deliciosa)、 毛 花 猕猴 桃 〈4. eziaztha )、 软 更 狂 猴 桃 (4. argxta) 等 原生 质 体 再 生 植株 。 根部 细胞 原生 质 体 再 生 是 一 个 难题 , 但 在 80 年 代 初 期 , 许 智宏 用 一 系列 豆 科 植物 , 如 大 豆 、 首 蒂 、 绿 豆 等 的 幼 根 制备 原生 质 体 , 并 获得 再 生 愈 伤 组 织 或 植株 。 中 草药 是 我 国医 药 宝 库 中 重要 的 组 成 部 分 。 在 一 些 重要 的 药 用 植物 原生 质 体 再 生 植 株 方面 ,我 国 科学 家 做 了 很 多 突出 的 贡献 ,如 枸 想 、 地 黄 、 当 归 、 川 营 、 前 胡 、 防 风 、 曼 陀 罗 、 蕊 车 、 毛 花 洋 地 黄 、 龙 胆 、 石 龙 黄 和 石 防 风 等 , 通 过 原生 质 体 培养 在 国际 上 首次 获得 再 生 愈 伤 组 织 或 再 生 植株 。 此 外 , 玉 米 原 生 质 体 通过 超低温 保存 后 也 成 功 地 得 到 再 生 植株 , 美 味 猕猴 桃 原生 质 体 的 再 生 植株 产生 大 量 的 无 性 系 变异 后 代 , 为 猕猴 桃 的 育种 提供 了 可 供 选 择 的 种 质 资源 。 参考 文献 孙 勇 如 等 :;《 植 物 原 生 质 体 培养 北京 : 科学 出 版 社 ,1991。 ( 钱 迎 倩 ) 植物 染色 体 工 程 “〈Plant Chromosome Engineering) 染色 体 工 程 是 按 设计 有 计划 地 削减 、 添 加 和 代 换 同 种 或 异种 染色 体 的 方法 和 技术 , 也 称 为 染色 体操 作 。 它 是 在 染色 体 水 平 上 进 行 的 细胞 工程 。 它 不 仅 在 改良 植物 的 遗传 基 础 、 培 育 新 品种 上 受到 重视 , 而 且 也 是 基因 定位 和 染色 体 转移 等 基础 研究 的 有 效 手 段 。 植物 染色 体 工 程 的 基本 程序 是 : (1) 杂 交 ; (2) 靠 杂 种 减 数 分 裂 时 染色 体 联 会 的 规 律 性 变化 产生 具有 不 同 染色 体 组 成 〈 数 目 和 结构 ) 的 配子 ;,(3) 在 杂种 或 杂种 后 代 中 通 过 细胞 学 鉴定 , 筛 选 所 需要 的 材料 。 小 麦 是 六 倍 体 , 具 有 很 好 的 “缓冲 ”性 , 能 承受 染 色 体 数目 和 结构 的 变化 ,形成 各 种 非 整 倍 体 , 它们 是 染色 体 工 程 的 基础 材料 。 20 世纪 80 年 代 , 我 国 开始 组 织 染 色 体 工 程 研究 , 不 仅 在 生产 上 取得 重要 成 果 , 而 且 在 染色 体 工 程 基础 材料 的 建立 和 开发 上 都 取 得 显著 成 绩 。 小 才 和 亲缘 植物 双 二 倍 体 的 建立 通过 远 缘 杂交 , 把 小 麦 亲 缘 植 物 如 黑 麦 〈Secaze cerea1) 、 复 毛 麦 〈 瑟 aynaldza wziosa)、 山 羊 草 〈J4egzlozps 优 麦 草 (4gzropyroz zzte772ECztUN2 信 人 4,elozagatz772 ) 等 的 全 部 染色 体 导 人 小 麦 , 杂 种 的 染色 体 加 倍 后 变 成 双 二 倍 体 。 这 种 双 二 倍 体 带 有 小 麦 和 亲缘 植物 的 全 部 染色 体 , 是 将 外 源 植物 基 因 导 入 小 麦 的 有 用 材料 。 我 国 现在 已 有 二 粒 系 小 麦 、 普 通 小 麦 与 3 属 10 种 亲缘 植物 的 双 二 倍 体 、 普 通 小 麦 与 中 间 从 麦草 以 及 普通 小 麦 与 长 穗 优 麦草 的 部 分 双 二 倍 体 , 共 20 余 种 。 单 体 与 缺 体 系统 ”从 小 麦 细胞 中 消除 一 条 染色 体 , 获 得 的 是 2"= 王 41 小 麦 的 单 体 ; 消 除 两 条 染色 体 的 称 为 缺 体 (2 一 40) .小麦 的 单 体 系统 和 缺 体系 统 不 仅 是 研究 基因 定位 的 重要 材料 ,而 且 是 创制 异 代 换 系 的 亲本 材料 。 我 国 已 建立 京 红 一 号 单 体系 、 中 7902 单 体 系 、 丰 抗 13 号 单 体系 、 阿 勃 单 体系 、 甘 8 号 单 体系 、 扬 麦 一 号 单 体系 和 北京 10 号 单 体 系 等 .李振声 等 将 长 穗 优 麦 草 染 色 体 4E 上 的 蓝 粒 基因 转移 给 小 麦 4D 染色 体 , 在 创制 4D 蓝 粒 单 体 基础 上 , 把 这 个 蓝 粒 基因 易 位 到 小 麦 2D、3A、3D、4A、5A 和 6A 上 , 育 出 了 7 种 蓝 粒 单 体 小 麦 . 这 种 带 有 蓝 粒 基因 的 材料 , 靠 471 272DeLLULata )、 种 子 颜 色 就 可 区 分 出 单 体 和 缺 体 。 现 已 由 这 些 蓝 粒 单 体 小 麦 通 过 自 交 选 出 4D、5A、6A、 3D、2D 等 自 花 结实 的 缺 体 小 麦 。 此 外 ,, 薛 秀 庄 自 1985 年 起 , 从 阿 勃 单 体系 统 中 转 育成 了 除 2B、4B 和 7D 等 三 个 染色 体外 , 其 他 的 18 种 自 交 结实 的 缺 体系 统 。 异 附 加 系 细胞 中 添加 异种 染色 体 的 系 统称 为 异 附 加 系 。 它 可 以 由 小 麦 与 亲缘 植物 的 双 二 倍 体 或 部 分 双 二 倍 体 杂 交 的 后 代 中 获 得 。 异 附加 系 不 仅 是 创制 异 代 换 系 和 易 位 系 的 基础 , 而 且 可 以 用 来 探查 附加 的 异 源 染 色 体 上 带 有 何 种 有 用 基因 。 我 国 已 建立 的 小 麦 异 附 加 系 有 : 从 带 有 冰 草 染色 体 组 王 的 小 冰 麦 部 分 双 二 倍 体 得 到 ?7 种 附加 一 对 冰 草 染色 体 的 小 冰 麦 二 体 异 附加 系 (TA1 一 11.TA1 一 12……TA1 一 17); 由 带 有 冰 草 染色 体 组 F 的 八 倍 体 小 冰 麦 得 到 ?7 种 附加 一 对 冰 草 染色 体 的 二 体 异 附加 系 〈(TA1 一 21、TA1 一 22……. TA1 一 27).。 普 通 小 麦 一 复 毛 麦 异 附加 系 是 由 小 麦 义 篮 毛 麦 的 杂种 与 小 麦 回 交 的 后 代 选 育 成 的 。 这 种 异 附加 系 已 有 5 种 :V2、V3、V4、 V6 和 V7。 普 通 小 麦 一 黑 麦 异 附加 系 现 已 有 附加 1R、4R 和 5R 三 个 异 附 加 系 。 异 代 换 系 小麦 的 一 对 染色 体 被 一 对 异 源 染 色 体 所 代 换 的 材料 称 为 异 代 换 系 。 普 通 相互 代 换 的 染色 体 是 属于 相同 祖 群 时 才能 使 基因 型 得 到 良好 的 补偿 。 我 国 已 建立 的 小 麦 一 黑 麦 的 (4D/4R ) 代 换 系 有 : 81582、81588、 蓝 粒 小 麦 和 1B/IR、1D/IR、6DV6R 等 ;小 麦 一 冰 麦 草 的 两 个 代 换 系 76216 和 77343 以 及 刘 大 均 等 创制 的 小 麦 一 篮 毛 麦 的 5 个 异 代 换 系 V2、V3、V5、V6 和 V7, 它们 均 具 有 有 用 的 农艺 性 状 , 可 作为 育种 的 原始 材料 。 易 位 系 ,” 易 位 系 研究 是 植物 遗传 育种 学 家 所 关注 的 问题 。 因 为 易 位 系 可 用 于 研究 染 色 体 的 结构 和 功能 , 探 讨 异 源 染 色 体 片段 (基因 ) 导 和 小麦 后 的 表达 和 调控 等 遗传 学 理 472 论 问题 。 并 且 , 优 良 的 易 位 系 可 以 直接 用 于 育种 实践 和 农业 生产 。 通 过 代 换 或 附加 蜡 源 染色 体 , 虽 然 可 以 把 有 利 基因 引入 小 麦 等 栽 培植 物 , 但 引入 的 染色 体 还 常 带 有 不 利 基因 。 建立 异 源 易 位 系 可 将 异 源 染 色 体 上 的 有 利 基 因 转 和 人 栽培 植物 中 , 而 减少 或 避免 不 利 基因 的 作用 .关于 诱导 染色 体 易 位 的 原理 和 方法 , 主要 可 分 为 两 类 : (1) 调节 zj 基因 ,诱导 部 分 同 源 染色 体 交换 , 形 成 易 位 系 ; (2) 包括 辐射 诱导 、 利 用 杀 配 子 基因 和 组 织 培养 等 方 法 诱导 染色 体 断 裂 和 重 融 , 从 而 形成 易 位 系 。 胡 含 等 的 研究 表明 : 花粉 无 性 系 变异 是 减 数 分 裂 和 有 丝 分 裂 发 生 异 常 的 结果 , 这 两 种 异 常 的 细胞 分 裂 都 可 以 产生 染色 体 断 裂 和 重新 融合 , 而 这 也 正 是 获得 异 源 易 位 系 的 机 制 和 理论 根据 。 研 究 结果 亦 已 证 明 含 有 z 基因 的 小 麦 花药 培养 时 也 能 直接 产生 异 源 非 罗 伯 逊 Cnon-Robertsonian) 易 位 系 , 这 种 易 位 配 子 不 可 能 是 减 数 分 裂 重组 的 产物 , 必 然 是 雄 性 配子 体 〈 花 粉 ) 在 培养 过 程 中 经 过 有 丝 分 裂 产生 的 。 这 表明 花药 培养 是 实现 异 源 染 色 体 非 罗 伯 进 易 位 系 的 一 条 有 效 途 径 。 另 外 , 选 用 八 倍 体 小 黑 麦 等 与 普通 小 麦 杂 交 , 通 过 花 粉 培养 获得 的 花粉 单 倍 体 植 株 , 从 种 不 同 染 色 体 组 成 的 配子 重组 体 都 能 保存 下 来 , 其 中 包括 异 代 换 系 、 异 附加 系 。 这 是 常规 杂交 法 难以 获得 的 材料 。 工程 程序 创新 ”我 国学 者 在 这 方面 的 成 就 有 : (1) 董 玉 琛 等 利用 小 麦 远 缘 杂交 染色 体 自然 加 倍 的 特殊 小 麦 种 质 , 创 造 了 一 种 简 便 的 获得 双 二 倍 体 的 方法 (2) 胡 含 等 在 染 色 体 工程 的 程序 中 引入 花药 培养 技术 , 建 立 了 花粉 小 麦 染 色 体 工程 新 体系 , 不 经 过 受精 过 程 即 可 直接 获得 缺 体 、 单 体 以 及 各 种 异 附 加 系 、 异 代 换 系 、 异 易 位 系 等 ; (3) 李振声 等 在 发 现 小 麦 蓝 粒 性 状 的 基础 上 , 开 发 了 一 种 缺 体 回 交 法 , 不 用 异 附 加 系 也 可 创制 异 代 换 系 , 从 而 简化 了 染色 体 工 程 程序 。 实践 意义 ”李振声 等 用 染色 体 工 程 获得 的 小 优 6 号 是 具有 两 个 优 麦 草 染 色 体 的 小 麦 易 位 系 , 能 抗 各 种 锈病 、 耐 干 热风 、 丰 产 , 已 在 生产 上 大 面积 推广 应 用 。 另 外 , 鲍 文 奎 与 严 育 瑞 用 八 倍 体 小 黑 麦 为 原始 材料 选 育成 的 劲松 5 号 和 小 黑 麦 1421 一 28 在 贵州 山区 气候 条 件 多 变 的 情况 下 , 较 对 照 品 种 阿 勃 高 产 且 质 优 , 表 明 染 色 体 工程 在 培育 新 品种 上 有 重 要 意义 。 展望 , 近 年来, 转基因 植物 研究 有 了 很 大 进展 , 同 时 也 产生 了 一 个 问题 , 即 是 否 还 需要 应 用 染色 体 工 程 技术 进行 基因 转移 。 对 此 问题 , 许 多 遗传 学 家 认为 : 第 一 , 小 麦 的 近 缘 种 、 属 代表 着 一 个 宝贵 的 遗传 资源 库 , 对 小 麦 品种 改良 有 巨大 的 现实 和 潜在 应 用 价 值 , 有 大 力 挖掘 研究 和 利用 的 必要 性 和 人 迫切 性 ;第 二 , 小 麦 是 一 个 多 倍 体 物 种 , 若 转移 一 个 基因 群 , 有 时 会 比 转移 单个 基因 更 为 有 效 , 而 染色 体 工程 是 达到 多 基因 转移 的 有 效 手段 ;第 三 , 创 造 异 源 附加 系 、 代 换 系 和 易 位 系 是 鉴定 和 利用 异 源 基因 的 必要 条 件 。 最 近 Song 等 人 应 用 图 位 克隆 技术 将 水 稻 抗 白 叶 枯 病 基 因 (Xa21) 分 离 、 克 隆 并 进行 了 转 化 。 一 些 分 子 遗传 学 家 认为 , 这 种 来 自 植物 本 身 的 基因 , 在 植物 基因 工程 中 占有 重要 地 位 , 而 且 不 存在 安全 问题 . 同时 , Tanksley 等 人 已 注意 到 丰产 、 优 质 、 抗 逆 等 多 基因 控制 的 数量 性 状 在 基因 工程 中 的 应 用 , 认 为 应 开 发 植物 的 野生 资源 ,并 提出 数量 性 状 回 交 法 , 以 达到 转移 重要 数量 性 状 的 基因 , 创 制 新 种 质 , 选 育 新 品种 的 目的 , 这 是 基因 工程 近期 发 展 的 新 趋势 。 花 粉 小 麦 染色 体 工 程 产生 的 异 源 易 位 系 、 附 加 系 、 代 换 系 等 含有 异 源 有 用 基因 ,可 供 数 量 性 状 回 交 法 应 用 和 研究 。 同 时 花粉 单 倍 体 的 显 性 、 隐 性 等 位 基因 是 共 显 性 的 , 与 回 交 法 相似 , 都 可 达到 种 质 纯 合 的 目的 。 参考 文献 胡 含 , 张 相 岐 ,, 张 文俊 ,, 景 建 康 , 王 二 明 , 王 献 平 : 花粉 小 麦 染 色 体 工程 ,《 科 学 通报 》 44 (1): 1 Sadsel9995 Hu, 古 . , Chromosome engineering in _ the Triticeae using pollen-derived plants (CETPP) ,In : Jin、 SNM- ,Sopory SS KK 必 Vetleus 了。 下。 (eds. ) : Ta vitiro 玖 aplozd Prodzxctiom 7 五 IgAer Pants, 民 luwer Academic Publishers,Printed in the Netherland,1996 。 Li, Z. S. & Hao, S. : Chromosome Engineering of Wheat in China, Czrztizcal Revzeros 12 己 1azit Sciences,10 (5): 471 一 485,1992。 ( 硼 :给 植物 的 快速 繁殖 (Plant Micropropa- gation ) 植物 的 快速 繁殖 是 采用 生物 工程 技术 中 的 植物 组 织 和 细胞 培养 技术 ,在 一 定时 间 内 , 从 一 个 葵 尖 或 外 植 体 〈 如 根 、 茎 、 叶 、 花 器 官 以 及 它们 形成 的 体 细 胞 胚 等 ) ,繁殖 出 比 常 规 繁 殖 多 几 百 倍 、 甚 至 千 万 倍 , 与 母体 遗传 性 状 相同 而 健康 的 小 植株 ,, 其 标准 可 达到 大 田 生 产 种 苗 的 要 求 。 因 此 , 人 快速 繁殖 是 当前 生物 工程 中 应 用 最 广泛 、 又 最 有 效 的 技术 和 方法 。 在 园艺 、 农 林 、 药 用 植物 生产 方面 得 到 最 广泛 的 应 用 。 植物 的 快速 繁殖 不 仅 可 用 于 常规 无 性 繁 殖 的 植物 种 类 , 而 且 还 可 用 于 常规 方法 难以 无 性 繁殖 的 植物 , 例 如 , 杂 合 型 、 有 性 杂交 不 亲 和 与 不 育 基因 型 植物 的 繁殖 。 植 物 快 速 繁殖 技术 已 应 用 于 :转基因 植物 的 快速 繁殖 , 繁殖 大 批 遗 传 性 状 一 致 的 亲本 供 大 规模 杂交 制 种 , 大 量 繁殖 果树 种 苗 及 优良 砧木 , 抢 救 与 繁殖 珍稀 、 濒 危 植物 等 方面 。 目前 我 国 的 植物 快速 繁殖 技术 已 逐渐 趋 473 向 完善 。 全 国 各 地 以 快速 繁殖 为 主 的 工厂 化 生产 的 苗木 公司 约 有 五 六 十 家 。 大 部 分 公司 的 苗木 以 内 销 为 主 ,也 有 不 少 公司 专 做 外 销 。 以 生物 技术 形成 的 快速 繁殖 产业 正在 考 勃 发 展 , 而 形成 大 规模 工厂 化 生产 是 近 20 年 来 的 事 。20 多 年 来 我 国 植物 的 快速 繁殖 的 发 展 大 约 经 历 了 四 个 阶段 。 1, 快速 繁殖 技术 研究 和 技术 准备 时 期 (新 中 国 成 立 之 前 到 1970 年 ) 。 早 在 30 年 代 李 继 侗 等 就 曾 做 过 银杏 离 体 胚 的 培养 。 新 中 国 成 立 后 , 罗 士 韦 在 30 年 代 与 罗 宗 洛 一 起 开创 了 植物 离 体 根 培养 的 研究 , 随 后 在 幼 胚 培 养 及 石 刁 柏 与 苑 丝 子 葵 尖 培养 方面 进行 了 开创 性 探索 , 其 中 英 丝 子 葵 尖 培 养 成 花 现象 已 成 为 植物 组 织 培养 发 展 史 中 的 经 典 之 作 。 我 国 植物 组 织 培养 的 研究 在 很 长 一 段 时 间 内 仅 限 于 胡 葛 卜 、 番 茄 根 尖 的 培养 , 及 人 参 、 曼 陀 罗 愈 伤 组 织 培养 等 基础 性 研究 工作 . 70 年 代 初 才 重 新 在 上 海 植 物 生理 研究 所 内 得 到 部 分 的 恢复 。1973 年 建立 了 建兰 和 秋 兰 的 无 性 繁 殖 系 , 并 有 少 部 分 在 试管 内 开花 。 同 时 对 胡 萝卜 烟草、 人 参 外 植 体 的 脱 分 化 与 分 化 , 万 其 是 在 对 外 植 体 取材 和 培养 基 的 配方 方面 展 开 了 研究 。 2. 植物 快速 繁殖 的 起 始 期 , 或 称 “ 试 管 苗 ” 时 期 (1970 一 1980) 。70 年 代 , 随 着 花药 培养 和 单 倍 体育 种 的 兴起 , 参 与 这 项 工作 的 约 有 五 千 多 人 的 研究 队伍 和 一 千 个 研究 工作 单位 。 在 五 年 之 内 召开 了 六 次 全 国 性 有 关 组 织 培养 的 会 议 .1974 年 与 1977 年 在 广东 召开 了 两 次 全 国 性 花药 培养 会 议 。1974 年 、1975 年 与 1977 年 分 别 在 北京 、 上 海 、 兰 州 召 开 植 物 细 胞 培养 和 体 细 胞 杂交 会 议 。1978 年 在 北 京 又 召开 了 中 澳 组 织 培养 会 议 , 并 邀请 加 拿 大 、 德 、 英 、 法 、 芬 兰 、 朝 鲜 、 日 本 和 罗马 尼 亚 等 国 的 专家 参加 。 此 时 , 我 国 的 植物 组 织 培养 研究 得 到 了 壕 勃 发 展 ,100 余 种 植物 474 花药 培养 获得 单 倍 体 , 其 中 有 些 作物 已 培育 成 新 品种 , 如 烟草 、 水 稻 和 小 麦 等 。 同 时 对 培养 基 进行 了 改进 ,如 朱 至 清 等 人 的 N6 培养 基 已 被 国内 外 组 织 培养 研究 者 们 广泛 应 用 , 中 科 院 遗传 研究 所 的 马铃薯 简化 培养 基 简 便 实用 .组 织 培养 技术 已 进入 国际 先进 行列 .这 一 阶段 可 以 认为 是 植物 组 织 培养 技术 在 我 国 发 展 的 易 盛 时 期 。 当时 , 我 国 组 织 培养 无 性 系 的 快速 繁殖 被 称 为 “试管 苗 ”。 做 得 较 早 并 成 功 的 是 1974 年 , 北 京 中 科 院 植物 研究 所 的 陶 国清 等 人 与 内 蒙古 、 黑 龙 江 、 甘 肃 等 省 、 自 治 区 近 60 个 单位 协作 , 通 过 葵 尖 培养 、 快 速 育苗 、 病 毒 检测 , 获 得 无 病毒 的 马铃薯 苗 , 再 以 茎 段 进 行 快 速 繁殖 。 1978 年 , 罗 士 韦 担 任 广西 壮族 自治 区 的 科学 顾问 , 不 顾 高 龄 亲自 到 广西 指导 组 织 培 养 技术 , 并 举办 农业 生物 学 学 习 班 , 邀 请 国 内 知名 教授 如 北大 李 正 理 、 北 农 李 竟 全 和 华 南 师 大 潘 瑞 炽 等 前 往 授 课 , 并 由 上 海 植 物 生 理 所 的 同仁 指导 实验 。 在 广西 多 种 经 济 植物 , 如 甘蔗 、 核 树 、 罗 汉 果 、 金 花茶 等 进行 试管 繁殖 , 在 利用 组 织 培养 技 术 保存 种 质 资源 ( 金 花茶 等 ) 等 方面 亦 获得 显著 的 成 效 。 广 西 柳城 甘蔗 研究 室 的 曾 吉 恕 报道 , 用 6 个 甘蔗 品种 的 幼 叶 诱导 形成 胚 状 体 , 再 筛选 出 优良 的 无 性 系 , 种 植 试管 苗 达 30 000 m?。1980 年 由 农业 部 和 广西 壮族 自治 区 共同 投资 建成 我 国 第 一 个 柳城 甘蔗 试管 苗 工 厂 . 时 隔 不 和 久 , 桂 林 中 科 院 广西 植物 所 建立 起 第 二 个 有 规模 的 以 花卉 为 主 的 试管 苗 工 厂 。 这 一 时 期 进行 树 木 快 速 繁殖 种 苗 的 有 : 重庆 柑橘 所 王 大 元 等 培育 的 柑橘 、 甘 肃 农大 曹 孜 义 等 培育 的 葡萄 、 北京 植物 所 陈 维 伦 等 培育 的 毛 白 杨 和 山 新 杨 等 , 花 卉 方面 有 : 上 海 植物 生理 所 王 能 等 培 育 的 建兰 、 李 文安 等 培育 的 耐 阴 植物 及 上 海 园林 所 和 复旦 大 学 培育 的 香 石 竹 等 等 。 这 一 时 期 在 果树 、 花 卉 等 方面 均 育 成 “试管 苗 ”, 初 步 进 入 大 田 生 产 应 用 , 虽 未 形 成 很 好 的 经 济 效益 , 但 是 社会 效益 的 功绩 是 不 可 磨灭 的 。 3. 植物 快速 繁殖 开始 “工厂 化 生产 ”时 期 (1980 一 1990) 。 中 国 科 学 院 开 始 从 上 而 下 地 进行 有 计划 、 有 规模 的 组 织 , 并 将 此 研究 纳入 国家 重大 项 目 , 即 “六 五 ”“ 七 五 ” 攻 关 项 目 , 进 行 全 国 性 有 计划 的 协作 研究 , 为 这 十 年 全 国 的 快速 繁殖 形成 工厂 化 生产 起 到 了 承上启下 的 作用 。 中 科 院 组 织 有 关 研 究 人 员 赴 澳 大 利 亚 考察 植物 的 快速 繁殖 工作 。 在 所 考察 的 15 个 苗 转 中 , 每 个 苗 转 均 用 快速 繁 殖 进行 工 厂 化 生产 种 苗 。 在 此 启发 带动 下 ,中 科 院 广州 华南 植物 所 曾 匠 圳 从 澳大利亚 引进 “威廉 斯 ”等 香蕉 品种 试管 苗 , 建立 新 会 果苗 工厂 。 一 个 香 芍 的 不 定 芽 一 年 内 可 增殖 的 芽 数 为 16 777 216, 若 全 厂矿 房 面 积 为 5 000 ms? ,年 产 约 300 万 株 种 苗 。 试 管 苗 种 植 后 生长 迅速 且 同 步 , 发 病 率 低 而 产量 高 , 果 品质 优 , 大 小 适中 ,产量 比 常规 吸 芽 繁殖 的 种 苗 增加 30%% 一 50% , 销 售 价格 亦 比 吸 芽 繁 殖 的 果品 高 10%% 一 15%% .试管 苗 推 广 到 广东 、 福建 、 云 南 、 海 南 、 四 川 等 省 种 植 , 产 品 亦 销售 到 香港 、 日 本 。 此 后 在 广东 、 福 建 、 四 川 等 省 均 建 立 了 试管 苗 工 厂 。 这 在 当时 起 到 了 推广 示范 的 重要 作用 。 广 西柳 城 的 甘蔗 研 究 中 心 快 速 繁殖 新 品种 桂 糖 11 号 , 使 良种 推 广 时 间 由 10 年 缩短 成 4 年 , 大 大 加 速 了 新 品 种 的 推广 , 使 蔗糖 产量 猛 增 。 广 东 、 广 西 用 刚 从 国外 引进 的 巨 尾 核 杂交 一 代 ) 种 子 进 行 快 速 繁殖 ,年 产 达 百 万 苗 . 其 中 在 广西 壮族 自治 区 林 科 所 颜 幕 勤 组 织 领导 下 ,钦州 地 区 农 科 所 等 单位 将 快速 繁殖 的 试管 苗 移 栽 成 活 , 使 校 树 试管 苗 能 顺利 运输 上 山 定 植 , 达 到 了 当年 定植 三 年 成 材 的 效果 。 华 北 地 区 的 毛 白 杨 良 种 与 兴 城 果树 所 和 河北 农大 培育 的 苹果 十 砧木 的 试管 苗 的 生产 规模 , 也 均 达 到 百 万 苗 。 马 铃 暮 的 葵 尖 培养 生产 脱 毒 苗 技术 , 已 发 展 到 在 试管 内 诱导 形成 微型 昔 ( 直 径 3 一 5 mm, 重 量 5 g 左右 ) , 便 于 保存 和 运输 。 在 这 十 年 内 对 快速 繁殖 中 出 现 的 问题 进 行 了 研究 和 总 结 , 使 快速 繁殖 技术 逐渐 趋 于 完善 。 原 来 认为 试管 苗 的 形成 , 应 先 使 外 植 体 脱 分 化 形成 愈 伤 组 织 , 再 从 愈 伤 组 织 上 分 化 形成 芽 , 或 者 外 植 体 经 肥 状 体 的 分 化 途径 形成 大 量 的 试管 苗 , 然 而 这 两 种 分 化 途径 均 被 后 来 的 以 芽 繁 芽 的 途径 所 取代 , 这 是 由 于 组 织 培养 中 加 入 了 植物 激素 上 且 过 高 的 繁殖 系 数 引起 变异 给 研究 者 们 带 来 教训 。 如 香 共 试 管 苗 中 会 发 生 少数 试管 苗 种 植 后 不 易 挂果 现 象 , 从 胚 状 体 获 得 的 甘蔗 试管 苗 种 植 后 因 分 药 过 盛 , 需 多 次 分 株 移 栽 , 方 能 获得 可 种 植 的 种 苗 。1985 年 柳城 甘蔗 研究 中 心 进一步 研 究 甘蔗 腋芽 器 官 液体 培养 工厂 化 育苗 新 技 术 ,, 具 有 分 攻 多 〈 比 常规 多 30% 一 50%)、 成 葵 率 高 〈 比 原 种 葵 高 20% 一 35%)、 有 效 茎 数 多 、 遗 传 性 状 较 稳 定 等 优点 。 此 后 ,白化 苗 、 玻璃 苗 及 试管 苗 移 栽 成 活 率 低 等 技术 问题 , 均 逐 步 得 到 研究 和 解决 。 李 文安 在 快速 繁殖 研究 中 , 曾 总 结 出 植物 组 织 培养 的 十 种 分 化 芽 器 官 途径 , 并 提出 双子 叶 植 物 以 芽 繁 芽 (少数 也 可 用 花蕾 , 如 菊花 、 非 洲 菊 等 ) 或 短 枝 择 插 ; 单子 叶 植 物 仍 以 腋芽 为 快速 繁殖 的 主体 , 如 甘蔗 苓 节 芽 、 兰 花茎 尖 芽 〈 原 球 葵 ); 鳝 蔡 类 植物 以 鳞片 基部 芽 为 外 植 体 ; 木 本 植物 以 顶 芽 和 叶 芽 为 繁殖 主体 ; 低 等 植物 , 如 蕨 类 植物 则 以 孢子 或 根 状 荃 为 繁殖 体 , 外 植 体 上 能 直接 分 化 出 芽 者 , 如 海棠 等 , 也 可 采用 叶 基 部 为 外 植 体 。 4. 植物 快速 繁殖 进入 成 熟 阶段 ,又 称快 速 繁殖 的 工厂 化 时 期 (1990 年 至 今 ) 。 近 十 年 全 国 主要 大 城市 均 出 现 了 各 种 种 苗 公司 。 由 于 从 国外 〈 如 荷兰 、 以 色 列 、 法 国 ) 引进 各 475 种 自动 化 温室 及 大 量 应 用 保护 地 栽培 需要 特 定 优质 种 苗 , 使 采用 生物 技术 进行 大 规模 生 产 优质 种 苗 成 为 必然 趋势 。 上 海 、 北 京 、 广 州 、 昆 明 等 地 纷纷 出 现 了 种 苗 公 司 。 上 海 以 快速 繁殖 为 主体 的 种 苗 公 司 有 十 多 家 , 如 上 海 大 地 园艺 公司 等 。 它 们 生产 的 非洲 菊 、 香 石竹 、 丝 石竹 等 种 苗 畅 销 全国 , 部 分 外 销 。 北 京 的 锦绣 大 地 园艺 公司 、 海 花生 物 技术 开发 公司 均 以 快速 繁殖 结合 脱 去 病毒 与 单 倍 体育 种 技术 , 每 年 都 可 推出 几 个 新 品种 。 广 东 的 新 会 、 顺 德 果苗 公司 及 东莞 德 星 无 菌 培养 植 物 有 限 公 司 , 经 营 香 攻 、 甘 蔗 、 花 卉 、 冬 虫 夏 草 、 芦 蔡 与 观赏 叶 植物 种 苗 , 部 分 外 销 。 云 南 昆明 的 农 科 院 花卉 技术 开发 中 心 , 以 经 营 非洲 菊 、 满 和 天星、 兰花 为 主 , 另 外 , 云 南 还 有 专 以 兰花 为 主 的 园艺 公司 。 参考 文献 罗 士 过: 我 国 植物 组 织 培养 工作 的 进展 ,《 自 然 杂志 年 鉴 》, 上 海 : 科学 技术 出 版 社 ,1979。 李 文 安 : 植 物 细胞 分 化 及 试管 植物 , 见 : 余 叔 文 , 汤 章 城主 编 :《 植 物 生理 与 分 子 生 物 学 》, 北京 : 科学 出 版 社 ,37 一 52,1992。 李 文 安 : 植物 组 织 培养 的 快速 繁殖 及 工厂 化 生 产 ,, 见 : 许 智宏 主编 :《 植 物 生物 技术 》, 上 海 : 科学 技术 出 版 社 ,244 一 264,1998。 ( 李 文 安 周 荣 仁 ) 中 国生 物 学 史 研 究 (Study of History of Biology in China ) 在 中 国 , 用 近 现 代 生 物 学 的 知识 与 思想 研究 生物 学 发 展 历史 的 工作 开始 于 20 世纪 。 20 世纪 初 开 始 有 学 者 发 表 有 关 古 书 中 关于 动 植物 知识 的 研究 文章 。30 年 代 , 王 云 五 主 编 的 “百科 小 丛书 ”( 商 务 印 书馆 出 版 ) 中 , 有 植物 学 家 胡 先 对 编 的 《植物 学 小 史 》 (1931) 和 动物 学 家 刘 成 编 的 《动物 学 小 史 》 476 (1934) 。 这 两 本 书 都 是 根据 20 世纪 20 年 代 英 国 或 美国 出 版 的 关于 植物 学 史 和 动物 学 史 的 读物 翻译 编写 的 , 胡 先 驻 的 书 约 6 万 字 , 刘 威 的 书 近 5 万 字 ,, 内 容 主 要 介绍 20 世纪 以 前 生 物 学 发 展 的 简要 历史 。30 年 代 , 中 国 科学 社 还 出 版 过 中 国 科学 家 撰写 的 《科学 名 人 传 妨 其 中 有 不 少 是 20 世纪 以 前 的 西方 生物 学 家 。 另外 ,还 有 少数 西方 生物 学 家 传记 的 小 册子 。 40 年 代 初 ,生物 学 家 张 孟 闻 撰 文 谈 “中 国生 物 学 之 始 萌 ” 和 为 中 国 科学 社 生 物 研 究 所 成 立 20 周年 纪念 而 做 的 “中 国生 物 分 类 学 简 述 ”(《 科 学 》 月刊, 1943,1 期 ) 等 文章 , 既 有 古代 也 有 现代 的 内 容 。 1949 年 以 后 至 1978 年 ,我 国生 物 学 史 的 研究 主要 致力 于 中 国 古 代 生 物 学 史 。 这 是 因 为 我 国 老 一 辈 的 科学 家 中 有 一 些 热 心 于 中 国 古代 科学 史 研 究 , 如 竺 可 桢 、 叶 企 孙 、 刘 先 洲 、 梁 思 成 、 张 子 高 、 王 进 、 袁 翰 青 , 李 全、 钱 宝 宗 、 李 涛 、 钱 临 照 等 , 于 1949 年 中 华人 民 共 和 国 建立 之 初 , 就 积极 强调 这 一 领域 研 究 的 重要 性 。 1954 年 成 立 中 国 自 然 科学 史 研 究 委员 会 ,1957 年 1 月 在 中 国 科学 院 历 史 所 内 正式 成 立 中 国 科 学 史 研 究 室 。 在 这 种 情况 下 , 中 国 古 代 生 物 学 史 生 物 学 教学 与 研究 座 谈 会 的 教学 人 员 做 了 “关于 中 国生 物 学 史 ” 的 演讲 。 这 个 演讲 列举 中 国 古 代 典 籍 中 记载 的 有 关 生 物 学 知识 , 对 后 来 研究 中 国 古 代 生 物 学 史 的 工作 者 起 了 指引 的 作用 。 这 个 报告 稿 后 来 发 表 在 由 陈 桢 等 著 的 《关于 中 国生 物 学 史 》 一 书 中 〈 科 学 普及 出 版 社 ,1958) 。 该 书 还 收录 了 陈 桢 的 其 他 4 篇 文章 , 即 关于 进化 论 、 关 于 鸟 乘 同 穴 问题 、 关 于 “ 蜡 蛤 有 子 , 曙 赢 负 之 ”关于 化 石 起 源 等 在 中 国 古 书 中 的 记 载 和 认识 等 。 此 外 , 还 收录 了 方 宗 钻 、 邹 树 文 等 10 位 作者 的 关于 中 国 古 代 生 物 学 史 的 研究 文章 。 这 是 研究 中 国 古代 生物 学 史 的 第 营 本 囊 : 1978 年 以 后 ,科学 史 的 研究 工作 逐渐 活 牙 起 来 。 不 仅 是 中 国 古 代 生 物 学 史 , 中 国 近 现代 生物 学 史 和 世界 生物 学 史 , 尤其 是 20 世 纪 生 物 学 史 也 开始 有 人 研究 , 而 且 逐 渐 趋 于 活跃 , 这 是 因为 改革 开放 的 基本 国策 使 人 打 消 了 长 期 怕 被 批判 为 “崇洋 媚外 ”的 思想 顾 虑 。 原 来 属于 中 国 科 学 院 的 自然 科学 史 研 究 室 , 从 1958 年 以 后 改 归 独立 的 社会 科学 部 管 理 , 1976 年 研究 室 改 为 研究 所 , 1978 以 后 又 重 属 中 国 科学 院 。 同 年 成 立 了 近 现 代 科 学 史 研究 室 。 这 时 国家 整个 的 工作 重点 从 政治 运 动 转 向 生产 建设 , 研 究 所 和 各 高 等 院 校 的 工 作 重 点 也 转 为 研究 与 教学 .1980 年 10 月 中 国 科学 技术 史学 会 成 立 , 其 中 , 各 学 科 都 设 有 专门 委员 会 ,生物 学 史 委员 会 就 在 这 时 建立 。 80 年 代 初 ,《 自 然 科 学 史 研 究 》 和 《中 国 科 技 史料 ?两 种 专门 的 科学 史 期 刊 也 先后 创立 ,这 些 推动 了 科学 史 的 研究 与 学 术 活 动 。 中 国 古 代 生 物 史 学 术 研 究 和 交流 起 步 较 早 , 因 为 有 研究 机 构 为 后 盾 , 遂 有 一 定 的 积 累 。 在 学 会 成 立 之 前 的 1979 年 ,在 合肥 召开 了 第 一 次 生物 学 史 研 讨 会 。 参 加 会 议 的 有 六 老 十 大 , 除 科学 史 所 的 苟 萃 华 、 刘 昌 芝 、 张 秉 伦 外 ,还 有 西北 农学 院 的 昆虫 学 家 周 尧 、 微 生物 学 家 方 心 芳 、 遗 传 学 家 方 宗 四 、 汪 向 明 、 农学 家 梁 家 勉 、 药 学 家 楼 之 鹤 、 医 学 史学 家 傅 维 康 等 。 会 后 ,《 科 技 史 文 集 》 第 4 辑 (上 海 科 学 技术 出 版 社 ,1980) 专门 出 了 “生物 学 史 ” 专 辑 , 刊 登 了 这 次 研讨 会 上 宣读 的 25 篇 论文 , 内 容 主要 涉及 古代 典籍 中 有 关 动 植 物 志 、 分 类 、 利 用 , 昆 贝 , 鱼 类 ,植物 生理 , 遗传 , 内 分 泌 等 方面 的 研究 , 也 有 少量 涉及 农 、 医 方面 的 文章 。 这 一 领域 中 的 专著 也 陆 续 出 版 。 周 尧 的 《中 国 昆虫 学 史 》 (古代 ) (昆虫 分 类 学 报社 ,1980) 全 书 约 10 万 字 , 从 大 量 的 古籍 中 和 考古 发 掘 的 文物 资料 中 , 全 面 总 结 了 我 国有 益 昆 贝 , 如 药 用 昆虫 、 食 用 昆虫 等 的 利用 历史 , 蝗 虫 、 粘 虫 等 害虫 的 防 治 和 研究 的 历史 , 同 时 还 从 昆虫 学 的 角度 对 它们 进行 研究 。 这 本 书 早 在 1957 年 曾 以 “ 初 稿 ” 形 式 由 科学 出 版 社 出 版 ,1980 年 正式 出 版 后 , 又 被 译 成 英 、 意 、 德 语 和 世界 语 , 颇 得 国内 外 昆虫 学 界 的 好 评 。 自 然 科 学 史 所 的 苟 鞭 华 、 汪 子 春 和 自然 博物 馆 的 许 维 枢 等 著 的 《中 国 古 代 生 物 学 史 》 〈 科 学 出 版 社 , 1989) 是 对 古代 典籍 资料 中 有 关 生 物 学 知识 进行 了 较 长 时 间 的 研究 整理 而 编写 出 的 第 一 本 较 全 面 的 著作 。1999 年 , 动 物 学 家 郭 芷 与 李 约 瑟 、 成 庆 泰 合 著 《中 国 古 代 动 物 学 史 》 (科学 出 版 社 ,1999) , 全 书 90 余 万 字 , 是 收 集 古 代 有 关 动 物 知识 最 为 丰富 的 著作 .此 外 , 还 有 一 些 有 关中 国 古 代 生 物 学 史 的 著作 。 中 国 近 现代 生物 学 史 的 研究 起 步 较 晚 。 李 佩 融 、 备 庆 哲 、 黄 青 禾 、 黄 用 娥 合 编 的 《百家争鸣 一 一 发 展 科 学 的 必由之路 》( 商 务 印 书馆 ,1985) 是 一 本 关于 1956 年 8 月 青岛 遗传 学 座谈 会 〈( 见 “青岛 遗传 学 座谈 会 的 召 开 ”) 的 书 。 书 中 把 遗传 学 座谈 会 会 务 小 组 编 的 《遗传 学 座谈 会 发 言 记 录 》 (科学 出 版 社 , 1957, 内 部 发 行 ) 全 文公 开发 表 , 外 加 上 过 去 未 发 表 的 当时 任 中 宣 部 科学 处 处 长 于 光 远 在 会 上 的 两 次 发 言 稿 。 书 前 部 是 由 李 佩 珊 等 4 人 写 的 关于 这 次 座谈 会 的 历史 背景 和 基本 经 验 的 文章 , “座谈 会 发 言 记 录 ” 之 后 加 了 1956 年 会 后 报刊 上 发 表 的 有 关 这 次 会 议 的 报道 和 遗传 学 家 们 个 人 感想 的 文章 , 以 及 1956 年 黄 青 禾 根据 前 办 联 报刊 上 的 文章 加 以 研究 整理 , 以 “1935 一 1956 年 苏联 生物 学 界 的 三 次 争论 ”为 题 的 附录 。 这 是 一 本 既 具 学 术 性 、 历 史 性 , 又 具 政 策 性 的 书 , 引 起 国 内 外 学 术 界 的 重视 。 与 这 本 书 成 为 “姊妹 篇 ”的 《遗传 学 与 百家争鸣 》( 北 京 大 学 出 版 社 ,1996), 是 对 1956 年 青岛 遗传 学 座谈 会 的 追踪 研究 。 由 北京 大 学 任 元 彪 、 曾 健 、 周 永 477 平 、 蒋 世 和 编 的 这 本 书包 括 : 37 位 遗传 学 家 和 有 关 科 学 工作 者 围绕 青岛 遗传 学 座谈 会 前 后 情况 的 访谈 录 , 青 岛 遗 传 学 座谈 会 和 “ 双 百 方针 ”提出 30 周年 纪念 会 上 , 包括 于 光 远 、 鲍 文 奎 等 12 位 学 者 的 发 言 稿 , 及 几 篇 综述 文 章 和 历史 文献 。 这 两 本 书 合 起 来 是 对 “ 百 家 争鸣 ”的 昨天 与 今天 、 遗 传 学 在 我 国 发 展 的 曲折 历史 与 现状 的 一 个 较 清 晰 的 概述 。 现代 生物 学 史 研 究 的 另 一 重点 是 一 些 分 支 学 科 也 写 出 了 有 水 平 的 发 展 史 。 生 化 学 家 郑 集 的 《中 国 早 期 生物 化 学 发 展 史 〈1911 一 1949)》( 南 京 大 学 出 版 社 ,1989), 包 括 了 这 一 时 期 他 亲身 经 历 和 了 解 的 历史 情况 。 王 志 均 、 陈 孟 勤 主编 的 《中 国生 理学 史 》( 北 京 医 科大 学 、 中 国 协 和 医科 大 学 联合 出 版 社 , 1993) 和 《中 国 近 代 生 理学 六 十 年 ,1926 一 1986》( 湖 南 教育 出 版 社 , 1986) 是 在 当代 许 多 一 流 的 生理 学 家 共同 回忆 和 关心 下 编写 成 的 资料 详实 、 线 索 清 晰 的 当代 科学 历史 文献 。 书 中 特别 介绍 了 北京 协和 医学 院 的 生理 学 家 们 在 中 国生 理学 教学 与 研究 工作 中 所 起 的 重 要 作用 。 由 汪 振 儒 任 主编 、 中 国 植 物 学 会 编 的 《中 国 植物 学 史 》( 科 学 出 版 社 ,1994) 是 一 部 集 古 〈 占 全 书 不 到 1/3) 今 〈( 占 2/3 强 ) 中 国 植物 学 发 展 史书 籍 。 全 书 共 55 万 余 字 , 详细 介绍 了 中 国 古 代 植 物 学 知识 发 展 的 资 料 , 更 多 地 介绍 了 西方 植物 学 如 何 引进 及 其 在 我 国 发 展 的 历史 线索 , 博 得 生物 学 界 和 科 学 史学 界 的 好 评 。 王 思 明 、 周 尧 著 的 《中 国 近代 昆虫 学 史 〈1840 一 1949)》 (陕西 科学 技 术 出 版 社 , 1995) 是 王 思 明 做 周 的 研究 生 时 , 在 周 过 去 积累 的 资料 基础 上 , 进 一 步 收集 了 大 量 资料 , 加 以 研究 编写 , 并 经 周 阁 补充 修 改 后 完成 的 。 以 上 情况 可 能 有 遗漏 , 但 足以 说 明 , 中 国 近 现代 生物 学 史 研 究 已 经 引起 生 物 学 界 的 重视 。 世界 生物 学 史 的 研究 与 中 国 近 现 代 生 物 478 学 史 一 样 , 起步 也 较 晚 , 从 70 年 代 末 开始 有 少数 学 者 在 报刊 上 发 表 一 些 这 方面 的 文章 。 在 中 国 科 学 院 自然 科学 史 研 究 所 近 现 代 科学 史 研 究 室 编写 的 《20 世纪 科学 技术 简 史 》( 科 学 出 版 社 ,1985) 一 书 中 , 对 20 世纪 发 展 迅 速 又 影响 显著 的 遗传 学 ( 姚 德 昌 )、 生 物化 学 ( 李 佩 融 、 潘 承 湘 )、 分 子 生 物 学 和 细胞 生物 学 ( 李 佩 珊 、 潘 承 湘 )、 神经 生物 学 ( 郑 竺 英 、 王 敏 惠 ) 的 发 展 史 有 较 详 实 的 撰 述 , 同 时 对 19 世纪 生物 学 的 发 展 〈 王 敏 惠 ) 也 做 了 简要 的 介绍 。 这 本 书 的 医学 、 农 学 和 环境 科学 各 章 中 也 含有 一 定量 的 生物 学 史 的 内 容 。 由 李 佩 融 、 许 良 英 主编 的 该 书 第 二 版 〈 科 学 出 版 社 ,1999), 由 原作 者 作 了 较 多 的 修改 和 补充 , 并 增加 了 “ 李 森 科 事 件 和 20 世纪 科学 的 厄 运 ” 一 章 .。 这 本 书 得 到 国内 学 术 界 的 好 评 。 由 李 难 主编 的 《生物 学 史 》 “海洋 出 版 社 , 1990) 是 一 本 包括 古 、 今 、 中 、 外 生物 学 的 发 展 , 以 现代 世界 生物 学 史 为 主 的 著作 , 较 详细 地 介绍 了 这 门 学 科 发 展 的 全 狐 。 在 生物 学 史 的 工具 书 中 必 中 国 大 百科 全 书 。 生物 卷 》 (中国 大 百科 全 书 出 版 社 , 1991) 颤 括 了 相当 量 的 生物 学 史 的 内 容 , 不 但 许多 生物 学 分 支 学 科 都 有 各 自 的 发 展 史 , 还 有 3 个 关于 生物 学 史 的 大 条 目 : 1. 由 潘 承 湘 、 李 佩 珊 、 陈 昌 笃 、 全 如 成 撰写 的 “生物 学 史 ”;2, 由 荷 鞭 华 、 汪 子 春 、 葛 明 德 、 彭 奕 欣 撰写 的 “生物 学 史 (中 国 )”; 3. 由 李 佩 珊 、 潘 承 湘 、 苟 萃 华 、 汪 子 春 撰写 的 “生物 学 大 事 年 表 ”, 包 括 了 古 、 今 、 中 、 外 各 个 方 面 . 汪 子 春 主 编 的 (自然 科学 发 展 大事 记 " 生 物 卷 》( 辽 宁 教 育 出 版 社 ,1994) 中 , 各 条 目 内 容 较为 详细 , 可 供 研 究 者 参考 。 此 外 , 还 出 版 了 许多 生物 学 家 传记 的 工具 书 。 除 工具 书 外 , 还 出 版 了 少数 科学 家 传记 的 书 。 如 , 好 文 、 王 振 准 、 晓 戈 著 的 《 蔡 希 陶 传 略 》( 国 际 文化 出 版 公司 , 一 版 ,1993, 二 版 ,1996) 全 书 25 万 字 , 赵 功 民 著 的 《 谈 家 桢 与 遗传 学 》 (广西 科学 技术 出 版 社 ,1996), 全 书 30 多 万 字 。 两 本 书 分 别 详细 介绍 了 我 国 植物 学 家 获 希 陶 和 遗传 学 家 谈 家 桢 的 生平 和 科学 工 作 。 目 前 生物 学 界 像 这 样 的 科学 家 传记 书 还 不 多 见 。 此 外 ,我 国生 物 学 界 为 纪念 达尔 文 (1809 一 1882) 逝世 100 周年 , 于 1982 年 4 月 专门 召开 了 学 术 讨 论 会 , 会 后 出 版 了 《进化 论 选 集 》 (科学 出 版 社 ,1983) 。 内 容 包括 科学 院 院士 陈 世 阳 等 多 位 院士 和 知名 生物 学 家 的 研 究 论 文 和 一 些 科 学 史 工 作者 的 研究 文章 。 1989 年 5 月 ,为 了 纪念 我 国清 代 科 学 家 吴 其 溶 (1789 一 1847) 诞辰 200 周年 , 由 河南 省 科 学 技术 协会 、 中 国 科 学 史学 会 、 河 南 省 科技 史学 会 和 固 始 县 人 民政 府 联合 召开 了 学 术 讨 论 会 , 宣 读 论 文 近 70 篇 。 后 由 河南 省 科学 技 术 协 会 编 成 ( 吴 其 溶 研 究 》( 中 州 古 籍 出 版 社 , 1991) 。 该 书 对 其 生平 、 学 术 思想 和 其 具有 世 界 影 响 的 著作 《植物 名 实 图 考 》 进行 了 多 方 面 的 研究 。 图 考 收 载 的 植物 达 1 714 种 , 为 有 关 植 物 古籍 之 冠 , 而 且 制 图 精确 , 是 中 外 学 者 的 重要 参考 书 。 ( 李 佩 珊 ) 西沙 群岛 综合 海洋 科学 考察 (Marine Comprehensive Scientific 下 xpedition to the Xisha Islands ) 西沙 群岛 是 南海 中 靠 西北 面 的 一 群 珊瑚 岛 礁 ,, 由 23 个 岛 、7 个 沙洲 、5 个 暗礁 、6 个 暗 滩 组 成 。 东 和 群 为 宣德 群岛 , 或 称 “ 东 七 岛 ?, 即 赵 述 、 北 岛 、 中 岛 、 南 岛 、 石 岛 、 永 兴 和 东 岛 等 , 西 群 为 永乐 群岛 , 或 称 “ 西 八 岛 ?>, 即 甘泉 、 珊 瑚 、 金 银 、 琛 航 、 晋 卿 、 广 金 、 盘 石和 中 建 等 。 1909 年 5 月 ,广东 水 师 提 督 李 准 率领 水 师 官兵 、 官 商 、 测 绘 学 生 、 化 验 师 、 工 程 师 、 医生 等 170 余人 , 分 乘 “ 伏 波 ”“ 深 航 ” 和 “ 广 金 ”三 艘 军舰 到 西沙 巡视 勘察 , 对 西沙 群 岛 15 个 岛屿 进行 调查 、 测 绘 、 命 名 , 并 勒 石 坚 旗 。 1928 年 5 月 ,广东 省 政府 组 织 建 设 厅 、 实 业 厅 、 民 政 厅 、 第 八路 军 总 指挥 部 、 广 东 省 陆军 测量 局 、 中 山大 学 、 两 广 地 质 调查 所 等 单位 专家 共 15 人 , 由 中 山大 学 沈 鹏 飞 率领 , 乘 “ 海 瑞 ” 舰 于 22 日 由 广州 出 发 ,28 日 抵达 西沙 群岛 的 永 兴 岛 。 调 查 团 主 要 调查 了 永 兴 岛 、 石 岛 、 广 金 岛 和 琛 航 岛 。 调 查 内 容 包括 地 理 人 位置、 交通、 地形、 地质、 土壤 、 和 气候 、 海流 、 物 产 〈 动 植物 、 矿 产 ) 和 水 产 等 , 由 沈 鹏 飞 编写 了 “调查 西沙 群岛 报告 书 ”, 同 时 , 还 印 制 了 “西沙 群岛 图 ”。 两 广 地 质 调查 所 朱 庭 社 用 体积 法 算出 永 兴 岛 乌 数 的 原始 总 储量 为 22 万 一 35 万 吨 , 剩余 储量 为 17. 5 万 吨 , 并 在 该 所 年 报 (1928) 和 《中 国 地 质 学 会 志 》 (1929 年 第 2 期 ) 上 发 表 了 “西沙 群岛 乌 凌 ” 和 “广东 西沙 岛 鸟 数 之 积 储 ” 等 论文 。 中 山 大 学 化 学 系 分 析 了 鸟 数 沉积 的 成 分 。 省 民政 厅 方 新 发 表 了 “西沙 群岛 调查 记 ”, 提出 了 移 民 西 沙 群 岛 和 开发 西沙 群岛 的 意见 。 中 央 大 学 地 质 学 系 马 廷 英 于 1937 年 在 《中 国 地 质 学 会 志 》(17 卷 第 1 期 ) 上 发 表 了 “建造 珊瑚 礁 所 需要 的 时 间 ” 论 文 。 作者 根据 西沙 群岛 水 下 珊瑚 礁 所 覆盖 的 未 被 磨损 的 “永乐 通宝 ” 古 铜 钱 的 时 代 〈500 多 年 ) 和 十 铜钱 上 覆 有 1.5 m 厚 的 珊瑚 礁 层 , 推 断 西沙 群岛 珊瑚 礁 的 成 长 率 是 每 百年 约 长 0. 3 m, 即 每 年 约 长 3 mm。 1947 年 4 月, 中国 政府 对 西沙 群岛 进行 了 第 二 次 大 规模 的 学 术 性 调查 , 调 查 人 员 有 中 央 实 验 所 、 经 济 部 地 质 调查 所 、 资 源 委员 会 矿 测 所 、 中 央 研 究 院 植物 研究 所 、 地 磁 人 台 等 单位 的 专家 8 人 , 中 山大 学 生物 学 系 和 地 理学 系 教授 4 人 。 调查 人 员 乘 海军 “中 基 ” 号 479 登陆 舰 于 4 月 3 日 从 上 海 出 发 ,22 日 到 达 西 沙 永 兴 岛 , 在 永 兴 岛 、 石 岛 和 东 岛 共 调 查 了 10 天 。 专 家 王 本 芮 和 高 存 礼 在 《地 质 论 评 》 (1947 年 12 卷 ) 发 表 了 “西沙 群岛 磷 矿 ”一 文 , 据 其 估算 : 整个 西沙 群岛 的 鸟 凌 约 有 97 万 吨 。 1955 年 , 广东 省 水 产 厅 组 建 西南 沙 水 产 资源 调查 队 , 对 西沙 、 南 沙 和 中 沙 群岛 海区 的 渔场 进行 调查 。 派 出 生产 渔 轮 边 生 产 , 边 试 捕 调查 , 并 总 结 海南 岛 渔 民 长 期 的 生产 经 验 。 在 “西沙 群岛 水 产 资 源 调 查 报 告 ” 中 , 记 述 了 西沙 群岛 的 地 理 位 置 、 海 流 、 气 候 、 特 有 的 名 贵 水 产 资 源 , 如 海龟 、 海 参 、 麒 麟 菜 、 马蹄 螺 、 碎 碟 等 的 分 布 情况 、 采 集 季 节 及 方 法 , 提 出 开发 南海 诸 岛 渔 业 资 源 的 建议 。 1956 一 1959 年 , 中 国 科 学 院 动物 研究 所 、 中 国 科 学 院 海洋 研究 所 、 上 海水 产 学 院 曾 联合 进行 多 次 调查 。 中 国 科 学 院 海洋 研究 所 在 1956 一 1958 年 连续 三 年 对 西沙 群岛 采 集 了 大 量 标本 ,1975 一 1976 年 和 1980 年 继续 对 西沙 群岛 海洋 生物 进行 调查 和 研究 , 在 《海洋 科学 集刊 》 出 了 6 本 专辑 , 除 专辑 外 在 其 他 刊物 上 发 表 了 76 篇 论文 , 报 道 动物 1 200 种 〈638 个 新 记录 ,11 个 新 属 ,118 个 新 种 )、 植 物 440 种 〈1 个 新 科 ,2 个 新 属 ,40 个 新 种 ), 提 出 西沙 礁 栖 鱼 类 4 个 生态 类 型 , 阐明 西沙 群岛 珊瑚 礁 的 结构 属 印度 西 太 平 洋 一 种 过 渡 类 型 , 金 银 岛 和 东 岛 东北 面 礁 缘 是 由 和 孔 石 藻 和 集 沙 群 海 葵 大 量 覆盖 构成 的 。 该 项 成 果 于 1987 年 获 国家 自然 科学 奖 三 等 奖 。 此 外 , 1965 年 北京 自然 博物 馆 也 对 西沙 群岛 做 过 调查 。1973 年 , 海 南 行政 区 水 产 局 、 南 海水 产 公 司 、 海 南 水 产 研究 所 等 单位 组 成 联 合 调查 组 进行 了 大 量 的 工作 。 1968 年 海南 地 质 队 在 东 岛 、 永 兴 岛 打 了 五 口 井 , 深度 为 111. 8 m, 目的 是 寻找 地 下 水 资源 。1973 年 由 石油 工业 部 主持 钻井 , 钻 深 480 达 1 384. 68 m , 礁 体 厚 1 251 m, 目的 是 探 油 。 1983 年 海洋 地 质 所 在 西 琛 、 西 永和 西 石 钻 井 , 目 的 是 探 油 。 1973 年 起 , 中 国 科 学 院 南 海 海洋 研究 所 对 西沙 群岛 、 中 沙 群岛 及 其 邻近 海域 进行 了 多 次 综合 调查 。1978 年 , 以 “实验 ”号 调查 船 为 主 , 共 进 行 了 11 个 航次 的 综合 考察 , 航 程 共 3 万 多 海里 。 调查 项 目 包 括 海洋 地 质 、 海 洋 地 球 物理 重力、 磁力 测量 )、 海 底 地 形 地 狐 、 海 底 沉 积 、 水 文 、 气 象 、 化 学 、 生 物 以 及 岛 礁 地 貌 等 . 共 发 表 研 究 报告 和 论文 80 多 篇 ,并 选 出 22 篇 汇 成 《南海 海区 综合 调查 研 究 报告 (一 )》。1983 年 该 项 研究 成 果 获 中 国 科学 院 科 技 成 果 奖 一 等 奖 。 ( 陈 清 潮 ) 部 分 生理 学 家 同 分 类 学 家 、 形 态 学 家 的 论 战 〈An Argument between Some Physliologists and Taxonomilsts, Morphologists ) 1932 年 下 半年 起 至 1936 年 ,中 国 部 分 生 理学 家 同 分 类 学 家 、 形 态 学 家 断断续续 地 进 行 了 近 5 年 的 争论 。 国内 有 的 学 者 称 之 为 “ 实 验 派 ”与 “调查 派 ” 的 论战 。 生理 学 家 、 心 理学 家 汪 敬 申 于 1932 年 8 月 7 日 , 在 胡适 主编 的 《独立 评论 》 第 12 号 , 发 表 “中国 今日 之 生物 学 界 ”, 认为 世界 生物 学 发 展 趋势 是 重视 加 强 实 验 生 物 学 , 而 中 国 太 偏重 于 分 类 学 和 形态 学 。 这 是 中 国学 术 落 后 的 表现 ,是 一 种 不 健康 的 眼光 短 浅 的 策略 。 这 种 策略 定 于 几 个 人 研究 兴趣 的 偏向 。 泛 不 点 名 地 批评 了 中 国 分 类 学 与 形态 学 的 开拓 者 、 黄 基 人 。 同 年 8 月 28 日 ,植物 分 类 学 家 胡 先 卫 、 汪 振 侍 在 《独立 评论 》 第 15 号 上 , 分 别 发 表 “ 与 汪 敬 如 先 生 论 中 国 今日 之 生物 学 界 ” 和 “ 读 了 “中 国 今日 之 生物 学 界 ” 以 后 ”, 对 汪 敬 四 的 论点 提出 异议 。 以 后 ,生理 学 家 张 锡 钧 等 , 形 态 学 家 秉 志 、 张 景 钱 与 分 类 学 家 杨 惟 义 、 张 孟 闻 等 , 分 别 加 入 两 边 参 与 论战 。 部 分 生理 学 家 的 论点 : (1) 科学 的 发 展 一 般 是 先 描述 , 后 实验 。 实 验 生 物 学 呈 上 升 趋势 , 分 类 学 则 趋 于 衰 笑 。 理 论 上 和 应 用 上 的 许多 问题 的 解决 , 都 依赖 于 实验 生物 学 的 研究 。 世 界 生 物 学 上 的 重大 进步 与 突破 , 都 是 实验 生物 学 发 展 的 结果 。(2) 国内 人 力 、 经 费 偏 重 于 分 类 学 、 形 态 学 , 应 该 分 出 一 部 分 支持 实验 生物 学 .中 国 已 有 实验 生物 学 萌芽 , 如 有 意 提倡 , 进 步 就 会 快 得 多 。 部 分 分 类 学 家 、 ,形态 学 家 的 论点 : (1) 科 学 发 展 应 循序 渐进 , 西 洋 各 国 曾 经 经 历 了 逐 渐 发 展 秩 序 , 中 国 亦 不 能 例外 。 分 类 学 与 形 态 学 是 生物 学 的 基础 。 国 外 生理 学 研究 有 增 进 现象 , 但 分 类 学 、 形 态 学 的 工作 未 见 衰 退 , 而 且 已 开始 应 用 实验 方法 于 分 类 学 与 形态 学 研究 。(2) 就 国情 而 言 , 生 物 调 查 与 分 类 研 究 , 是 中 国生 物 学 发 展 与 生物 资源 利用 的 基 础 。 外 国人 对 中 国生 物资 源 持 有 异 心 , 中 国 的 生物 资源 应 由 中 国人 自己 研究 , 现 在 的 工 作 不 是 太 多 , 而 是 以 十 倍 于 今日 之 人 力 财力 尚 不 足以 应 付 。 中 国 科 学 落后 , 几 可 云 无 一 种 科学 不 重要 , 不 可 轻 为 论 列 就 为 首要 , 识 为 次 要 , 训 宜 奖励 , 训 宜 节制 。 一 些 非 生物 学 界 人 士 旁 观 论战 , 也 发 表 了 意见 。 翁 文 当 为 受 汪 敬 熙 攻击 的 秉 志 说 了 公道 话 :“ 像 秉 先生 一 类 工作 特别 发 达 , 足 可 证 明 他 的 工作 及 人 格 感化 力 之 伟大 。 如 果 他 方面 或 别 的 学 科 也 有 人 像 他 一 样 , 一 方面 努 力 工 作 , 一 方面 提 扒 后进, 当然 也 能 够 一 样 的 发 达 了 .” 他 指出 因 政 局 不 稳 , 国家 对 科学 发 展 没有 统筹 能 力 , 个 人 因素 决定 科学 方向 , 这 种 偏重 是 无 可 奈何 的 ,不 是 任何 人 的 过 失 。 这 场 论战 , 没 有 吸引 更 多 的 生物 学 家 参 加 , 论 战 无 结论 , 未 导致 生物 学 界 的 思想 混乱 。 ( 薛 攀 皋 ) 生物 自然 发 生 说 的 公开 辩论 (An Argument on Abiogenesis of Organisms ) 1933 年 6 月 ,在 广州 举行 了 一 场 有 关 生 物 自然 发 生 说 的 公开 辩论 。 论 战 的 一 方 是 中 山大 学 董 爽 秋 等 7 名 教授 , 另 一 方 是 光华 医 学 院 教授 罗 广 庭 。 罗 广 庭 自 称 于 1930 年 在 巴黎 大 学 学 成 归 国 后 , 经 3 年 研究 , 证 明生 物 可 以 不 依赖 “种 子 ” 也 能 自然 发 生 .他 宣称 : 巴 斯 德 学 说 被 推翻 了 , 达 尔 文 的 进化 论 失 去 了 根据 。 罗 广 庭 铅 印 了 “生物 自然 发 生 之 发 明 ” 广 为 散 发 ; 1933 年 3 月 和 4 月 , 还 先后 在 广州 《 民 日 报 》 和 上 海 《 东 方 杂 志 》 (第 30 卷 第 8 号 ) 发 表 “ 用 真 赁 实 据 来 答复 进化 论 者 ,并 在 广州 展览 会 展 出 “发 明 ”。 罗 广 庭 的 “发 明 ” 使 许多 中 学 生 认 为 既然 生物 会 自然 发 生 , 就 没有 必要 学 习 进 化 论 等 现代 生物 学 知识 。 有 识 之 士 给 《东方 杂志 》 指 出 罗 文 的 错 误 , 但 该 刊 不 予 刊登 , 却 选 发 了 一 篇 支持 罗 学 说 的 、 河 南大 学 生物 学 系 教 授 陆 选 之 文章 “用 最 新 结果 研讨 进化 论 ”。 对 这 种 不 正常 的 现象 , 巴 金 在 《中 学 生 》 杂 志 发 表 长 文 “ 关 于 生物 自然 发 生 之 发 明 ”, 呼吁 救 救 青年 , 同 时 无 奈 地 衰 叹 “有 谁 来 回答 这 个 要 求 呢 ?。 在 广州 , 大 学 生姜 哲 夫 对 罗 学 说 提出 质疑 , 换 来 的 却 是 刘 骂 。 于 是 , 中 山大 学 生物 学 系 董 爽 秋 、 张 作 人 、 朱 洗 、 费 鸿 年 , 地 质 学 系 张 席 袖 , 医 学 院 林 椿 年 、 池 正 等 7 教授 , 联名 上 书 中 大 校长 , 转 请 有 关 部 门 出 面 主持 公开 辩 论 和 公开 重复 实验 。 1933 年 6 月 27 日 , 教育 改革 委员 会 委托 土壤 学 家 邓 植 仪 在 中 山大 学 礼堂 主持 辩论 会 , 听众 达 千 人 . 在 罗 广 庭 介 绍 其 "发 明 ” 后 , 中 大 教授 就 学 术 论 点 、 实 验方 法 与 结果 一 一 481 质疑 , 罗 广 庭 均 无 以 回答 。 大 会 决定 由 会 议 主席 、 中 大 教授 与 罗 广 庭 三 方 各 推荐 3 名 专 家 组 成 “实验 生物 自然 发 生 监 督 委员 会 ” 主 持 公开 重复 实验 。 在 等 待 公开 实验 期 间 , 广 州 与 香港 新 闻 媒 体 发 表 祖 罗 评 论 , 并 攻击 中 大 教授 “已 无 能 , 而 嫉 人 之 能 ; 已 无 发 明 , 则 忌 人 之 发 明 ”, 指名 诬 茂 朱 洗 是 所 谓 的 “ 袜 狭 之 学 术 界 败类 ”。 公开 重复 实验 分 两 批 于 7 月 23 一 25 日 和 8 月 11 日 在 广州 市 卫生 局 检验 所 进行 。 由 罗 广 庭 自己 选 定 , 按 在 两 个 月 内 让 干 酷 虫 〈 一 种 节肢 动物 ) 自然 发 生 的 目标 和 方法 , 亲 自 操作 ,经 监督 委员 会 加 封 后 交 检 验 所 保管 。 第 一 批 实验 于 10 月 5 日 当众 启封 检查 , 88 支 试 管内 均 未 见 王 酷 虫 。 当 日 , 罗 广 庭 私自 取 走 第 二 批 实 验 的 全 部 试管 拒 不 交 回 。 监 督 委员 会 向 教育 改革 委员 会 报告 罗 的 自然 发 生 说 在 学 理 上 与 实验 上 均 无 根据 , 不 存在 价值 。 罗 广 庭 推荐 参加 监督 委员 会 的 两 名 专家 均 在 报 告 上 签名 。 与 其 说 这 是 一 场 学 术 论战 , 不 如 说 是 对 反 科 学 的 公开 鞭 扑 与 误 责 。 ( 巷 攀 振 ) 东沙 群岛 综合 海洋 科学 考察 (Marine Comprehensive Scientific xpedition to the Dongsha Islands ) 东沙 群岛 位 于 20*35' 一 21"10N,115?52/ 一 116*55' 下 , 是 南海 诸 岛 中 最 北 的 群岛 , 岛 礁 最 少 , 北 距 汕头 港 约 140 海里 , 西北 距 珠江 口 约 170 海里 。 系 由 东沙 岛 、 东 沙 礁 与 南 卫 滩 、 北 卫 滩 两 个 珊瑚 礁 滩 等 组 成 , 主 体 是 一 个 环 礁 。 它 地 处 大 陆架 外 坡 断 裂 带 交 汇 处 , 由 此 沿 断 裂 产 生火 山 , 形 成 发 育 的 基础 。 这 里 是 避风 锚地 和 重要 渔场 . 现 由 台湾 省 派兵 驻守 。 1935 年 春 , 原 广东 省 政府 建设 厅 农 林 局 委 拍 东沙 海产 管理 处 主任 梁 权 等 数 十 人 , 乘 “ 福 游 ” 舰 往 东沙 考察 。 胡 应 球 编写 了 “ 奉 派 调 482 查 东 沙 岛 报告 书 ”(《 桥 灯 》,1935 年 5 月 15 日 第 34 期 ), 详 细 记 述 了 东沙 岛 的 位 置 、 面 积 、 礁 坦 、 暗 礁 、 底 质 、 和 气候、 淡水、 物产 等 情况 , 指出 东沙 岛 是 一 片 平 沙 , 风 涛 险恶 , 湖 内 礁石 极 多 , 无 良好 锚 位 , 无 淡水 , 不 长 粮 , 但 对 气象 观测 、 海 产 渔 捞 极为 有 利 。 1936 年 , 中 央 大 学 地 质 学 系 马 廷 英 教 授 研究 了 在 东沙 岛 采 集 到 的 珊瑚 标本 , 在 《地 质 评论 )》 (1936 年 1 卷 第 3 期 ) 发 表 了 “ 造 礁 珊瑚 与 中 国 沿 海 珊瑚 礁 的 成 长 率 ”,, 认为 “化 石 与 现代 造 礁 珊瑚 内 部 构造 上 带 有 类 似 植物 年 轮 的 气候 成 长 现象 ”, 珊瑚 “成 长 率 受 海水 温度 的 影响 极 大 ”。 他 认为 ,可 测定 现代 珊瑚 与 化 石 珊瑚 的 成 长 率 , 并 据 成 长 率 推测 地 质 年 代 的 气候 。 1946 年 10 月 29 日 ,, 原 国防 部 、 内 政 部 、 联 勤 总 部 和 海军 派出 代表 前 往 接收 东沙 群 岛 , 并 勘察 建 碑 、 测 图 , 于 同年 12 月 12 日 完 成 接收 工作 。 1950 年 政府 将 东沙 群岛 原 有 之 气象 站 扩充 为 气象 台 , 由 原来 一 天 播放 气象 资料 2 次 改 为 4 次 , 并 报告 2 次 高 空气 象 。 1989 年 台湾 派 人 到 东沙 竖立 “南海 屏 障 ”。 1992 年 , 台 湾 派 人 前 往 东沙 岛 增 建 “ 汉 疆 唐 土 ”回廊 。 1994 年 6 月 20 一 24 日 ,由 台湾 派出 57 位 学 者 前 往 东 沙 群岛 进行 为 期 5 天 的 调查 。 在 东沙 群岛 记录 了 55 科 311 种 鱼 类 , 加 上 过 去 文献 中 记载 的 270 种 , 总 共 62 科 396 种 , 其 中 3 个 新 种 ,10 个 未 确定 种 。 记 录 了 石 珊 珊 13 科 34 属 101 种 , 八 放 珊 瑚 6 科 8 属 33 种 和 水 昕 珊瑚 1 科 1 属 3 种 , 共 记 录 20 科 43 属 137 种 珊瑚 , 其 中 以 4cropora spp. 和 Porzte spPp, 最 多 。 记 录 软 体 动 物 48 科 141 种 。 在 7 个 站 采集 底 栖 小 型 无 葫 椎 生物 , 其 总 平均 密度 为 50 殉 但 7 和 是 革 类 寺 密 水 度 000 重光 10 000 个 /m:? ,采集 了 144 种 海洋 植物 , 分 别 属于 18 目 37 科 绿 、 褐 、 红 藻 和 海草 .珊瑚礁 区 无 冰 椎 动物 已 记录 212 种 之 多 。 岛 上 维 管 束 植 物 有 110 种 , 乌 类 有 13 种 , 大 多 数 为 迁 移 性 乌 类 。 ( 陈 清 潮 ) 南沙 群岛 综合 海洋 科学 考察 (Marine Comprehensive Scientific 下 xpedition to the Nansha Islands ) 南沙 群岛 是 位 于 南海 最 南 ,范围 最 广 , 岛 礁 最 多 的 岛 群 。 它 北 起 雄 南 礁 〈11"55'N, 116"47' 了 ), 南 至 曾 母 暗沙 (3"57'44N, 112?16'25), 东 始 自 海 马 浴 (10"46'N, 117?"47' 下 ), 西 至 万 安 滩 (7?32'N ,109"30' 下 ) 。 东西 宽 905 km, 南北 长 887 km , 面积 706 800 | 1946 年 , 原 广东 省 政府 顾问 、 水 工 专家 麦草 瑜 〈1896 一 1995) 被 任命 为 接收 南沙 群 岛 专 员 , 率领 一 批 省 府 机 关 的 测绘 、 气象、 水 产 、 农 业 和 医学 科技 人 员 及 海军 进驻 西沙 . 南 沙 群 岛 舰 队 指挥 官 兼 管 进驻 南沙 群岛 海军 上 校 林 遵 , 以 及 空军 司令 部 、 后 勤 部 和 广州 行 辕 的 代表 、 内 政 部 方 域 司 、 测 绘 科 等 , 于 10 月 29 日 离 沪 ,12 月 12 日 晨 在 太平 岛 南 侧 泻 湖 抛锚 ,12 一 13 目 登 岛 工 作 , 14 日 下 午 巡 视 太平 岛 东 面 的 敦 谦 沙 洲 , 15 日 巡视 道明 群 礁 的 南 钥 岛 , 随 后 巡视 中 业 群 礁 的 中 业 岛 、 双 子 群 礁 的 南 子 岛 和 北 子 岛 , 循 原 航 路 复 经 中 建 岛 返 榆林 港 。 在 此 次 考察 中 , 测 绘 了 太平 岛 地 形 图 (1 : 10 000), 测 出 陆地 面积 0. 43 km”, 消除 了 岛 上 日 本 帝国 主义 侵略 遗迹 , 树 工 了 我 国 主权 碑 , 采 集 了 岛 上 地 质 、 生 物 等 样品 。 1947 年 , 原 工商 部 中 央 地 质 调 查 所 李 航 英 、 台 湾 大 学 地 质 学 系 郭 令 智 等 , 乘 海军 “中 业 ? 舰 于 5 月 21 日 抵达 南沙 群岛 的 太平 岛 进行 地 形 、 地 瑶 、 沉 积 、 矿 产 等 为 期 3 天 的 调 查 。 关 后 , 李 级 英 在 《地 质 论 评 》(1948 年 13 卷 ) 发 表 了 “南沙 群岛 太平 岛 地 质 概述 ”, 详 细 记 述 太 平 岛 的 地 理 位 置 、 交 通 、 地 形 、 地 质 与 磷酸 矿 的 成 因 、 成 分 及 矿 量 等 , 并 用 体 积 法 测算 全 岛 磷 酸 矿 储量 约 为 7.4 万 吨 。 郭 令 智 在 《台湾 地 质 学 报 》(1948 年 第 2 卷 ) 发 表 了 “中 国 南 沙 群岛 郑 和 和 群 礁 的 地 瑶 学 ”, 根 据 对 郑 和 和 群 礁 海底 等 深 线 图 的 研究 , 发 现 了 海 谷 和 海底 平原 , 认 为 这 些 地 瑶 是 该 地 区 下 沉 之 前 陆 上 侵蚀 所 造成 , 说 明 上 新 世 以 来 南 沙 地 区 有 升降 运动 。 1984 年 开始 ,经 国务 院 批准 , 由 中 国 科 学 院 南海 海洋 研究 所 跨 和 人 12"N 以 南 的 南沙 群岛 海域 进行 为 期 3 年 的 考察 , 出 版 了 《 曾 母 暗沙 一 一 我 国 南 性 综合 调查 研究 报告 》, 并 于 1987 年 获 中 国 科学 院 科 技 进步 奖 二 等 奖 。 由 于 国家 的 重视 和 支持 , 从 1987 年 起 ,南沙 海 洋 综合 科学 考察 纳入 国家 “七 五 ”“ 八 五 ”, 直至 “ 九 五 ”计划 .“ 七 五 ”期 间 由 中 国 科学 院 牵 头 ,“ 八 五 ”和 “ 九 五 ”期 间 由 国家 科 委 牵头 , 中 国 科 学 院 组 织 实 施 , 会 同 国家 计 委 、 教委 、 海 洋 局 、 农 业 部 、 石 油 部 、 国 家 测绘 局 等 近 40 个 单位 共 400 多 位 科技 工作 者 参 与 , 联 合 组 成 了 南沙 综合 科学 考察 队 , 对 南 沙 群岛 及 其 邻近 海域 的 调查 进行 了 15 年 、24 个 航次 的 调查 , 总 航程 10 余 万 千 米 ,, 遍及 整 个 南沙 海区 ,调查 了 28 座 岛 礁 以 及 水 道 、 油 气 资 源 、 生 物资 源 和 海洋 环境 特征 , 胜 利 完 成 “七 五 人 “ 八 五 ”的 计划 , 共 出 版 综合 研 究 报告 、 专 著 、 文 集 50 部 ,论文 1 000 余 篇 。 主要 成 果 有 :对 南沙 群岛 海区 的 国土 资源 、 油 气 资源 、 渔 业 资 源 、 科 学 数据 库 和 信息 资源 提供 大 量 应 用 基础 资料 , 在 环境 方面 , 对 海 区 地 瑶 、 礁 体 特征 、 礁 体 地 质 演化 与 古 环境 、 晚 第 四 纪 沉 积 与 环境 、 海 底 地 球 物 理 与 构造 地 质 研究 、 海 一 气相 互 作 用 、 水 团 与 环流 结 483 构 及 海流 数值 模拟 、 海 浪 数值 模拟 、 潮 汐 、 海 流 分 析 与 预报 、 内 波 细 结 构 、 物 理 参 数 的 时 空 变化 、 水 声 特性 、 海 洋 化 学 、 生 源 要 素 通 量 研究 、 海 区 环境 质量 以 及 区 域 自然 地 理 与 自然 区 划 等 方面 做 出 很 多 的 优秀 成 果 , 并 对 南沙 主权 和 权益 的 维护 提出 证 据 。 经 专家 鉴 定 , 其 成 果 总 体 上 处 于 国际 先进 水 平 , 部 分 研究 达到 了 国际 领先 水 平 。 这 些 成 果 已 在 生 产 、 军 事 、 科 研 、 教 学 等 方面 得 到 广泛 应 用 , 取得 显著 的 经 济 和 社会 效益 。 该 成 果 于 1993 年 获 中国 科 学 院 自然 科学 奖 一 等 奖 , 1997 年 获 中 国 科 学 院 科 技 进步 奖 一 等 奖 , 1999 年 获 国家 科技 进步 奖 二 等 奖 。 此 外 ,1987 年 5 月 15 日 一 6 月 6 日, 由 国家 海洋 局 指挥 , 南 海 分 局 组 织 实施 , 派 出 “向 阳 红 5” 号 , 航程 2 163 海里 , 调查 永 暑 礁 、 华 阳 礁 、 六 门 礁 的 地 形 、 地 质 、 水 文 、 气 象 、 化 学 和 生物 等 , 经 反复 研究 , 确 定 在 永 暑 礁 建立 中 国 南 沙 第 一 个 海洋 观测 站 。 1987 年 10 月 8 日 ~11 月 16 日 , 地 质 矿 产 部 第 二 海洋 地 质 调 查 大 队 “ 海 洋 4” 号, 在 南沙 群岛 海区 进行 综合 地 球 物 理 调 查 , 共 获 取 6 137.4 km 的 综合 地 球 物理 资料 , 在 曾 母 盆地 共 完 成 多 道 反 射 地 震 4 579.5 km、 重 力 测量 4 579.5 km、 磁 力 测量 4 440. 6 km, 测 深 4 579. 5 km 等 项 测 查 工 作 , 其 面积 约 19 万 km:?。 经 研究 认为 , 曾 母 盆地 东北 部 属于 南沙 地 块 , 西 南部 属于 加 里 曼 丹 地 块 , 两 者 是 始 新 世 末 至 早 渐 新 世 时 缝合 起 来 的 , 同 时 测 出 安南 志 陷 、 康 西 荔 陷 、 南 康 台地 等 均 为 良好 含油 气 远景 区 。 该 项 研究 至 今 仍 在 继续 , 并 取得 大 量 宝贵 实 测 资料 , 为 今后 南沙 油气 资 源 开 发 黄 定 了 坚实 基础 。 台湾 省 对 南沙 群岛 太平 岛 周 围 海 域 曾 进 行 过 多 次 调查 , 其 中 规模 最 大 是 在 1994 年 4 月 15 一 28 日 派出 30 位 研究 人 员 对 太平 岛 的 珊瑚 、 浮 游 生 物 、 底 栖 生 物 、 鱼 类 、 鲸 类 以 484 及 岛 上 乌 类 植被 作 了 全 面 调查 , 同 年 9 月 提 出 了 《南海 生态 环境 调查 研究 报告 书 》, 以 后 又 陆续 发 表 了 不 少 研究 成 果 。 〈 陈 清 潮 ) 李 森 科 主 义 对 中 国 遗 传 学 的 冲击 (The Shook of Genetics by Lysenkoism in China ) 在 中 国 , 首 先 信奉 李 森 科 主 义 的 是 乐天 宇 。1941 年 他 就 在 延安 发 表 了 “遗传 正确 应 用 之 商讨 ”一 文 , 批 判 西方 国家 根据 遗传 学 的 原理 培育 农作物 新 品种 的 方法 , 逐 步 推广 “ 李 森 科 主义 ”。 李 森 科 1948 年 在 原 全 苏 列 宁 农业 科学 院 会 议 上 的 报告 “ 论 生 物 科学 状 况 ”, 在 1949 年 后 就 被 译 成 中 文 , 大量 发 行 。 当时 中 国 大 学 生物 学 系 、 农 学 院 、 医 学 院 等 校 的 教师 都 必须 认真 学 习 。 乐 天 宇 在 北京 农 业 大 学 任 校 务 委员 会 主任 , 立 即 停 开 遗传 学 课程 , 另 开 新 遗传 学 课 〈 即 李 森 科 主 义 ), 还 计划 停 开 田间 设计 和 生物 统计 课程 。 教 师 们 一 方面 心怀 疑虑 , 一 方面 也 表示 愿意 学 习 李 森 科 的 有 关 著 作 。 如 留美 教授 李 景 均 (1912 一 ) 为 向 中 国 介绍 李 森 科 的 见解 , 与 他 人 合作 把 李 森 科 《 遗 传 及 其 变异 》 的 英文 本 译 成 中 文 , 于 1950 年 在 北京 出 版 。 因 遭 乐天 宇 冷遇 , 李 又 轨 转 美国 , 给 美国 遗传 学 会 去 言 , 望 能 被 招聘 , 美 国 《遗传 学 期 刊 》 第 41 卷 第 一 期 为 之 登载 题 为 “遗传 学 在 中 国 的 死 亡 ” 的 短文 。 乐 天 宇 不 仅 对 遗传 学 处 理 不 当 , 还 取消 专业 , 使 学 生 转 专业 、 转 系 , 同 时 造 成 农业 大 动 划 , 引 起 中 央 高 度 重 视 , 一 再 调 动 乐 天 宇 工作 , 并 对 之 展开 批判 。 到 1952 年 虽然 批判 乐天 宇 , 但 6 月 29 日 4 人 民 上 日 报 》 发 表 题 为 “为 坚持 生物 科学 的 米 丘 林 方 向 而 斗 争 ”, 号 召 “ 关 于 摩尔 根 主 义 对 旧 生 物 学 、 旧 遗传 学 的 影响 , 需 要 继续 展开 系统 的 批判 ”, 指导 思想 还 是 为 坚持 “ 米 丘 林 方 向 ”( 即 李 森 科 主 义 ) 而 斗争 。 文 章 的 主题 分 五 部 分 , 其 中 二 、 三 、 三 、 五 部 分 高 度 评价 了 李 森 科 的 “ 米 丘 林 生 物 学 ”, 说 “ 米 丘 林 生 物 科 学 是 自 觉 而 彻底 地 将 马克 思 列 宁 主 义 应 用 于 生物 科 学 的 伟大 成 就 ",“ 米 丘 林 生物 学 不 是 生物 学 中 的 一 个 部 门 , 而 是 生物 科学 的 根本 变革 ”, “ 米 丘 林 生 物 学 的 伟大 ,在 于 它 彻头彻尾 为 提 高 农业 生产 、 改 造 自然 服务 ”。 文章 要 求全 面 系统 地 贯彻 “ 米 丘 林 生 物 学 ”, 并 以 此 来 “ 改 造 生物 学 的 各 部 门 > “彻底 改造 旧 生物 学 、 细 胞 学 、 胚 胎 学 、 微 生物 学 等 生物 科学 的 各 个 部 门 ”。 文 章 同 时 要 求 “要 从 批判 旧 生物 学 、 旧 遗 传 学 的 工作 中 来 学 习 米 丘 林 生物 科学 ”, 批判 “摩尔 根 之 辈 的 关于 染色 体 理论 的 伪 科 学 ”和 “神秘 的 遗传 基因 ”,“ 大 学 生物 学 系 应 把 各 种 课程 彻底 地 加 以 改革 , 要 认真 地 把 纯 系 理论 加 以 彻底 批判 , 生 物 统计 、 生 态 学 等 部 门 的 有 害 部 分 也 要 予以 批判 ”等 等 .这 篇 文章 引起 各 方 高 度 重视 , 当 时 又 正 值 知识 分 子 思想 政治 运动 高 潮 , 一 些 知名 的 遗传 学 家 、 农 学 家 都 公开 做 检讨 。 大 学 遗传 学 课程 一 律 停 开 , 遗 传 学 研究 全 面 停顿 。 大 学 遗传 学 教师 改 教 其 他 课程 , 如 达尔 文 主义 等 。 这 种 状况 一 直 延 续 到 1956 年 青岛 遗传 学 座谈 会 吾 开 后 , 遗 传 学 才 同 李 森 科 主 义 取得 平等 的 地 位 。 此 外 , 当 时 发 生 了 几 起 因 听 了 李 森 科 追 随 者 意见 , 把 我 国 遗传 育种 学 家 多 年 来 积累 起 来 的 育种 原材料 全 部 筑 掉 的 事件 , 如 四 川 就 发 生 镑 掉 遗 传 育种 学 家 鲍 文 奎 的 多 倍 体育 种 田 的 事件 。 从 1950 年 起 , 有 相当 一 批 李 森 科 追 随 者 作为 前 苏联 专家 来 到 中 国 讲学 ,开讲 习 班 ,大 宣传 李 森 科 主 义 , 批 判 摩尔 根 遗 传 学 。 这 些 追 随 者 有 努 日 金 、 伊 万 诺 夫 等 。 听 众 中 除 学 生 外 ,还 包括 处 于 被 批判 地 位 的 遗传 学 、 农 学 和 生物 学 教师 。 另 外 , 国 家 还 选拔 一 批 大 学 生 和 青年 教师 到 前 苏联 学 习 李 森 科 主义 。 这 些 都 对 我 国 传播 李 森 科 主 义 , 批 判 遗传 学 起 了 很 大 的 推动 作用 。 参考 文献 社论 : 为 坚持 生物 科学 的 米 丘 林 方 向 而 斗争 , 《人 民 日 报 为 1952. 6. 29。 李 佩 珊 等 : 《百家争鸣 一 一 发展 科学 的 必 由 之 路 》, 北京 :商务 印 书馆 ,1985。 ( 李 佩 珊 ) 〈 Comprehensive Survey on Biological Resources of Tropical and Subtropical Areas) 中 国 的 热带 地 区 位 于 亚洲 热带 北 缘 , 处 于 回 亚 热带 过 渡 的 区 域 , 亚 热带 地 区 为 东亚 所 特 存 , 即 所 谓 季风 亚热带 区 域 , 中 国 占据 面积 最 大 , 也 最 具 代 表 性 , 与 西 面 的 地 中 海 冬 雨 型 亚热带 区 域 迁 遥 相 对 , 中 间隔 以 辽阔 的 海洋 和 荒漠 地 区 。 热 带 、 亚 热带 是 中 国 陆 地 生物 种 类 最 丰富 的 地 区 , 特 有 种 多 , 上 古老 的 残 遗 种 多 , 如 大 熊猫 、 银 杏 和 水 杉 等 。 这 两 个 区 域 的 东 半 部 是 中 国 经 济 的 发 达 地 区 。 20 世纪 50 年 代 以 前 ,有关 这 两 个 区 域 生 物资 源 的 调查 研究 , 只 由 某 些 单位 或 个 人 作 过 一 些 零 星 的 单 学 科 的 工作 。50 年 代 开 始 , 由 于 新 中 国 经 济 建设 的 要 求 , 迫 切 需 要 了 解 这 些 地 区 生物 资源 情况 , 以 便 作出 适当 的 发 展 规划 , 于 是 自然 资源 综合 考察 被 列 人 “ 国 家 12 年 (1956 一 1967) 科学 技术 发 展 远景 规 划 ”。 为 此 , 中 国 科 学 院 在 竺 可 桢 副 院 长 领导 下 , 专 门 组 建 了 自然 资源 综合 考察 委员 会 来 承担 此 项 任务 , 并 组 织 院内 外 有 关 研 究 单位 和 高 等 院 校 共 同 工 作 。 在 这 期 间 , 规 模 较 大 的 有 结合 华南 橡胶 宜 林地 西部 南水北调 \、 西 南 和 西藏 自然 资源 综合 考察 的 要 求 开 展 生物 资源 综合 考察 , 不 仅 收 集 了 大 量 宝贵 的 第 一 485 手 科 学 资料 , 填 补 了 边区 未 开发 地 区 生物 资 源 的 空白 , 而 且 为 区 域 生 物资 源 开 发 和 经 济 发 展 战备 决策 提供 了 重要 依据 。 此 后 还 结合 海南 农垦 、 中 南 各 省 区 典型 农业 区 域 规划 的 要 求 ,进行 更 深入 的 生物 资源 综合 考察 .1978 年 以 后 , 随 着 国家 经 济 改革 开放 的 发 展 , 又 迎 来 了 自然 资源 综合 考察 的 新 高 潮 。 除 了 继 续 对 藏 东南 地 区 进行 重点 生物 资源 综合 考察 外 ,80 年 代为 了 发 挥 亚热带 地 区 的 资源 优 势 , 促 进 区 域 综 合 农业 的 发 展 , 扩 大 了 对 南 方 山 区 生物 资源 的 综合 考察 , 对 东部 9 个 亚 热带 省 区 市 和 西南 四 省 一 市 的 丘陵 山区 生物 资源 利用 与 区 域 发 展 进行 了 综合 调查 研究 。 这 期 间 的 生物 资源 综合 考察 , 一 方面 着 重 于 详尽 地 收集 本 地 资料 , 另 一 方面 更 加 直接 地 为 区 域 国土 资源 整治 和 经 济 发 展 服务 , 并 选 择 了 一 些 有 代表 性 的 地 区 进行 典型 实验 示 范 , 遍 布 两 个 区 域 的 各 个 省 区 和 直辖 市 。 与 此 同时 ,保护 区 在 这 两 个 区 域 也 迅速 发 展 ,至 今 达 500 处 以 上 , 许 多 重要 的 保护 区 都 开展 了 更 加 深入 的 区 域 生 物资 源 综合 考察 , 为 保 护 区 的 建立 和 发 展 规划 提供 了 必要 的 资料 和 依据 。 海 洋 生 物资 源 的 综合 考察 此 时 也 在 莲 勃 地 开展 。90 年 代 以 来 , 这 项 工作 主要 结合 生物 多 样 性 的 保护 与 持续 利用 .生态 监测 、 全 球 变化 和 生态 示范 区 与 可 持续 发 展 实验 示范 区 的 建设 等 一 些 过 去 调查 不 够 的 区 域 和 重点 发 展区 域 继续 进行 ,并 采取 现代 技术 和 方法 , 如 遥感 下 测 和 地 理 信 息 系 统 等 开展 。 从 上 述 几 个 不 同 阶段 热带 、 亚 热带 生物 资源 综合 考察 的 特点 来 看 , 都 具有 鲜明 的 目 的 性 、 基 础 性 、 战 略 性 、 综 合 性 和 系统 性 。 主 要 成 就 表现 在 提交 了 大 量 的 考察 报告 、 地 方 开发 方案 、 实 验 研 究 总 结 、 研 究 专著 、 论 文 以 及 图 件 在 内 的 大 批 成 果 , 其 中 不 少 获 得 各 级 政府 和 部 门 的 奖励 。 调 查 研究 过 程 中 , 发 现 了 不 少 新 种 , 摸 清 了 物种 受 威胁 情况 , 提 486 出 了 许多 不 同 的 保护 措施 和 管理 办 法 , 对 物 种 进化 和 在 生物 链 的 相互 关系 方面 也 作 了 不 少 理论 阑 述 和 系统 分 析 总 结 ; 更 重要 的 是 培 养 出 一 批 科技 和 管理 专家 , 帮 助 不 少 地 区 建 立 了 科研 教学 机 构 , 推 动 了 科研 、 教 育 和 生 产 的 发 展 , 为 未 来 工作 葛 定 了 坚实 的 基础 。 这 项 工作 是 一 项 长 期 的 事业 , 随 着 可 持 续 发 展 战 略 的 实施 , 今 后 在 生物 多 样 性 保护 和 生物 资源 的 持续 利用 、 保 护 区 的 建设 和 有 效 管理 与 生态 示范 建设 等 任务 的 推动 下 , 例 如 生物 多 样 性 关键 地 区 的 科学 确定 、 生 物 多 样 性 编目 、 生 态 系统 关键 种 的 确定 、 基 因 资 源 的 开发 、 有 发 展 潜力 野生 物种 的 确定 及 其 合理 布局 、 次 生生 态 系统 的 恢复 和 重建 、 生 物资 源 的 清查 等 , 都 需要 开展 深入 一 步 的 生 物资 源 综 合 研究 来 完成 , 其 中 昆虫 、 土 壤 动 物 、 低 等 植物 、 微 生物 将 是 重点 调查 的 对 象 。 海洋 生物 仍 继续 开展 调查 研究 。 参考 文献 中 国 科学 院 , 国 家 计划 委员 会 自然 资源 综合 考 察 委员 会 : 自然 资源 综合 考察 研究 四 十 年 ,《 自 然 资 源 》,1 一 8,1997. 1。 云南 省 科学 技术 委员 会 等 :云南 生物 资源 开发 战略 研究 》, 云 南 : 科学 技术 出 版 社 ,1990。 陈 伟 烈 : 祖国 大 地 印 满 了 他 们 的 足迹 一 一 植物 研究 所 野外 工作 70 年 , 《中 国 科 学 院 植物 研究 所 建 所 70 周年 纪念 文集 》,118 一 126,1998。 宋 永昌 :关于 长 绿 阔 叶 林 名 称 和 类 型 划分 问题 , 《植被 生态 学 研究 》, 北 京 : 科学 出 版 社 ,1994。 ( 王 献 清 ) 中 国 动物 图 谱 编 辑 委员 会 成 立 (Founding of Editorial Committee of the Animal Atlas of China ) 1954 年 8 月 17 一 20 日 , 中 国 科 学 院 在 北 京 召 开 中 国 动物 图 谱 会议 , 对 《中 国 动物 图 谱 》 的 性 质 、 目 的 、 要 求 、 编 写 方法 、 组 织 等 问题 进行 讨论 , 确 定编 辑 方案 , 推 荐 编 委 会 人 选 。 同年 10 月 16 日 ,中 国 科 学 院 院 务 常 务 会 议 通 过 《中 国 动物 图 谱 编辑 委员 会 组 织 办 法 》 及 委员 名 单 。 该 办 法 规定 , 编 辑 《 中 国 动物 图 谱 》 的 目的 是 介绍 中 国 的 主要 动物 ,以 适应 国家 经 济 建 设 和 文化 建设 的 需要 。 编 辑 委员 会 由 王家 相 、 李 汝 祺 、 周 太 玄 、 秉 志 、 经 十、 陈 世 阳 、 陈 桢 、 张 笨 等 组 成 , 中 国 科 学 院 动物 研究 室 主任 陈 桢 和 编译 局 副 局 长 周 太 玄 分 任 主任 和 副 主 任 委员 。 其 工作 机 构 设 在 动物 研究 室 , 负 责 组 织 图 谱 编辑 的 各 项 具 体 工 作 , 中 国 科 学 院 昆 虫 研究 所 、 水 生生 物 研究 所 、 海 洋 生 物 研 究 所 协助 。 编辑 委员 会 成 立 后 ,确定 了 兰 椎 动物 、 无 兰 椎 动物 、 昆 虫 等 三 个 编辑 组 以 及 组 长 、 副 组 长 和 各 门类 主编 。1958 年 , 《中 国 动物 图 谱 》 的 《 鱼 类 》 分册 首 先 出 版 。 至 1999 年 , 已 出 版 《中 国 动物 图 谱 》27 册 。 参考 文献 《中 国 科 学 院 编 年 史 》(1949 一 1999) , 上 海 : 教 育 科技 出 版 社 ,1999。 ( 季 楚 卿 ) 胡 先 骊 的 《植物 分 类 学 简 编 》 出 版 和 随 后 的 批判 The Publication 4 Shnorz Cozrse 070 己 j/azat Tazozo7zy Written by Xian Su Hu and the Criticism of an Afterwards ) 1955 年 3 月 , 高 教 出 版 社 出 版 了 我 国 植 物 学 葛 基 人 之 一 胡 先 聘 著作 的 《植物 分 类 学 简 编 》。 书 中 在 讨论 物种 与 物种 形成 问题 时 , 批评 了 李 森 科 的 “科学 中 关于 生物 种 的 新 见 解 ”(1950 年 发 表 ,1952 年 前 苏联 《植物 学 杂志 》 最 后 一 期 上 刊登 了 两 篇 批评 李 森 科 关 于 物种 新 见解 的 文章 , 由 此 展开 了 一 场 大 论 战 , 并 扩大 到 李 森 科 主 义 的 其 他 方面 , 直 至 1956 年 春 第 一 次 把 李 和 森 科 赶 下 台 ) 。 胡 先 骗 的 批评 如 下 : 李 森 科 关 于 生物 种 的 新 见解 初 发 表 的 时 候 , 由 于 政治 力量 的 支持 , 一 时 颇 为 风行 。 接 着 便 有 若干 植物 学 工作 者 发 表 论文 来 支持 他 的 学 说 :报道 黑 麦 “产生 ”和 淮 麦 , 橡 胶 “ 产 生 ” 无 胶 蒲 公 英 , 作 物 “ 产 生 ” 杂 草 , 白 桦 “产生 ”水 杨 , 鹅 耳 棉 “ 产 生 ” 榜 , 松 “ 产 生 ” 枞 , 甚 至 向 日 著 “ 产 生 ” 寄 生 植 物 列 当 。 但 不 久 即 引起 了 前 苏联 植物 学 界 广泛 的 批 评 .1952 年 至 1954 年 各 个 专业 的 植物 学 家 先 后 发 表 了 成 百 篇 专门 论文 , 对 李 森 科 的 学 说 作 了 极其 深刻 的 批评 , 大 部 分 否定 了 他 的 论 点 。 前 苏联 《植物 学 杂志 》 编 辑 部 根据 大 量 论文 所 提供 的 资料 与 论据 , 发 表 了 一 篇 “ 物 种 与 物种 形成 问题 的 若干 结论 及 其 今后 的 任 务 ” 论 文 。 这 篇 论文 认为 “ 李 森 科 观 点 的 拥 护 者 犯错 误 的 最 主要 原因 在 于 实际 材料 的 局 限 , 以 及 没有 利用 关于 物种 及 物种 形成 的 极 其 不 同 并 且 相 当 具 体 的 知识 …… 他 们 进行 实 验 的 方法 水 平 很 低 , 研 究 不 够 精确 , 不 足 为 据 …… 李 森 科 忽视 了 祖国 和 外 国 研 究 者 的 已 有 一 切 经 验 , 显 示 出 他 以 不 可 容忍 的 虚无 主 义 的 态度 对 待 像 分 类 学 这 样 的 生物 学 部 门 ”。 这 篇 论文 还 指出 了 李 森 科 的 新 学 说 对 于 动 植 物 选 种 , 农 业 工 作者 与 杂 草 作 斗 争 , 开 垦 草 原 地 , 以 及 植物 学 、 资 源 学 、 森 林学 、 蔡 原 学 、 地 层 学 各 种 科学 实践 都 有 害处 , 因 而 必 须 予 以 根本 和 否认。 这 场 争论 在 近代 生物 学 史 上 十 分 重要 。 我 国 的 生物 学 工作 者 , 尤 其 是 植物 分 类 学 工作 者 必须 有 深刻 的 认识 , 才 不 至 于 被 引入 迷途 。 这 本 书 出 版 后 , 当 时 在 高 教 部 工作 的 前 苏联 专家 就 此 书 提出 “严重 抗议 ”, 说 “这 是 对 苏联 在 政治 上 的 污 藏 ”. 北 京 农业 大 学 有 几 位 教师 给 高 教 出 版 社 写 信 , 批 判 本 书 “ 有 严 重 的 政治 错误 ”, 并 按照 前 苏联 的 调子 , 指责 487 胡 诉 毁 前 苏联 共产 党 和 政府 , 反 对 共产 党 领 导 科 学 , 是 个 唯心 的 形而上学 的 备 德 尔 一 摩 尔 根 主 义 者 , 要 求 出 版 社 停止 出 售 该 书 并 进 行 检 查 , 要 求 胡 作 公开 检查 , 要 求 中 国 科 学 院 加 强 学 术 思想 批判 ,才能 领导 科学 界 前 进 。 那 时 “百家争鸣 ”方针 尚未 提出 , 中 宣 部 也 未 研究 学 术 上 的 是 与 非 , 仍 旧 按 着 过 去 “学 习 苏 联 ”"“ 学 习 李 森 科 ” 的 路 子 走 , 错 误 地 把 胡 先 聘 这 段 正 确 的 阐述 当做 严重 的 政治 错误 , 认 为 应 予以 批判 。 遂 与 中 国 科学 院 商 量 , 决 定 在 1955 年 10 月 28~31 日 召开 的 纪 念 米 丘 林 诞 展 一 百 周年 大 会 上 批判 胡 的 思 想 。 在 这 次 纪念 会 上 , 指 名 批判 了 胡 在 该 书 上 的 那 段 话 。 只 是 在 1955 年 11 月 1 日 《人 民 日 报 》 报 道 纪 念 会 的 文章 中 , 没 有 点 名 地 批 判 了 “ 反 米 丘 林 思想 ”。 胡 先 对 在 1955 年 6 月 中 国 科学 院 的 第 一 次 学 部 委员 大 会 上 , 没 有 当选 为 学 部 委员 ,与 这 件 事 有 一 定 的 牵连 . 胡 未 作 公开 检讨 。1956 年 青岛 遗传 学 座谈 会 后 , 有 关 领 导 人 向 胡 道 菊 。 他 的 这 本 书 也 获 得 允许 出 售 。 参考 文献 李 佩 珊 等 : 《百家争鸣 一 一 发 展 科 学 的 必 由 之 路 》, 北 京 , 商务 印 书馆 ,1985。 薛 攀 泉 : 乐天 宇 事件 与 胡 先 聘 事件 , 见 : 中 国 科 学 院 院 史 文 物资 料 征集 委员 会 办 公 室 ;《 院 史 资 料 与 研究 》,(1),1995。 ( 李 佩 珊 ) 中 国 科学 院 生 物 学 部 成 立 (Founding of the Department of Biology of the Chinese Academy of Sciences ) 为 了 加 强 对 全 国 科 学 活动 及 中 国 科 学 院 所 属 研究 所 的 学 术 领 导 , 1954 年 中 共 中 央 和 政务 院 批 准 中 国 科学 院 成 立 学 术 秘 书 处 , 租 选 科学 家 任 学 术 秘 书 , 分 设 物理 学 数学 化 学 488 部 、 生 物 学 地 学 部 、 技 术科 学 部 和 社会 科学 部 四 个 学 部 。 同 年 开始 学 部 筹建 工作 。 选 聘 学 部 委员 的 条 件 是 学 术 成 就 、 对 科学 的 推动 作用 与 忠于 人 民事 业 。 经 国务 院 批准 选 聘 的 中 国 科 学 院 学 部 委员 共 233 人 , 其 中 生物 学 方面 (包括 医 、 农 ) 60 人 。 1955 年 6 月 1 一 10 日 , 中 国 科学 院 学 部 成 立 大 会 在 北京 举行 。 大 会 主席 团 在 会 上 宣 布 经 推选 产生 的 四 个 学 部 的 主任 、 副 主任 及 常务 委员 名 单 。 生 物 学 地 学 部 主任 由 中 国 科 学 院 副 院 长 竺 可 桢 兼任 , 黄 汲 清 、 童 第 周 、 许 杰 、 陈 凤 桐 、 尹 鞠 励 任 副 主任 , 常 务 委员 22 人 , 生 物 学 方面 有 童 第 周 、 钱 崇 潮 等 13 人 。 学 部 工作 的 主要 任务 是 : 根据 国家 建设 的 需要 和 科学 发 展 规律 , 制 订 科 学 工作 发 展 规划 和 计划 , 检 查 计划 执行 情况 ;组 织 全 国 科学 力量 , 以 解决 国家 建设 的 重要 任务 ;有 计划 、 有 和 领导 地 采用 适宜 的 方式 组 织 学 术 批 评 和 讨论 , 召 开会 议 , 对 各 门 科 学 中 的 重要 理论 问题 和 对 国民 经 济 具 有 重要 意义 的 实际 问题 进行 讨论 。 大 会 闭幕 后 , 生物 学 地 学 部 于 11 日 召开 第 一 次 常委 扩大 会 ,根据 学 部 工作 的 任务 , 讨 论 决定 : 1. 按 学 科 分 为 动物 、 植 物 、 农 、 林 、 土壤 、 预 防 医学 、 医 学 、 地 质 、 古 生物 、 地 球 物理 、 地 理 六 个 组 , 由 常务 委员 分 别 领 导 ; 2. 对 第 一 个 五 年 计划 内 的 重点 发 展 工作 , 也 由 常委 分 学 科 负责 筹划 组 织 。 此 后 , 生 物 学 地 学 部 在 编制 十 二 年 1956 一 1967) 科学 规 划 , 评 审 第 一 届 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 等 方 面 做 了 大 量 工 作 。 1957 年 5 月 ,经 中 共 中 央 宣 传 部 批准 ,分 别 成 立 生物 学 部 和 地 学 部 , 生 物 学 部 由 童 第 周 、 林 包 分 任 主任 、 副 主任 。 从 此 , 生 物 学 部 在 编制 生物 学 规划 (1963 一 1972)、 审 议 中 国 科学 院 研 究 机 构 的 设置 与 调整 以 及 组 织 重 要 学 术 会 议 等 方面 继续 进行 工作 。 ( 季 楚 鲫 ) 《1956 一 1967 年 科学 技术 发 展 远景 规 划 纲 要 》 (生物 学 部 分 ) [Outlzzne of ZLomzg Razge Paz om 友 e Develozbpzazezt o 太 ,Sczezzce CQ Technzology 〈1956 一 1967) (Section of Biology) 1956 年 , 在 国务 院 领 导 下 制订 的 《1956 一 1967 年 科学 技术 发 展 远景 规划 纲要 》, 从 13 个 领域 提出 了 57 项 重要 的 科学 技术 任务 , 需要 各 个 科学 部 门 配 合 研究 解决 , 其 中 与 生 物 学 研究 相关 的 有 第 一 、 十 、 十 一 、 十 三 等 四 个 领域 中 的 自然 条 件 与 自然 资源 , 农 、 林 、 牧 、 医 药 卫生 , 及 现代 科学 中 兰 干 基本 理论 问题 的 研究 等 16 项 。 在 57 项 重要 科学 技术 任 务 中 , 带 有 关键 意义 的 科学 研究 重点 任务 有 12 个 ,其 中 与 生物 学 研究 有 关 的 有 黄河 、 长 江 综 合 开发 的 重大 科学 技术 问题 及 自然 科学 中 若干 重要 的 基本 理论 问题 等 两 个 , 生 物 学 方面 的 基本 理论 问题 是 蛋白 质 结 构 与 功能 、 遗传 的 规律 等 。 根据 国务 院 总 理 周恩来 的 指示 , 该 远景 规划 纲要 从 学 科 角 度 对 数学 、 力 学 、 物 理学 、 化 学 、 生 物 学 、 地 质 学 、 地 理学 、 天 文学 等 基础 学 科 作 了 规划 , 初 步 确定 了 这 些 学 科 的 发 展 方向 。 生 物 学 学 科 规 划 指 出 , 生 物 学 是 农 、 林 、 医 疗 等 科学 技术 的 理论 基础 。 生 物 学 以 植物 学 、 动 物 学 、 微 生物 学 、 昆 虫 学 、 人 体 及 动物 生理 学 、 植 物 生 理学 、 遗 传 学 、 生 物化 学 .生物 物理 学 和 土壤 学 为 发 展 重点 , 细 胞 学 、 心 理学 等 也 予以 相应 发 展 。12 年 内 的 发 展 方向 为 : 1. 通过 系统 的 调查 研究 , 积 累 生物 学 基本 资料 , 如 动 、 植 物 志 的 编 繁 , 植 被 、 土 壤 的 调查 , 形 态 、 生 态 的 研究 等 ;2. 研究 有 机 体 的 发 育 和 生长 、 结 构 和 功能 、 遗 传 和 变异 以 及 有 机 体 与 环境 的 关系 , 为 农业 和 医疗 事业 的 发 展 充实 理论 基础 ; 3. 用 现代 物理 学 、 化 学 的 理论 和 方法 , 研 究 有 机 体 的 细微 结构 、 代 谢 机 制 、 能 量 转变 以 及 外 界 因 素 的 影响 , 从 而 发 展 生 物 学 的 边缘 学 科 , 以 发 气 有 机 体 的 物理 化 学 机 能 , 使 生物 学 研究 更 加 深入 。 ( 季 楚 策 ) 青岛 遗传 学 座谈 会 的 召开 CConvoking of Qingdao Genetics Symposium ) 1956 年 8 月 10 一 25 日 在 青岛 召开 的 遗 传 学 座谈 会 是 为 了 纠正 学 习 前 苏联 李 森 科 反 遗传 学 的 错误 , 同 时 贯彻 中 国共 产 党 刚刚 提 出 的 “百家争鸣 ”方针 的 一 次 会 议 。 之 所 以 能 够 在 这 个 时 间 开 这 样 一 个 会 , 同 中 共 中 央 在 1956 年 上 半年 指导 思想 的 变化 有 关 。 首先 , 1956 年 2 月 14 日 在 前 苏联 共产 党 第 20 次 代表 大 会 上 , 替 和 鲁 晓 夫 做 了 秘密 报 告 , 揭 发 了 斯 大 林 大 搞 个 人 崇拜 的 错误 , 推 翻 了 斯 大 林 这 个 偶像 。 前 苏联 科学 界 在 1953 年 3 月 斯 大 林 逝 世 后 开始 松动 的 思想 更 趋 活 跃 , 反 对 长 期 受 斯 大 林 支 持 的 李 森 科 的 声浪 日 益 高 涨 。 终 于 ,在 1956 年 4 月 , 李 森 科 被 迫 辞 去 他 已 任期 20 年 的 全 苏 列 宁 农 业 科 学 院 院 长 的 职务 。 与 此 同时 , 前 苏联 科学 院 宣 布 恢 复 1940 年 被 捕 、.1943 年 死 于 狱 中 的 前 苏 联 植物 遗传 学 家 瓦 维 洛 夫 的 名 誉 , 并 筹备 出 版 过 去 未 能 出 版 的 大 量 瓦 维 洛 夫 的 著作 。 这 个 消息 很 快 由 来 我 国 参加 12 年 科学 规划 工 作 的 前 苏联 院士 齐 津 传 到 我 国 科 学 界 。 遗 传 学 界 知道 以 后 , 议论 纷纷 , 思想 活 牙 起 来 , 我 国 遗传 学 家 开始 说 出 了 多 年 不 敢 说 的 意见 。 还 是 1956 年 4 月 ,中 共 代 表 团 参加 东 德 统一 工人 党 代表 大 会 归来 后 给 毛泽东 的 报告 中 提 到 , 东 德 的 党 对 待 他 们 的 遗传 学 家 的 做 法 不 同 于 苏联 。 东 德 的 农 科 院 院 长 斯 多 倍 是 摩尔 根 派 的 育种 学 家 , 他 培育 出 的 品种 对 国 家 很 有 贡献 。 东 德 党 也 曾 劝 他 学 习 李 森 科学 489 说 , 并 让 他 去 前 苏联 参观 , 但 他 仍 坚 持 自己 的 观点 。 东 德 党 没有 强迫 他 改变 观点 , 仍 让 他 当 院 长 。 毛 泽 东 4 月 18 日 把 报告 批 给 中 共 中 央 宣 传 部 , 要 中 宣 部 讨论 这 个 问题 , 并 邀 请 中 国 科 学 院 及 其 他 有 关机 关 负 责 同 志 参加 。 1956 年 4 月 25 日 , 毛泽东 在 中 共 中 央 政 治 局 扩大 会 议 上 发 表 “ 论 十 大 关系 ”。 就 是 在 同一 个 会 上 , 毛 泽 东 于 4 月 28 日 提出 了 “ 百 花 齐 放 、 百 家 争鸣 ”是 发 展 艺 术 和 科学 的 根 本 方针 。5 月 2 日 , 毛泽东 又 在 最 高 国务 会 议 上 讲话 , 向 党 外 公开 了 这 个 方针 。 会 后 , 周 恩 来 作 了 传达 。5 月 26 日 陆 定 一 应 当时 担任 中 国 科 学 院 院 长 和 中 国文 学 艺术 界 联合 会 主 席 郭沫若 的 邀请 , 在 北京 中 南海 怀 仁 堂 向 科 学 和 文艺 工作 者 做 了 题 为 “百花 齐 放 、 百 家 争鸣 ”的 报告 。 在 这 些 报告 中 都 提 到 遗传 学 的 两 派 之 争 , 认为 过 去 那 种 支持 李 森 科 扳 、 压 制 摩尔 根 派 的 作法 是 不 对 的 。 陆 定 一 在 报告 中 , 还 强调 争鸣 要 以 研究 工作 为 基础 , 对待 不 同 的 学 术 意 见 , 要 采取 自由 讨论 的 方法 , 反 对 采取 行政 命令 的 方法 ;应 当 允 许 被 批评 者 进行 反 批评 ;强调 自然 科学 没有 阶级 性 , 反 对 贴 阶级 的 和 政治 的 标签 , 等 等 。 报告 做 后 不 久 , 陆 定 一 就 找 当 时 任 中 宣 部 科学 处 处 长 于 光 远 谈话 , 要 他 同 中国 科 学 院 和 高 等 教育 部 共同 商讨 , 如 何 针对 遗传 学 存在 的 问题 , 开 展 学 术 上 的 自由 讨论 。 于 光 远 同上 述 两 个 单位 的 负责 同志 商讨 后 , 决 定 在 8 月 份 由 中 国 科 学 院 和 高 教 部 联 合 主持 ,在 海滨 城市 青岛 召开 遗传 学 座谈 会 。 会 前 做 了 大 量 的 准备 工作 。 由 两 个 单位 负责 拟定 与 会 者 名 单 , 并 向 他 们 宣传 政策 , 解 除 他 们 的 思想 顾虑 。 中 宣 部 科学 处 负责 作 调 查 研究 , 会 前 写 出 《关于 米 丘 林 生 物 学 与 孟 德 尔 、 摩 尔 根 主义 论争 的 一 些 材料 》 小 册子 , 发 给 到 会 的 一 些 领导 同志 参考 。 材 料 由 科学 处 490 的 重庆 哲 、 黄 青 禾 、 黄 用 娥 三 人 编写 , 其 中 有 关于 前 苏联 的 历史 背景 的 材料 。 座谈 会 由 中 国 科学 院 生物 学 地 学 部 副 主 任 童 第 周 主持 ,包括 列席 的 和 会 务工 作 人 员 , 共有 130 多 人 参加 。 在 会 上 发 言 的 生物 学 家 共 53 人 ,中 国 科学 院 副 院 长 竺 可 桢 、 高 教 部 农林 教育 司 副 司 长 周 家 炽 、 中 宣 部 科学 处 处 长 于 光 远 也 都 到 会 。 在 生物 学 家 中 , 两 派 的 代表 人 物 李 汝 祺 、 谈 家 桢 、 余 先 党 、 李 竟 雄 、 祖 德 明 、 梁 正 兰 、 李 糯 等 都 出 席 了 会 议 。 座 谈 会 共 开 了 14 次 , 每 天 士 午 开 会 站 下 午 自 由 交谈 。 讨 论 的 专题 有 : 遗传 的 物质 基础 、 遗 传 变异 与 环境 的 关系 、 遗 传 与 个 体 和 系统 发 育 的 关系 以 及 遗传 的 研究 和 教学 等 。 在 会 议 的 第 一 天 和 会 议 中 间 , 于 光 远 作 了 两 次 较 长 的 发 言 。 他 针对 两 派 的 学 术 观 点 严重 对 立 的 状况 , 宣传 了 党 的 “百家争鸣 ” 方 针 , 强 调 学 术 工作 要 尊重 科学 事实 , 学 术 上 的 不 同 见 解 要 通过 自由 讨论 和 科学 实践 去 解 决 , 一 时 解决 不 了 的 问题 要 等 待 , 不 要 急于 作 结 论 , 在 讨论 中 要 吸取 对 方 的 长 处 等 。 他 宣布 全 部 摘 掉 过 去 强加 给 摩尔 根 遗 传 学 的 各 种 政治 帽子 , 阐 述 区 分 学 术 问 题 与 政治 问题 的 重要 性 。 他 还 明确 表示 他 不 赞成 李 森 科 的 “偶然 性 是 科学 的 敌人 ”的 哲学 命题 。 他 的 发 言 进一步 解除 了 与 会 者 的 思想 顾虑 , 活 跃 了 会 场 的 气氛 。 座谈 会 上 , 学 者 们 发 言 积极 而 认真 , 有 的 人 发 言 多 达 七 八 次 。 摩 尔 根 遗 传 学 的 学 者 们 理直气壮 地 陈述 自己 的 学 术 见 解 , 同 时 举 出 大 量 经 过 科学 实验 证 明 的 事实 。 李 和 森 科 铂 的 学 者 们 在 坚持 自己 观点 的 同时 也 批评 了 李 森 科 的 某 些 错误 。 会 议 气氛 热烈 , 摆 事 实 , 讲 道理 , 各 抒 己 见 , 畅 所 和 欲 言 。 这 是 几 年 来 第 一 次 两 派 学 者 坐 到 一 起 , 心 平 气 和 地 讨论 不 同 的 学 术 见 解 , 打 破 了 以 往 “ 一 家 独 鸣 ” 的 僵局 。 许 多 学 者 一 再 强调 , 百 家 争鸣 必须 建 立 在 科学 研究 的 基础 上 , 只 有 以 充分 而 有 力 的 科学 事实 作为 自己 学 术 见 解 的 依据 , 百 家 争鸣 才能 健康 地 开展 。 座谈 会 后 , 教 学 与 研究 的 大 门 向 摩尔 根 遗传 学 敞开 , 使 他 们 能 够 训 有 同 李 森 科 派 同 等 的 权利 , 虽 然 在 实际 工作 的 贯彻 中 阻力 还 不 小 。 因此, 许多 人 认为 这 次 遗传 学 座谈 会 是 贯彻 “百家争鸣 ”方针 的 一 个 典范 。 参考 文献 李 佩 珊 等 : 《百家争鸣 一 一 发展 科学 的 必 由 之 路 》 北京 : 商务 印 书馆 ,1985。 缆 育 之 , 刘 武生 :“ 百 花 齐 放 , 百 家 争鸣 ”的 提 出 , 见 : 任 元 彪 等 编 :《 遗 传 学 与 百家争鸣 》 北京: 大 学 出 版 社 ,1996 。 ( 李 佩 珊 ) 新 疆 科 学 考察 与 生物 科学 (Scientific Survey and Biological Science in Xinjiang) 新 疆 面 积 占 中 国 国 土 面积 的 1/6 ,但 在 这 样 一 片 广大 的 国土 上 , 在 很 长 的 时 期 , 生 物 科学 研究 却 近 于 空白 。20 世纪 50 年 代 以 来 , 新 疆 生 物 科 学 进入 了 一 个 快速 的 发 展 时 期 , 建立 了 相应 的 研究 机 构 , 在 高 等 院 校 开 设 了 相应 的 专业 , 植物、 动物、 微生物、 草原、 林 学 等 学 会 相继 成 立 ,形成 了 一 支 门类 较 齐 全 、 人 数 较 多 的 科研 队伍 。 在 新 疆 生 物 科 学 的 发 展 历程 中 , 大 量 的 全 区 性 、 区 域 性 、 综 合 性 、 专 题 性 科学 考察 , 发 挥 了 填补 空白 、 葛 定 基 础 的 作用 .。 其 中 , 重 要 的 考察 项 目 有 : 新 疆 综 合 考察 (1956 一 1960 和 做 新 疆 沙漠 考察 (1958 一 1959) 、 新 疆 重点 地 区 荒地 资源 综合 考察 (1975 一 1982)、 天 山 托 木 尔 峰 地 区 科学 考察 (1977 一 1978)、 罗布 泊 综 合 科 学 考察 (1980 一 1981)、 塔 城南 湖 自然 资源 综合 考察 (1981)、 准 噶 尔 沙漠 科 学 考察 (1981 一 1983)、 阿 尔 金山 自然 保护 区 综合 科学 考察 (1984)、 塔 里 木 河流 域 遥 感 资 源 综合 考察 (1981 一 1985)、 新 疆 资源 开发 和 生产 力 合理 布局 考察 研究 (1985 一 1989)、 青 藏 高 原 喀 喇 昆仑 山 一 昆仑 山地 区 科学 考察 (1987 一 1992)、 塔 克拉 玛 干 沙漠 综合 科学 考 察 (1987 一 1994)、 中 日 阐明 沙漠 化 机 制 合 作 研究 (1991 一 1995) 。 重要 的 专题 性 考察 有 时 马 野 骆驼 、 新 疆 鱼 类 资源 、 新 疆 植 物资 源 和 中 草药 资源 、 大 型 真菌 资源 、 珍 稀 濒 危 动物 等 项 考察 。 通过 大 量 的 科学 考察 , 对 新 疆 生 物 区 系 成 分 、 种 群 特征 、 分 布 规律 、 演 变 趋势 、 利 用 前 景 有 了 较为 全 面 和 完整 的 认识 , 积 累 了 相当 的 基础 科学 资料 , 培 养 造就 了 一 批 生物 学 科 高 层次 的 科技 人 才 , 为 新 疆 生 物 科 学 的 跨 世 纪 发 展 葛 定 了 基础 。 新 疆 综 合 考 察 ” 新 中 国 成 立 后 在 新 疆 首 次 举行 的 多 学 科 综 合 考察 , 由 中 国 科学 院 组 织 , 前 苏联 科学 院 给 予 了 大 力 支 持 , 队 长 周 立 三 。 考 察 队 设 有 植物 、 动 物 、 昆 虫 等 生物 学 科 的 专业 组 , 出 版 有 《新 疆 植被 及 其 利 用 》《 新 疆 鸟 类 和 兽 类 》 等 专著 。 秦 仁 昌 的 “关于 胡杨 林 与 灰 杨 林 的 一 些 问 题 ” 和 张 新 时 的 “ 东 天 山 森 林 的 地 理 分 布 ”两 篇 论文 , 首 次 对 新 疆 具 代表 性 的 植被 一 一 荒漠 河岸 林 和 山地 森林 进行 了 科学 阐述 与 分 析 , 前 苏联 科 学 家 A. 和 A. 尤 纳 托 夫 对 新 疆 植 被 某 些 生态 地 理 规律 的 系统 而 详尽 的 阐述 等 , 在 新 疆 植被 研究 中 具有 开创 性 意义 , 对 正确 认识 亚洲 中 部 和 中 亚 植物 区 系 具 有 重大 作用 。 通 过 考察 研究 ,首次 提出 新 疆 植 被 分 类 系统 和 原则 ,并 对 植被 型 进行 了 描述 , 首 次 提出 新 疆 植 被 分 区 的 原则 和 方案 , 在 草原 区 、 荒 漠 区 下 划分 了 11 个 植被 省 和 57 个 植被 州 。 新 疆 鸟 类 、 兽 类 和 昆虫 的 考察 研究 , 也 具有 填补 空白 的 意 义 , 为 新 疆 动物 状况 完整 的 认识 建立 了 初步 框架 。 491 新 疆 沙 漠 考 察 ”由 中 国 科 学 院 治 沙 队 对 被 称 为 “生命 禁区 ”的 中 国 两 大 沙漠 的 全 面 考察 , 对 沙漠 植被 的 生存 环境 及 其 防 沙 、 治 沙 意义 有 了 新 的 认识 , 为 新 疆 的 治 沙 工作 提 供 了 科学 依据 。 其 中 , 胡 式 之 对 亚 非 荒漠 区 最 重要 的 荒漠 植被 之 一 的 梭 梭 的 深入 研究 , 在 干旱 区 植被 研究 中 具有 重要 学 术 价值 。 天 山 托 木 尔 峰 地 区 综合 科学 考察 ”本 次 考察 系 在 我 国 高 山 考 察 中 第 一 次 进行 的 南 、 北 两 个 坡 面 的 全 剖面 考察 , 在 植被 垂直 分 带 研究 中 具有 独创 性 ;在 动 植物 的 栖息 、 分 布 和 植物 区 系 研究 中 的 许多 新 记录 、 新 发 现 , 为 证 实 天 山 的 隆起 在 南北 方向 上 起 屏障 作用 , 在 东西 方向 上 起 桥梁 作用 的 结论 , 提 供 了 科 学 依据 ;对 古生物 的 研究 , 为 确定 天 山 演 变 的 地 质 年 代 方 面 , 提 供 了 重要 的 参考 ; 发 现 了 大 量 新 种 , 对 昆虫 的 考察 , 仅 在 已 鉴定 的 种 中 即 发 现 新 种 42 个 ,对 真菌 的 考察 ,在 已 鉴定 的 217 种 真菌 中 发 现 新 种 1 种 ,国内 新 记 录 28 种 , 新 疆 新 记录 123 种 , 对 地 衣 的 考察 , 已 定名 的 有 67 种 、10 变种 、4 变型 地 衣 , 我 国 新 记录 即 达 23 种 、3 变种 、3 变型 。 青藏 高 原 喀 喇 昆仑 山 一 昆仑 山地 区 科学 考察 ”本 项 考察 是 自 20 世纪 70 年 代 初 开始 的 青藏 高 原 综 合 科 学 考察 的 组 成 部 分 。 本 区 是 阐明 青 藏 高 原 有 关 地 学 、 生 物 学 一 些 重要 问题 的 症结 所 在 , 是 研究 东 特 提 斯 形成 演变 及 板块 碰撞 机 制 的 关键 所 在 ,本 项 考察 研究 , 不 仅 将 促成 对 高 原形 成 演化 .自然 环境 变迁 、 生物 区 系 起 源 、 自 然 地 域 分 异 及 演变 趋势 等 重大 问题 认识 的 深化 与 完善 , 而 且 对 地 球 环 境 变化 的 研究 也 有 重要 意义 。 考 察 中 , 对 这 一 区 域 植 物 区 系 的 特征 有 了 新 的 认识 , 确 认 本 区 因 地 势 结构 的 独特 性 而 成 为 亚洲 荒漠 植 物 亚 区 和 青藏 高 原 植物 亚 区 之 间 的 一 个 重要 过 渡 地 带 ; 本 区 动物 种 类 数量 虽然 比较 贫乏 , 但 由 于 人 为 活动 影响 相对 较 小 , 原 始 的 自然 492 生态 仍 维持 在 较 好 的 状态 , 动 物 的 区 系 组 成 和 主要 生态 类 群 之 间 的 相互 关系 比较 协调 。 塔克拉玛干 沙漠 综合 科学 考察 ”本 次 考 察 是 对 这 一 中 国 最 大 沙漠 规模 最 大 、 学 科 最 多 的 一 次 综合 考察 。 生 物 学 科 的 考察 , 对 改 变 对 “死亡 之 海 ” 的 固有 认识 , 研 究 山 盆 关 系 和 沙漠 演变 具有 重要 意义 。 本 次 考察 , 对 沙漠 中 植物 、 动 物种 群 数量 和 生存 现状 有 了 量化 的 新 认识 ,提出 了 新 的 植被 和 动物 区 划 ; 首次 确定 本 区 植被 性 质 为 中 生 、 耐 盐 、 隐 域 分 布 和 不 稳定 的 植被 ; 应 用 和 发 展 了 “岛屿 生物 学 ”的 原理 和 科学 内 涵 ; 首次 在 沙漠 腹 地 进行 微生物 研究 , 采集 、 分 离 和 保存 了 200 余 个 菌株 , 发 现 了 一 批 耐 高 温 、 耐 守 养 的 特 殊 菌株 , 并 分 离 出 1 个 新 种 。 参考 文献 中 国 科 学 院 新 疆 综合 考察 队 , 苏 联 科学 院 地 理 所 :《 新 疆 维 吾 尔 自治 区 的 自然 条 件 〈 论 文集 )》 北 京 : 科学 出 版 社 ,1959。 中 国 科 学 院 登 山 科 学 考察 队 :《 天 山 托 木 尔 峰 地 区 的 生物 》, 新 疆 : 人 民 出 版 社 ,1985。 中 国 科 学 院 青藏 高 原 综合 科学 考察 队 ;《 喀 喇 昆 仑 山 一 昆仑 山地 区 自然 地 理 》, 北 京 : 科学 出 版 社 , 1999 。 夏 训 诚 , 胡 文 康 : 塔克拉玛干 沙漠 资源 与 环境 , 《中 国 科 学 院 院 刊 》(B),23 (8),1993。 ( 胡 文 康 潘 伯 荣 ) 中 国 的 自然 保护 区 (Nature Reserve im China ) 20 世纪 80 年 代 以 来 , 随 着 工农 业 生 产 的 迅速 发 展 , 对 自然 资源 的 过 度 利用 导致 了 环 境 恶化 和 资源 枯竭 ,水 旱 风沙 灾害 频繁 发 生 , 使 得 人 们 不 断 呼 吁 要 重视 自然 保护 问题 。 于 是 , 自 然 保 护 区 有 如 雨后春笋 般 地 出 现 , 其 发 展 从 20 世纪 50 年 代 庄 园 堡 垒 模式 , 经 历 70 年 代 多 功能 管理 模式 , 至 90 年 代 形 成 生物 区 域 规划 管理 模式 , 要 求 广 交 伙 伴 , 与 社区 实 施 共同 管理 , 利 益 公 平分 享 , 成 为 实施 可 持 续 发 展 的 基本 单元 。 简单 地 说 ,“ 保 护 区 主要 是 致力 于 生物 多 样 性 及 其 他 自然 和 文化 资源 的 管理 , 并 通过 法 律 和 其 他 有 效 手段 进行 管 理 的 陆地 或 海域 "这 里 扼要 地 介绍 它 的 发 展 过 程 。 1. 历史 的 回顾 ”尽管 中 国 古 代 便 有 了 朴素 的 保护 自然 和 自然 资源 的 思想 , 意 识 到 保护 和 利用 自然 资源 与 人 类 生存 发 展 的 关 系 , 设 立 了 专门 的 部 门 负责 管理 。 历 代 的 皇 家 园林 、 庙 宇 园林 、 禁 猎 区 、 禁 伐 区 、 村 庄 后 山 等 , 从 现在 的 观点 来 看 , 多 少 也 具有 保 护 区 的 性 质 , 客观 上 保护 了 一 部 分 自然 环境 , 保存 了 许多 物种 , 为 后 代 留 下 了 不 少 古代 劳 动人 民 保 护 自然 的 宝贵 经 验 。 但 是 , 作 为 科 学 概念 的 保护 区 的 建立 是 在 20 世纪 50 年 代 才 开 始 的 。1956 年 以 气候 学 家 竺 可 桢 为 首 的 一 批 生物 学 家 和 地 理学 家 在 第 一 届 全 国人 民 代表 大 会 第 三 次 会 议 上 提出 建立 保护 区 提案 之 后 , 同 年 10 月 在 第 七 届 全 国 林 业 会 议 上 , 在 14 个 省 区 划 定 40 多 处 自然 保护 区 , 并 制订 了 相应 的 法 律 和 管理 条 例 。60 年 代 , 保 护 区 的 数量 没有 太 大 的 发 展 , 但 是 , 已 建立 的 保 护 区 得 到 了 一 定 的 充实 。70 年 代 开 始 , 由 于 联合 国人 类 环境 会 议 的 召开 , 大 大 促进 了 人 们 对 环境 保护 重要 性 的 认识 , 也 就 把 自然 保 护 与 自然 保护 区 的 建设 进一步 推动 起 来 。80 年 代 , 中 国 的 改革 开放 政策 不 断 发 展 , 对 保 护 区 事业 也 产生 了 巨大 的 影响 , 国 民 经 济 和 社会 发 展 规划 中 明确 提出 建立 保护 区 网 的 任 务 . 近 20 年 来 , 保护 区 的 数量 大 增 , 截至 1999 年 底 已 达到 1 146 处 , 占 国土 总 面积 的 8.8%%, 风景 名 胜 区 和 和 森林 公园 等 还 未 计算 在 内 。 目 前 还 在 不 断 发 展 中 ,年 平均 增长 率 在 36%% 以 上 , 呈 现 了 快速 发 展 的 格局 。 但 是 , 也 应 该 看 到 , 在 数量 上 特别 是 在 质量 上 , 自 然 保 护 区 都 远 不 能 适应 国家 经 济 建设 和 文化 、 科 学 事业 发 展 的 需要 。 人 们 对 保护 区 的 性 质 和 作 用 还 缺乏 充分 的 了 解 , 没 有 真正 把 它 看 作 是 经 济 建 设 和 社会 发 展 的 一 个 不 可 缺少 的 组 成 部 分 , 因 而 国家 没有 专门 的 经 费 和 明确 的 任 务 与 要 求 , 缺 乏 统一 的 监督 和 检查 , 不 少 保 护 区 还 处 在 勉强 维持 或 有 名 无 实 的 情况 志 5 2. 现 况 和 问题 ”应 该 说 , 当前 中 国保 护 区 的 网 络 已 经 形成 , 各 个 自然 区 域 都 形成 了 比较 完整 的 布局 , 各 个 主要 生境 类 型 、 生 物 多 样 性 关键 地 区 和 特有 种 集中 分 布地 区 都 建 立 了 相应 的 保护 区 。 保 护 区 的 类 型 也 是 多 种 多 样 的。 但 对 它们 的 性 质 和 管理 途径 知之 其 少 , 难 以 发 挥 其 多 功能 的 作用 。 由 于 缺乏 有 效 管 理 , 每 一 个 保护 区 都 处 在 不 同 因素 威胁 之 中 ,资源 保护 和 持续 利用 问题 未 能 真正 解 决 。 归 纳 起 来 , 下 列 因 素 是 主要 的 : a, 边界 没有 明确 划 定 ,缺乏 法 律 的 保护 ; b. 偷 砍 偷 猎 ; c. 旅游 的 影响 ; d. 修建 道路 、 水 利 设施 和 房屋 建筑 的 影响 ; e. 开矿 的 影响 ; f. 大 气 和 水 污染 的 影响 ; g. 盲目 移居 ; h. 过 度 放牧 和 垦 殖 ;i., 火灾 的 影响 。 如 果 上 述 都 是 一 些 客观 原因 的 话 , 那 么 , 最 关键 的 是 管理 者 管 理 不 善 的 主观 原因 , 诸 如 组 织 不 健全 、 发 展 方向 不 明确 、 缺 乏 必 要 的 经 费 和 切实 可 行 的 管理 办 法 .与 当地 政府 和 社区 关系 不 协调 、 工 作 人 员 主 观 能 动 性 未 能 充分 发 挥 等 是 急需 解 决 的 问题 。 3. 管理 类 型 和 级 别 的 划分 “保护 区 和 其 他 任何 分 类 对 象 一 样 , 由 于 划分 的 目的 和 要 求 不 同 , 所 根据 的 原则 是 不 一 样 的 , 划 分 的 原则 不 同 ,所 得 出 的 名 称 和 系统 也 就 有 别 。 各 种 分 类 系统 不 但 不 相互 排斥 , 相 反 却 是 相 互补 充 的 。 当 前 多 种 多 样 保 护 实体 迅速 发 展 , 从 不 同 角度 把 它们 分 门 别 类 , 理 顺 彼此 的 相 互 关 系 和 异同 , 才 能 进行 有 效 的 管理 。 可 有 493 下 列 四 种 划分 : 按 管 理 归 属 划分 的 保护 区 类 型 , 按 管理 级 别 划分 的 保护 区 类 型 , 按 保护 的 主要 对 象 划分 的 保护 区 类 型 ;, 按 管理 的 目 的 划分 的 保护 区 类 型 。 从 以 上 的 划分 可 以 看 出 , 保 护 是 保护 区 的 共性 , 但 由 于 保护 区 本 身 的 条 件 以 及 建立 的 目的 和 要 求 不 同 , 也 有 其 独特 性 和 差异 性 , 人 允许 人 为 干扰 的 方式 和 强度 也 就 有 别 。 多 种 多 样 保护 区 的 出 现 并 不 是 偶然 的 , 它 是 经 济 建 设 和 社会 发 展 过 程 中 的 产物 , 是 管理 自然 资源 的 要 求 , 彼 此 不 能 代替 , 彼 此 之 间 应 有 一 定 的 数量 比例 , 不 同 时 期 强调 某 种 类 型 保护 区 的 建设 也 是 必 要 的 。 4. 管理 体制 ”当前 , 中 国保 护 区 的 管理 体制 简单 地 说 是 统一 协调 、 分 散 管理 的 方针 。 统一 协调 机 构 为 国家 环境 保护 总 局 , 负 责 统 一 管理 、 指 导 、 监 督 和 立法 等 , 本 身 也 拥有 和 管理 一 些 保护 区 。 分 散 管 理 , 则 森林 和 野 生动 物 属 林业 部 , 草 原 、 荒 漠 、 农 田 和 淡水 水 域 属 农业 部 , 地 质 和 自然 遗迹 属国 土 资源 部 , 风 景 名 胜 区 和 自然 与 文化 遗产 地 属 建设 部 , 海 岸 和 海域 属 海洋 局 , 文 化 景观 和 文化 遗产 地 属 文化 部 。 这 种 管理 体制 表面 看 来 好 像 各 得 其 所 , 十 分 协调 , 但 由 于 负责 统一 协 调 的 部 门 没有 财政 支配 权 , 缺 乏 权 威 性 , 集 中 领导 力量 薄弱 ;而 分 散 管理 部 门 不 够 广 , 也 不 够 放手 , 还 是 集中 在 中 央 主 管 部 门 , 地 方 政府 、 社 区 、 非 政府 组 织 、 公 私企 业 和 企业 家 等 还 很 少 参 与 。 看 来 , 专 门 建立 一 个 有 权 威 性 的 主管 部 门 ,由 国家 投入 足够 的 资金 , 集 中 领导 , 充 分 发 挥 各 方面 积极 性 , 在 统一 规 划 指 导 下 , 通 过 委托 、 承 包 、 贷 款 、 合 股 和 出 售 等 分 散 管理 ,并 把 它 列 为 一 项 投资 项 目 , 鼓励 国内 外 热心 自然 保护 事业 的 集团 和 个 人 投资 管理 , 是 完全 合乎 时 代 潮 流 的 。 5 今后 工作 重点 5.1 提高 主管 部 门 的 管理 能 力 和 保护 区 494 的 管理 水 平 : 首先 要 完善 管理 机 构 , 提 高 组 织 能 力 , 大 力 发 展 信息 系统 管理 。 其 次 , 要 选择 一 些 保护 区 进行 有 效 管理 试点 , 成 立 示 范 点 , 政 府 要 亲自 过 问 , 进 行经 验 交流 , 5. 2 继续 扩大 保护 区 网 , 达 到 占据 国土 面积 10%% 左 右 , 并 要 均匀 分 布 。 把 生物 圈 保 护 区 管理 模式 列 人 国家 保护 区 发 展 规划 中 去 , 实 行 保 护 和 发 展 密切 结合 的 指导 方针 。 5. 3 通过 区 域 规划 的 制订 , 使 保护 区 和 其 他 土地 类 型 一 样 , 严 格 制订 发 展 规划 和 管 理 途 径 。 5. 4 对 保护 区 进行 生态 和 经 济 评价 , 把 经 济 手段 应 用 到 自然 保护 事业 中 去 , 以 贷款 数值 估价 自然 资源 直接 和 间接 利用 的 价值 。 5.5 加 强 校 内 外 自然 保护 教育 和 宣传 工 作 , 编 写 系 统 教 材 和 宣传 材料 , 办 好 必要 的 刊物 和 报纸 。 5.6 制订 保护 区 法 和 受 威 胁 物 种 保护 法 , 使 保护 区 的 建立 、 管 理 、 经 费 、 资 源 保 护 和 利用 等 都 有 明确 的 法 律 规定 , 并 严格 执行 。 5.7 扩大 财政 来 源 渠 道 , 特 别 是 要 争取 社会 各 界 人 士 的 支持 和 帮助 , 要 成 立 相 应 的 群众 组 织 开 展 此 项 工作 。 5. 8 加 强 与 当地 社区 的 密切 合作 , 要 使 他 们 得 益 , 吸 收 他 们 参与 各 项 工作 , 帮 助 他 们 规划 土地 合理 利用 , 避 免 保 护 区 成 为 大 面 积 栽培 景观 中 的 孤岛 。 5. 9 把 保护 区 建设 成 为 生物 多 样 性 的 研 究 与 利用 的 战略 基地 , 成 为 实施 可 持续 发 展 战略 的 基本 单元 。 5. 10 促进 保护 区 有 效 管理 的 国际 合作 , 姊妹 保护 区 和 器 界 保护 区 的 建立 是 行 之 有 效 的 合作 好 形式 。 现代 世界 经 济 发 展 空前 混乱 , 到 处 兆 望 改革 , 赞 扬 过 去 的 勤俭 、 持 续 利 用 资源 的 美 德 , 期 待 科 学 地 管 好 地 球 , 建 设 持 续 社 会 新 的 生活 模式 。 保 护 区 将 在 其 中 起 着 举足轻重 的 作用 , 保 护 区 的 观点 在 各 个 方面 都 能 起 示 范 作 用 , 并 已 提供 了 具体 的 范例 。 参考 文献 王 献 溥 :《 自 然 保 护 区 的 理论 与 实践 》 北京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 ,1989。 王 献 溥 ; 再 论 生 物 圈 保 护 区 的 基本 概念 及 其 在 建设 持续 社会 中 的 作用 ,《 中 国生 物 圈 保 护 区 》,4: 10 一 14,1996。 王 献 溥 :21 世纪 中 国 的 保护 区 向 何 处 去 ,《 植 物 杂志 》,5: 2 一 3,1998。 王 献 溥 : 新 世纪 保护 和 发 展 的 展望 , 《植物 杂 志 》,6: 3 一 5,1999。 ( 王 献 溥 ) 首次 颁发 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 ( 生 物 学 5 项 ) [The First Medalling for Natural Science Award of Chinese Academy of Sciences (5 Awards in Biology) ] 1955 年 8 月 25 日 , 国务 院 全 体会 议 通 过 中 国 科 学 院 拟 订 的 《中 国 科 学 院 奖 金条 例 》, 由 总 理 周恩来 命令 公布 实施 。 这 是 新 中 国 第 一 个 有 关 科 学 奖励 制度 的 法 令 , 是 全 国 的 最 高 科学 奖 。 中 国 科学 院 自然 科学 奖 第 一 次 的 评定 结 果 ,, 以 院 长 郭沫若 的 名 义 于 1957 年 公布 。 同 年 5 月 30 日 , 在 北京 召开 的 中 国 科 学 院 学 部 委员 第 二 次 会 议 的 闭幕 式 上 ,举行 授奖 仪式 。 获奖 成 果 共 34 项 〈 一 等 奖 3 项 、 二 等 奖 5 项 、 三 等 奖 26 项 ), 生 物 学 研究 成 果 获 其 中 二 等 奖 1 项 、 三 等 奖 4 项 。 中 国 科学 院 植物 研究 所 钟 补 求 的 “ 马 先 殴 属 的 一 个 新 系统 ” 获 二 等 奖 。 获 三 等 奖 的 4 项 是 : 1 中国 科学 院 实验 生物 研究 所 的 朱 洗 等 人 的 “关于 蕊 有 麻 乔 的 实 验 研 究 ”. 1951 年 , 朱 洗 等 对 印度 的 能 长 年 连 代 发 育 、 无 休眠 期 的 萌 麻 乔 进 行 实验 研究 , 摸 索 出 一 套 饲养 方法 , 解 决 了 葛 麻 乔 越 冬 和 软 化 病 防 治 等 问题 。1953 年 开始 试 养 , 1956 年 推广 。 此 后 , 实 验 生物 所 与 纺织 单位 协作 试 制 成 吸 色 性 好 、 弹 力 强 、 耐 磨 性 好 的 绢 丝 和 丝 毛 混 纺 等 织品 。 该 成 果 在 学 术 上 也 有 一 定 贡献 .2, 中 国 科 学 院 海洋 生物 研究 室 曾 呈 硅 的 “ 甘 紫 菜 生 活 史 的 研究 ”。 获 奖 者 不 但 解决 了 海藻 学 家 对 紫菜 生活 史 中 不 明确 的 几 个 环 节 , 并 在 国际 上 首次 证 实 了 壳 斑 藻 是 甘 紫 菜 生活 史 中 的 一 个 阶段 , 解 决 了 紫菜 养殖 中 的 关键 问题 , 还 设计 了 促使 紫菜 孢子 放 散 的 培 养 方法 ,使 紫菜 人 工 养殖 成 功 。3. 中 国 协 和 医学 院 〈 与 中 国 科学 院 昆虫 研究 所 合作 ) 冯 兰 洲 的 “中 华 按 蚊 在 自然 情况 下 传染 马 来 丝 虫 的 研究 ”。 该 研究 首先 发 现 我 国 除 班 氏 丝 虫 外 , 也 有 马 来 丝 虫 。 鉴 别 出 班 氏 微 丝 蚁 和 马 来 微 丝 贬 在 结构 上 的 区 别 , 研 究 了 马 来 丝 虫 在 蚊 体内 的 发 育 过 程 , 指 出 马 来 丝 虫 病 的 多 发 区 在 南方 山区 , 是 由 于 稻田 内 滋生 的 中 华 按 蚊 是 其 传染 媒介 。4. 哈尔滨 曾 医科 学 研究 所 袁 庆 志 的 “ 免 化 牛 瘟病 毒 研究 ”。 该 研究 用 免疫 学 原理 , 育 成 一 种 牛 瘟病 毒 弱 毒 株 一 一 绵羊 化 山羊 化 免 化 弱毒 株 , 在 中 国 首次 解决 了 易 感 染 性 较 大 的 牛 种 的 牛 瘟 预 防 注 射 所 需 的 疫苗 , 安 全 有 效 , 成 本 低廉 , 是 消灭 高 原 地 区 牛 瘟 的 有 效 办 法 。 ( 季 楚 岳 ) 中 国 植物 志 编 辑 委 员 会 〈Editorial Committee of Flora of China) 中 国 植 物资 源 十 分 丰富 , 高 等 植物 有 30 000 余 种 , 编 纂 植物 志 是 植物 分 类 学 的 最 基本 任务 之 一 , 也 是 摸 清 我 国 植物 资源 家 底 和 合理 开发 利用 植物 资源 的 基础 。1950 年 8 月 ,在 北京 召开 了 全 国 植物 分 类 学 工作 会 议 , 植物 分 类 学 家 一 致 认为 应 编纂 中 国 植物 志 。 为 此 , 以 中 国 科 学 院 植物 分 类 研究 所 〈 植 物 495 所 前 身 ) 和 华南 植物 研究 所 为 中 心 , 开 展 全 国 范围 的 植物 标本 采集 和 有 关 书 刊 的 订购 补 充 工 作 . 1956 年 在 全 国 一 些 地 区 又 相继 建立 了 植物 研究 所 , 使 植物 分 类 学 得 到 了 更 快 的 发 展 。 特 别 是 随 着 全 国 性 的 植物 调查 采集 工 作 的 莲 勃 展开 , 进 一 步 创造 了 编写 《中 国 植 物 志 》 的 良好 条 件 。1959 年 在 全 国 植物 学 家 的 倡议 下 , 由 中 国 科学 院 植物 所 牵头 , 筹 备 组 织 中 国 植物 志 编 委 会 , 上 报 中 科 院 , 经 批 准 同年 成 立 了 中 国 植物 志 编 委 会 , 挂 靠 中 国 科学 院 植物 研究 所 。 主 编 先 后 由 植物 学 家 钱 崇 济 、 陈 焕 铺 、 林 包 、 俞 德 滩 、 吴 征 锚 担 任 。 编 委 会 在 1961 年 首次 提出 “编写 规格 ”, 1965 年 对 “规格 ”进行 补充 整理 并 编 印 成 册 , 印发 全 国 。 经 广泛 征求 意见 和 试用 后 ,在 1973 年 、1978 年 和 1984 年 分 别 印发 了 新 版 本 , 使 中 国 植 物 志 的 编写 内 容 更 趋 合 理化 和 规 范 化 。 1973 年 , 经 国务 院 批准 , 在 广州 召开 了 “三 志 ” 工 作 会 议 , 中 国 植物 志 编 委 会 的 工作 得 到 全 面 的 恢复 , 同 时 对 编 志 计划 做 了 全 面 的 调整 。 经 过 20 多 年 的 努力 , 于 20 世纪 即将 结束 之 时 , 一 部 80 卷 、125 册 、5 000 万 字 、 5 000 幅 植物 图 版 的 巨著 全 部 完成 ,向 国庆 50 周年 献礼 。( 中 国 植物 志 编 委 会 办 公 室 供稿 ) ( 王 呈 当 ) 中 国 动 物 志 编辑 委员 会 〈Editorial Committee of Fauna of China) 我 国 动物 种 类 资源 极其 丰富 , 据 估计 物 种 达 20 余 万 种 。 其 中 兰 椎 动物 约 6 400 种 , 昆 虫 15 万 种 , 其 他 无 冰 椎 动物 5 万 种 。1956 年 国务 院 将 编 篆 《 中 国 动物 志 》 列 人 我 国 科 学 技术 发 展 规划 。 为 了 更 好 地 领导 《中 国 动物 志 》 的 编纂 工作 ,1962 年 6 月 , 经 中 国 科学 院 批准 , 正式 成 立 了 中 国 动物 志 编辑 委员 会 , 挂靠 中 国 科学 院 动物 研究 所 , 第 一 届 编 委 会 496 主任 由 童 第 周 担任 。 编 委 会 根据 中 国 动物 种 类 情况 ,讨论 提出 要 编纂 500 卷 志 。“ 文 化 大 革命 ” 期间, 编 委 会 工作 基本 处 于 停顿 状态 。 1973 年 , 经 国务 院 批准 ,《 中 国 动物 志 信 《中 国 植物 志 》《 中 国 孢 子 植 物 志 》 在 广州 召开 了 编 委 会 扩大 会 议 , 讨 论 编 志 的 前 景 规划 。 会 上 组 建 了 《中 国 动物 志 》 第 二 届 编 委 会 , 由 陈 世 双 担 任 主编 。1976 年 4 月 在 北京 召开 了 第 二 届 编 委 扩大 会 议 ,24 省 市 区 71 个 单位 112 名 代表 出 席 会 议 。 在 编 委 会 领导 下 , 1978 年 《中 国 动物 志 》 第 一 卷 《 鸟 纲 鸡 形 目 》 出 版 。 1990 年 5 月 第 三 届 编 委 会 成 立 , 并 在 北 京 召 开 了 会 议 , 由 朱 弘 复 担任 主编 。 在 三 届 编 委 会 的 领导 下 , 经 全 国 十 几 个 单位 500 多 人 的 努力 ,至 1998 年 , 已 出 版 《中 国 动物 图 谱 》27 册 ,《 中 国 经 济 昆 虫 志 》55 册 ,《 中 国 经 济 动物 志 》11 册 ,《 中 国 动物 志 》47 册 。 另 已 完成 待 出 版 的 动物 志 有 50 余 册 。 中国 动 物 志 编 委 会 办 公 室 供稿 ) ( 王 8 晨 ) 生物 学 学 科 规 划 (1963 一 1972) [Plan of Biology (1963 一 1972) 根据 1962 年 3 月 广州 科学 工作 会 议 的 部 署 ,同年 5 月 至 9 月 , 中 国 科学 院 会 同 教 育 部 组 织 科学 家 编制 数学 、 物 理学 、 力 学 、 化 学 、 生物 学 、 地 学 、 天 文学 等 七 个 基础 学 科 的 十 年 (1963 一 1972) 发 展 远景 规划 。 生物 学 学 科 规 划 是 经 中 国 科 学 院 各 有 关 研究 所 草拟 ,国家 科 委 生物 学 组 讨论 修改 ,中 国 科 学 院 生 物 学 部 扩大 会 议 审议 后 , 上 报国 家 科 委 的 。 该 规划 的 “引言 ”指出 , 本 学 科 规划 是 十 二 年 科学 技术 发 展 远景 规划 中 生物 学 部 分 的 调整 、 补 充 和 发 展 。 要 在 已 进行 的 生物 资源 调查 研究 基础 上 , 进 一 步 开 展 与 生 物资 源 开 发 利用 关系 密切 的 分 类 、 形 态 、 生 态 等 方面 的 调查 研究 工作 。 要 在 已 开展 的 实 验 生 物 学 研究 基础 上 , 用 数 、 理 、 化 的 理论 和 技术 , 在 细胞 、 亚 细胞 以 至 分 子 水 平 上 研 究 各 种 生命 过 程 和 现象 , 为 解决 医疗 和 农 、 林 、 牧 等 方面 重大 问题 提供 理论 基础 。 据 此 , 生物 学 学 科 规 划 提 出 了 10 个 重大 课题 和 13 个 二 级 学 科 的 发 展 规划 。 10 个 重大 课题 是 : 1. 合理 利用 土壤 和 低 产 土壤 改良 ,2., 扩 大 肥料 来 源 和 合理 施肥 ; 3、 农 林 主 要 病虫害 的 防治 ,4, 作 物 的 生长 发 育 和 抗 性 ; 5. 主要 作物 经 济 性 状 的 遗传 规 律 和 杂种 优势 的 理论 基础 ; 6. 生物 资源 的 利 用 和 控制 ; 7. 电离 辐射 对 机 体 作 用 机 制 及 放 射 病 的 防治 原理 ; 8. 建立 宇宙 生物 学 的 研究 基础 9. 建立 分 子 生物 学 的 研究 基础 ;10. 实验 生物 学 若干 重要 实验 技术 的 研究 与 建 立 。 第 9 项 “建立 分 子 生 物 学 的 研究 基础 ”被 列 为 国家 重点 项 目 。 13 个 二 级 学 科 是 : 动物 学 、 植 物 学 、 微 生物 学 、 动 物 生 理学 、 植 物 生理 学 、 生 物化 学 、 生 物 物理 学 、 遗 传 学 、 细 胞 学 、 胚 胎 学 及 组 织 剖 ,IN 类 学 ! 3 心理 学 1 土壤 学 .每 一 分 支 学 科 规 划 的 内 容 包括 该 学 科 范 围 、 研 究 重点 、 国 际 趋 势 以 及 国内 现状 与 发 展 要 求 。 规 划 要 求 五 年 左右 补 齐 空 白 和 薄弱 领域 , 十 年 左右 建立 比较 巩固 的 学 科 基 础 。 该 规划 为 保证 其 实施 , 提 出 在 研究 机 构 布局 、 干 部 培养 、 分 工 协 调 及 装备 和 条 件 等 方面 采取 必要 措施 。 但 该 规划 与 国家 的 科学 技术 十 年 规划 同 遭 厄运 , 在 “文化 大 革命 ”中 天 折 。 ( 季 楚 绩 ) 中 沙 群 岛 综 合 海洋 科学 考察 (Marine Comprehensive Scientific 下 xpedition to the Zhongsha Islands ) 中 沙 群 岛 位 于 15"24N ~ 19"35'N、 113*02' 了 一 117"50'E, 是 南海 中 部 一 群 淹没 在 水 下 的 群 礁 , 它 由 中 沙 大 环 礁 上 26 个 暗 沙 、 暗 浴 和 大 环 礁 外 的 黄岩 岛 、 中 南 暗沙 、 完 法 上 暗沙、 一统 暗沙 和 神 狐 暗沙 等 6 个 岛 、 沙 、 滩 所 组 成 , 共 包括 30 多 个 暗沙 、 暗 浴 和 1 个 岛 。 1973 年 起 , 中 国 科 学 院 南 海 海洋 研究 所 开始 对 包括 中 沙 群 岛 在 内 的 南海 中 部 进行 多 次 综合 调查 , 曾 多 次 穿越 中 沙 大 环 礁 〈 浅 滩 ),, 一 再 登 上 黄岩 岛 , 取得 大 量 现场 的 实测 资料 和 数据 。 调 查 表 明 : 中 沙 大 环 礁 为 隐没 水 下 略 呈 椭圆 形 的 暗沙 群 , 东 北 到 西南 长 约 75 海里 , 西北 到 东南 宽 约 33 海里 , 其 中 在 边 缘 宽 超过 5 km, 水 次 12 m 一 26 mm 的 暗沙 、 暗 滩 达 20 座 。 大 环 礁 边 缘 至 中 部 存在 着 三 级 水 下 级 地 , 第 一 级 12 m 一 26 mm ,第 二 级 55 m 一 65 m ,第 三 级 75 mm 一 85 m, 泻 湖 最 深 95 m 一 109 m 。 除 海底 地 形 地 瑶 外 ,还 调查 了 海洋 沉 积 、 水 文 、 气 象 、 化 学 、 物 理 及 生物 等 项 目 。 1977 年 10 月 ?7 日 考察 队 首 次 登 上 中 沙 群 岛 的 黄岩 岛 。 黄 岩 岛 又 称 民 主 礁 , 为 一 略 呈 等 腰 三 角形 的 大 环 礁 , 东 西 长 15 km, 南 北 宽 15 km, 周 长 约 55 km, 面积 150 km?。 礁 缘 峻 峭 , 礁 盘 上 有 数 以 千 计 面积 1 m?: 一 4 m: 不 等 的 大 礁 块 , 突 出 海面 0. 3 m 一 1.5 m, 在 水 下 一 般 有 0. 5 m 一 3 m, 最 高 者 为 南 岩 , 高 出 海 面 1. 8 mm , 位 于 环 礁 东 南面 , 其 东 侧 有 一 水 道 通 人 演 湖 , 宽 约 400 m。 北 岩 位 于 北面 ,高 出 海面 1. 5 mm。 泻 湖 内 西北 和 东南 深 约 2. 2 m, 中 部 偏 东南 最 深 为 17. 8 m , 泻 湖 曾 为 美空 军 打靶 场 , 有 许多 水 泥 块 及 未 爆炸 弹 , 海 湖底 有 众多 黑海 参 , 台 湾 渔 民 常 在 此 捕捞 海鲜 和 金 口 蝶 螺 。 黄岩 岛 四 周 为 3 500 mm 深海 。 此 外 考察 队 还 对 宪法 上 暗沙、 中 南 暗 沙 、 一 统 暗 沙 和 神 狐 暗沙 进行 了 调查 和 测量 。 黄岩 岛 泻 湖 生 物 首 次 初步 调查 发 现 有 浮 游 植物 46 种 、 浮 游 动物 10 种 、 海 营 22 种 、 软 497 珊瑚 2 种 、 环 节 动 物 3 种 、 软 体 动物 39 种 、 节 肢 动物 5 种 、 棘 皮 动 物 13 种 。 中 国 科学 院 南 海 海洋 研究 所 的 中 沙 群 岛 和 西沙 群岛 在 内 的 南海 中 部 海洋 综合 科学 调查 于 1983 年 获 中 国 科 学 院 科 技 成 果 一 等 奖 。 ( 陈 清 潮 ) 青藏 高 原 综 合 科 学 考察 [Comprehensive Scientific Expedition on the Qinghali 一 Xizang (Tibetan) Plateanu ] 青藏 高 原 综 合 科 学 考察 是 中 国 科 学 院 领 导 的 , 由 中 国 科学 院 自然 资源 综合 考察 委员 会 主持 和 组 织 实施 的 大 型 综合 科学 考察 活 动 。 考察 自 1973 年 开始 ,范围 几乎 涉及 整个 青藏 高 原 , 分 三 个 阶段 进行 : 第 一 阶段 (1973 ~1980) 考察 了 西藏 自治 区 , 第 二 阶段 (1981 一 1986) 考察 了 高 原 东 部 的 横断 山区 , 第 三 阶段 (1987 一 1991) 考察 了 高 原 北部 的 喀 喇 昆仑 山 一 昆仑 山 和 可 可 西里 地 区 。 青藏 高 原 幅 员 辽 阔 , 地 势 高 亢 , 面 积 约 2.5X10' km"*, 平 均 海 拔 在 4 500 m 以 上 , 海 拔 8 848 mm 的 世界 第 一 高 峰 一 一 珠穆朗玛 峰 即位 于 其 南 缘 的 中 尼 边 界 , 素 有 “世界 屋 脊 ”之 称 , 又 被 誉 为 “地 球 第 三 极 ”;, 同时 , 它 又 是 地 球 上 一 个 独特 的 地 域 单元 “其 年 青 的 地 质 历史 、 活 路 的 新 构造 运动 、 剧 烈 的 环 境 变迁 、 对 大 气 环 流 的 作用 、 独 特 的 生物 区 系 、 丰 富 多 彩 的 自然 景观 及 其 对 周边 地 区 自 然 环境 和 人 类 活动 的 综合 影响 而 为 科学 界 所 瞩目 ”( 孙 鸿 烈 ) , 是 地 学 、 生 物 学 和 环境 科 学 研究 的 重要 天 然 实验 室 , 也 是 我 国有 待 开 发 的 一 块 资源 宝地 。 开 展 青藏 高 原 综合 科学 考察 , 在 科学 发 展 和 经 济 建设 上 无 疑 具 有 十 分 重要 的 意义 。 青藏 高 原 综 合 科 学 考察 由 孙 鸿 烈 领 导 , 科 考 队员 有 五 六 百人 之 多 , 分 别 来 自 中 国 科 学 院 有 关 研 究 所 、 高 等 院 校 、 中 央 和 地 方 有 498 关 科 研 机 构 和 生产 部 门 等 近 百 个 单位 , 包 括 地 球 物理 、 地 质 、 和 生物、 自然 、 资 源 等 方面 50 多 个 专业 和 分 支 。 其 考察 人 员 之 多 、 包 括 学 科 专 业 之 全 、 考 察 区 域 之 广 、 考 察 时 间 之 长 , 在 我 国 科 学 考察 史上 都 是 空前 的 。 科学 考察 始终 围绕 着 “青藏 高 原 隆起 及 其 对 自然 环境 与 人 类 活动 的 影响 ”这 个 中 心 课题 进行 。 通 过 考察 获得 了 大 量 的 第 一 手 科 学 资料 , 取 得 了 重大 科研 成 果 , 并 培养 成 就 了 一 大 批 从 事 高 山 科 学 研究 的 科学 家 。 在 第 一 阶段 结束 后 ,各 学 科 通 过 系统 研究 总 结 ,出 版 专著 59 本, 填补 了 科学 研究 上 的 地 区 空 白 ; 并 在 各 学 科 丰 富 资料 和 众多 新 发 现 的 基 础 上 , 全 面前 述 了 岩石 圈 的 形成 、 演 化 、 高 原 隆 起 、 自 然 环 境 变迁 、 生 物 区 系 形成 演化 以 及 自然 资源 开发 利用 与 保护 等 重大 科学 问 题 “ 首 次 对 考察 区 提出 了 高 原形 成 的 板块 构 造 模型 , 指 出 青藏 高 原 岩 石 圈 是 由 冈 瓦 纳 大 陆 分 裂 出 来 的 几 个 小 陆 块 , 由 北 而 南 在 不 同 时 期 分 别 沿 着 金沙 江 、 班 公 湖 一 怒江 、 雅 鲁 藏 布 江 缝合 带 依次 拼合 而 成 。 印 度 板 块 与 欧 亚 大 陆 碰 撞 以 来 , 印度 板块 继续 向 北 漂移 , 导 致 地 壳 大 规模 缩短 和 加 厚 , 即 青藏 高 原 的 整 体 抬升 。 强 烈 隆 起 时 代 始 于 上 新 世 末 , 晚 更 新 世 以 来 的 10 余 万 年 内 , 平 均 每 年 抬升 达 5 mm 一 10 mm”, 从 而 比较 系统 地 阐明 了 高 原 隆起 的 原因 、 机 制 、 时 代 、 幅 度 、 形 式 等 重 大 理论 问题 。 考察 研究 揭示 了 高 原 隆起 对 自然 环境 的 巨大 影响 ,前 述 了 高 原 自 然 环 境 的 历史 变迁 , 论述 了 高 原 地 犁 、 气 候 、 冰 川 、 冻 土 、 泥 石 流 、 河 流 、 湖 泊 、 沼 泽 、 土 壤 、 植 被 等 的 形 成 演化 及 其 特征 和 分 布 规律 ,论证 了 农林、 牧 、 水 、 地 热 、 盐 湖 、 生 物 等 自然 资源 的 特 点 、 分 布 、 合 理 开 发 利用 与 保护 ;并 在 此 基 础 上 , 提 出 了 综合 自然 地 理 分 区 和 大 农业 发 展 分 区 , 为 从 宏观 上 制订 高 原 地 区 发 展 规划 提供 了 科学 依据 。 参加 综合 考察 的 生物 学 科比 较 多 。 植 物 方面 包括 有 种 子 植 物 、 蕨 类 、 苦 雁 、 藻 类 等 分 支 学 科 ; 动物 方面 包括 有 哺乳 类 、 鸟 类 、 两 栖 疏 行 类 、 鱼 类 、 水 生 无 兰 椎 动物 和 昆虫 类 等 分 支 学 科 ; 微生物 方面 有 菌 类 、 地 衣 类 等 分 支 学 科 。 考 察 中 除 采 集 了 大 量 标本 外 , 各 门类 均 发 现 了 大 量 的 新 种 、 新 亚 种 及 一 些 新 属 和 一 批 国 内 或 西藏 的 新 记录 , 为 编纂 全 国 “三 志 ” 提 供 了 丰富 宝贵 的 新 资料 ; 同时 也 极 大 地 推动 了 高 原生 物 区 系 特 征 及 其 形成 演化 的 理论 研究 , 论 证 并 提出 了 青藏 高 原 动 物 区 系 昌 然 包含 了 一 些 古 老成 分 , 但 其 整个 区 系 组 成 并 不 十 分 古老 “西藏 动物 区 系 不 是 在 更 新 世 大 冰期 以 后 才 重 新 组 合 的 , 而 是 在 整个 更 新 世 期 间 开 始 发 展 形成 的 。 即 随 着 高 原 多 次 大 幅度 的 强烈 隆起 而 逐步 演变 成 现代 这 样 一 个 独特 的 动物 学 综合 体 的 ”>; “西藏 植物 区 系 是 在 康 演 古 陆 上 起 源 , 并 在 高 原 隆 起 过 程 中 发 展 成 为 一 个 新 的 区 系 , 是 北 温带 一 些 大 的 植物 科 属 激烈 分 化 与 发 展 的 中 心 ”。 1980 年 , 在 改革 开放 的 新 形势 下 , 以 第 一 阶段 综合 科学 考察 成 果 为 主 , 中 国 科 学 院 在 北京 举办 了 包括 我 国 在 内 的 19 个 国家 共 240 多 位 科学 家 参加 的 “青藏 高 原 科 学 讨论 会 ”国内 外 同行 进行 了 广泛 的 学 术 交 流 , 会 后 编辑 出 版 了 两 部 英文 版 的 科学 讨论 会 文 集 。 并 以 此 为 契机 , 开 始 进入 了 中 外 科学 家 合作 开展 青藏 高 原 科 学 考察 研究 的 新 阶段 。 第 二 阶段 横断 山地 区 的 考察 和 第 三 阶段 喀 喇 昆仑 山 一 昆仑 山地 区 及 可 可 西里 地 区 的 考察 也 获得 丰硕 成 果 。 已 发 表 大 量 论文 , 出 版 了 科 考 专刊 、 文 集 和 部 分 专著 , 全 面 系统 总 结 正在 进行 中 。 毋 庸 置 疑 , 这 些 论 著 必 将 从 更 广阔 的 区 域 以 更 多 的 新 资料 .新 论据 ,对 中 心 课题 做 出 更 加 深入 的 研究 探讨 , 深 化 与 完善 对 高 原形 成 演化 、 自 然 环 境 变 迁 、 生 物 区 系 起 源 、 自 然 地 域 分 异 及 演化 趋势 等 重大 问题 的 认识 , 在 揭 开 高 原 奥秘 的 征 和 途 上 迈 出 新 的 一 步 。 同时 , 综 合 科 学 考察 也 为 高 原 地 区 的 经 济 建设 和 发 展 提供 了 大 量 的 基本 资料 和 重要 的 科学 依据 。 在 西藏 “一 江 两 河 ” 流 域 开 发 、 羊 章 雍 湖 水 利水 电 建 设 、 高 原 泥 石 流 灾害 防 治 、 生 物 多 样 性 保护 、 自 然 保护 区 建设 、 生 态 旅 游 业 发 展 以 及 农林 牧 业 规划 等 方面 发 挥 了 重要 的 先导 和 基础 作用 。 青藏 高 原 综 合 科学 考察 取得 的 重大 成 果 , 受 到 中 外 科学 界 的 极 大 重视 与 高 度 评价 , 产生 了 深刻 影响 。 有 关 论 著 被 广泛 引用 , 从 而 使 我 国 对 青藏 高 原 的 研究 居于 世界 领先 地 位 , 并 因此 先后 获得 了 1986 年 中 国 科 学 院 科 学 技术 进步 奖 特等 奖 和 1987 年 国家 自然 科 学 奖 一 等 奖 。 但 是 对 青藏 高 原 的 考察 研究 还 远 没有 结束 , 其 深 藏 的 诱 人 奥秘 需要 我 们 一 代 又 一 代 的 科学 家 去 继续 探索 。 参考 文献 国家 自然 科学 奖励 委员 会 办 公 室 编 : 1987 年 国 家 自然 科学 奖 获 奖项 目 介 绍 , 北 京 ,1988。 中 国 科学 院 青藏 高 原 综合 科学 考察 队 编 : 青藏 高 原 综 合 科 学 考察 研究 , 北 京 。 孙 鸿 烈 : 青藏 高 原 科 学 考察 研究 的 新 阶段 ,《 自 然 资源 学 报 》,4 (3),1989。 孙 鸿 烈 主编 :《 青 藏 高 原 的 形成 演化 上海 : 科 学 技术 出 版 社 ,1996 。 ( 王 金 亭 ) 中 国人 与 生物 圈 计 划 (Man and the Biosphere Programme of China ) 人 与 生物 圈 计 划 (Man and the Biosphere Programme, 简称 MAB) 是 由 联合 国教 科 文 组 织 (UNESCO) 于 1971 年 发 起 , 1972 年 在 联合 国人 类 环境 会 议 上 通过 的 一 499 项 政府 间 跨 学 科 的 大 型 综合 性 科学 计划 , 强 调 多 学 科 的 合作 , 鼓励 科学 家 、 管理 人 员 、 政 府 决 策 者 以 及 当地 社区 或 居民 的 密切 合作 , 至 今 已 有 110 多 个 国家 参与 该 计划 的 实施 。 MAB 计划 实施 的 最 初 10 年 , 注 重 于 未 受 干 扰 的 自然 生态 系统 的 特征 和 过 程 的 研究 , 涉 及 陆地 、 沿 海 、 岛 屿 、 山 地 、 干 旱 和 半 于 时 地 区 、 城 市 等 生态 系统 , 环 境 污染 控制 和 自 然 保 护 。 进入 20 世纪 80 年 代 ,MAB 的 研究 更 多 地 关注 人 类 对 各 种 生态 系统 的 影响 以 及 资源 的 管理 等 应 用 研究 。1992 年 联合 国 环境 与 发 展 大 会 召开 后 , 针 对 全 球 首 脑 在 大 会 期 间 签 署 的 重要 公约 和 协议 ,MAB 计划 及 时 将 优先 领域 调整 为 : 生物 多 样 性 和 生态 过 程 的 保护 ;区 域 性 土地 利用 规划 和 资源 的 可 持 续 管 理 , 信 息 交 流 以 及 人 才 培 训 和 管理 水 平 的 提高 等 四 个 方面 。 MAB 计划 于 1976 年 提出 了 生物 圈 保 护 区 的 概念 , 并 建立 了 全 球 性 的 世界 生物 圈 保 护 区 网 络 , 到 1998 年 底 为 止 , 已 有 358 个 生 物 圈 保 护 区 分 布 在 90 个 国家 , 其 中 包括 中 国 的 15 个 自然 保护 区 .。 这 一 世界 性 的 网 络 几 乎 覆盖 了 所 有 的 生物 地 理 区 域 , 是 当今 世界 上 惟一 的 政府 间 大 型 科学 网 络 ,, 为 MAB 计划 、 “全 球 陆地 观测 系统 ” “生物 多 样 性 公约 ”、 “21 世纪 议程 ”以 及 一 些 和 环境 与 发 展 有 关 的 国际 计划 提供 了 研究 基地 。 中 国 于 1973 年 参与 MAB 计划 ,1978 年 经 国务 院 批 准 成 立 中 国人 与 生物 圈 国 家 委员 会 (China。MAB), 地 点 设 在 中 国 科 学 院 , 负责 组 织 ,. 协 调 MAB 计划 在 中 国 的 实施 。 中 国 是 MAB 计 划 的 积极 参与 者 和 重要 成 员 , China。MAB 的 三 任 秘书 长 一 一 阳 含 咎 、 李 文 华 、 赵 献 英 曾 多 次 担任 过 MAB 计划 的 最 高 权力 机 构 一 一 国际 协调 理事 会 的 主席 、 副 主席 以 及 生物 圈 保 护 区 顾问 委员 会 副 主 席 等 重要 职务 。 500 China。MAB 自 建 立 以 来 便 遵循 国际 MAB 计划 的 方针 和 研究 领域 , 在 生物 多 样 性 保护 、 自 然 资 源 的 管理 、 可 持续 发 展 以 及 地 理 信息 系统 的 应 用 等 方面 开展 了 研究 以 及 国际 合作 , 促 进 了 环境 、 社 会 、 经 济 的 协调 发 展 。 特 别 是 中 国生 物 圈 保护 区 网 络 的 建立 (到 目前 为 止 , 已 有 66 个 自然 保护 区 纳入 该 网 络 ) ,使 得 生物 多 样 性 保护 以 及 可 持续 发 展 在 国家 水 平 上 的 实施 有 了 保证 , 受 到 UNESCO 以 及 其 他 国际 组 织 和 国家 的 好 评 , 并 于 1996 年 获得 世界 自然 保护 联盟 (IUCN) 的 奖励 证 书 。 此 外 , 通过 培训 、 学 术 研 讨 会 、 出 版 等 活动 推动 MAB 计划 的 实施 。China , MAB 与 国内 有 关 的 部 委 、 研 究 机 构 、 大 专 院 校 、 自 然 保 护 区 以 及 相关 的 国际 组 织 等 有 着 良好 的 合作 关系 , 使 得 MAB 计划 在 中 国 顺 利 进行 , 成 为 重要 的 国际 窗口 。 参考 文献 4 Practical Guide io MA4B,UNESCO ,Paris, June,1987 。 赵 献 英 :《 人 与 生物 圈 计 划 》 发 展 综述 《中 国 科 | 布下 ( 赵 献 英 ) 中 国 孢 子 植物 志 编辑 委员 会 (Editorial Committee of Cryptogamiia of Chinay 1972 年 , 中 国 科学 院 在 北京 召开 了 全 院 科研 计划 工作 会 议 ,出 席 这 次 会 议 的 曾 呈 奎 、 魏 江 春 提出 《中 国 植物 志 办 《中 国 动物 志 》 已 成 立 了 编 委 会 , 藻 类、 真菌 、 地 衣 和 蔡 父 植 物 也 应 该 制订 编 志 计 划 。 为 此 , 曾 呈 奈 在 大 会 发 言 , 正 式 提出 成 立 中 国 孢 子 植 物 志 编 辑 委员 会 并 开展 编 志 工作 的 请 求 。 同 时 建议 并 申请 召开 《中 国 植物 志 》 《中 国 动物 志 六 《中 国 孢 子 植物 志 》( 简 称 “ 三 志 ”) 编 委 会 工 作 会 议 。 这 一 建议 和 申请 当即 得 到 了 计划 工 作 会 议 主持 人 之 一 、 原 生物 学 部 副 主任 过 兴 先 的 支持 , 随 后 , 也 得 到 当时 主持 中 国 科 学 院 领导 工作 的 武 衡 及 其 他 院 领 导 的 批准 。 此 后 ,《 中 国 孢 子 植物 志 》 编 辑 委员 会 筹备 工作 正式 启动 。1973 年 3 月 在 广州 召开 的 “三 志 ” 工 作 扩 大 会 议 上 正式 成 立 了 《中 国 孢 子 植物 志 》 第 一 届 编 委 会 。 原 定 第 一 届 编 委 会 主编 由 真菌 学 家 戴 芳 澜 担任 , 因 他 在 “三 志 ” 工 作 扩 大 会 议 前 夕 不 幸 病故 , 遂 由 真菌 学 家 王 云 章 代理 主编 。 副 主编 由 海藻 学 家 曾 呈 奎 、 淡 水 藻 学 家 侥 钦 止 担任 。 编 委 会 挂靠 在 中 国 科 学 院 微生物 研究 所 。 自 1973 年 到 1986 年 ,《 中 国 孢 子 植 物 志 》 编 委 第 一 、 二 、 三 届 主 编 都 由 王 云 章 代理 。1986 年 第 四 届 编 委 会 成 立 , 主 编 由 曾 呈 奎 担任 《中国 孢子 植 物 志 光 共 分 五 志 131 册 , 即 《中 国 海藻 志 》 《中 国 真菌 志 》《 中 国 地 衣 志 》《 中 国 淡 水 藻 志 》《 中 国 苦 众 志 》。20 多 年 来 , 在 《中 国 移 子 植物 志 》 编 委 会 领导 下 ,, 编 志 工 作 进展 较 快 , 至 1999 年 1 月 , 已 出 版 22 册 , 交 稿 待 出 版 11 册 。( 魏 江 春 提供 资料 ) ( 王 ! 晨 ) CITES 与 中 国 〈CITES and China) 1963 年 , 国际 自然 与 自然 资源 保护 联盟 大 会 通过 了 一 项 决议 , 呼 吁 缔结 一 项 “管理 珍稀 和 濒危 野生 动物 种 及 其 皮 张 和 狩猎 品 的 出 日 、 过 境 运 输 和 进口 的 国际 公约 ”。1973 年 ,88 个 国家 在 美国 华盛顿 特区 召开 的 全 权 代表 会 议 上 对 公约 草案 进行 了 讨论 。1973 年 3 月 3 日 , 21 个 国家 签署 了 《濒危 野生 动 植物 种 国际 贸易 公约 》 (英文 缩写 CITES, 简 称 《公约 》)。1975 年 7 月 1 日 正式 生效 。 截 止 到 2000 年 5 月 ,已 经 有 151 个 国家 成 为 其 成 员 。 尽管 我 国生 物资 源 极 为 丰富 , 但 大 量 资 源 长 期 过 度 利 用 。 动 植物 的 药 用 历史 , 据 记 载 已 有 几 千 年 ,不 少 资 源 当 前 濒临 枯竭 边缘 。 狸 子 、 狂 猎 等 动物 毛皮 的 外 贸 出 口 同 样 对 资 源 形 成 巨大 压力 。 我 国 还 是 观赏 鸟 的 出 口 大 国 .。 据 统计 , 我 国 20 世纪 80 年 代 观 赏 鸟 的 年 出 口 量 超过 百 万 只 。 对 资源 的 长 期 依赖 使 中 国 成 为 本 国 及 国外 动 植物 的 一 个 重要 消 费 国 。 中 国政 府 于 1979 年 以 观察 员 身 份 首 次 参加 《公约 》 成 员 国 大 会 .经 国务 院 批准 ,1980 年 12 月 25 日 提出 加 入 申请 , 1981 年 1 月 8 日 向 瑞士 联邦 政府 交 存 加 入 书 , 同年 4 月 8 日 起 《公约 》 对 中 国生 歼 。 我 国 自 加 入 《公约 》 后 , 设立 了 国内 履约 机 构 , 建 立 和 完善 了 动 植物 标本 进出 口 的 法 律 法 规 , 严格 按照 4 公约 》 的 宗旨 履行 有 关 规 定 , 基 本 建立 起 一 套 野生 动 植物 及 其 产品 进出 口 管 理 制 度 , 为 资源 的 可 持续 利用 提供 了 保障 。 迄今 为 止 ,《 公 约 》 被 认为 是 保护 野生 动 植物 方面 最 有 成 效 的 国际 条 约 之 一 。 它 对 物 种 标本 贸易 的 控制 , 主 要 通过 许可 证 制度 实 现 .《 人 公约》 管辖 的 标本 包括 动 植物 的 活体 、 部 分 及 其 衍生 物 。 受 《公约 》 管 辖 的 物种 分 为 三 个 档次 , 即 附录 一 、 附 录 二 和 附录 三 上 的 物种 。 附 录 一 包括 所 有 受到 或 可 能 受到 贸 易 影 响 而 有 灭绝 危险 的 物种 .我 国 的 大 熊猫 、 白 鱼 豚 、 虎 、 丹 项 稚 等 动物 和 和 拖 兰 等 植物 都 列 人 附录 一 。 这 类 物种 标本 的 贸易 控制 十 分 严格 , 只 有 在 特殊 情况 下 才 人 允许 进行 。 附 录 二 包括 所 有 目前 虽 未 濒临 灭绝 , 但 对 其 贸易 不 严 加 管理 就 可 能 面临 这 种 危险 的 物种 。 未 列 人 附录 一 的 灵 长 类 、 猛 禽 、 鳄 鱼 等 均 列 人 附录 二 。 附 录 二 物种 标本 一 般 采 取 限 制 贸易 措施 。 附 录 三 列 人 了 任 一 缔约 国 为 了 保护 目 的 , 在 其 管辖 范围 内 认为 应 遵循 公约 规定 需 进行 管理 以 防止 或 限制 开发 利用 、 并 需要 其 他 缔约 国 合作 控制 贸易 的 物种 。 我 国 尚未 申 请 将 国内 物种 列 人 附录 三 。 据 有 关 组 织 统计 , 501 列 人 三 个 附录 的 物种 有 33 900 种 , 其 中 动物 4 000 多 种 , 植 物 29 000 多 种 。 根据 《人 公约》 规定, 国务 院 指定 中 华人 民 共 和 国 濒危 物种 进出 口 管 理 办 公 室 〈 简 称 “国家 濒 管 办 >) 和 中 华人 民 共 和 国 濒危 物种 科学 委员 会 简称 “国家 濒 科 委 ”) 分 别 作为 我 国 履 行 4 公 约 》 的 管理 机 构 和 科学 机 构 。 海 关 、 农 业 部 、 国 家 林业 局 、 公 安 部 、 民 航 总 局 、 国 家 经 贸 委 等 有 关 部 门 配合 两 机 构 实施 《公约 》 的 有 关 规 定 。 国家 濒 管 办 设 在 国家 林 业 局 , 国 家 濒 科 委 设 在 中 国 科 学 院 。 《濒危 野生 动 植物 种 国际 贸易 公约 》《 野 生动 物 保护 法 》 《野生 植物 保护 条 例 》 等 法 律 、 法 规 和 部 门 规章 构成 我 国 野 生动 植物 进 出 口 管理 的 基本 法 律 框架 。《 公 约 》 附 录 随 成 员 国 大 会 修正 案 的 审议 结果 每 两 年 变更 一 次 ,由 国家 濒 管 办 和 国家 濒 科 委 编译 并 公布 。 为 适应 我 国 野生 动物 资源 保护 形势 的 迫切 需 要 , 我 国 加 强 了 对 野 禽 、 野 味 和 观赏 动物 、 含 野生 动物 成 分 中 成 药 、 非 国家 重点 保护 野生 动物 等 的 进出 口 的 管理 . 1997 年 12 月 18 日 , 国家 濒 管 办 和 海关 总 署 联合 下 发 了 《关于 印 发 〈 进 出 口 野生 动 植物 种 商品 目录 》 的 通 知 》( 濒 办 综 字 [1997] 48 号 ) , 使 进出 口 野 生动 植物 的 管制 范围 由 原来 的 公约 附录 物种 和 国家 重点 保护 野生 动物 、 植 物 及 其 产品 扩 大 到 有 益 的 、 有 重要 经 济 、 科 学 研究 价值 的 野生 动 植物 及 其 产品 。 文 件 规定 , 列 人 目录 管理 范围 的 动 植物 标本 的 进出 口 , 须 办 理由 国家 濒 管 办 核发 的 允许 进出 口 证 明 书 。 文 件 的 发 布 , 把 以 往 通过 保护 动 植物 名 录 进 行 海 关 监 管 的 模式 改变 为 通过 目录 进行 监管 , 使 野生 动 植物 的 进出 口 纳入 国际 通行 的 HS 商 品 编码 管理 , 由 海关 报关 计算 机 系统 在 进出 口 环 节 给 予 自 动 提 示 , 进 而 加 强 了 野生 动 植 物资 源 的 进出 境 监管 力度 , 为 行政 主管 部 门 监测 野生 动 植物 资源 的 消长 情况 提供 了 可 靠 502 的 依据 。 前 林业 部 曾 下 发 《林业 部 关于 核准 部 分 濒危 野生 动物 为 国家 重点 保护 野生 动物 的 通知 》( 林 护 通 字 [1993] 48 号 ,1993 年 4 月 14 日 ), 将 《公约 》 附 录 一 和 附录 二 所 列 非 原 产 我 国 的 所 有 野生 动物 〈 如 犀牛 、 食 息 猴 、 驼 鸟 等 ), 分 别 核准 为 国家 一 级 和 国家 二 级 保护 野生 动物 。 对 这 些 野生 动物 及 其 产品 的 管理 , 同 原 产 我 国 的 国家 一 级 和 二 级 保护 野生 动物 一 样 , 按 照 国家 现行 法 律 、 法 规 和 规章 的 规定 实施 管理 。1993 年 5 月 29 日 , 国 务 院 发 布 《国务 院 关 于 禁止 犀牛 角 和 虎 骨 贸 易 的 通知 》, 规 定 禁止 犀牛 角 和 虎 骨 的 一 切 贸 易 活 动 。 根据 《公约 》 及 我 国法 律 、 法 规 和 规章 的 规定 , 我 国 逐 步 建立 起 一 套 与 《公约 》 配 套 的 野生 动 植物 及 其 产品 的 进出 口 管理 制 度 , 主要 包括 允许 进出 口 证 明 书 管理 制度 、 归 口 审 批 和 逐 级 申报 制度 、 运 输 管理 制度 、 答 免 注 册 制 度 等 。 根据 公约 第 七 条 第 6 款 关于 对 科研 机 构 之 间 进 行 非 商 业 性 标本 交流 的 元 免 规定 , 以 及 “2. 14 号 ”决议 对 科研 机 构 标 本 交流 的 要 求 , 国家 濒 管 办 会 同 国家 濒 科 委 于 1999 年 组 织 有 关 专 家 在 对 申报 单位 进行 审查 的 基础 上 , 首 批 批准 并 向 《公约 》 秘 书 处 登记 注册 了 中 国 科学 院 动物 研究 所 标本 馆 、 中 国 科 学 院 植物 研究 所 标本 馆 、 中 国 科 学 院 水 生生 物 研究 所 和 中 国 科学 院 微生物 菌 物 标本 馆 等 四 个 单位 。 对 标本 交流 活动 的 管理 方法 和 具体 措施 正在 研究 制订 当中 。 《公约 》 第 七 条 第 4 款 规 定 , 从 事 商业 性 人 工 繁殖 或 人 工 培 植 附录 一 动 植物 的 单位 , 经 注册 登记 , 其 标本 的 贸易 可 以 免 受 原 有 规 定 的 管辖 。 安 徽 扬子 乌 繁殖 研究 中 心 是 国家 濒 管 办 和 国家 濒 科 委 核 准 并 经 《公约 》 秘 书 处 登记 注册 的 首 家 繁殖 单位 。 自 1992 年 注册 后 , 其 扬子 甸 标 本 及 产品 的 贸易 不 受 附 录 一 物种 有 关 规 定 的 管辖 , 而 被 视 作 附录 二 物种 标本 进行 管理 。 《公约 》 确 立 的 可 持续 利用 原则 及 相关 规 定 , 要 求 附录 一 和 附录 二 物种 标本 的 出 口 只 有 在 科学 机 构 确认 “出 口 不 致 危害 有 关 物 种 的 生存 ”的 前 提 下 才 人 允许 进 行 。 为 保证 物种 的 出 口 不 危害 有 关 物 种 的 生存 , 有 关 部 门 和 科研 院 校 组 织 开 展 了 大 量 的 研究 和 监测 工 作 , 研 究 成 果 成 为 国家 濒 科 委 评 估 工 作 的 重 要 依据 。 20 世纪 六 七 十 年 代 以 来 , 中 国 科学 院 等 部 门 陆续 出 版 有 《中 国 动物 志 》14 卷 《 中 国 植物 志 》75 卷 《 中 国 经 济 动物 志 》《 中 国 经 济 植物 志 》 等 各 类 志 书 。1984 一 1994 年 , 国 家 中 医药 管理 局 组 织 了 全 国 中 药 资 源 普 查 , 出 版 了 《中 国 常用 中 药材 》 等 著作 。80 年 代 初 , 国 家 环境 保护 局 等 部 门 组 织 多 次 动 植物 种 受 威胁 现状 调查 , 并 组 织 中 国 科 学 院 等 单 位 编制 了 中 国 动 、 植 物 红 皮 书 。 在 基础 研究 方面 也 取得 了 重大 进展 。 中 国 科学 院 在 “ 八 五 ”期间 投 资 500 万 元 设立 “生物 多 样 性 保护 及 持续 利用 的 生物 学 基础 研究 ”重大 课题 ,并 承担 国家 自然 基金 重大 项 目 “ 中 国 主要 濒危 植物 的 保护 生物 学 研究 ”。 根据 《野生 动物 保护 法 》 和 《 陆 生 野生 动物 保护 实施 条 例 》 的 要 求 , 国 家 林业 局 于 1995 年 首次 组 织 了 全 国 性 陆 生 野生 动 植物 普查 工作 。 调 查 与 监测 的 对 象 主要 是 国家 重 点 保护 野生 动物 ,《 公 约 》 及 其 他 公约 或 协定 中 所 列 的 物种 , 有 重要 经 济 、 科 学 研究 价值 的 物种 等 。 调 查 和 监测 的 内 容 包括 数量 、 分 布 及 生境 状况 、 社 会 经 济 状 况 驯 养 、 利 用 及 贸易 状况 、 管 理 及 研究 状况 、 影 响 资源 变动 的 主要 因子 等 。 调 查 和 监测 工作 将 为 有 效 保 护 、 持 续 利 用 、 科 学 管理 我 国 野生 动物 资源 提供 科学 依据 , 为 国家 宏观 决策 、 履 行 国际 公约 或 约定 、 开 展 国际 交流 及 科学 研究 提供 保障 。 国家 濒 管 办 和 国家 濒 科 委 根据 我 国 实施 《公约 》 的 需要 和 《公约 》 有 关 组织 的 要 求 , 也 开展 了 一 些 主要 针对 附录 二 物种 的 专项 调 查 。1994 年 ,国家 濒 管 办 组 织 国家 濒 科 委 对 小 熊猫 C4iurws fuelgens)、 鹏 猫 CPyrzomailzrzts Zemgalensis)、 廊 〈Moschnzs spp.)、 滑 鼠 蛇 CPiyas matcosus)、 费 氏 叶 猴 (Tachnyzpztheczls Jancoigz )、 黑 能 (Selezarctos iipetiazzs) 等 物 种 进行 了 资源 调查 。 国 家 濒 科 委 也 根据 《 公 约 》 的 需要 积极 筹措 资金 , 协 助 开 展 与 《 公 约 》 有 关 的 课题 。 在 国家 濒 科 委 的 积极 支持 下 , 中 国 环境 与 发 展 国际 合作 委员 会 生物 多 样 性 工作 组 于 1996 年 资助 了 药 用 动物 可 持 续 利 用 调查 和 中 国 与 周边 国家 野生 动物 贸易 调查 。 办 公 室 承担 了 中 国 环境 与 发 展 国际 合 作 委 员 会 生物 多 样 性 工作 组 “主要 动物 药材 利用 现状 评估 ”课题 。 国 家 濒 科 委 部 分 工作 人 员 承 担 和 完成 了 中 国 科 学 院 “ 八 五 ”重大 项 目 一 一 生物 多 样 性 信息 系统 濒危 物种 数据 库 的 子 课题 。 这 项 数据 库 收 录 国 家 重点 保护 和 附录 物种 500 多 个 , 设 分 类 学 、 分 布 、 种 群 现状 、 致 危 因 素 、 人 工 繁殖 、 文 献 索 引 等 18 项 条 目 , 是 中 国 科 学 院 有 关 濒危 物种 方面 的 第 一 个 信息 系统 。 我 国有 关机 构 与 国际 组 织 也 合作 开展 了 一 些 与 《公约 》 有 关 的 一 些 课题 。 在 国家 濒 科 委 的 支持 下 , 我 国 专家 与 美国 有 关机 构 合 作 开 展 了 《公约 》 秘 书 处 资助 的 豹 猫 调查 。 《公约 ;秘书 处 还 委托 国家 濒 管 办 与 英国 皇家 植物 园 合作 进行 兰花 生物 学 和 贸易 现状 调查 。 为 执行 《公约 》, 保护 濒 危 物 种 ,我 国 开 展 了 多 方位 的 国际 合作 .。 我 国 于 1987 年 与 美 国内 政 部 签署 了 《中 美 自 然 保 护 议 定 书 》, 其 中 就 有 为 履行 《公约 》 加 强 合作 的 专门 内 容 , 160 多 人 次 进行 了 互 访 。1995 年 3 月 , 我 国 与 503 印度 签订 了 《中 印 老虎 保护 协议 书 》。 同年 10 月 , 林 业 部 组 织 召 开 了 “亚洲 部 分 国家 和 地 区 控制 非法 野生 动 植物 贸易 研讨 会 >,21 个 国家 和 地 区 代表 参加 会 议 。 会 议 签订 的 《 北 京 声 明 》 体 现 出 我 国 加 强 野 生动 植物 贸易 控 制 的 决心 , 为 进一步 协调 与 周边 国家 贸易 控 制 措施 芮 定 了 基础 。 随 后 我 国 与 越南 政府 代 表 签订 了 《双方 合作 控制 边境 非法 贸易 备 忘 录 》, 促 成 中 越 管理 机 构 人 员 互 访 。 俄 、 中 、 日 、 韩 四 国 也 召开 了 野生 动 植物 贸易 控制 会 议 。 国 际 合 作 实现 了 互通 有 无 , 增 进 了 相互 了 解 , 为 更 好 地 保护 野生 动 植物 资源 发 挥 了 重要 作用 。 参考 文献 蒋 志 刚 等 主编 ;《 保 护 生 物 学 》 浙江 : 科学 技术 出 版 社 ,1997。 《中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 ?编写 组 :中国 生物 多 样 性 国情 研究 报告 》, 北京 : 中 国 环境 科学 出 版 社 ,1998。 Willem Wijnstekers : THhe 已 volutioz of CTTS, 4th 卫 d. JInternational Fund for Animal Welfare (IFEAW),1995。 ( 郭 寅 峰 ) 国家 “863” 高 技术 计划 生物 技术 领域 (Bio-Technology Field ,State“863”High Technology Project of China ) “863” 生 物 技术 领域 正式 启动 是 1987 年 春天 。 国 家 科 委 委托 中 国生 物 工程 开发 中 心 组 织 国内 生物 技术 专家 起 草 生物 技术 领域 的 “863” 高 技术 计划 。 参加 起 草 计划 的 专家 有 : 侯 云 德 、 沈 培 奋 、 王 亚 辉 、 王 家 槐 、 朱 守 一 、 贾 士 荣 、 董 志 伟 、 陈 章良 、 李 宝 健 等 。 中 国 生物 工程 开发 中 心 主任 刘 永 晖 组 织 领导 这 一 工作 。 谈 家 桢 、 朱 既 明 、 施 履 吉 等 对 “863?” 生物 技术 领域 的 战略 部 署 做 出 宝贵 的 贡献 。 504 徐 成 满 、 陈 受 宜 、 顾 孝 诚 、 丁 勇 等 也 为 计划 的 制订 和 组 织 实施 做 了 大 量 的 工作 。 这 里 应 特别 提起 的 是 侯 云 德 , 他 连续 担任 三 届 “863” 生 物 技 术 专家 委员 会 的 首席 专家 , 在 计划 的 制订 和 实施 中 发 挥 了 重大 的 作用 , 做 出 了 卓越 的 贡献 。 “863” 生 物 技 术 计 划 根 据 有 限 目标 、 突 出 重点 的 精神 , 确 定 了 三 个 主题 : 一 、 高 产 、 优质 、 抗 逆 动 植物 新 品种 ; 二 、 新 型 药物 、 疫 苗 和 基因 治疗 ; 三 、 和 蛋白 质 工 程 , 共 100 多 个 课题 , 参 加 单位 约 200 个 。 在 “ 八 五 ”期 间 , 根据 国际 生物 技术 发 展 的 趋势 和 “七 五 ”期 间 组 织 实施 的 经 验 , 对 专题 与 课题 进行 了 重 点 调整 , 选 择 了 5 个 重大 项 目 和 12 个 专题 项 目 。 在 重大 项 目 中 , 重 大 关键 技术 项 目 有 两 系 法 杂交 水 稻 技 术 , 抗 虫 棉花 等 转基因 植物 , 恶性 肿瘤 等 疾病 的 基因 治疗 技术 ;重大 成 果 转化 项 目 有 两 系 法 杂交 水 稻 中 试 开发 和 基因 工程 多 肽 药物 中 试 开 发 。 专 题 项 目 包 括 : 转 基因 植物 , 农业 微生物 工程 ,动物 生物 技术 , 农业 生物 技术 的 应 用 基因 研究 ;重组 疫苗 , 基 因 工 程 药 物 , 抗 体 工 程 , 肝 炎 、 亚 性 肿瘤 和 心血 管 疾病 的 生物 技术 治疗 , 医 药 生物 技术 应 用 基础 研究 及 蛋白质 工程 等 。 “863” 生 物 技 术 领 域 计 划 , 经 过 十 几 年 的 实施 历程 , 取 得 了 重大 的 成 绩 和 进展 , 有 一 批 重大 成 果 和 技术 达到 国际 先进 水 平 。 从 总 体 看 ,“863” 生 物 技术 领 域 取 得 了 重大 的 成 就 , 它 和 国家 生物 技术 攻关 计划 一 道 推动 了 我 国生 物 技 术 研究 .开发 和 产业 化 的 进程 , 使 我 国生 物 技 术 在 国际 生物 技术 领域 占有 一 席 之 地 。 “863” 生 物 技术 计划 的 主要 进展 和 重大 成 果 有 : 1. 两 系 法 杂交 水 稻 在原 杂 交 稳 的 基础 上 增产 10% 一 15% , 葛 定 了 大 面积 推广 的 基 础 。 两 系 法 水 稻 杂 交 优 势 的 利用 是 我 国 首创 , 十 几 年 来 取得 了 举世 瞩目 的 成 就 。N5047S 是 国内 外 最 早 用 于 生产 的 两 系 法 不 育 系 。 在 水 稻 两 系 法 亚 种 间 的 杂种 优势 利用 方面 也 取 得 了 突破 性 进展 , 共 选 育 出 光敏 核 不 育 系 23 个 。 两 系 法 品种 间 及 亚 种 间 杂 交 稻 在 20 世纪 90 年 代 中 期 累计 种 植 面 积 已 达 5 200 ha。 1996 年 开始 实施 “超级 稳 计 划 ”, 这 项 研究 走 在 世界 前 列 。 2. 基因 工程 抗 虫 棉花 研究 取得 重大 突破 我 国学 者 不 仅 人 工 合成 了 多 个 苏 云 金 芽孢 杆菌 Bt 杀 虫 蛋白 基因 , 还 在 此 基础 上 构建 了 多 种 单价 基因 和 双 价 基因 的 高 效 表达 载体 , 并 成 功 地 将 其 导 人 棉花, 获得 了 一 批 转 基因 棉花 株 系 ,已 选 出 优良 株 系 15 个 ,成 功 进行 大 田 试验 , 即 将 在 生产 中 推广 应 用 。 该 项 研 究 已 达 国 际 先进 水 平 。 3. 转基因 动物 技术 在 某 些 方面 已 达 国际 先进 水 平 ”已 获得 生长 激素 转基因 猪 的 第 三 、 三 、 四 代 猪 215 只 ,49 只 乳腺 特异 表达 外 源 基 因 的 转基因 羊 。 首 批 转基因 羊 乳 汁 中 分 泌 生 长 激素 的 含量 达 400 mg/L 。 育 成 生长 激素 转基因 鱼 约 1 000 多 尾 , 其 生长 速度 比 非 转基因 鱼 快 10% 一 50%, 已 生产 出 Fi 一 Fs 代 转基因 鱼 约 10 万 尾 , 为 商业 性 开发 提供 了 前 景 。 4. 基 因 工 程 多 肽 药物 研制 在 跟踪 的 基础 上 有 所 创新 ”我国 已 有 包括 外 用 注射 用 人 基 因 工 程 wlb 型 干扰 素 、 注 射 用 基因 工程 c2b 型 干扰 素 、 基 因 工 程 白细胞 介 素 -2 及 基因 工程 人 7Y 型 干扰 素 等 5 种 自主 开发 的 基因 工程 药 物 投 放 市 场 。 还 有 “863” 计 划 支 持 的 十 几 种 新 型 基因 工程 药物 进入 临床 试验 或 临床 前 开 发 阶段 。 其 中 人 alb 型 基因 工程 干扰 素 具 有 自己 的 知识 产权 , 获 1993 年 国家 科技 进步 一 等 奖 , 并 已 进行 商品 化 生产 。 5. 基因 治疗 技术 已 获得 可 喜 成 果 从 1991 年 起 复旦 大 学 遗传 学 研究 所 先后 对 4 例 B 型 血 友 病 患者 进行 了 基因 治疗 的 工期 临床 试验 , 取 得 了 安全 、 有 效 的 结果 。 脑 恶性 胶 质 瘤 基因 治疗 已 进入 I 期 临床 试验 。 6. 抗体 工程 进入 临床 试验 13I-Habl18 肝 瘤 单 抗 已 于 1995 年 通过 新 药 评审 , 进行 肝 瘤 病 人 放免 显 像 诊 断 , 显 像 率 达 90. 6% ,肿瘤 定位 的 最 小 直径 为 0.5 cm, 在 此 基础 上 进行 导向 治疗 , 初 步 结果 表明 有 效率 达 69% 。 这 是 我 国 批准 的 第 一 个 用 于 肿瘤 病人 体内 导向 药物 治疗 。 7. 蛋白 质 工程 “十 几 年 来 我 国 科学 家 已 掌握 了 有 关 蛋 白质 工 程 的 全 套 技术 , 还 对 胰 岛 素 、 尿 激酶 原 、 凝 乳 酶 、 葡 萄 糖 异 构 酶 、 蛋 白 酶 抑制 剂 、 金 属 硫 蛋白 、 天 花粉 蛋白 、 胰 蛋白 酶 、 枯 草 杆菌 蛋白 酶 、 抗 体 酶 等 进行 结 构 与 功能 的 研究 , 制 成 一 批 有 应 用 前 景 的 突 变 体 。 此 外 , 还 建立 了 较为 系统 的 分 子 设 计 相关 技术 。 8. 生物 技术 基础 研究 也 取得 一 批 创新 成 果 ”我 国学 者 已 克隆 了 人 、 动 植物 的 近 400 个 新 基因 ,其 中 已 有 十 几 个 已 前 明了 功能 ; 完 成 我 国 天 坛 株 基 因 组 196 kb 的 全 基因 组 测序 。 在 “863” 生 物 技术 领域 计划 的 实施 过 程 中 , 参 与 “863” 科 技 人 员 约 2 000 人 ; 在 “863” 成 果 的 中 试 和 产业 化 过 程 中 , 又 培养 了 约 1 000 人 的 从 事 新 生物 技术 产品 生产 的 工程 技术 队伍 。 参考 文献 中 国生 物 工程 开发 中 心 、 生 物 技 术 领 域 专家 委 员 会 :《 中 国生 物 技术 的 崛起 》,1996。 ( 翁 延 年 ) 中 国 的 IGBP (IGBP in China) 国际 地 圈 生 物 圈 计 划 (CIGBP) 是 全 球 变 化 研究 的 四 大 科学 支柱 计划 之 一 , 素 有 “ 超 505 级 科学 计划 ”之 称 。 国 际 地 圈 生 物 圈 计 划 萌 芽 于 1982 年 8 月 在 美国 马萨诸塞 州 Woods Hole 召开 的 专题 讨论 会 。 在 此 次 会 上 首次 讨 论 了 “地 球 的 可 居住 性 ”及 “自然 因素 和 人 类 活动 引起 的 地 球 生命 支持 能 力 的 变化 ” 问 题 , 发 动 了 全 球 变化 的 科学 讨论 。 同年 冬 , 美 国 物理 、 数 学 和 资源 学 国家 研究 会 主席 也. Friedman 在 国际 地 球 物 理 年 (IGY) 25 周年 年 会 上 提出 了 “国际 地 圈 生 物 圈 计划 (GBP)”, 号 召 全 世界 科学 家 组 织 起 来 , 致力 于 地 圈 、 生 物 圈 及 其 与 人 类 相互 作用 的 研究 。 我 国 是 IGBP 的 积极 支持 者 , 曾 先后 多 次 派 员 参加 了 IGBP 的 各 种 科学 组 织 和 规划 活动 .大气 科 学 家 叶 笃 正 早 在 1983 年 就 提出 要 把 气候 变化 作为 IJGBP 的 核心 问题 来 研 究 , 1988 年 我 国 又 提出 土地 利用 可 能 是 人 类 诱发 的 全 球 变化 的 主要 表现 形式 之 一 。 这 些 建议 都 在 IGBP 计划 中 得 到 了 较 好 的 体现 。 1986 年 12 月 , 在 中 国 科 协 的 支持 下 , 中 国 科 学 院 组 织 了 “全 球 变化 的 研究 讨论 会 ” 交流 了 对 IGBP 的 看 法 , 并 就 怎样 组 织 中 国 的 全 球 变化 研究 , 成 立 IGBP 中 国 委员 会 等 事宜 进行 了 讨论 。1987 年 成 立 了 一 个 以 叶 笃 正 为 首 的 、 由 22 人 组 成 的 调研 小 组 , 系 统 地 开展 了 国内 外 调研 。 与 此 同时 , 中 国 科 学 院 还 开展 了 中 国 全 球 变化 的 预 研究 。 该 项 研究 就 我 国 的 知识 现状 和 工作 基础 进行 了 总 结 评 述 , 在 已 有 的 资料 基础 上 , 从 我 国土 地 和 水 体 利用 的 角度 出 发 , 总 结 分 析 了 过 去 数 千年 中 国生 存 环境 的 变化 , 并 结合 重大 的 全 球 变 化 事件 , 探 索 控 制 全 球 变化 的 主要 因子 和 相 互 作 用 过 程 , 认 识 中 国 在 全 球 变化 中 的 地 位 和 作用 , 进 而 提出 全 球 变化 的 研究 内 容 和 课题 。 1988 年 5 月 , 经 中 国 科 协 批准 , 成 立 了 IGBP 中 国 委员 会 (CNC 一 IGBP), 由 叶 笃 正 任 主席 , 马 世 验 、 王 仁 任 副 主席 , 孙 枢 任 秘 506 书 长 , 委 员 由 来 自 15 个 学 会 和 ?7 个 部 委 的 代 表 共 25 人 组 成 , 正 式 开 始 了 全 球 变化 的 研 究 。1991 年 CNC 一 IGBP 换届 , 叶 符 正 连任 主席 , 宋 健 任 名 誉 主席 , 邓 楠 、 刘 恕 、 孙 鸿 烈 任 副 主席 , 陈 洋 勤 任 秘书 长 , 委 员 增 至 36 个 , 下 设 四 个 工作 组 , 即 气候 一 植被 相互 作 用 研究 工作 组 .过 去 的 全 球 变化 研究 工作 组 、 遥感 在 全 球 变化 中 的 应 用 工作 组 和 海岸 带 陆 海 相互 作用 研究 工作 组 。1996 年 5 月 , 陈 宜 瑜 当 选 为 第 三 届 CNC--IGBP 主席 , 邓 楠 、 孙 槐 、 刘 恕 、 秦 大 河 任 副 主席 , 陈 洋 勤 连任 秘 书 长 , 委员 37 人 。 工作 组 扩大 到 八 个 , 即 : 气 候 模拟 工作 组 (CHINA 一 GAIM WG)、 水 循 环 生 物 学 工作 组 (CHINA 一 BAHC WG)、 全 球 变化 与 陆地 生态 系统 工作 组 (CHINA 一 GCTE WG)、 土 地 利用 与 土地 覆盖 变化 工作 组 (CHINA 一 LUCC WG ) 海岸 带 陆 海 相互 作 用 /联合 全 球 大 洋 通 量 研 究 工 作 组 (CCHINA 一 LOICZVJGOFS WG)、 过 去 全 球 变化 工作 组 (CHINA 一 PAGES WG )、 青 藏 高 原 与 全 球 变化 工作 组 《CHINA 一 TGPC WG ) 和 遥感 在 全 球 变化 中 的 应 用 工作 组 CCHINA 一 RS WG )。 此 外 ,在 第 三 届 CNC 一 IGBP 内 , 新 设立 了 由 叶 笃 正 等 10 名 院 土 组 成 的 全 球 变化 科学 顾问 委员 会 , 以 加 强 对 IGBP 的 学 术 指导 。 CNC 一 IGBP 的 主要 任务 是 : 代表 我 国 参加 IGBP 的 有 关 活动 , 推 动 并 协调 国内 各 有 关 单 位 开展 全 球 变化 的 研究 和 学 术 交 流 活 动 ,为 国家 的 资源 管理 提供 科学 咨询 服务 , 协 调 有 关 部 门 进行 该 领域 的 国际 合作 论证 。 中 国 全 球 变化 的 主要 目标 是 研究 在 全 球 变化 的 背景 下 , 中 国生 存 环境 的 变化 趋势 、 影 响 和 对 策 , 为 国家 环境 保护 政策 、 环 境外 交 提供 科学 依据 。 按照 上 述 目标 ,CNC 一 IGBP 进行 了 大 量 的 工作 , 以 推动 我 国 的 全 球 变化 研究 。 目 前 , 我 国 的 全 球 变化 研究 分 三 个 层次 进行 。 1. 中 国 的 全 球 变化 核心 项 目 。 它 主要 指 由 国家 一 级 支持 的 、 直 接 从 事 全 球 变化 研究 的 项 目 , 是 我 国 对 IGBP 贡献 的 主要 部 分 。 2. 重大 项 目 。 主 要 指 由 部 委 一 级 支持 的 与 全 球 变化 密切 相关 的 重大 项 目 , 它 也 是 我 国 对 全 球 变化 研究 贡献 的 一 部 分 。 3. 相关 项 目 。 属 于 该 类 的 研究 项 目 规模 较 小 , 与 全 球 变化 有 松散 的 关系 , 研 究 资金 一 般 由 多 渠道 筹集 , 大 多 数 都 能 为 全 球 变化 研究 做 出 一 定 贡献 。 参考 文献 国家 自然 科学 基金 委员 会 :《 全 球 变化 : 中 国 面 临 的 机 遇 和 挑战 》 北京 : 高 等 教育 出 版 社 , 施 普 林 格 出 版 社 ,1998。 陈 洋 勤 : 全 球 变化 研究 一 一 一 个 新 的 国际 前 沿 科学 计划 , 《第 四 纪 研 究 》,1990。 陈 洋 勤 , 马 振 华 , 王 庚 辰 译 :《 地 球 系统 科学 》, 北京 : 地 震 出 版 社 ,1992。 IGBP Secretariat : TAe TterzatzozaL Ceoszpphere 一 Biospjere Prograzz1ze: 4 .Study oF Gopal Chazsge. IGBP Report No. 12. IGBP,1990。 ( 陈 洋 勤 ) 中 国 自然 保护 纲要 (National Programme of Nature Conservation in China) 中 国 建设 部 〈 原 城乡 建设 环境 保护 部 ) 1983 年 5 月 发 出 “关于 编写 《中 国 自然 保护 纲要 》( 简 称 《 纲 要 》) 的 通知 ”。 同 年 成 立 了 编 委 会 和 学 术 顾 问 委 员 会 。 许 涤 新 任 主任 委 员 , 叶 如 党 、 何 康 、 马 世 骏 、 曲 格 平 任 副 主 任 委员 。 在 编 委 会 的 领导 下 , 共 组 织 30 多 名 自然 保护 方面 的 专家 , 历 经 3 年 于 1986 年 5 月 完成 了 报 审 稿 。1986 年 12 月 23 日 在 国务 院 环 境 保护 委员 会 第 八 次 会 议 讨 论 通过 。 1987 年 5 月 22 日 国务 院 环境 保护 委员 会 向 全 国 各 有 关 部 门 发 出 通知 , 要 求 各 部 门 参照 施行 。 《纲要 》 共 分 4 篇, 19 章 。 第 一 篇 分 三 章 , 说 明 编 写 《 纲 要 》 的 目的 、 作 用 和 意义 , 盖 述 自然 保护 同 国民 经 济 发 展 的 关系 及 自然 保 护 的 有 关 概 念 和 理论 基础 , 特 别 着 重 阐 述 了 自然 资源 、 自 然 环 境 、 自 然 保护 三 个 最 常 使 用 的 术语 的 含义 , 提 出 作为 自然 科学 与 社会 科学 桥梁 的 生态 学 , 今 天 已 成 为 自然 保护 事 业 的 理论 基础 。 第 二 篇 阐述 主要 保护 对 象 , 共 分 十 章 。 分 别 对 中 国 的 土地 资源 、 森 林 资 源 、 草 原 和 匾 漠 及 其 物种 、 陆 地 水 资源 、 河 流 湖 泊 和 水 库 、 海洋 、 矿 产 、 资 源 、 矿 产 资源 、 大 气 等 的 基 本 情况 , 进 行 概括 描述 , 提 出 上 述 多 种 资源 所 存在 的 问题 及 应 采取 的 主要 对 策 。 第 三 篇 区 域 性 的 自然 保护 , 分 两 章 。 一 是 根据 热量 、 降 水 、 地 形 地 瑶 、 植 被 等 自然 条 件 和 自然 保护 要 求 的 差异 , 将 全 国 分 八大 区 域 , 分 别 阑 述 了 各 区 的 自然 环境 的 基本 特 点 、 存 在 问题 以 及 应 采取 的 主要 对 策 , 为 各 大 区 域 的 自然 保护 提供 了 科学 依据 。 二 是 专 设 一 章 , 阐 述 了 我 国 自然 保护 区 的 现状 、 存 在 问题 、 自 然 保 护 区 规划 原则 及 加 强 自然 保 护 区 建设 的 基本 对 策 。 第 四 篇 就 一 般 性 对 策 进 行 了 阐述 , 提 出 自然 保护 的 技术 经 济 对 策 , 自然 保护 法 规 , 自 然 保 护 的 宣传 、 教 育 和 科学 研究 , 自 然 保 护 的 国际 合作 。 该 4 纲要》 是 我 国 第 一 部 较为 系统 的 、 在 保护 环境 和 自然 资源 方面 具有 安 观 指导 作用 的 文件 , 具 有 较 高 的 科学 性 和 知识 性 , 同 时 又 是 普及 自然 保护 知识 的 良好 教材 。 ( 王 “ 晨 ) 中 国生 态 系 统 研究 网 络 〈(Chinese Ecosystem Research Network ,CERN ) 由 中 国 科学 院 所 属 的 29 个 生态 系统 定 507 位 研究 站 (其 中 农田 站 16 个 , 森林 站 7 个 , 草 地 站 2 个 , 湖泊 站 2 个 , 海湾 站 2 个 ), 水 分 、 土壤 大气、 生物 和 水 域 生 态 系统 5 个 数据 分 中 心 和 1 个 综合 研究 中 心 组 成 的 生态 系统 长 期 监测 和 研究 网 络 , 是 在 孙 鸿 烈 的 积极 倡导 和 直接 领导 下 , 在 中 国 科 学 院 和 国家 有 关 部 门 的 支持 下 , 从 1988 年 开始 建设 的 ,1988 一 1992 年 为 总 体 设 计 阶 段 ,1993 一 1997 年 为 建 设 阶段 ,1998 年 初步 建成 并 投入 运行 。 建 设 该 网 络 的 主要 目的 , 是 为 了 在 区 域 及 区 域 以 上 尺度 解决 中 国生 态 、 资 源 、 环 境 方面 的 问 题 , 并 发 展 生 态 学 及 相关 学 科 。 中 国 科 学 院 所 属 的 21 个 生物 学 和 地 学 方面 研究 所 的 近 千 名 科技 和 管理 人 员 先 后 参与 了 这 一 工作 。 CERN 的 长 远 目标 是 : 以 地 面 网 络 式 观测 、 实验 为 主 , 结 合 遥 感 、 地 理 信 息 系 统 和 数学 模型 等 手段 , 实 现 对 我 国 主要 类 型 生态 系统 和 环境 状况 长 期 、 全 面 的 监测 、 研 究 和 预测 , 为 改善 我 国 的 生态 系统 管理 状况 和 生存 环境 提供 科学 依据 和 示范 样板 , 进 而 为 我 国 的 食 物 安全 和 农业 可 持续 发 展 , 并 为 促进 科学 发 展 做 出 积极 贡献 .CERN 的 任务 是 : 监测 , 即 按 统一 规程 对 我 国 主要 类 型 农田 、 森 林 、 草 地 、 湖 泊 和 海湾 生态 系统 的 重要 生态 过 程 及 水 分 、 土 壤 、 大 气 等 环境 因子 进行 长 期 监测 ; 研究 , 即 全 面 、 深 入 地 研究 我 国 主要 类 型 生 态 系统 的 结构 、 功 能 和 动态 特征 及 优化 管理 的 途径 和 方法 ;示范 , 即 为 各 站 所 在 的 地 区 提供 高 产 、 高 效 、 多 功能 和 可 持续 农业 生态 系统 的 优化 经 营 示 范 样 板 。CERN 的 核心 研 究 领 域 是 : 生态 系统 生产 力 形 成 机 制 和 可 持 续 性 、 生 态 系统 退化 机 制 及 恢复 重建 的 对 策 、 生态 灾害 监测 及 早期 预警 、 生 态 系 统 水 分 循 环 和 水 分 平衡 的 地 理 分 异 规律 及 调控 对 策 、 生态 系统 能 量 平 衡 与 能 量 流动 的 地 理 分 异 规 律 及 调控 对 策 、 生 态 系 统 营养 元 素 的 生物 地 球 化 学 循环 及 调控 对 策 、 生 态 系统 优化 管理 508 和 配套 技术 体系 .农业 资源 潜力 与 开发 对 策 、 生态 环境 变化 趋势 及 对 策 、 生 物 多 样 性 及 其 与 人 类 活动 和 环境 变化 间 的 关系 、 生 态 系 统 对 全 球 环境 变化 的 响应 和 影响 , 以 及 人 口 一 资源 一 环境 与 社会 经 济 可 持续 发 展 间 的 关系 等 。 目前 , 该 网 络 已 成 为 我 国 从 事 生 态 学 、 资 源 科 学 和 环境 科学 研究 以 及 人 才 培 养 的 重要 基地 , 并 已 成 为 全 球 生态 、 资 源 、 环 境 监 测 和 研究 系统 的 一 个 重要 组 成 部 分 。 ( 赵 士 洞 ) 中 美 合 编 Loxra o 太 CHhzza (Fozra oF Chzza Cocompiled by Chinese and American 下 xperts ) 中 国 国 土 辽阔 , 植 物种 类 十 分 丰富 , 高 等 植物 有 3 万 多 种 , 是 世界 上 植物 种 类 最 多 的 国家 之 一 。《 中 国 植物 志 》 不 仅 是 国内 而 且 是 国际 上 植物 分 类 学 家 不 可 缺少 的 重要 参考 书 。 因 此 , 国 外 学 者 对 将 《中 国 植 物 志 》 翻 译 成 英文 版 很 感 兴趣 。1978 一 1979 年 , 美 国 纽约 植物 园 和 密苏里 植物 园 先后 提出 与 中 国 学 者 合作 翻译 《中 国 植物 志 》。 王 伏 雄 访问 美 国 后 , 将 美方 的 意向 向 中 国 植物 志 编 委 会 汇 报 ,植物 志 编 委 会 征求 国内 植物 界 的 意见 ,得 到 了 广大 分 类 学 家 的 赞成 和 支持 。 经 中 国 科 学 院 批准 , 于 1988 年 10 月 8 日 在 美国 圣 路 易 斯 密苏里 植物 园 , 由 中 方 代表 吴征 镁 , 美 方 代表 Peter H. Raven, 正式 签订 合作 协议 , 合 作 期 限 15 年 , 同时 成 立 了 Flora of Chzzia 联 合 委员 会 .联合 委员 会 于 1988 年 10 月 在 美国 密苏里 植物 园 召开 了 第 一 次 会 议 , 中 方 主席 吴征 镑 、 美 方 主 席 Peter H,Raven 参加 了 会 议 。 联合 委员 会 决定 ora of Chizza 共 编 写 26 卷 。 每 年 召开 一 次 会 议 , 讨论 协 调 编 研 工 作 中 的 问题 。 目 前 参加 Fora oF Cjainra 编 研 工作 的 还 有 英国 、 香 港 、 台 湾 的 学 者 。 至 1998 年 底 , 已 出 版 了 15、16、17、18 四 卷 和 第 17 卷 的 图 版 集 。( 戴 伦 凯 提供 资料 ) 5 北京 召开 第 19 届 国 际 昆 虫 学 大 会 (19th International Entomology Symposium Held in Beijing) 第 19 届 国 际 昆虫 学 大 会 是 国际 昆虫 学 大 会 历史 上 规模 最 大 的 一 次 国际 昆虫 学 学 术 交流 大 会 , 也 是 1992 年 以 前 我 国 承办 的 规模 最 大 的 国际 学 术 会 议 . 大 会 开幕 式 于 1992 年 6 月 28 日 在 北京 人 民 大 会 堂 隆重 举行 , 约 4 000 人 出 席 。 分 组 交流 与 财 幕 式 在 北京 国际 会 议 中 心 举 行 . 大 会 于 1992 年 7 月 4 日 闭幕 。 领导 者 有 大 会 名 誉 主席 朱 弘 复 、 大 会 组 委 会 主席 刘 树 和 森 、 大 会 组 委 会 秘书 长 张 芝 利 、 大 会 集资 委员 会 主席 刘备 英 、 大 会 会 程 委员 会 主席 刘 友 樵 及 一 批 国 际 著名 昆虫 学 家 。 本 次 大 会 聚集 了 本 学 科 的 国际 权威 学 者 , 把 握 了 本 学 科 的 前 沿 领域 , 围 绕 “ 昆 虫 与 人 类 生存 ”主题 , 就 人 类 生存 、 环 境 、 农 、 林 、 医 等 方面 的 问题 和 有 关 生 物 学 的 高 新 技 术 领 域 开 展 讨论 ,提出 了 新 的 见解 和 建议 .本 次 大 会 是 主要 学 科 发 展 的 新 的 里 程 碑 , 起 到 了 国际 交流 与 合作 的 论坛 作用 , 对 提高 昆虫 学 水 平和 推动 昆虫 学 为 人 类 服务 等 方面 均 有 重要 意义 。 参考 文献 张 芝 利 , 刘备 英 : 第 19 届 国 际 昆 虫 学 大 会 概况 , 北京 ,1993。 刘 友 樵 : 第 19 届 国 际 昆 虫 学 大 会 会 程 工作 的 经 历 和 体会 , 北 京 ,1993. 2。 中 国 昆 虫 学 会 : 参加 第 20 届 国 际 昆 虫 学 大 会 的 情况 汇报 , 《中 国 昆 虫 学 会 通讯 》,1997。 ( 李 典 说) 中 国 水 舟 基因 组 计划 (The Chinese Rice Genome Project) 可 与 “曼哈顿 ”原子 弹 计 划 和 “阿波 罗 ” 登 月 计划 相提并论 的 美国 “人 类 基因 组 计划 ”在 1990 年 正式 实施 后 , 在 国际 上 引起 极 大 的 反响 。 该 项 计划 实施 一 年 后 , 技 术 上 有 了 长 足 的 进步 , 研 究 对 象 也 扩大 到 植物 方 面 。 我 国 科学 家 十 分 关注 “人 类 基因 组 计 划 ”, 曾 多 次 向 国家 科 委 提 出 建议 并 与 美国 该 项 计划 负责 人 联系 , 探 讨 中 国 科 学 家 参加 该 项 计划 的 可 能 性 。 1991 年 , 国 家 科 委 吾 开 了 三 次 “植物 基 因 图 谱 ” 座 谈 会 。 我 国 是 有 12 亿 人 口 的 农业 大 国 , 也 是 世界 上 最 大 的 水 稻 栽 植 国 , 约 有 一 半 人 口 以 水 稻 为 主食 。 鉴 于 这 一 国情 和 未 来 农业 发 展 的 需要 以 及 当今 国际 上 基因 组 研 究 的 趋势 , 1992 年 8 月 21 日 趁 在 北京 召开 亚 太 地 区 生物 〈 农 业 ) 技术 会 议 之 际 , 召 开 了 “水 稻 基 因 组 计划 ”新 闻 发 布 会 .会议 由 国家 科 委 惠 永 正 主持 , 由 “水 稻 基 因 组 计划 ” 专 家 组 组 长 洪 国 藩 做 了 “中 国 水稻 基 因 组 计 划 ” 报 告 。 报 告 主 要 有 以 下 几 个 内 容 : 1. 历史 背景 和 意义 ”水稻 基因 组 研究 是 带动 我 国 农业 现代 化 的 一 项 重要 措施 , 其 研究 成 果 将 用 于 培育 高 产 、 优 质 、 抗 逆 的 水 稻 新 品种 ,为 解决 我 国 粮食 问题 做 出 贡献 . 同 时 , 在 这 项 研究 中 所 获得 的 新 概念 , 将 促进 人 类 对 植物 生命 现象 的 理解 。 2, 战略 和 任务 ”这 项 计划 的 总 目标 是 15 年 内 完成 水 稳 基 因 组 作 图 和 DNA 顺序 测 定 ,最 终 要 在 DNA 分 子 水 平 上 搞 清 楚 整 个 水 稻 基 因 组 遗传 结构 。 第 一 个 五 年 计划 的 研究 战略 是 : (1) 以 功能 与 结构 相 结合 的 方式 研 究 基 因 结 构 ; (2) 以 方法 学 的 进展 程度 决定 结构 研究 的 规模 ;, (3) 阶段 成 果 用 于 水 稻 育种 。 3. 领导 和 组 织 ”在 国家 科 委 领 导 下 , 成 509 立 专家 组 领导 这 项 计划 。 中 国 科学 院 受 国家 科 委 的 委托 , 在 上 海 成 立 “ 中 国 科学 院 国家 基因 研究 中 心 ”。 此外, 还 成 立 了 五 个 卫星 实 验 室 , 它们 分 别 在 中 科 院 遗传 所 、 北 京 大 学 、 华中 农业 大 学 .复旦 大 学 和 中 国 水 稳 研 究 所 。 4. 国际 合作 “与 国际 上 有 关 单 位 展开 广泛 的 合作 , 相 互 交 流 , 享 受 研究 成 果 。 与 会 国内 外 专家 听取 了 报告 后 , 反 响 很 大 。 第 二 天 ,Chazna Daily 作 了 报道 。 之 后 , 1992 年 Rice Genoxze 和 1993 年 ,Sciezce 杂志 上 也 相继 报道 了 “中 国 水 稻 基 因 组 计划 ”。 我 国 实施 “水 稻 基 因 组 计划 ”引起 国内 外 科学 界 的 关注 。 〈 林 志春 “” 洪 国 藩 ) 《生物 多 样 性 公约 》 及 中 国 的 履约 行动 (Implementing Actions on Cozmezztioz 0o7z Bizolosgical Diverszty in China) 生物 多 样 性 是 人 类 赖 以 生存 的 基础 , 也 是 社会 经 济 持续 发 展 的 基础 。 近 百年 来 , 由 于 人 类 活动 的 破坏 , 使 生物 灭绝 的 速度 比 自 然 灭 绝 的 速度 快 1 000 倍 , 大 量 的 物种 遭 到 威 胁 或 处 于 濒危 状态 。 这 一 严重 问题 已 引起 各 国 国 家 首脑 及 民众 极 大 的 关注 。 为 了 保护 和 持续 利用 生物 多 样 性 , 1992 年 6 月 3 一 14 日 , 在 巴西 里 约 热 内 卢 召 开 了 联合 国 环境 与 发 展 大 会 。 会 议 通 过 了 《生物 多 样 性 公约 》, 简 称 《公约 》。 中 国 是 生物 多 样 性 特别 丰富 的 国家 , 据 统计 ,中 国 的 生物 多 样 性 居 世 界 的 第 八 位 。 但 是 中 国生 物 多 样 性 受 威胁 、 濒 危 甚至 灭绝 的 程度 也 相当 严重 。 为 了 表示 对 生物 多 样 性 保护 的 决心 , 我 国 总 理 代 表 政府 于 1992 年 6 月 11 日 签署 了 《公约 》, 使 中 国 成 为 《公约 》 第 64 个 签约 国 .《 公 约 》 于 1992 年 11 月 7 日 经 第 七 届 全 国人 民 代 表 大 会 常务 委员 会 第 28 次 会 议 审 议 并 批准 , 并 于 1993 年 1 月 5 日 递 交 批 准 文本 。 在 世界 上 , 我 国 是 较 早 批准 该 5 直人 9 公约 的 国家 。 自 成 为 缔约 国 以 来 , 中 国政 府 在 履约 方面 做 了 大 量 工 作 。 1. 各 级 履约 机 构 的 成 立 1.1 国家 《生物 多 样 性 公约 》 履 约 协 调 机 构 ”1993 年 初 经 国务 院 批准 , 由 国家 环境 保护 局 牵头 , 成 立 了 国家 履行 《公约 》 的 协 调 机 构 。 参 加 单位 有 外 交 部 、 国 家 计 委 、 国 家 科 委 、 财 政 部 、 建 设 部 、 农 业 部 、 海 关 总 署 、 中 国 科学 院 、 国 家 专利 局 、 国 家 海洋 局 、 国家 中 医药 管理 局 。1996 年 6 月 协调 机 构成 员 又 增加 了 国家 教委 、 广 播 电 影 电 视 部 、 公 安 部 、 国 家 工商 行政 管理 局 、 新 华 通讯 社 、 人 民 日 报社 、 光 明日 报社 等 共 20 个 单位 。 协 调 机 构 下 设 履 约 办 公 室 , 地 点 设 在 国家 环保 局 自然 保护 司 。 1.2 生物 多 样 性 工作 组 ”国务 院 环境 委员 会 成 立 了 国际 环境 与 发 展 合作 委员 会 , 生物 多 样 性 工作 组 是 其 下 设 的 工作 组 之 一 。 中 外 各 有 一 名 专家 担任 主席 , 其 任务 是 创设 活 牙 的 思想 和 工作 经 验 交 流 论坛 , 提 供 一 种 机 制 与 政府 部 门 举 行 研讨 会 , 使 科学 家 与 管 理 专 家 确认 生物 多 样 性 保护 的 优先 项 目 , 引 起 决策 者 的 关注 , 并 提出 有 关 生 物 多 样 性 保 护 的 见解 , 对 政府 所 关注 的 问题 提出 建议 。 1.3 中 国 科学 院 生物 多 样 性 委员 会 中 国 科学 院 早 在 1990 年 就 已 成 立 “ 生 物 多 样 性 工作 组 ”, 在 此 基础 上 , 1992 年 初 成 立 “ 生 物 多 样 性 委员 会 ”统一 协调 中 科 院 有 关 生 物 多 样 性 方面 的 研究 工作 ;协调 与 国内 外 有 关 单位 的 关系 ; 组 织 出 版 系列 专著 、 论 文集 、 译 从 以 及 组 织 全 国 性 生物 多 样 性 学 术 会 议 及 培 训 班 。 1.4 高 等 学 校生 物 多 样 性 协调 委员 会 国家 教委 于 1994 年 成 立 了 上 述 组 织 , 任务 是 组 织 高 校 开 展 生 物 多 样 性 研究 .学 术 交流 、 教材 编写 以 及 对 公众 宣传 和 教育 等 活动 。 2, 履行 《公约 》 第 6 条 根据 对 《公约 》 第 6 条 保护 和 持续 利用 的 一 般 措施 的 承诺 , 制 订 了 《中 国生 物 多 样 性 保护 行动 计划 》《 中 国生 物 多 样 性 国情 研究 报告 》 以 及 《中 国生 物 安全 国家 框架 》。 三 个 报告 都 分 别 专 题 撰 写 了 中 国 在 生物 多 样 性 的 保护 和 持续 利用 中 起 到 的 重要 的 作用 。 3. 生物 多 样 性 的 查 明 与 监测 根据 《公约 》 第 7 条 , 中 国政 府 开 展 了 大 量 的 生物 多 样 性 的 查 明 和 监测 工作 。 3.1 查 明 20 世纪 60 年 代 以 来 , 中 国 科学 院 和 各 大 专 院 校 的 生物 学 家 对 全 国 范围 的 山地 、 平 原 、 丘 陵 地 区 进行 考察 , 积 累 了 大 量 第 一 手 资料 和 几 百 万 份 标本 。 出 版 了 7 卷 《 中 国 高 等 植物 图 鉴 》, 合计 75 卷 的 《中 国 植物 志 》( 包 括 蕨 类 、 昔 伦 、 裸 子 植 物 、 被 子 植物 ) 于 2004 年 前 全 部 出 版 《中 国 种 子 植物 特有 属 》 及 如 《云南 植物 志 》 《西藏 植物 志 》 等 一 系列 地 方 植物 志 均 已 出 版 。 无 脊 椎 动物 物种 丰富 , 但 家 底 不 清 , 查 明 难度 大 , 万 其 昆虫 品种 丰富 , 特 有 及 珍稀 种 丰富 ,1949 年 记述 的 新 种 就 有 1 万 余 种 , 但 离 查 清 还 远 远 不 够 。 兰 椎 动物 数量 已 相对 清楚 。《 动 物 志 》 出 版 14 卷 ,《 中 国 哺 乳 动 物 名 录 》《 中 国 鸟 类 大 纲 》 等 均 已 出 版 。 微 生物 尚未 全 面 清 查 , 对 放 线 菌 、F7azzpkia 及 根瘤 菌 类 等 具有 生 态 意义 、 经 济 价值 或 社会 效益 的 原核 微生物 有 较 系 统 的 调查 .此 外 ,《 中 国 植物 红皮书 》、 《中 国 濒危 动物 红皮书 》(4 卷 ) 都 已 出 版 。 对 中 国 植被 类 型 已 基本 查 明 , 已 出 版 有 《中 国 植被 》 《中 国 植被 地 理 》 及 一 系列 地 区 性 植 被 专著 。 动 物 方面 常 以 种 群 为 单位 进行 研究 。 沿海 岛屿 及 西沙 、 南 沙 群 岛 等 生物 多 样 性 方 面 已 有 专著 。 3.2 监测 林业 部 门 为 生产 需要 曾 建 立 森 林 的 监测 样 地 , 可 用 于 生物 多 样 性 的 监 测 。 海 洋 立 体 监 测 网 络 也 已 初步 建立 。 中 国 科学 院 生物 多 样 性 委员 会 与 其 他 部 门 合作 , 利用 中 国 科学 院 的 生态 系统 定位 站 与 国家 级 自然 保护 区 建立 生物 多 样 性 监测 样 地 。 目 前 已 统一 了 建立 监测 样 地 的 方法 和 监测 的 指标 体系 , 并 利用 迁 感 技术 对 生态 系统 多 样 性 和 景观 多 样 性 作 全 面 监 测 。 4. 就 地 保护 为 贯彻 《公约 》 第 8 条 的 “就 地 保护 ” 精 神 , 由 国家 环境 保护 局 和 国家 计 委 主持 , 会 同 国家 有 关 部 门 编制 了 《中 国 自 然 保 护 区 发 展 规划 纲要 》 (1996 一 2010), 总 目标 是 建立 一 个 类 型 齐全 、 布 局 合理 、 面 积 适 宜 、 建 设 和 管理 科学 总数 达 到 1 200 个 左右 的 全 国 性 自然 保护 区 网 络 。 自 然 保 护 区 中 自然 生态 系 统 类 至 1997 年 底 为 928 个 , 约 占 国土 面积 7. 64%, 野生 生物 类 保护 区 数量 为 113 个 , 自 然 遗 迹 类 保护 区 数量 为 14 个 ; 台湾 省 有 42 兴 革 张 计 571 市 5. 迁 地 保护 为 履行 《公约 》 第 9 条 “ 迁 地 保护 ”的 承 诺 , 采 取 了 以 下 的 行动 。 5.1 植物 园 和 动物 园 “” 设 立 植物 园 ( 树 木 园 ) 是 植物 多 样 性 及 濒危 植物 迁 地 保护 的 重要 途径 。 全 国 植物 园 〈 树 木 园 ) 的 总 数 约 110 个 , 分 属 各 省 市 园林 部 门 , 大专 院 校 及 中 国 科 学 院 。 栽 培 珍稀 濒危 植物 及 其 他 植物 1. 6 万 一 1.8 万 种 , 占 中 国 植物 区 系 的 53%% 一 60% ; 属 红皮书 中 公布 的 种 类 约 300 种 .。 有 些 植物 园 还 建立 了 分 类 群 专 类 区 。 5.2 动物 园 及 濒危 动物 的 繁育 中 心 动物 园 既是 动物 学 的 重要 研究 基地 , 也 是 珍 稀 濒 危 动 物 迁 地 保护 场所 。 目 前 动物 园 总 数 在 40 个 以 上 , 在 公园 中 附设 的 小 型 动物 展区 合计 约 175 个 。 动 物 园 对 大 熊猫 等 10 余 种 珍 稀 濒 危 动 物 的 饲养 繁殖 方面 取得 很 大 的 效 果 , 但 饲养 繁殖 主要 基地 在 濒危 动物 繁育 中 心 。 安 徽 扬子 甸 繁 育 研 究 中 心 已 使 扬子 钱 由 野生 不 足 500 只 繁殖 种 群 超 过 5 000 只 。 康 鹿 511 20 世纪 80 年 代 由 英国 引 回 后 ,在 北京 康 鹿苑 等 三 个 基地 个 体 数 量 大 量 增加 , 这 些 都 已 作 回归 自然 的 准备 。 5.3 种 质 资源 库 及 离 体 保 存 ”我 国 已 建立 了 种 子 库 、 菌 种 库 以 及 离 体 保 存 的 细胞 库 、 精 液 库 和 胚胎 库 等 , 以 保存 生物 的 遗传 多 样 性 。 如 农业 部 在 北京 建立 了 一 个 容量 达 40 万 份 长 期 作物 种 质 资源 库 , 全 国 各 地 中 期 保存 库 有 27 座 。 6. 研究 和 培训 这 是 履行 《公约 》 第 12 条 的 重要 方面 。 国家 科 委 发 布 的 中 、 长 期 科学 和 技术 发 展 的 国家 规划 (1990 一 2000 一 2020) 中 , 很 多 项 目 与 生物 多 样 性 保护 有 关 。 “ 八 五 ?期 间 中 国 科学 院 支持 的 重大 项 目 “生物 多 样 性 保护 与 持续 利用 的 生物 学 基础 研究 ”以 及 由 国家 科 委 资 助 的 攀登 计划 “ 生 物 多 样 性 保护 的 生态 学 基础 研究 ”和 由 国家 自然 科学 基金 会 资助 的 “中 国 主要 濒危 植物 保护 生物 学 研究 ”三 个 大 项 目 , 都 是 由 中 国 科学 院 的 科学 家 主持 , 不 少 大 专 院 校 及 科研 单位 的 科学 家 都 参加 了 这 些 项 目 , 在 人 类 活 动 对 生态 系统 多 样 性 影响 、 片 段 化 热带 雨林 中 岛屿 效应 研究 及 其 影响 规律 、 野 生动 植物 遗传 多 样 性 研究 、 濒 危 动 植物 物种 保护 生物 学 及 种 群生 存 力 分 析 、 濒 危 植 物种 群 结构 与 动态 模型 研究 以 及 濒危 植物 生殖 生物 学 特性 研究 等 方面 开展 了 研究 。 圆 满 完成 后 , 发 表 了 大 量 论文 , 还 出 版 有 下 列 几 本 专著 :《 中 国 动 植 物 的 遗传 多 样 性 》( 胡 志 晶 、 张 亚 平 主 编 )、《 人 类 活动 对 生态 系统 多 样 性 的 影响 》 ( 陈 灵 芝 、 王 祖 望 主编 )、《 中 国 重点 地 区 与 类 型 生态 系统 多 样 性 》( 马 克 平 主编 )、《 物 种 多 样 性 研究 与 保护 》( 宋 延 龄 、 杨 亲 二 、 黄 永 青 主编 )、《 保 护 生 物 学 》( 蒋 志 刚 、 马 克 平 、 韩 兴国 主编 ) 以 及 《遗传 多 样 性 研究 的 原理 与 方法 》( 季 维 智 、 宿 兵 主 编 ) 。 高 等 院 校 在 大 512 熊猫 生殖 生理 和 遗传 多 样 性 、 濒 危 水 生 植 物 保护 生物 学 、 濒 危 鱼 类 细胞 遗传 学 、 红 树林 生态 学 及 沼泽 、 湿 地 生态 学 方面 取得 不 少 成 果 , 并 有 地 区 性 和 专门 类 群 的 生物 多 样 性 著 作 的 出 版 .这 些 著 作对 中 国生 物 多 样 性 保护 、 特别 是 自然 保护 区 建设 具有 重要 的 指导 作用 。 7. 公众 教育 根据 《公约 》 第 13 条 , 中 国政 府 做 了 大 量 公众 教育 与 宣传 工作 。 中 央 电 视 台 多 年 来 开设 的 “动物 世界 ”与 “人 与 自然 ” 节目, 深 受 群众 欢迎 。1999 年 由 中 央 电 视 台 与 国家 科 委 摄 制 的 大 型 电视 系列 片 “ 让 生命 永存 一 一 生物 多 样 保护 与 可 持续 发 展 ” 的 多 次 播放 ,使 公众 受到 深刻 的 保护 生物 多 样 性 的 教育 《中 国 环境 报 》《 中 国 林 业 报 》《 中 国 海洋 报 》 经 常 对 生物 多 样 性 保护 、 森 林 资 源 和 野生 动物 保护 及 海洋 资源 和 海洋 环境 保护 作 广 泛 宣 传 。 国 家 环保 总 局 、 林 业 局 及 海洋 局 每 年 都 在 “国际 生物 多 样 性 日 "、“ 世 界 海洋 日 ”、 “ 爱 鸟 日 ” 等 节日 组 织 活动 。 地 方 政府 和 中 国 科学 院 有 关 研 究 所 深入 生物 多 样 性 丰富 但 相 对 落后 的 少数 民族 地 区 进行 公众 教育 , 云 南 高 黎贡山 地 区 群众 组 织 起 第 一 个 群众 性 的 生 物 多 样 性 委员 会 , 对 保护 当地 的 森林 和 野生 动物 进行 教育 。 8, 生物 多 样 性 信息 系统 的 建设 1991 年 开始 , 中 国 科学 院 已 开始 了 中 国 生物 多 样 性 信息 系统 (CBIS) 的 建设 。 物 种 编目 数据 库 等 32 个 生物 多 样 性 数据 库 中 有 25 个 已 上 网 ; 开发 完成 的 应 用 软件 有 数据 质 量 监 控 软 件 , 植 物 标 本 、 浮 游 生物 和 海洋 生 物 采集 系统 和 植物 园 管 理 信 息 系 统 等 等 。 国 家 环保 总 局 与 中 国 科 学 院 于 1997 年 还 共同 完成 了 联合 国 环境 规划 署 组 织 的 生物 多 样 性 数据 管理 (BDM) 项 目的 一 个 前 期 研究 项 目 一 一 生物 多 样 性 信息 资源 编目 。 〈 钱 迎 倩 ) 中 国人 类 基因 组 研究 进展 (Progress of Human Genome Research in China ) 人 类 基因 组 计划 (Human Genome Project, 简 称 HGP) 于 1990 年 在 美国 正式 启 动 , 随 后 有 英 、 日 、 法 、 德 和 中 国 等 国家 先后 加 入 , 成 为 一 个 国际 性 科学 合作 计划 。HGP 的 主要 目标 是 完成 总 数 为 30 亿 碱 基 对 的 人 基因 组 DNA 全 序列 测定 ,从 而 在 此 基础 上 识 别 出 人 体内 所 有 基因 的 结构 和 功能 ,系统 、 全 面 地 解读 人 类 遗传 物质 的 全 部 信息 , 揭 示 生 命 的 奥秘 。 HGP 是 人 类 文明 史上 最 伟大 的 科学 创 举 之 一 , 它 与 “曼哈顿 ”原子 弹 计 划 和 “ 阿 波 罗 ” 登 月 计划 齐名 , 被 称 为 当代 三 大 科学 工程 。 然 而 ,HGP 的 影响 将 远 远 超过 前 两 个 计划 , 是 自然 科学 史上 最 令 人 振奋 的 事件 。 我 国 的 人 类 基因 组 研究 是 在 国家 自然 科 学 基金 资助 下 , 于 1994 年 正式 启动 的 .“ 九 五 ”期 间 , 国 家 高 技术 发 展 计划 (简称 “863” 计 划 )、 国 家 自然 科学 基金 重点 资助 了 该 项 研究 , 同时 国家 重大 基础 研究 规划 项 目 、 中 国 科 学 院 创新 工程 与 上 海 、 北 京 等 地 方 政 府 也 积极 资助 。 近 年 来 , 还 有 一 些 企 业 或 私 大 投资 者 投资 国内 的 基因 组 研究 。 现 在 除 大 学 和 研究 机 构 外 , 少 部 分 国内 民营 企业 和 外 国 独资 的 公司 也 从 事 基 因 组 研究 和 开发 工 作 ; 项 目 间 的 国际 合作 也 在 增加 。 当前 , 我 国 的 人 类 基因 组 研究 主要 着 重 于 两 个 方面 :一 是 基因 组 的 大 规模 序列 测定 ; 一 方面 是 疾病 相关 基因 以 及 重要 生物 功能 基因 的 结构 和 功能 研究 , 包 括 了 高 通 量 、 规 模 化 技术 平台 和 新 方法 的 建立 。 现 将 国内 的 人 类 基因 组 研究 进展 简要 介绍 如 下 1. 人 类 基因 组 测序 正式 加 入 国际 合作 计 划 , 在 如 期 完成 工作 框架 图 的 基础 上 , 进 入 全 序列 测定 的 最 后 工作 阶段 人 类 基因 组 计划 原 定 用 15 年 时 间 , 到 2005 年 完成 人 基因 组 DNA 全 部 序列 的 测定 工作 。1998 年 5 月 ,美国 G. Vanter 博士 领 衔 的 Celera 公司 , 提出 将 在 2001 年 提前 完成 人 基因 组 全 序列 的 测定 , 在 全 世界 引起 了 很 大 反响 。 为 此 , 由 美国 国立 卫生 研究 院 CNIH) 人 类 基因 组 研究 所 牵头 , 由 政府 部 门 资助 的 人 类 基因 组 计划 召开 了 国际 合作 者 会 议 , 于 1998 年 10 月 提出 了 1998 一 2003 年 的 新 目标 , 即 提前 两 年 完成 全 序列 测定 。 至 今 , 人 类 基因 组 大 规模 测序 已 取得 突破 性 进展 。 1999 年 12 月 初 英国 的 《自然 》 杂 志 刊 登 了 Dunham 等 216 位 科学 家 联合 署名 的 人 22 号 染色 体 DNA 序列 的 学 术 论 文 , 这 是 人 类 第 一 次 公布 自身 体内 一 条 完整 染色 体 上 的 全 部 遗 传 信息 ; 2000 年 5 月 日 本 和 德国 的 科学 家 联 合 完成 了 人 21 号 染色 体 的 序列 测定 ; 6 月 26 日 , 参 与 人 类 基因 组 国际 合作 计划 的 各 个 国 家 同时 间 宣 布 工作 框架 图 完成 .在 美国 ,NIH 人 类 基因 组 研究 所 所 长 F. S. Collins 博士 与 Celera 公司 总 裁 G. Vanter 博士 为 此 举办 了 共同 的 发 布 会 。 我 国 在 1999 年 提出 参加 HGP 国际 合作 计划 。 经 中 国 科学 院 遗 传 所 杨 焕 明教 授 等 的 积极 努力 , 同 年 9 月 在 英国 举行 的 第 五 届 国 际 人 类 基因 组 战略 会 上 , 正 式 确 认 和 分 配 了 中 国 承担 的 人 类 基因 组 测序 的 工作 区 域 和 工 作 量 , 即 3 号 染色 体 短 臂 自 标记 D3S3610 至 端 粒 (ter) 区 段 约 3 于 万 个 碱 基 对 (30 Mb) 的 全 序列 测定 , 简 称 其 为 “1% 测 序 任务 ”。 在 杨 焕 明教 授 为 首 的 七 人 项 目 执行 小 组 的 领导 下 , 经 中 国 科 学 院 和 遗传 所 人 类 基 因 组 中 心 以 及 国家 人 类 基因 组 南方 、 北 方 两 个 研究 中 心 三 方 科学 技术 人 员 的 共同 努力 , 按 国际 合作 计划 规定 , 于 2000 年 6 月 如 期 完 成 框架 图 工作 。 我 们 实际 投入 的 反应 数 为 513 65. 3 万 个 ,是 原 计 划 的 131% ;, 序列 覆盖 面 积 为 27. 5 Mb , 达到 规定 区 域 的 90% 以 上 ,其 中 约 50% 满足 了 “完成 图 ”的 测序 量 要求 。 在 5 月 10 日 国际 HGP 第 七 次 战略 会 议 上 , 我 国 的 工作 即 “ 北 京 中 心 ” 被 列 人 工作 框架 图 完 成 好 的 前 六 个 中 心 。 中 国 科学 院 遗 传 所 人 类 基因 组 中 心 承 担 了 大 部 分 工作 , 任 务 完成 出 色 。 三 个 基因 组 中 心 分 区 包干 , 精细 分 工 , 团 结合 作 , 确 保 了 最 终 序列 图 于 2001 年 8 月 底 完成 。 2. 微生物 基因 组 测序 工作 进展 顺利 , 与 重要 资源 相关 的 生物 体 基 因 组 的 研究 正在 陆 续 开展 由 预防 医学 科学 院 病 毒 所 承担 的 疙 苗 病 毒 天 坛 株 基因 组 (196 kb) 全 序列 测定 是 我 国 国内 最 早 完 成 的 一 种 病毒 基因 组 DNA 测序 工作 ; 1999 年 国家 海洋 三 所 、 国 家 人 类 基因 组 北方 研究 中 心 、 上 海 基 康 公司 和 中 国生 物 工程 开发 中 心 协作 完成 了 我 国 对 是 白斑 杆 状 病毒 基因 组 (305 kb) 全 序列 的 测定 。 我 国 在 国际 公共 数据 库 首 先 注 册 测序 的 微生物 基因 组 是 痢疾 杆菌 〈.S1igella Jeznzeri 2a), 项 目 由 卫生 部 微生物 基因 组 中 心 牵 头 , 参 加 单位 有 预防 医学 科学 院 病 毒 所 、 流 行 病 所 , 北 京 医科 大 学 , 上 海 医科 大 学 , 华北 制药 集团 等 , 国家 人 类 基因 组 北方 研究 中 心 主要 承担 其 DNA 序列 的 全 部 测定 任务 。200 年 底 绘 就 了 整个 序列 图 。 在 数据 库 注 册 的 微生物 基因 组 还 有 钩 端 螺旋 体 〈Zeptoszpzzra) 和 表皮 葡萄 球菌 (Stiapjnylococczs epidermaiadis) ,这 是 由 国家 人 类 基因 组 南方 研究 中 心 与 中 国 科 学 院 上 海 生 命 科学 研究 院 、 预 防 医学 科学 院 流行 病 研究 所 以 及 上 海 医 科大 学 等 单位 合作 的 项 目 , 国 家 人 类 基因 组 北方 研究 中 心 参与 了 钩 端 螺旋 体 基因 组 的 部 分 测序 工作 。 目 前 , 该 基因 组 的 测序 工作 已 基本 完成 , 并 同步 启动 了 其 功 514 能 的 研究 。 中 国 科学 院 遗 传 所 、 微 生物 所 、 生 物 物 理 所 协 作 的 嗜 热 菌 基 因 组 全 序列 测定 已 告 完 成 。 黄 单 胞 菌 是 在 十 字 花 科 植 物 中 传播 广泛 的 一 种 致 病 微 生物 , 广 西 大 学 , 国 家 人 类 基 因 组 南方 、 北 方 两 个 中 心 及 中 国 科学 院 微 生 物 所 协作 承担 的 基因 组 全 序列 测定 工作 也 已 基本 完成 。 中 国 科 学 院 和 遗传 所 人 类 基因 组 中 心 暨 华 大 基因 公司 近期 宣布 启动 杂交 水 稻 、 家 猪 等 重要 资源 的 基因 组 项 目 , 血 吸虫 病 是 我 国 南 方 传播 较 广 、 和 危害 甚大 的 寄生 虫 病 , 血 吸虫 基因 组 研究 正 受 到 重视 。 3. 疾病 相关 基因 的 研究 取得 了 显著 的 成 绩 ,发 现 了 一 个 新 的 神经 性 耳 骆 致 病 基因 , 白 血 病 相 关 基 因 功 能 研究 进展 突出 (1) 神经 系统 等 遗传 病 相 关 基 因 的 研究 湖南 医科 大 学 医学 遗传 学 国家 重点 实验 室 课题 组 克隆 了 编码 人 类 间 院 连接 蛋白 质 B3 (GJB3) 的 基因 , 该 基因 是 coxzzxeziz 家 族 的 一 员 , 其 定位 于 人 类 染色 体 1p33 一 p35 区 域 . 进 一 步 的 突变 检测 , 显 示 高 频 耳 夺 家 系 中 患者 的 GJB3 基因 的 一 个 错 义 突变 和 一 个 无 义 突 变 ; 此 外 , 通过 RT-PCR,, 证 明 GJB3 在 小 鼠 内 耳 组 织 中 的 表达 。 这 些 发 现 显 示 GJB3 突 变 可 能 是 双 侧 性 高 频 耳 故 的 致 病 基 因 。 该 项 研究 的 论文 已 发 表 于 1998 年 12 月 的 Nazz7e Genetics 上 , 杂 志 为 该 论文 撰写 了 专门 的 评 述 。 最 近 实 验 表 明 , 应 用 酵母 双 杂 交 方 法 , GJB3 与 P11 蛋白 有 明显 的 相互 作用 。 此 外 , 在 GenBank 已 登陆 的 、 包 括 了 外 生性 骨 六 致 病 基 因 在 内 的 神经 系统 遗传 病 相 关 基 因 有 OP 玉 N-l MKe,Quakizg,DDP- ZTK, 瑟 NVK4, DEC,FCcl, 五 C3 等 ; 在 完成 家 系 调 查 后 , 经 基因 组 扫描 , 将 遗传 性 弥漫 性 浅 表 性 光敏 性 汗 孔 角 化 症 致 病 基因 精 确定 位 于 人 染色 体 12q23. 2 一 24. 1 区 域 的 两 个 标记 D12S1727 和 D12S1605 之 间 ; 通过 家 系 分 析 ,Al 得 指 症 的 致 病 基 因 被 定位 于 2q23 一 q26 之 间 ; 视网膜 色素 变性 症 、 乳 光 牙 等 臻 病 基 因 以 及 典型 儿童 失 神 癫 痢 易 感 基因 的 定 位 与 克隆 工作 正在 进行 。 国 内 还 建立 了 人 类 单 基因 病 定位 、 克 隆 数据 库 以 及 神经 系统 遗 传 病 家 系 、 病 检 组 织 与 器 官 保存 库 。 应 用 酵母 双 杂 交 技 术 研究 早老 性 阁 呆 、 帕 金 森 病 分 子 机 理 , 早 老 和 蛋白 Presenilin2 (PS2) 一 PS2 同 源 蛋 白 的 相互 作用 和 PS2 一 PS1 相互 作用 , 并 提示 早老 蛋白 NTF 与 CTF 间 直 接 的 相互 作用 可 能 参与 和 有 助 于 早老 重 白 的 装配 和 成 熟 。 (2) 和 白血病 相关 基因 分 离 克 隆 与 功能 研 究 ”完成 了 在 我 国 发 现 的 两 个 白血病 相关 基 因 忆 ZEZR (201 kb) 及 匹 EN (45 kb) 基因 组 水 平 上 的 全 序列 测定 , 确 定 了 它们 的 外 显 子 一 内 含 子 结构 , 并 识别 了 其 5' 调 探 序列 ; 对 这 两 个 基因 参与 白血病 特异 染色 体 易 位 的 结构 和 功能 的 基础 研究 , 获 得 重要 进展 , 建 立 了 两 种 与 人 白血病 有 相近 表 型 的 白血病 融合 基 因 PZZR 一 R4R 和 NPM 一 R4R 的 转基因 小 鼠 , 开 展 其 功能 的 研究 , 确 认 了 融合 基因 的 致 白血病 作用 及 基因 型 与 表 型 的 关联 性 。 这 些 结果 已 分 别 发 表 于 1999 年 5 月 和 9 月 的 P70c Naai Acad. Sci. US4 杂志 上 .。 另外 , 通过 cDNA 阵列 及 减 数 文库 等 方法 自 急 性 早 幼 粒 细胞 白血病 (APL) 细胞 株 克隆 了 12 个 受 分 化 诱导 剂 全 反 式 维 甲酸 (ATRA) 调 控 的 新 基因 ;识别 了 由 163 个 基因 参与 的 一 个 精 细 、 和 谐 的 ATRA 分 子 调控 网 络 , 从 而 为 全 面 阐明 ATRA 诱导 白血病 细胞 的 分 子 机 制 做 出 了 贡献 。 论文 发 表 于 Proc。 Neal. 4cad. Sci US4、Bjood 和 Onmcogene 等 国际 学 术 刊物 。 (3) 肝癌 、 鼻 咽 癌 、 食 管 癌 等 肿瘤 相关 基因 研究 ”完成 了 60 例 肝 瘤 患 者 全 基因 LOHV/AI 扫描 和 扩 增 区 的 精细 定位 , 用 17p 与 肝癌 相关 部 区 位 点 的 标志 , 建成 了 JBAC 连 续 克 隆 系 , 进 行 了 大 规模 测序 , 并 在 该 区 域 分 离 肝癌 相关 基因 ; 另外 , 分 离 了 肝癌 与 瘤 旁 组 织 近 35 000 条 EST 序列 , 建 立 了 容量 为 14 000 个 克隆 的 cDNA 阵列 , 获 得 了 一 批 在 肝癌 与 癌 旁 组 织 表 达 有 差异 的 cDNA , 应 用 大 规模 癌 细 胞 克隆 形成 抑制 试验 及 原 位 杂交 技术 筛选 肝 瘤 相关 的 cDNA;, 建立 了 含有 18 000 个 克隆 的 cDNA 阵列 , 并 应 用 于 肝 瘤 发 生 与 发 展 相关 的 候选 基因 的 筛选 , 克 隆 了 一 些 在 肝 瘤 细胞 中 表达 上 调 ( 例 PEMT2) 或 下 调 〈 例 小 GTPases) 的 基因 。 在 鼻 咽 癌 相 关 基 因 研 究 中 , 对 93 例 低 分 化 鼻 咽 癌 患 者 进行 了 全 基因 组 扫描 , 并 对 部 分 样本 进行 了 比较 基因 组 杂交 (〈CGH) 验 证 ,发现 3p 和 9%p 的 LOH 频率 较 高 , 并 发 现 6q25. 3 的 位 点 , 若干 位 点 的 精细 定位 正在 进 行 ; 还 克隆 了 多 个 相关 基因 的 全 长 cDNA; 收 集 了 86 个 广东 人 鼻 咽 瘤 家系 的 外 周 血样 本 , 经 连锁 分 析 发 现 4p 的 某 区 域 与 鼻 咽 癌 易 感 基因 连锁 。 在 食管 癌 方 面 , 开 展 了 癌 细 胞 发 生 、 发 展 过 程 中 基因 表达 谱 的 研究 , 筛 查 其 相关 基因 ;, 国内 在 胃 瘤 、 大 肠 癌 等 相关 基因 研究 中 , 也 获得 良好 进展 。 (4) 多 基因 病 相 关 基 因 的 研究 ”应 用 微 卫星 标记 , 对 原 发 性 高 血压 核心 家 系 和 患 病 同胞 对 进行 全 基因 组 扫描 , 发 现 了 8 个 与 原 发 性 高 血压 紧密 连锁 位 点 , 从 对 2 号 染色 体 上 相应 位 点 的 精细 定位 , 表 明 在 D2S132 至 D2S2370 之 间 的 14cM 区 域内 存在 与 高 血压 相关 基因 , 对 该 区 域内 9 个 候选 基因 进行 了 测序 , 寻 找 其 相应 的 单 核 苷 酸 多 态 性 标记 CSNPs); 同时 ,开展 了 隔离 人 群 原 发 性 高 血 压 病 人 以 及 原 发 性 低 血压 家 系 外 周 血 样 的 全 基因 组 扫描 和 高 血压 病 候 选 基因 的 SNP 检 测 , 建 立 了 与 高 血压 相关 的 血压 调控 基因 数 515 据 库 , 并 从 cDNA 着 手 , 获 得 了 数 个 与 原 发 性 高 血压 或 其 他 心血 管 病 相关 的 新 基因 〔〈 例 五 RG-1, 瑟 C7-2 ,17DTM,TF4R-19 等 ), 还 证 明 活化 因子 亚 的 活性 增高 , 可 能 与 冠 心病 患者 发 生 心 醒 有 关 。 分 别 对 中 国 的 南方 和 北方 人 群 的 II 型 糖 尿 病 患者 及 其 家 系 或 同胞 对 进行 基因 组 扫 描 , 发 现 了 1、9、12、18、21 染色 体 上 与 JI 型 糖尿 病 易 感 相关 的 位 点 , 对 1 号 染色 体 的 位 点 进行 精细 定位 ; 研究 工作 还 告知 9q21 区 域 显示 有 一 个 中 国人 和 群 工 型 糖尿 病 的 特有 位 点 。 在 神经 管 畸形 的 相关 基因 研究 方面 , 除 了 进一步 确认 了 甲 基 四 和 氧 叶 酸 还 原 酶 CMTHFR ) 与 疾病 的 相关 性 外 ,还 发 现 了 其 在 高 半 胱 氨 酸 血 症 中 的 作用 , 并 克隆 到 了 一 个 受 高 半 胱 氨 酸 上 调 的 新 基因 〈 豆 CY)。 开展 了 精神 分 裂 症 与 躁 狂 抑郁 症 患者 及 其 家 系 的 样本 收集 .基因 突变 及 多 态 性 研究 ; 在 5- 羟色胺 受 体 与 精神 疾病 关联 研究 中 , 发 现 该 受 体 基因 第 二 内 含 子 VNTR 区 域 多 态 性 与 中 国 汉 族人 群 精神 分 裂 症 及 抑郁 症 相 关 , 与 双 相 情感 障碍 无 关 。 (5) 重要 组 织 、 器 官 功能 基因 的 大 批量 EST 与 cDNA 克隆 从 造血 干 / 祖 细胞 、 下 丘脑 一 垂体 一 肾上腺 轴 系 统 . 心 血管 系统 、 胎 脑 、 胎 肝 、 军 丸 等 组 织 获 得 5 万 条 以 上 新 的 EST ,克隆 了 近 千 条 来 自 造血 内分泌 、 神 经 、 心血 管 、 生殖 系统 、 树 突 状 细胞 或 与 发 育 、 分 化 及 信号 传导 有 关 新 基因 的 全 长 cDNA, 例 如 :CD34+ 造 血 干 / 祖 细胞 通过 大 规模 测序 克 隆 , 获 新 基因 全 长 cDNA 达 297 个 ,下 丘脑 一 垂体 一 肾上腺 轴 新 基因 全 长 cDNA 250 个 , 心 胜 和 血管 表达 的 基因 全 长 cDNA 100 多 个 , 胚胎 期 中 枢 神 经 系统 发 育 相 关 基 因 50 多 个 , 以 及 一 大 批 胚胎 肝 表 达 的 基因 和 与 信和 号 转 导 、 基 因 表 达 调 控 相 关 的 基因 。 516 (6) 建立 遗传 资源 收集 网 络 , 加 强 资 源 的 采集 、 保 存 和 开发 利用 在 卫生 部 科教 司 协助 下 , 召 开 了 有 关 遗 传 资源 调查 、 采 集 的 工作 会 议 , 确定 了 统一 格式 、 方 案 和 标准 , 初 步 建 立 了 遗传 资源 收集 网 络 和 资源 信息 库 的 采集 管理 系统 , 并 收集 、 保 存 了 一 批 血 样 和 组 织 样本 。 同 时 , 还 在 建立 西南 、 东 北 地 区 28 个 少数 民族 及 南 、 北 方 两 个 汉族 人 群 永 生 细胞 株 库 的 基础 上 , 开 展 了 我 国 多 民族 基因 组 多 样 性 的 比较 研究 , 揭 示 了 我 国 南北 人 群 间 的 差异 和 关联 , 为 深入 开展 基因 组 多 态 性 研究 黄 定 了 坚实 的 基础 。 我 国政 府 部 门 颁布 了 《人 类 遗传 资源 管理 暂行 条 例 》 有 力 地 促 进 了 互惠 互利 的 国际 合作 , 同 时 也 遏制 了 中 国 遗 传 资源 的 非法 外 流 。 4. 国内 的 基因 组 研究 基地 在 国家 科技 部 , 上 海 、 北 京 两 市 的 科 委 及 高 新 技术 开发 区 的 支持 下 , 分 别 在 上 海 浦 东 张 江 高 新 技术 开发 区 和 北京 经 济 技术 开发 区 建立 了 国家 人 类 基因 组 南方 、 北 方 两 个 研 究 中 心 , 中 国 科 学 院 在 遗传 所 组 建 人 类 基因 组 中 心 以 及 早期 在 上 海 成 立 的 专门 从 事 水 稳 基因 组 研究 的 中 国 基因 研究 中 心 , 标 志 着 我 国 的 人 类 基因 组 研究 由 各 单位 分 散 作 业 , 逐 步 转 人 集约 化 、 规 模 化 、 产 业 化 阶段 , 有 力 支持 了 国内 基因 组 的 研究 。 近 期 在 国内 还 出 现 了 数 个 民营 的 研究 所 或 公司 加 盟 基 因 组 的 研究 与 开发 , 为 国内 基因 组 的 研究 注 人 新 的 活力 。 5. 人 类 基因 组 相关 的 伦理 、 法 律 、 社 会 问题 的 研究 人 类 的 基因 具有 多 样 性 , 每 个 人 的 基因 组 因 某 些 基 因 的 细微 差异 而 各 具 特 色 , 并 或 多 或 少 含有 脆弱 或 不 正常 的 基因 , 有 可 能 带 来 不 良 后 果 .。 随 便 公 开 个 人 的 基因 组 信息 ,会 对 个 人 的 工作 、 生 育 和 享受 医疗 保险 等 社会 权利 受到 影响 。 人 类 基因 组 研究 涉及 了 重大 的 伦理 、 法 律 和 社会 问题 , 所 以 , 基 因 组 计 划 非 常 重 视 这 方面 问题 的 研究 。 自 1994 年 国内 开展 人 类 基因 组 研究 起 , 就 开始 关注 由 人 类 基因 组 研究 所 引起 的 伦 理 、 法 律 、 社 会 等 问题 , 当 时 成 立 了 由 中 国 科学 院 遗 传 所 杜 若 甫 教授 为 主任 的 中 国人 类 基因 组 伦理 、 法 律 、 社 会 问题 委员 会 GHGELSIC) 。 杜 若 甫 先生 是 从 事 人 类 群体 遗 传 和 生物 多 样 性 研究 的 著名 专家 。 委 员 会 的 参加 成 员 除 从 事 基 因 组 研究 的 人 员外 , 还 有 吴 汝 康 、 吴 曼 等 著名 科学 家 .HGELSIC 附属 于 中 国 遗 传 学 会 .委员 会 的 现任 (第 二 届 ) 主 任 是 中 国 社会 科学 院 哲 学 研究 所 的 丘 仁宗 , 陈 符 、 杨 焕 明 为 副 主任 。 丘 仁宗 曾 任 联合 国 教科 文 组 织 人 类 基因 组 伦理 、 法 律 、 社 会 问 题 委 员 会 委员 。 中 国 在 该 委员 会 的 现任 委员 是 杨 焕 明 。 我 国政 府 的 有 关 部 门 设 有 医学 伦理 的 专 门 委 员 会 , 但 随 着 基因 组 研究 的 深入 , 只 在 中 国 遗 传 学 会 下 附设 HGELSIC 是 不 能 满足 需要 的 , 遂 建议 成 立 拥 有 权威 性 的 国家 级 人 类 基因 组 伦理 、 法 律 、 社 会 问题 委员 会 , 并 开展 必要 的 研究 。 6. 展望 我 国 的 人 类 基因 组 大 规模 测序 工作 参与 了 国际 大 合作 , 取 得 了 很 好 的 成 绩 。 在 模式 生物 体 基 因 组 测序 方面 , 不 仅 洪 国 藩 教授 领 导 的 水 称 基 因 组 的 作 图 和 测序 工作 参与 国际 合作 , 进 展 顺利 , 而 且 近 年 来 在 微生物 基因 组 的 研究 上 显示 了 很 大 实力 。 另 外 , 科 学 家 们 结合 了 我 国 的 特点 和 优势 , 在 人 类 重要 生 物 功 能 新 基因 以 及 致 病 基 因 、 疾 病 相 关 基 因 的 分 离 、 克 隆 与 结构 功能 研究 方面 , 做 了 大 量 工 作 , 取 得 了 一 批 成 果 。 但 是 , 从 整体 来 说 , 我 国 的 基因 组 研究 与 国际 上 迅速 发 展 的 形势 相 比 , 还 存在 着 相当 的 差距 。 现 今 , 大 规模 测序 、 基 因 组 扫描 .cDNA 阵列 、 基 因 世 片 、SNP 筛 查 等 技术 的 不 断 完 善 ,大批 功 能 基因 的 蛋白 结构 和 生物 学 活性 研究 以 及 有 午 白 质 组 学 技术 的 逐步 展开 , 生 物 信 息 学 方法 的 推广 应 用 ,小 鼠 转基因 和 基因 剔除 技术 成 熟 , 注重 新 技术 与 新 方法 研究 与 发 展 , 将 推动 我 国 基 因 组 研究 的 进一步 发 展 。 人 类 基因 组 计 划 的 主要 目标 即 全 序列 的 测定 在 2003 年 4 月 完成 , 标 志 着 对 人 类 基因 组 的 结构 认识 进入 到 一 个 新 的 阶段 。 然 而 , 全 序列 测定 的 完成 仅 是 破译 人 类 遗传 奥秘 的 开始 , 今 后 的 艰巨 任务 是 蕴含 在 全 序列 信息 中 的 遗传 语言 的 破 译 ,全 部 基因 及 其 产物 的 生物 功能 的 前 述 , 基 因 之 间 以 及 基因 组 与 环境 之 间 相 互 作 用 机 制 的 研究 , 基因 多 样 性 、 基 因 突 变 与 疾病 发 生 、 发 展 机 制 及 其 防治 的 探讨 等 等 。 因 此 , 人 类 基因 组 的 研究 将 转 和 人 以 功 能 研究 为 主体 的 阶 段 , 同 时 包括 基因 组 研究 成 果 的 开发 与 应 用 。 我 国 地 大 物 博 , 地 理 环 境 差 异 大 , 丰 语 的 动 植物 及 微生物 资源 将 为 应 用 基因 组 研究 技术 开展 特色 生物 资源 的 基因 组 测序 、 发 掘 新 基因 、 改 造 生 物体 性 状 、 创 建新 品种 、 发 展 我 们 的 生物 技术 产业 葛 定 良好 的 基础 。 就 医学 领域 来 说 , 众 多 的 人 口 包 含 了 大 量 的 罕 见 或 常见 疾病 的 个 体 ; 民族 众多 , 疾病 谱 广 ; 待 开发 地 区 还 保留 着 一 批 可 供 遗 传 多 样 性 分 析 的 家 系 聚 集 的 群体 , 对 开展 以 功能 基因 组 学 为 重点 的 人 类 基因 组 的 研究 创造 了 良好 的 条 件 。 只 要 从 实际 国情 出 发 , 充 分 发 挥 自己 的 优势 , 同 时 , 注 重 国际 及 国内 各 单位 之 间 的 合作 , 加 强 团 结 协作 , 我 们 完全 可 以 在 21 世纪 为 基因 组 学 的 研究 和 生命 科学 的 发 展 做 出 更 大 贡献 。 Xia ,本 . H.et al. :Mutations in the gene encoding gap junction protein 及 -3 associated with autosomal dominant hearing impairment, Natt7e Ceze 友 cs,20 517 44)2 .370 一 373,i1998。 Chu,J.Y.et al. : Genetic relationship of popu- lations in China ,P7roc., Nal. 4cad. 9cz. US4,95 (20):, 11 763 一 11 768,1998。 Cheng,G.X.et al. : Distinct leukemia pheno- types in_ transgenic mice and different corepressor interactions generated by promyelocytic _ leukemia variant fusion genes PLZF 一 RAR and NPM 一 下 AR,P7roc Na1 cac. Sci US 有 ,960: 6 3T8 一 633237 1999。 Wang,G.et al. : Identification and characteri- zation of receptor for mammalian hepatopoietin that is homologous to yeast ERV1,J.Bzoz. Cjhexz. ,274 117725711469 人 11472751 1999。 Zhang,W.H.et al. :Segregation analysis of esophageal cancer in a moderately high-incidence area of northern China, 47mzazerzicaz, Joxrzal oF 如 zzza72 Cezetcs,67 (1): 110 一 119,2000。 Gu,J. et al. : Gene expression in CD34+ cells from normal bone marrow and leukemic origins ,T7Pe 瓦 emzatology Jox77zal ,1: 206 一 217,2000。 Liu, 工 .X.et al. : Gene expression networks underlying retinoic acid 一 Induced differentiation of acute promyelocytic leukemia cells ,BLoodg ,96 〈(4) : 13496 一 1 504,2000。 〈 强 伯 勤 ) 中 国人 类 基因 组 计划 (Human Genome Project of China ) 人 类 基因 组 计划 (Human Genome Project, 人 简称 HGP) 是 人 类 认识 自我 的 伟大 科学 工程 ,, 它 的 实施 , 将 为 21 世纪 生命 科学 和 医药 学 发 展商 定 基 础 。 计 划 的 最 终 目 标 是 测定 人 类 基因 组 的 全 部 序列 , 从 而 通过 解读 人 类 的 全 部 遗传 信息 , 阐 明 人 类 基因 组 及 其 所 有 基因 的 结构 和 功能 , 以 揭 开 人 体 生 命 的 奥秘 。 人 类 基因 组 计划 首先 在 美国 启动 , 英 、 法 、 德 、 日 和 中 国 等 国家 先后 加 入 了 人 类 基 因 组 即 23 对 染色 体 DNA 大 规模 测序 的 国际 518 合作 计划 。 自 1990 年 实施 以 来 ,整个 计划 已 取得 了 突破 性 进展 : 2000 年 6 月 26 日 参加 合 作 项 目的 各 国 于 同一 个 时 间 正 式 宣布 人 类 基 因 组 序列 工作 框架 图 完成 , 测 序 工作 进入 绘 制 完 整 序列 图 阶段 , 其 测序 的 精确 度 需 达 到 99. 99% 。 按 1998 年 10 月 公布 的 经 修订 后 的 人 类 基因 组 计划 的 任务 , 除 人 基因 组 作 图 (遗传 图 、 物 理 图 ) 与 全 基因 组 序列 测定 以 及 测序 技术 的 发 展 之 外 , 计 划 还 包括 : 人 基因 组 序列 变异 体 分 析 , 如 单 核 苷 酸 多 态 性 (CSNPs); 大 肠 杆 菌 、 酵 母 、 线 虫 、 果 蝇 和 水 稻 等 模式 生物 基因 组 测序 与 比较 基因 组 学 研 究 ; 功能 基因 组 学 及 其 技术 方法 的 发 展 、 创 新 ;生物 信息 学 与 计算 机 生物 学 ;技术 培训 以 及 伦理 法律 和 社会 相关 问题 的 探讨 等 等 。 这 些 任务 涵盖 了 较 宽 广 的 内 容 , 展 示 了 基因 组 研究 的 发 展 方向 。 关于 人 类 基因 组 大 规模 测序 , 经 中 国 科 学 院 遗 传 所 人 类 基因 组 中 心 主任 杨 焕 明教 授 等 积极 努力 , 我 国 于 1999 年 9 月 被 正式 接纳 加 入 国际 合作 计划 , 确 认 承 担 人 3 号 染色 体 短 臂 自 标记 D3S3610 至 端 粒 (ter) 区 段 、 遗 传 距 离 为 31. 4cM 的 测序 任务 。 其 全 长 约 三 千 万 碱 基 对 ( 即 30 Mb),, 相 当 于 人 基因 组 总 长 度 30 亿 碱 基 对 的 1% 。 在 国家 高 技术 发 展 计划 (简称 “863” 计 划 ) 和 中 国 科学 院 创新 工程 的 资助 下 , 中 科 院 遗传 所 人 类 基因 组 中 心 和 国家 人 类 基因 组 南 、 北 两 个 研究 中 心 共 同 承担 了 该 项 任务 。 项 目 成 立 了 七 人 执行 小 组 , 杨 焕 明 任 组 长 , 并 成 立 了 由 国家 科技 部 、 中 科 院 的 有 关 部 门 以 及 “863” 计 划 生 物 领 域 专家 委员 会 参加 的 协调 小 组 , 许 智宏 任 组 长 。 项 目 聘请 陈 笠 、 李 载 平 、 强 伯 勤 为 科学 顾问 , 我 国 的 进展 与 国际 合作 计划 同步 ,于 2000 年 6 月 26 日 宣布 如 期 完成 该 区 域 的 工作 框架 图 ,2001 年 8 月 26 日 完成 完整 序列 图 。 我 国 的 基因 组 研究 最 早 始 于 洪 国 藩 领 衔 的 水 稻 基 因 组 。 人 类 基因 组 研究 正式 启动 于 1994 年 国家 自然 科学 基金 资助 的 重大 项 目 “中 华 民 族 基 因 组 若干 位 点 基因 结构 的 研 究 ”。 为 确保 项 目的 实施 , 当时 邀请 国内 著名 的 遗传 学 家 谈 家 桢 、 吴 曼 任 学 术 顾问 , 成 立 了 以 陈竺 、 强 伯 勤 、 褚 嘉 伯 、 杜 若 甫 、 陈 仁 上 项、 沈 岩 、 邓 汉 湘 和 杨 焕 明 等 为 成 员 的 学 术 领导 小 组 , 并 由 杨 焕 明 兼任 秘书 长 , 参 加 合 作 的 单位 有 复旦 大 学 ,上 海 第 二 医科 大 学 , 湖 南 医科 大 学 , 哈 尔 滨 医科 大 学 , 中 国医 学 科 学 院 基 础 所 、 肿 瘤 所 、 医 学 生物 所 , 中 国 科 学 院 遗 传 所 , 上 海 细 胞 所 , 昆 明 动 物 所 、 生 物 物理 所 , 上 海 肿瘤 所 、 医 学 遗传 所 等 。 随 着 项 目 到 期 结 题 , 在 “ 九 五 ”期 间 国 家 自然 科学 基金 又 设立 了 “中 华 民 族 基因 组 结构 与 功能 研究 ”和 “和 蛋白质 组 、 蛋 白质 结构 的 动 态 变化 与 生物 学 功能 关系 及 其 研究 方法 ”两 个 重大 项 目 以 及 数 个 相关 的 项 目 , 扩 大 对 基 因 组 研究 的 资助 。 最 初 参 与 项 目的 一 批 研究 单位 和 科学 家 构成 了 后 来 我 国 基 因 组 研究 的 基本 力量 。 国家 “863” 计 划 自 20 世纪 80 年 代 末 就 陆续 资助 了 有 关 基 因 组 研究 技术 方法 的 建立 工作 , 如 染色 体 显 微 切割 、“ 跳 妈 文 库 ” 等 。 受 资助 的 有 湖南 医大 夏 家 辉 , 复 旦 大 学 柴 建 华 x 余 龙 和 上 海 第 二 医大 陈竺 等 小 组 。“ 九 五 ”期 间 , “863” 计 划 生 物 领 域 依 据 我 们 的 国情 、 研 究 基础 、 遗 传 资源 丰富 的 特点 , 并 结合 生物 技术 的 发 展 需求 , 设 立 了 重大 项 目 一 重大 疾病 相关 基因 的 研究 ,以 恶性 肿瘤 、 高 血压 、 糖 尿 病 、 神 经 精神 病 和 部 分 遗传 病 为 对 象 的 疾病 相关 基因 的 定位 、 分 离 、 克 隆 以 及 结构 与 功能 的 研究 , 并 开展 造血 、 内 分 泌 系 统 、 肿 瘤 、 胎 肝 、 胎 脑 、 心 肌 等 组 织 的 重要 生物 功能 新 基因 cDNA 克隆 和 功能 研 究 。 同 时 , 与 上 海 和 北京 两 个 市 的 科 委 联合 , 分 别 在 两 地 成 立 了 国家 人 类 基因 组 南方 和 北 方 研究 中 心 , 并 积极 组 建生 物 信 息 学 、 疾 病 动物 模型 等 与 基因 功能 研究 相关 的 实验 基地 。 1998 年 实施 的 国家 重点 基础 研究 规划 “疾病 基因 组 学 的 理论 和 技术 体系 建立 ?研究 项 目 , 资 助人 类 基因 组 学 的 深入 研究 。 除了 人 类 基因 组 大 规模 测序 任务 外 , 我 国人 类 基因 组 的 研究 主要 着 重 于 功能 基因 组 学 的 研究 , 如 疾病 相关 基因 以 及 重要 生物 功 能 基因 的 结构 和 功能 研究 等 。 目 前 , 正 在 组 织 中 国人 和 群 单 核 苷 酸 多 态 性 分 析 的 全 国 性 项 目 , 并 加 大 对 基因 组 功能 的 研究 力度 。 同 时 , 随 着 DNA 大 规模 测序 能 力 的 提高 ,近年 来 国 内 还 开展 了 痢疾 杆菌 、 黄 单 胞 菌 、 嗜 热 菌 、 钩 端 螺 旋 体 等 重要 微生物 基因 组 测序 与 功能 研 究 ; 与 资源 密切 相关 的 杂交 水 稻 、 猪 和 血 吸 虫 等 大 型 规模 的 基因 组 测序 工作 也 在 陆续 启动 。 我 国 的 人 类 基因 组 研究 分 别 获 不 同 来 源 科学 基金 的 资助 ,企业 的 参与 也 逐渐 增加 .为 了 进一步 提高 研究 实力 ,减少 低 水 平 重复 , 充 分 发 挥 我 国 的 优势 , 增 强国 际 竞争 能 力 , 国 家 需 制 订 统一 的 “中 国人 类 基因 组 计划 ”, 并 组 成 有 高 层 领导 参加 的 国家 级 领导 小 组 , 全 面 规划 和 统一 领导 我 国 的 人 类 基因 组 计划 , 推动 生命 科学 领域 的 基础 研究 和 生物 技术 应 用 开发 与 产业 化 。 ( 强 伯 勤 ) 第 18 届 国 际 遗 传 学 International Genetics Congress ) 1998 年 8 月 10 日 至 15 日 在 北京 国际 会 议 中 心 召 开 了 第 18 届 国 际 遗 传 学 大 会 , 这 是 自 1899 年 第 一 届 大 会 以 来 第 一 次 在 中 国 绎 开 , 也 是 遗传 学 发 展 近 一 个 世纪 后 国际 遗传 学 界 在 20 世纪 内 的 最 后 一 次 学 术 讨论 会 。 本 届 大 会 由 国际 遗传 学 联合 会 〈International 519 大 如 蕴 由 Genetics Federation , 简 称 IGF) 主办 , 中 国 科学 院 和 中 国 遗 传 学 会 承办 。 时 任 副 总 理 的 李岚清 应 邀 担任 大 会 名 誉 主席 , 谈 家 桢 任 主 席 , 陈 受 宜 任 秘书 长 。 大 会 的 主题 是 “遗传 学 为 民 造 福 ” 〈Genetics 一 Better Life for All) 来 自 54 个 国家 和 地 区 近 2 000 位 学 者 参 加 了 大 会 。 李岚清 在 大 会 开幕 式 上 致 欢迎 词 , 指 出 “遗传 学 是 生命 科学 的 基础 学 科 , 生 命 科 学 将 是 21 世纪 科学 技术 发 展 最 活 路 的 领域 "”, 遗 传 学 将 在 “解决 与 人 类 生存 密切 相关 的 粮食 生产 、 人 口 控制 、 医 疗 保 健 和 环境 保护 等 重 大 问题 ”中 发 挥 “ 无 可 取代 的 重大 作用 ”。 谈 家 桢 作 了 大 会 主题 报告 “遗传 学 为 民 造福 ”, 强调 生命 来 自 基因 , 基因 是 生命 活动 的 基础 , 只 有 从 基因 出 发 才能 理解 生命 现象 的 本 质 , 建 议 研究 以 基因 为 基础 的 农业 、 医 药 保健 和 人 口 素 质 以 及 环境 保护 。 美国 科学 院 詹姆斯 , 克 和 鲁 在 “20 世纪 的 遗传 学 ”报告 中 将 遗传 学 的 发 展 分 为 两 个 阶 段 , 第 一 阶段 为 1900 年 备 德 尔 定 律 再 发 现 至 1953 年 DNA 双 螺 旋 结 构 的 发 现 , 此 期 间 使 基因 从 用 以 解决 杂交 育种 实践 的 染色 体 上 的 假设 性 实体 逐步 确定 为 某 段 DNA。 第 二 阶段 从 1953 年 至 今 , 主要 特征 是 日 益 广 泛 地 使 用 计算 机 , 使 用 新 的 细胞 学 及 分 子 生 物 学 实验 技术 , 主要 研究 手段 已 不 再 是 育种 而 是 化 学 , 使 遗传 学 研究 进入 生命 科学 各 学 科 。 悉 尼 , 勃 里 纳 在 “下 世纪 的 遗传 学 ”报告 中 则 强调 了 生物 基因 组 研究 的 重要 性 , 指 出 这 是 遗传 学 研究 的 制高点 ,可 牵动 整个 遗传 学 的 发 展 。 国际 水 稳 研 究 所 所 长 库 希 在 报告 中 指出 , 到 2020 年 , 粮食 要 增产 50% 才 能 满足 人 口 增长 的 需要 , 除 了 传统 的 杂交 选 育 技 术 外 , 更 需 要 采用 基因 工程 技术 培育 高 产 、 优 质 作 物 。 圳 隆平 在 “培育 超 高 产 水 稻 ” 的 报告 中 宣布 他 培育 的 PEIAI 64S/E32 产量 高 达 1. 287 kg/ 520 m“*,1995 年 与 美国 康 奈 尔 大 学 合作 ,在 野生 稻 中 找到 2 个 QTL , 每 个 QTL 可 望 使 高 产 杂 交 稻 再 增产 18% 。 大 会 就 染色 体 结构 、 功 能 和 分 布 ,DNA 修复 、 重 组 、 突 变 和 转 座 , 人 类 和 模式 生物 基因 组 作 图 测序 和 功能 研究 , 原 核 和 真 核 生 物 基 因 表 达 调 控 及 转基因 和 基因 剔除 , 细 胞 周期 、 运 动 、 分 记 中 基因 的 作用 , 动 植物 胚 胎 发 育 、 形 态 发 生 和 神经 系统 发 生 中 的 相关 基因 , 分 子 进 化 和 遗传 多 样 性 , 动 植物 育种 新 途径 及 遗传 资源 保护 和 利用 , 人 类 疾病 易 感性 相关 基因 定位 、 克 隆 、 基 因 治 疗 , 遗 传 学 与 伦理 、 社 会 、 法 律 间 的 关系 、 生 物 信息 学 以 及 遗传 学 教学 等 诸多 方面 进行 了 讨论 。 300 多 位 著名 学 者 做 了 学 术 报告 ,出 了 828 份 墙报 。1 353 人 提交 了 论文 摘要 。 大 会 期 间 , 国际 遗传 学 联合 会 改选 了 执行 委员 会 , 我 国 遗传 学 家 、 复 且 大 学 的 赵 寿 元 当选 为 本 届 国 际 遗 传 学 联合 会 主席 , 成 为 担任 这 一 有 影响 的 国际 学 术 组 织 领 导 人 的 第 一 位 中 国 科 学 家 。 ( 陈 受 宜 ) 《中 国 植 物 志 》 编 写 完 成 (Accomplishment of Compiling 天 or of CAz7zza) 《中 国 植物 志 》 是 中 国 科 学 院 在 1958 年 “大 牙 进 ”的 形势 下 提出 的 一 项 植物 分 类 学 方 面 的 重要 项 目 。 中 国 科 学 院 聘 请 了 以 中 国 科 学 院 各 有 关 研 究 所 为 主要 成 员 的 编 委 和 少数 高 校 专家 组 成 中 国 植物 志 编 辑 委员 会 来 负责 这 项 编 研 工 作 的 全 面 安排 。 中 国 科学 院 植物 研究 所 首先 组 织 了 有 经 验 的 老 专家 带领 年 轻 科研 人 员 开 始 了 编 研 工作 , 特 别 选 择 了 积累 比较 多 资料 的 一 些 科 先 开 始 编 研 。 为 了 在 比 较 短 的 时 间 内 完成 这 几 本 中 国 植物 志 编 研 任 务 ,专门 集 中 了 一 些 科 研 人 员 参 加 这 项 工作 。 虽然 当时 的 工作 条 件 比 现在 困难 , 一 些 参考 文献 和 模式 样本 无 法 见 到 , 但 大 家 还 是 努力 完成 编写 任务 , 终于 在 1959 年 国庆 十 周年 前 出 版 了 第 一 本 《中 国 植物 志 》。 秦 仁 昌 领 导 一 些 年 轻 科 研 人 员 完 成 了 《中 国 植物 志 》 第 二 卷 茧 类 植物 编 研 工作 。 1959 年 在 国庆 节 游 行 的 队伍 中 , 中 国 科学 院 植物 研究 所 的 科研 人 员 抬 着 《中 国 植物 志 》 的 模型 通过 了 天 安 门 前 愉 中 国 植物 志 》 的 编 研 工作 从 此 正式 开始 , 1961 年 、1963 年 相继 又 出 版 了 第 十 一 卷 ( 范 草 科 镰 草 亚 科 ) 和 第 六 十 八 卷 〈 玄 参 科 马 先 苇 属 ) 。 在 当时 编著 中 国 植物 志 是 一 项 新 的 科研 任务 , 编 研 工作 缺乏 经 验 , 因 此 在 这 几 本 中 国 植物 志 出 版 后 , 中 国 植物 志 编 委 会 详细 审 阅 了 已 出 版 的 卷 册 , 认 真 总 结 了 经 验 , 对 工 作 中 应 注意 的 问题 提出 建议 , 以 便 在 今后 的 编著 工作 中 改进 , 更 好 地 提高 水 平 。 同 时 《中 国 植物 志 》 的 编 研 工作 也 全 面 铺 开 , 编 委 会 组 织 了 全 国 的 力量 参加 编 研 工作 , 除 了 中 国 科 学 院 各 植物 研究 所 以 外 , 还 邀请 了 一 些 大 学 的 有 关 专 家 参加 , 编 研 的 队伍 迅速 扩大 , 陆续 出 版 了 一 些 卷 册 。 1966 年 开始 的 “文化 大 革命 ”冲击 了 这 项 编 研 任务 的 开展 , 编 研 工作 停顿 了 几 年 , 直 至 研究 所 科研 工作 步 人 正轨 时 , 中 国 植物 志 编 委 会 才 又 重新 与 全 国有 关 单 位 联系 , 恢 复 了 编 研 工作 。 改 革 开 放 的 政策 也 给 《中 国 植 物 志 》 编 研 工作 带 来 了 科学 的 春天 , 植 物 分 类 学 开始 有 机 会 与 世界 各 国 开 展 学 术 交 流 , 国内 缺 的 标本 和 文献 资料 大 部 分 可 以 从 国外 借 到 , 因 此 一 些 疑 难 问 题 得 以 解决 , 充 实 了 内 容 , 加 快 了 编 研 的 进度 。 到 20 世纪 80 年 代 末 90 年 代 初 已 出 版 全 套 4《 中 国 植物 志 》25 卷 册 中 的 70 多 卷 册 。 在 “七 五 ”计划 中 《中 国 植物 志 》 编 研 工作 被 列 人 国家 重大 项 目 , 不 少 卷 册 的 《中 国 植 物 志 》 被 评 为 国家 自然 科 学 奖 和 中 国 科 学 院 科 技 进 步 奖 等 , 很 好 地 调 动 了 编 研 人 员 的 积极 性 , 中 国 植物 志 编 委 会 也 更 加 强 了 审 稿 、 校 稿 工 作 , 使 出 版 方面 在 保证 数量 的 同时 也 保证 了 质量 。 到 1999 年 国 庆 五 十 周年 时 《中 国 植物 志 》 全 部 完成 编 研 工作 。 在 中 文 版 中 国 植物 志 的 基础 上 又 开始 了 英文 版 的 编 研 工 作 , 进 一 步 开 展 国际 间 学 术 交 流 , 使 《中 国 植物 志 》 成 为 世界 上 公认 的 包括 植物 种 类 最 多 并 具有 世界 水 平 的 一 套 巨著 。 ( 戴 伦 疡 ) 钱 崇 涡 〈Qian Chongshu,,1883 一 1965) 钱 崇 潮 , 号 雨 农 , 我 国 著名 植物 分 类 学 家 . 1883 年 11 月 11 日 出 生 于 浙江 省 宁海 县 。 1910 年 留学 美国 ,人 美国 伊利 诺 斯 大 学 自然 科学 院 , 1914 年 毕业 后 , 又 在 芝加哥 大 学 、 哈 佛 大 学 学 习 ,1916 年 学 成 回国 。 回 国 后 在 南 京 甲 种 农业 学 校 任教 .1919 年 任 南 京 金陵 大 学 教授 , 1920 年 任 东南 大 学 教授 , 1922 年 任 北京 农业 大 学 教授 ,1923 年 任 清华 大 学 教 授 , 1926 年 任 厦 门 大 学 教授 , 1927 一 1935 年 任 中 国 科学 社 生 物 研 究 所 所 长 ,1935 一 1937 年 间 任 四 川 大 学 教授 , 1933 年 在 重庆 北碚 参 与 发 起 成 立 中 国 植物 学 会 , 并 被 选 为 第 一 任 会 长 。1937 年 仍 回 中 国 科 学 社 任职 ,1942 年 任 复 旦 大 学 教授 , 1950 年 起 任 中 国 科 学 院 植 物 分 类 研究 所 研究 员 兼 所 长 ,1953 年 以 后 , 一 直 在 中 国 科 学 院 植物 研究 所 任 研究 员 兼 所 长 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 【〈 院 士 )。1965 年 12 月 28 日 在 北京 逝世 , 享 年 82 岁 。 钱 崇 潮 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 。1916 年 发 表 的 “ 宾 州 毛 萌 的 两 个 亚洲 近似 种 入 1917 年 发 表 的 “ 饥 、 锯 、 锅 对 水 绵 属 植物 的 特殊 作用 ”1927 年 发 表 的 “安徽 黄山 植物 之 521 初步 观察 ”, 都 是 我 国 上 述 研究 领域 里 的 最 早 文献 。1916 年 回国 后 , 即 在 浙江 和 苏 南 等 地 采集 大 量 植物 标本 , 对 兰 科 、 荨 麻 科 、 豆 科 、 菊 科 等 进行 了 系统 研究 , 发 表 了 《中 国 兰 科 植物 》《 中 国 荨 麻 科 之 研究 》《 中 国 森 林 植 物 志 》 卷 一 等 。30 年 代 开 始 ,, 对 安徽 、 四 川 等 省 进行 了 大 规模 的 调查 和 采集 , 并 对 中 国 植被 类 型 和 区 划 进 行 了 多 年 的 研究 , 发 表 了 《中 国 植被 区 划 草 案 》, 与 吴 中 伦 合 作 发 表 了 《黄河 流域 植物 分 布 概况 》, 与 吴征 镁 、 陈 昌 笃 等 合作 发 表 了 《中 国 植被 类 型 》。 晚 年 与 陈 焕 铺 合作 主编 了 《中 国 植物 志 》。 钱 崇 济 在 培养 我 国 植物 学 人 才 方 面 也 有 很 大 的 贡献 , 早 在 1923 年 , 就 与 邹 秉 文 、 胡 先 骑 合 编 了 我 国 第 一 部 植物 学 教科 书 《 高 等 植物 学 》。 我 国 著名 植物 学 家 李 继 侗 、 秦 仁 昌 、 裴 鉴 、 曲 仲 湘 等 都 是 他 的 学 生 。 ( 周 郑 ) 秉 ” 志 (Bing Zhi,1886 一 1965) 秉 志 ,原名 愤 秉 志 , 曾 用 名 秉 农 山 、 愤 际 潜 。 著 名 动物 学 家 。1886 年 4 月 9 日 生 于 河 南开 封 。1909 年 毕业 于 京师 大 学 堂 后 ,考取 官 费 留美 .1913 年 在 美国 康 奈 尔 大 学 获 理学 士 学 位 , 1918 年 获 博士 学 位 .1918 一 1920 年 在 美国 费城 威 斯 特 解剖 学 和 生物 学 研究 所 任 研究 员 。1915 年 参加 创办 我 国 第 一 个 群众 性 学 术 团 体 中 国 科 学 社 , 并 创办 我 国 第 一 本 科 学 期 刊 《 科 学 》。1920 年 归 国 。1921 年 在 南 京 高 师 创 办 了 我 国 第 一 个 生物 学 系 。1922 年 8 月 在 南京 创建 我 国 第 一 个 生物 研究 所 一 一 中 国 科 学 社 生 物 研 究 所 , 任 首 任 所 长 兼 动物 学 部 主任 。1927 年 参加 创办 北平 静 生 生物 调查 所 并 任 主任 。1934 年 创建 中 国 动物 学 会 并 任 首 任 理事 长 . 自 回国 后 历任 东南 大 学 、 厦 门 大 学 、 中 央 大 学 和 复旦 大 学 教授 。 解 放 后 除 兼 任 复旦 大 学 教授 外 , 1952 一 1965 年 任 中 522 国 科 学 院 水 生生 物 研究 所 、 中 国 科学 院 动物 研究 所 研究 员 。1955 年 当选 为 中 国 科学 院 生 物 学 部 委员 (院士 ) 。1965 年 病逝 于 北京 , 享 年 79 岁 。 秉 志 是 我 国 近代 动物 学 的 主要 葛 基 人 , 长 期 从 事 我 国 动物 学 的 组 织 领导 和 人 才 培 养 工作 。 他 创建 的 生物 学 系 、 研 究 所 为 我 国生 物 学界 培 养 了 大 批 人 才 。 著 名 生物 学 家 王家 杜 、 伍 献 文 、 沈 嘉 瑞 、 陈 义 等 都 是 他 的 学 生 。 秉 志 在 学 术 领 域内 的 贡献 也 是 多 方面 的 。 对 动物 区 系 分 类 学 、 形 态 学 、 生 理学 、 昆 虫 学 和 古生物 学 等 方面 都 有 卓越 的 成 就 , 尤 其 精 于 解剖 学 和 神经 学 , 对 进化 理论 也 有 很 深 的 研究 心得 。 他 对 江豚 、 虎 、 家 免 等 解剖 生理 的 研究 , 对 中 国 腹 足 类 软体 动物 的 调查 , 对 中 国 白 垩 纪 昆虫 化 石 的 研究 等 , 在 国内 外 都 有 重要 学 术 地 位 。 他 的 《鲤鱼 解剖 学 》 为 鲤 鱼 形态 结构 科研 与 教学 提供 了 资料 《鲤鱼 组 织 学 》 对 鲤鱼 的 组 织 作 了 详细 的 论述 。 这 些 都 全 面 充 实 了 鱼 类 生物 学 的 理论 基础 。 志 共 发 表 生 物 学 论文 63 篇 , 科普 文章 45 篇 , 学 术 专 著 5 种 和 科普 读物 6 本 。 ( 周 郑 ) 马 文 昭 〈Ma Wenzhao,1886 一 1965) 马 文 昭 , 1886 年 5 月 31 日 生 于 河北 省 保 定 市 农民 家 庭 。1905 年 被 教会 资 送 到 北 通 县 协和 书院 学 习 ,1915 年 毕业 , 前 后 担任 山西 汾 阳 医院 和 北 通 县 潞 河 医院 医师 。1919 年 获 得 到 北京 协和 医学 院 解剖 学 科学 习 机 会 。 第 二 年 被 送 到 美国 芝加哥 大 学 解剖 学 科 进 修 组 织 学 , 从 师 R。R. 本 斯 利 , 研究 细胞 线粒体 和 高 尔 基 体 , 在 美国 《解剖 记录 》 和 《美国 解剖 学 杂志 》 上 发 表 论 文 。1921 年 回 到 协和 医学 院 , 除 担任 教学 任务 外 , 继 续 线 粒 体 和 高 尔 基 体 的 研究 。1928 年 再 度 赴 美 进修 。 在 他 关于 线粒体 和 高 尔 基体 的 研究 中 , 得 出 两 者 都 是 细胞 代谢 的 主要 细胞 器 结果 , 并 从 他 们 固定 染色 反应 , 得 出 两 者 主要 成 分 是 卵 磷 脂 的 推断 。 马 文 昭 对 政 片 毒害 我 国 十 分 痛恨 。 他 认为 如 果 增 强 细 胞 线粒体 和 高 尔 基 体 的 机 能 , 可 抵抗 疾病 的 侵害 , 也 能 使 有 毒 首 的 人 恢复 健康 。 他 探索 出 一 种 戒除 鸦片 烟 净 的 诊 断 治 疗 方法 ,并 在 动物 实验 中 取得 效果 .1932 一 1934 年 连续 发 表 了 有 关 文 章 .1940 年 他 应 美国 圣 路 易 华 感 顿 大 学 聘请 , 以 客座 教授 身 份 去 讲学 。1941 年 12 月 8 日 太平 洋 战 争 爆 发 , 协 和 医学 院 被 日 军 占领 后 ,1942 年 马 文 照应 北京 大 学 医学 院 聘请 ,担任 解剖 科教 授 。 1945 年 抗日 战 争 胜利 , 马 文 昭 承担 重建 北京 大 学 医学 院 的 重任 , 聘 请 原 协 和 医学 院 工 作 的 同事 主持 各 科教 学 和 医疗 工作 , 按 照 协 和 医学 院 的 规格 改革 了 临床 各 种 制度 , 使 北京 大 学 医学 院 面貌 一 新 , 大 大 提高 了 教学 医疗 质量 , 黄 定 了 现在 北京 医科 大 学 的 基础 .1949 年 中 华人 民 共 和 国 成 立 , 马 文 昭 的 工作 受到 国家 的 重视 , 为 他 建立 了 细胞 学 研究 室 , 他 仍 继续 线粒体 和 高 尔 基 体 的 研究 , 并 培养 了 一 批 专业 骨 王 。1953 年 院 系 调整 后 , 他 担任 了 北京 医学 院 组织 胚 胎 学 教研 室 主任 , 领 导 关于 磷脂 类 为 细胞 器 主要 成 分 并 能 增强 机 体 细胞 生活 能 力 的 研究 。1963 年 编写 了 《磷脂 类 对 于 组 织 的 作用 》 一 书 。1956 年 曾 到 前 苏 联 访 问 。 当 年 中 国 科 学 院 成 立 , 他 当选 为 生 物 地 学 部 委员 (院士 )。1965 年 因 患 肺癌 , 医 治 无 效 , 于 12 月 13 日 在 北京 人 民 医 院 逝 世 , 享年 79 岁 。 ( 李 牧 特 ) 陈 焕 久 (Chen Huanyong,1890 一 1971) 陈 焕 久 , 字 文 农 , 号 韶 钟 .著名 植物 分 类 学 家 。 广东 省 新 会 县 人 ,1890 年 7 月 22 日 出 生 于 香港 。1913 年 人 美国 哈佛 大 学 森林 学 系 ,1919 年 毕业 , 获 硕士 学 位 。 他 的 毕业 论 文 获 特别 优秀 奖 , 校 方 除 给 予 奖金 并 决定 其 留 校 任教 外 , 还 根据 其 意愿 供给 费用 回国 进 行 植物 调查 采集 .1920 年 回国 任 南京 金陵 大 学 教授 ,1921 一 1926 年 任 南京 东南 大 学 教 授 。1926 一 1941 年 任 广 州 中 山大 学 教授 、 植 物 学 系 主任 、 理 学 院 院 长 。1928 年 又 到 该 校 农学 院 任 院 长 , 创 办 了 中 山大 学 农林 植物 研 究 室 ,并 任 室 主 任 。1930 年 该 室 改 名 为 农林 植物 研究 所 , 他 任 所 长 。1935 年 应 广西 大 学 聘请 兼任 该 校 森 林 系 教授 兼 系 主任 和 广西 经 济 植物 研究 所 所 长 。1938 年 起 他 来 往 于 广 州 、 广 西 和 香港 等 地 工作 , 在 香港 创立 植物 研究 所 并 兼任 香港 皇家 植物 园 主 任 。 解 放 后 他 在 中 山大 学 植物 研究 所 任 所 长 , 1954 年 该 研究 所 改 属 中 国 科 学 院 , 更 名 为 华南 植物 研 究 所 , 他 任 该 所 研究 员 、 所 长 直至 1971 年 。 1955 年 当选 为 中 国 科学 院 学 部 委员 (院士 ) 。 1971 年 1 月 18 日 病逝 于 广州 , 享 年 81 岁 。 陈 焕 久 毕 生 从 事 植 物 分 类 学 的 教学 研究 工作 。 对 华南 , 特 别 是 广东 、 广 西 和 海南 省 的 植物 区 系 研究 最 多 , 贡 献 也 最 大 。 他 共 发 表 了 100 多 个 新 种 和 10 个 新 属 , 其 中 为 国内 外 植物 学 者 所 瞩目 的 裸子 植物 银 杉 属 (CCatpaya Chun) 和 木兰 科 珍 贵 的 子 遗 树种 观光 木 属 (Tsoonzgioderzdroz Chuny) 的 发 现在 植物 分 类 学 上 有 重大 的 意义 。 他 在 1921 年 出 版 的 《中国 经 济 树木 学 》, 1927 一 1937 年 与 衣 先 聘 合 编 出 版 的 4 中国 植物 图 谱 》 1956 年 出 版 的 《广州 植物 志 》, 1964 一 1977 年 与 张 秘 赛 共同 主编 的 《海南 植物 志 》 等 都 是 开发 利用 我 国 极其 丰富 植物 资源 的 重要 参考 书 。 他 在 第 一 届 全 国人 民 代 表 大 会 上 和 秉 志 、 钱 皖 济 、 杨 惟 义 、 秦 仁 昌 等 提出 《 划 定 天 然 森 林 禁 伐 区 , 保护 自然 林 区 供 科 学 研究 之 用 》 的 提案 。 得 到 国务 院 批准 后 , 全 国 陆 续 成 立 了 60 余 个 自然 保护 区 .。1956 年 华南 植物 研究 所 建立 的 易 湖 山 树 木 园 自 然 保 护 区 , 已 被 列 为 国际 性 523 的 科学 研究 基地 。 陈 焕 久 共 发 表 论 文 和 专著 50 余 篇 册 。 ( 周 郑 ) 戴 芳 澜 〈Dai Fanglan,1893 一 1973) 戴 芳 澜 , 号 观 亭 , 著 名 真菌 学 和 植物 病 理学 家 。1893 年 5 月 4 日出生 于 湖北 省 江陵 县 。1913 年 在 北京 清华 学 校 留 美 预备 班 结 业 。1914 一 1919 年 在 美国 威斯康星 大 学 、 康 奈 尔 大 学 和 哥伦比亚 大 学 研究 院 攻 读 真菌 学 和 植物 病理 学 。1919 年 回国 在 天 津 农 场 工 作 , 1921 一 1923 年 任教 于 广东 省 农业 专门 学 校 ,1923 一 1927 年 任 南京 东南 大 学 教授 , 1927 一 1934 年 任 南京 金陵 大 学 教授 , 1934 一 1935 年 再 次 去 美 , 在 纽约 植物 园 和 康 奈 尔 大 学 任 研 究 员 ,研究 真菌 遗传 学 等 ,1935 一 1950 年 在 清华 大 学 农业 研究 所 任教 授 , 1946 年 任 清华 大 学 农学 院 植 病 系 主任 兼 病理 研究 所 所 长 ,1950 一 1957 年 在 北京 农业 大 学 任教 授 , 1953 一 1956 年 兼任 中 国 科学 院 植 物 研究 所 真菌 植 病 研究 室 主 任 , 1956 一 1958 年 为 中 国 科学 院 应 用 真菌 学 研究 所 所 长 ,1959 年 起 直 到 逝世 , 任 中 国 科 学 院 微生物 研究 所 所 长 。 1955 年 获 德意志 民主 共和 国 农业 科 学 院 通 讯 会 员 〈 院 士 ) 称号 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ) 。1973 年 1 月 3 日 在 北 京 逝 世 , 享 年 80 岁 。 戴 芳 澜 早 期 从 事 水 稻 、 果 树 等 作物 病害 及 其 防治 研究 , 1923 年 发 表 “ 芋 疫病 ”、1930 年 发 表 “ 三 角 枯 上 白粉 菌 之 一 新 种 ”; 1930 年 之 后 , 从 事 真菌 的 分 类 、 形 态 、 遗 传 等 方面 的 研究 。 他 在 白粉 菌 、 地 舌 菌 、 锈 菌 、 乌 策 菌 和 尾 孢 菌 的 分 类 、 人 竹 鞘 寄生 菌 和 脉 孢 菌 的 细胞 遗传 学 研究 方面 ,都 做 出 了 重要 的 贡献 。 1931 年 “ 竹 鞘 寄生 菌 之 研究 ”,1932 一 1939 年 的 “中 国 真 菌 杂 录 ” ( 共 9 篇 ),1936 年 的 “中 国 尾 孢 菌 之 研究 ”和 “ 脉 孢 菌 的 性 连锁 ”, 524 1948 年 的 “中 国 鸟 梨 菌 的 研究 ”, 以 及 1979 年 出 版 的 《中 国 真 菌 总 汇 》 等 都 是 他 的 重要 研 究 成 果 。 他 一 生 共 发 表 论 文 及 著作 50 余 篇 册 。 他 是 中 国 真 菌 学 的 创始 人 和 中 国 病理 学 的 主要 黄 基 人 , 培 养 了 几 代 中 国 真 菌 学 和 植 物 病 理学 的 专门 人 才 。 ( 周 郑 ) 陈 桢 〈Chen Zhen,1894 一 1957) 陈 桢 , 字 席 三 , 别 号 协 三 , 中 国 动物 学 家 、 遗 传 学 家 、 生 物 史 学 家 。1894 年 2 月 8 日 出 生 于 江苏 省 邢 江 县 。1918 年 夏 毕 业 于 南 京 金 陵 大 学 , 获 农学 士 学 位 , 留 校 担任 育种 学 助教 。1919 年 考取 公费 赴 美 留学 , 成 为 康 奈 尔 大 学 研究 生 院 研究 生 。1920 年 春季 , 又 到 哥伦比亚 大 学 进修 , 秋 季 进 该 校 动 物 学 系 攻读 研究 生 .。 曾 在 美国 著名 细胞 学 家 E.B, 威尔逊 实验 室 进 修 。1921 年 夏 , 获 哥伦比亚 大 学 硕士 学 位 ,后 师 从 著名 遗传 学 家 T。H, 摩尔 根 专攻 遗传 学 。1922 年 由 美 回国 , 任 南 京东 南大 学 生物 学 系 教授 。1925 年 夏 , 在 北 京 清 华 学 校 大 学 部 任 生物 学 系 教授 .1926 年 兼任 中 华 教育 文化 基金 会 科学 教授 。 后 任 东 南大 学 动物 学 系 教授 兼 系 主任 。1927 年 任 北京 师范 大 学 生物 学 系 教 授 , 仍 兼任 中 华 教 育 文化 基金 会 科学 教授 。1929 年 2 月 任 清 华 大 学 生物 学 系 教授 兼 系 主任 。1934 一 1935 年 去 欧洲 各 国 考察 一 年 后 回 清华 。1937 年 日 军 侵略 华北 , 随 清华 大 学 去 长 沙 , 任 教 于 临时 大 学 。 1938 年 任 清华 大 学 和 西南 联 大 生物 学 系 教授 。1943 年 当选 为 中 国 动物 学 会 会 长 。 1946 年 抗战 胜利 后 随 清华 大 学 回 北 平 , 仍 任 生物 学 系 教 授 兼 系 主任 至 1950 年 .1947 年 被 聘 为 联合 国教 科 文 组 织 中 国 委员 会 第 一 届 委 员 .。 1950 年 中 国 科学 院 成 立 动物 标本 整理 委 员 会 , 任 主任 委员 。1952 年 院 系 调整 任 北京 大 学 动物 学 教授 .1953 年 中 国 科 学 院 成 立 动 物 研究 室 , 任 该 室 主任 。1954 年 中 国 科 学 院 成 立 中 国 动物 图 谱 编辑 委员 会 , 任 主任 委员 。 并 担任 中 国 科 学 院 科 学 史 委 员 会 委员 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ) 。1957 年 中 国 科 学 院 动物 研究 室 扩 建 为 动物 研究 所 , 任 所 长 。1957 年 11 月 15 日 病逝 于 北京 , 享年 63 岁 。 陈 桢 主要 贡献 在 教育 和 科研 两 方面 。 他 在 生物 学 系 开 设 过 多 种 课程 , 其 中 在 北京 大 学 首创 性 地 开设 中 国生 物 学 史 课 。 他 在 1924 年 编著 的 《普通 生物 学 》,1928 年 改 名 为 《复兴 高 级 中 学 教科 书 。 生物 学 》, 在 1933 一 1951 年 共 印 发 了 181 版 , 影 响 很 大 。 在 科学 研究 方面 , 他 重视 利用 我 国 特有 动物 为 材料 , 发 展 我 国 的 生物 学 。 他 首先 从 事 金鱼 遗传 变异 的 系统 研究 ,1925 年 发 表 了 “金鱼 外 形 的 变异 ”,1927 年 发 表 了 “金鱼 的 变异 、 进 化 和 遗传 ">,1928 年 发 表 “ 金 鱼 的 遗 传 、 透 明和 五 花 ",1929 年 发 表 “ 人 金鱼 按 备 德 尔 遗 传 的 初次 发 现 ” 等 ;后 来 又 进行 了 动物 行为 的 研究 ,1937 年 发 表 了 “蚂蚁 的 社会 对 它们 筑 梨 活动 的 影响 “蚂蚁 筑 梨 工作 中 的 领头 蚁 和 随从 蚁 ”等 论文 , 受 到 国内 外 同行 的 重视 。1954 年 担任 中 国 动物 图 谱 编辑 委员 会 主任 后 , 发 表 了 “人 金鱼 家 化 史 与 品种 形成 因素 尖 “ 我 国 古代 学 者 关于 化 石 起 源 的 正确 认识 ”等 论文 , 为 我 国生 物 学 史 的 研究 葛 定 了 基础 。 ( 周 “ 郑 ) 胡 先 驻 “Hu Xiansu,1894 一 1968) 胡 先 双 , 字 步 曾 , 号 慎 合 , 植 物 分 类 学 家 , 我 国 近 代 植 物 分 类 学 葛 基 人 之 一 。1894 年 5 月 24 日 生 于 江西 新 建 县 。 1913 年 赴 美国 加 利 福 尼 亚 学 习 农学 和 森林 植物 学 ,1916 年 获 学 士 学 位 。1923 年 再 次 赴 美 深造 , 在 哈佛 大 学 攻读 植物 分 类 学 ,1925 年 获 博士 学 位 。 1914 年 在 美 参加 发 起 成 立 中 国 科 学 社 。1918 一 1952 年 先后 担任 或 兼任 南京 高 等 师范 、 东 南大 学 、 北 京师 范 大 学 教授 。1922 年 他 与 动 物 学 家 秉 志 、 植 物 学 家 钱 崇 潮 等 一 起 在 南京 筹建 了 中 国 科 学 社 生 物 研 究 所 ,1922 一 1927 年 任 植物 学 部 主任 。1928 年 在 北平 参与 创办 静 生 生物 研究 所 ,1932 一 1949 年 任 所 长 。 1934 年 倡议 在 江西 庐山 创建 了 和 森林 植物 园 , 并 任 所 长 一 年 。1933 年 参与 发 起 成 立 中 国 植 物 学 会 。1940 一 1944 年 任国 立 中 正大 学 校 长 。1950 年 起 任 中 国 科 学 院 植物 研究 所 一 级 研究 员 。1968 年 7 月 16 日 病逝 于 北京 ,享年 天 胡 先 驻 的 主要 贡献 在 植物 资源 普查 、 植 物 分 类 学 和 植物 学 教学 方面 。 在 植物 资源 普查 方面 , 他 自 1919 年 起 , 在 浙江 和 天台、 雁荡、 松 阳 、 龙 泉 、 小 九 华 山 、 仙 华 岭 、 瑞 昌 、 开 化 、 建 德 和 东西 天 目 山 等 地 采 得 大 量 植物 标本 ,1920 年 又 去 江西 吉 安 、 闭 州 、 宁 都 、 建 昌 、 广 信 及 福建 武夷 山 区 采集 , 并 写 出 调查 报告 或 考 订 文章 。 他 关 心 植物 资源 的 利用 ,1955 年 与 孙 醒 东 合 编 《国产 牧草 植物 》, 同 年 又 出 版 《经 济 植物 学 半 在 植物 分 类 学 方面 ,他 在 普查 的 基础 上 , 发 表 了 100 多 种 新 种 、6 个 新 属 、1 个 新 科 和 1 个 多 元 分 类 系统 。 其 中 最 引 人 注 目的 是 在 1941 年 首次 采集 到 水 杉 科 植物 标本 ,经 与 郑 万 钧 共同 研究 , 确 定 这 种 水 杉 与 日 本 古 植 物 学 家 三 木 茂 在 1941 年 发 表 的 两 种 化 石 为 同 一 属 植物 , 并 在 1948 年 发 表 为 新 种 。 这 一 活 化 石 的 发 现 使 世界 植物 学 界 为 之 震惊 。 在 植物 学 教学 方面 ,1923 年 与 邹 秉 文 、 钱 崇 潮 合 编 我 国 第 一 部 植物 学 教材 《高 等 植 物 学 》。1951 年 为 适应 解放 后 大 学 生物 学 系 525 需要 , 编写 了 《种 子 植 物 分 类 学 讲义 》。1954 年 为 适应 师范 学 院 与 农林 院 校 需要 , 编 写 了 《植物 分 类 学 简 编 》。 此 书 内 容 翔 实 , 其 中 在 “植物 分 类 原理 ”一 章 中 驳斥 了 前 苏联 李 森 科 关于 物种 的 见解 。 胡 先 驻 共 发 表 植物 学 论文 140 多 篇 。 ( 周 郑 ) 李 汝 祺 〈Li Ruqi,1895 一 1991) 李 汝 裤 , 1895 年 3 月 2 日 出 生 于 天 津 市 。 早年 就 学 于 清华 学 校 , 1919~1923 年 在 美国 普 渡 大 学 就 读 。 毕 业 后 , 进 入 美国 哥伦比亚 大 学 动物 学 系 研究 院 , 从 师 于 摩尔 根 教 授 , 1926 年 以 优异 的 成 绩 获 得 博士 学 位 。 当 年 回 国 任 教 。 历 任 上 海 复 旦 大 学 副教授 、 藻 京 大 学 生物 学 系 教授 、 中 国 大 学 生物 学 系 教 授 兼 主任 、 北 京 大 学 医学 院 教授 、 北 京 大 学 动物 学 系 主任 兼 医 预科 主任 、 北 京 大 学 生物 学 系 教授 兼 遗 传教 研 室 主 任 。 曾 先后 任 北京 博物 学 会 会 长 、 中 国 动物 学 会 理事 长 、 中 国 遗 传 学 会 理事 长 兼 《遗传 学 报 》 主 编 以 及 中 国 科 学 院 动 物 研 究 所 学 术 委 员 、 中 国 遗 传 研究 所 兼任 研究 员 和 《中 国 大 百科 全 书 》 遗 传 学 编 委 会 主编 等 职 。 1991 年 4 月 4 日 在 北京 逝世 , 享年 96 岁 。 李 汝 祺 是 中 国 遗 传 学 开拓 者 之 一 。 在 教 育 和 科研 中 , 他 培养 了 一 批 我 国 遗传 学 界 的 骨干 人 才 , 为 我 国 遗 传 学 事业 的 发 展 葛 定 了 坚实 的 基础 。1949 年 夏天 回国 后 , 李 汝 祺 却 遭 到 李 森 科学 派 某 些 人 对 摩尔 根 学 派 的 学 者 不 公正 的 对 待 , 他 中 断 了 遗传 学 的 教学 和 科 研 工作 , 改 教育 牧 学 及 动物 生态 学 。1956 年 参加 青岛 遗传 学 座谈 会 后 ,1957 年 4 月 在 《光明 日 报 》 上 发 表 了 题 为 “从 遗传 学 谈 百 家 争鸣 ”的 文章 , 后 改 为 “发 展 科 学 必由之路 一 一 从 遗传 学 谈 百 家 争鸣 ”, 由 《人 民 日 报 》 转载 。 此 文 的 发 表 对 于 推动 我 国 遗 传 学 事业 526 的 健康 发 展 起 了 积极 的 作用 。 1926 年 李 汝 福 在 Gezetics 上 发 表 了 他 的 博士 论文 “ 果 蝇 染色 体 结构 畸变 在 其 发 育 上 的 效应 ”, 前 明了 不 同 染色 体 畸 变 的 纯 合 体 对 果 蝇 发 育 的 不 同 阶段 起 着 致死 作用 。 这 是 摩 尔 根 实验 室 发 表 的 有 关 果 蝇 发 育 遗 传 的 第 一 篇 论文 .1936 年 他 在 Genretiics 上 又 发 表 了 “ 果 蝇 残 翅 在 高 温 下 的 发 育 ”, 对 拟 表 型 提供 了 重 要 的 科学 例证 。1930 年 他 在 Pe&zzg Natzral zstory Bulletiz 上 发 表 了 “巨大 曙 曙 儿 的 精 子 发 生 和 其 染色 体 的 研究 ”, 这 是 我 国 首 篇 研究 昆虫 染色 体 的 论文 。1933 年 他 与 谈 家 桢 教授 在 Pe&zzg Natural 瓦 istory Bzl1letiz 上 共同 发 表 了 “ 球 虫 鞘翅 色 斑 的 变异 ”, 首次 指 出 色 斑 的 遗传 都 是 由 独立 备 德 尔 因子 负责 传 递 的 ,为 后 来 研究 肚 虫 色 斑 遗传 打下 了 基础 。 1934 年 在 同一 杂志 上 发 表 了 “发 现在 中 国 马 中 的 一 种 六 个 染色 体 的 马 虫 >。1937 年 又 在 Scienrce 上 重新 发 表 了 题 为 “在 中 国 马 中 的 一 种 六 个 染色 体 的 马 虫 的 发 现 ”。20 世纪 30 一 50 年 代 , 李 汝 祺 开展 了 北方 狭 口 蛙 个 体 发 育 及 其 环境 变化 的 适应 性 研究 , 发 表 了 11 篇 论文 , 为 研究 有 关 狭 口 蛙 及 蛙 的 生物 学 提 供 了 宝贵 的 参考 资料 。 1955 一 1956 年 李 汝 咳 做 了 大 量 的 科研 工作 : 为 开展 小 鼠 发 育 遗 传 学 研究 培育 了 一 个 小 鼠 纯 系 , 用 X 辐射 线 及 ”Co 的 低 剂量 照射 肉 鼠 发 育 的 不 同 阶段 , 研究 其 对 卵巢 发 育 的 影响 , 开 展播 蚊 唾 腺 染 色 体 在 个 体 发 育 中 的 结构 可 逆 性 变化 及 其 超 微 结 构 、 组 织 化 学 的 研究 ;开展 黑 斑 蛙 、 金 线 蛙 及 北方 大 蟾 蜂 的 染色 体 组 型 及 其 斑 带 染 色 体 的 研究 ;整理 写成 两 篇 论文 “第 一 和 第 二 染色 体 在 幼虫 到 成 虫 期 的 可 逆 性 变化 ”及 “第 三 染色 体 的 组 织 化 学 分 析 ”, 发 表 在 1985 年 的 《遗传 学 报 》 上 。 1978 年 中 国 遗 传 学 会 成 立 , 李 汝 祺 当选 为 第 一 任 理事 长 。 他 积极 领导 中 国 遗 传 学 会 开展 基础 遗传 学 及 分 子 遗传 学 研究 , 设 立 了 “ 李 汝 祺 动物 遗传 学 优秀 论文 ”奖金 ,为 我 国 遗传 学 的 振兴 起 了 积极 的 推动 作用 。 李 汝 祺 在 60 年 的 教学 科研 过 程 中 积累 了 丰富 的 经 验 , 著 作 甚 多 。 早 期 在 北京 大 学 出 版 了 《人 类 生物 学 》; 1962 年 在 《细胞 学 进 展 》 一 书 中 发 表 了 题 为 “细胞 遗传 学 的 现状 和 展望 ”论文 (上海 科 技 出 版 社 ); 1965 年 与 张 宗 炳 合 译 英 国 C. P. 瑞 温 的 《卵子 发 生 》 (科学 出 版 社 ); 1981 年 出 版 了 《细胞 遗传 的 基本 原理 》 中 的 “发 生 遗 传 学 ” (科学 出 版 社 ); 1982 年 出 版 了 《遗传 学 若干 问题 的 探 讨 》( 北 京 大 学 出 版 社 ); 1983 年 出 版 了 由 李 汝 祺 主编 的 《中 国 大 百科 全 书生 物 学 .遗传 学 》 (中国 大 百科 全 书 出 版 社 ) , 书 中 发 生 遗 传 学 章 次 由 李 汝 祺 与 王 亚 辉 撰写 ; 1985 年 出 版 了 《实验 动物 论文 选集 》 中 的 《发 生 遗 传 学 》 上 、 下 集 〈 科 学 出 版 社 ) 。 这 本 书 是 在 他 近 90 岁 高 龄 时 , 历时 四 年 , 五 易 其 稿 而 成 的 , 字数 达 60 万 字 , 被 痊 为 我 国 遗传 学 经 典 著 作 。 还 发 表 论 文 50 余 篇 。 ( 吴 鹤 龄 ) 张 景 饶 〈Zhang Jingyue,1895 一 1975) 张 景 钱 , 字 凯 人 昼 , 植 物 形 态 解剖 学 家 和 教育 家 。1895 年 10 月 29 日 出 生 于 湖北 光 化 县 ,1916 年 毕业 于 安徽 芜湖 圣 雅 各 中 学 。 同 年 考 人 清华 学 堂 。1920 年 毕业 后 , 公 费 赴 美 留学 , 先 人 得 克 萨 斯 工学 院 学 习 ,1922 年 转 人 芝加哥 大 学 植物 学 系 , 1925 年 获 博士 学 位 后 回国 , 在 东南 大 学 〈 后 改 为 中 央 大 学 ) 任 教 , 兼 生物 学 系 主任 。 他 任教 六 年 间 , 开 设 了 植物 形态 学 、 植 物 解剖 学 、 植 物 制 片 学 等 课程 ,并 继续 他 的 植物 解剖 学 方面 的 研究 .他 是 我 国 植物 形态 解剖 学 的 葛 基 人 。 我 国 著名 学 者 严 楚 江 、 陈 华 庚 、 吴 素 营 等 是 他 培养 的 第 一 批 学 生 。 1930 一 1932 年 张 景 钱 受 中 华 教育 文化 促进 会 资助 , 赴 英国 Leeds 大 学 和 瑞士 Basel 植物 研究 所 访问 和 研究 。1932 年 受 北京 大 学 的 聘请 , 任 植物 学 教授 兼 生物 学 系 主 任 , 为 教育 部 部 聘 教 授 。 他 在 北大 任职 期 间 为 发 展 我 国生 物 学 教学 进行 了 一 系列 基础 建设 工 作 , 包 括 聘 请 著名 教授 , 培 养 青年 教师 出 国 深造 , 领 导 编 写 各 类 教材 , 建 立 实验 室 、 动 植物 标本 室 、 生 物 学 系 图 书 室 和 试验 植物 园 等 。 正 当 北 大 生物 学 系 逐 步 完善 时 , 日 本 军 国 主义 对 华北 发 动 侵 略 战争 ,北大 被 迫 迁 移 。 张 景 钱 不 旦 艰辛 , 全 家 凶 转 至 昆明 , 继 续 在 北大 、 清 华 和 南开 三 校 联合 的 西南 联 大 任教 。 在 八 年 抗战 期 间 , 张 景 钱 和 全 系 师 生 一 起 , 克 服 各 种 困难 , 保 证 了 教学 质量 和 学 生 的 论文 工作 , 为 国 储 才 。 我 国 著名 的 植物 学 家 吴征 匀 、 王 伏 雄 等 都 是 在 此 期 间 培养 的 。 抗战 胜利 后 , 1945 年 张 景 钱 被 邀请 去 美 国 加 州 大 学 Berkley 分 校 讲学 一 年 .回国 后 继 续 任 北大 植物 学 系 主任 。1949 年 北平 解放 后 , 直 到 “文化 大 革命 ”前 , 他 一 直 担 任 北 大 生物 学 系 主 任 .1952 年 院 系 调整 时 , 清华 、 燕 京 两 校生 物 学 系 并 人 北大 , 生 物 学 系 师 资 力量 雄厚 , 图 书 设备 丰富 ,并 新 建 了 生物 学 系 大 楼 , 气 象 一 新 。 在 党 的 领导 下 , 张 景 钱 团结 全 系 师 生 开展 教学 改革 , 设 置 了 完备 的 专业 , 修 订 了 新 的 教学 计划 和 教学 大 纲 , 加 强 了 数 、 理 、 化 的 基础 训练 , 增加 了 大 实验 、 教学 实习 、 生 产 实习 、 学 年 论文 和 毕业 论文 等 教学 环节 ,使 教学 质量 有 了 显著 的 提高 。 北 大 生物 学 系 不 仅 为 国家 建设 提供 了 一 批 优秀 人 才 , 还 成 为 全 国教 师 进 修 的 基地 。 特 别 是 北大 生物 学 系 在 全 国 首 先 成 立 了 生物 化 学 专 业 和 生物 物理 专业 , 及 时 为 全 国 培 养 了 一 批 这 方面 急需 的 人 才 。 张 景 钱 教 授 为 发 展 我 国 的 生物 学 教育 事业 贡献 了 他 毕生 的 精力 。 张 景 钱 在 科研 工作 方面 也 做 出 了 特殊 的 527 贡献 。 虽 然 他 发 表 论文 的 数量 不 多 , 但 他 雄 厚 的 学 术 基础 和 洞察 植物 科学 发 展 方向 的 能 力 , 使 他 发 表 的 几 篇 关于 植物 解剖 学 和 生态 学 方面 的 论文 成 为 植物 科学 中 的 名 篇 。 他 共 发 表 学 术 论 文 14 篇 , 著 作 和 翻译 专著 5 册 。 1960 年 , 张 景 钱 不 幸 患 上 帕 金 森 病 。 1975 年 4 月 24 日 因 病 与 世 长 辞 。 ( 朱 激 ) 胡 经 甫 〈Hu Jingfu,1896 一 1972) 胡 经 甫 , 昆 虫 学 家 和 生物 科学 教育 家 。 原名 胡 宗 权 , 笔名 胡 烈 。 祖籍 广 东 三 水 。1896 年 11 月 21 日 出 生 于 上 海 。1917 年 毕业 于 东 吴 大 学 生物 学 系 , 获 理学 士 学 位 后 留 校 任 助 教 并 攻读 研究 生 。1919 年 获 硕士 学 位 ,, 任 上 海 圣 约翰 大 学 生物 学 系 讲师 。1920 年 公费 留 美 , 和 信康 奈 尔 大 学 深造 , 专 攻 昆 虫 学 , 仅 用 20 个 月 即 读 完 博士 课程 ,1922 年 获得 哲学 博 士 学 位 。1922 年 任 东 南大 学 教授 , 1923 年 回 苏州 东 吴 大 学 任教 授 , 1926 一 1950 年 任 北 京 燕 京 大 学 教授 兼 系 主任 .1933 年 与 1941 年 曾 先后 被 美国 康 奈 尔 大 学 和 明尼苏达 大 学 聘任 为 客座 教授 。1946 年 获 湖 南 湘 雅 医学 院 医学 博士 学 位 。1950 年 辞去 燕 京 大 学 职务 , 开 业 行医 。1951 年 参加 反 细 菌 战 工作 , 1953 年 起 在 中 国人 民 解 放 军 军事 医学 科学 院 任 一 级 研 究 员 。 1955 年 当选 为 中 国 科学 院 生 物 学 部 委 员 ( 院 士 ) .1972 年 2 月 1 日 因 病 在 北京 逝世 , 享年 76 岁 。 胡 经 甫 的 主要 贡献 有 : 1. 中 国 社 翅 目 昆 虫 研究 方面 , 1923 年 发 表 的 论文 “ 咏 翅 目 之 形态 解剖 与 生活 史 究 ” 表 现 了 他 深厚 的 理论 基础 、 敏 锐 的 观察 能 力 和 精湛 的 实验 技术 水 准 。1936 年 发 表 的 《中 国 祺 翅 目 昆虫 志 》 是 我 国 石 蝇 类 研究 的 权威 著作 。 2. 在 昆虫 分 类 方面 , 他 从 1929 年 起 通过 528 查阅 资料 , 仔 细 核 实 , 编 制 了 无 数 卡 片 , 在 1933 年 写 出 《中 国 昆 虫 名 录 》 初 稿 。1933 一 1934 年 利用 出 国 讲学 的 机 会 , 到 美 、 英 、 法 、 比 、 德 、 瑞 士 、 意 大 利 等 国 遍 访 学 者 , 人 参观 博物 馆 , 核 查 有 关中 国 昆 虫 标本 和 著作 。1947 年 6 卷 《 中 国 昆 虫 名 录 》 正 式 出 版 , 该 书 共 4 286 页 ,记载 中 国 昆 虫 25 目 、392 科 、4 968 属 , 凡 20 069 种 .这 本 书 是 中 国 昆 虫 学 研究 20 世纪 20 一 40 年 代 的 一 个 里 程 碑 。 3. 医学 昆虫 学 研究 方面 , 1949 年 后 , 他 长 期 从 事 医学 昆虫 学 研究 , 因 在 国防 科研 单 位 工作 , 所 写 文章 多 系 内 部 资料 。 但 他 任 《中 国医 学 动物 鉴定 手册 》 副 主编 后 ,, 则 亲自 完成 白 蛤 、 蝶 、 遇 上 等 章节 的 编写 。 4. 他 坚持 生物 学 和 昆虫 学 的 教学 科研 工 作 逾 50 年 .1924 年 还 创办 了 东 吴 大 学 生物 材 料 处 ,所 制 标本 广泛 供应 国内 大 中 专 学 校 ,并 远 销 海外 。 他 编写 的 《无 兰 椎 动物 学 讲义 》 和 《实验 指导 》 采 用 了 大 量 中 国 的 资料 , 是 被 广 泛 采 用 的 大 学 优秀 教材 。 在 半 个 世纪 内 为 我 国生 物 学 界 和 医学 界 培养 了 大 批 人 才 , 著 名 学 者 徐 荫 祺 、 刘 承 钊 , 著 名 医生 邓 家 栋 、 谢 少 文 等 都 是 他 的 学 生 。 胡 经 甫 发 表 各 种 论文 90 多 篇 。 ( 周 郑 ) 汤 飞 凡 〈Tang Feifan ,1897 一 1958) 汤 飞 凡 , 微 生物 学 家 、 病 毒 学 家 。1897 年 7 月 23 日 出 生 于 湖南 醴陵 . 1921 年 毕业 于 湘 雅 医学 院 , 并 获得 美国 康 涅 狄 克 大 学 医学 博士 学 位 。 后 在 北平 协和 医学 院 细菌 学 系 进 修 , 并 任 助 教 。1925 年 被 推荐 到 美国 哈佛 大 学 进修 , 并 担任 助教 。1929 年 回国 后 , 担 任 上 海中 央 大 学 医学 院 ( 上 海 医学 院 的 前 身 ) 副 教授 、 教 授 , 创 办 微生物 学 系 。1932 年 任 上 海 雷 氏 德 研究 院 细菌 学 系 主任 兼 上 海 医学 院 教授 。 淞 沪 战 争 爆发 后 , 参 加 “上 海 救护 委 员 会 ”, 在 抗日 战争 前 线 抢救 伤员 。 上 海 沦陷 后 ,到 后 方 重建 中 央 防 疫 处 并 任 处 长 等 职 。 抗 战胜 利 后 ,他 再 一 次 重建 防疫 处 并 任 处 长 。. 解 放 后 防疫 处 改 为 卫生 部 生物 制品 研究 所 , 任 所 长 。1951 年 中 国 菌 种 保藏 委员 会 成 立 , 任 主任 委员 。1955 年 被 选 为 中 国 科 学 院 学 部 委 员 〔〈 院 士 )。1958 年 9 月 30 日 去 世 。1981 年 国际 沙眼 防治 组 织 向 他 追赠 了 沙眼 金 质 奖 章 ; 1982 年 他 的 沙眼 衣原体 分 离 培养 获得 了 国家 科学 发 明 奖 。 汤 飞 凡 的 主要 贡献 有 : 1. 他 是 我 国 第 一 代 病 毒 学 家 , 也 是 最 早 研究 支原体 的 微生物 学 家 之 一 。 1928 年 他 与 秦 瑟 研制 出 一 系列 孔径 大 小 不 同 的 醋酸 火 棉 胶 滤 膜 , 首 次 测定 了 病毒 的 大 小 , 并 用 离心 和 过 滤 的 方法 ,证 明 病 毒 是 寄生 于 细胞 内 的 、 能 自我 复制 的 颗粒 。 他 们 还 发 现 硅 藻 士 、 沙 粒 和 玻璃 粉 对 病毒 有 吸附 作用 .1937 年 与 魏 了 曦 合作 首次 提出 支原体 发 育 周期 中 有 形态 不 同 的 五 个 阶段 , 并 周而复始 。 这 些 都 是 病毒 学 研究 中 的 经 典 文献 。 他 还 研究 出 在 简单 条 件 下 大 量 制造 牛 间苗 的 方法 , 为 我 国 比 世 界 提前 16 年 消灭 天 花 做 出 了 贡献 .1950 年 研制 出 “ 欧 蕨 〈Otten)” 减 毒 活 菌 苗 , 为 控制 鼠疫 提供 了 有 力 的 武器 。 2, 他 于 1929 年 开始 研究 ,1955 年 在 世 界 上 首先 分 离 培 养 沙眼 病毒 成 功 , 1957 年 用 自己 的 眼睛 作 试 验 , 引 发 了 典型 的 沙眼 病 , 彻 底 解 决 了 半 个 多 世纪 以 来 关于 沙眼 病原 体 的 争论 , 而 且 大 大 地 推动 了 沙眼 、 鹦 鹉 热 、 淋 巴 肉芽 肿 一 类 传染 病 的 研究 , 导 致 了 微生物 分 类 学 的 一 项 重要 变革 , 增 加 了 一 个 介 乎 于 细菌 和 病毒 之 间 的 目 一 一 衣原体 目 。 沙 眼病 原 体 被 正式 命名 为 沙眼 衣原体 〈Chzamaydia icCcPpo 72Qtsy ) 。 3, 1941 一 1942 年 青霉素 的 生产 研究 在 欧美 被 列 为 军事 秘密 , 还 未 解决 工业 生产 问 题 。 他 领导 的 防疫 处 利用 自己 分 离 的 菌 种 , 1943 年 在 昆明 建立 了 青霉素 生产 车 间 , 研制 出 我 国 第 一 批 青霉素 。1945 年 重建 北平 中 央 防疫 处 时 , 建 立 了 我 国 第 一 个 青霉素 车 间 和 抗生素 实验 室 , 为 我 国 抗生素 事业 打下 了 基 础 .他 还 建立 了 我 国 第 一 个 实验 动物 饲养 场 。 汤 飞 凡 论文 著作 共有 50 余 篇 册 。 ( 周 郑 ) 杨 钟 健 〈Yang Zhongjian,1897 一 1979) 杨 钟 健 , 字 克 强 , 地 质 学 家 、 古 生物 学 家 和 教育 家 。1897 年 6 月 1 日 出 生 于 陕西 省 华 县 。1923 年 毕业 于 北京 大 学 地 质 学 系 , 获 理学 学 士 学 位 。 同 年 10 月 留学 德国 , 人 慕 尼 黑 大 学 地 质 学 系 学 习 古 生物 专业 。1927 年 , 获 摹 尼 黑 大 学 哲学 博士 学 位 。1928 年 2 月 回 国 , 任 中 央 地 质 调 查 所 技师 ,1929 年 任 中 央 地 质 调查 所 新 生 代 地 质 研 究 室 副 主任 , 负 责 周口 店 采掘 工作 。1936 年 , 当 选 为 中 国 地 质 学 会 理事 长 。1940 年 , 任 地 质 调查 所 新 生 代 研究 室 名 誉 主任 , 兼 重庆 大 学 地 质 学 系 教授 。 1944 年 , 赴 美 讲学 , 并 去 英 、 法 、 瑞 士 访 问 , 1946 年 回国 .1948 年 , 任 西安 西北 大 学 校长 。 1949 年 12 月 , 任 中 国 科 学 院 编译 局 局 长 , 并 与 裴 文 中 等 筹建 古 状 椎 动物 研究 室 ,1953 年 , 任 该 室 主任 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 地 学 部 委员 (院士 ) 。1956 被 授予 莫斯科 自然 博物 工作 者 协会 国外 会 员 。1957 年 , 古 肴 椎 动物 研究 所 成 立 , 任 研究 员 兼 所 长 。1959 年 兼任 北京 自然 博物 馆 馆 长 。1962 年 , 被 选 为 美国 古 脊 椎 动物 学 会 名 誉 会 员 。1974 年 被 推 举 为 英国 林 奈 学 会 会 员 。 1979 年 1 月 15 日 因 病 在 北京 逝世 , 享 年 82 岁 。 杨 钟 健 毕 生 从 事 古 兰 椎 动物 学 、 地 质 学 研究 , 是 我 国 古 兰 椎 动物 学 的 创始 人 和 黄 基 人 。 他 的 博士 论文 “中 国 北方 路 齿 类 化 石 ” ( 德 文 ) , 是 中 国人 撰写 的 第 一 篇 古 肴 椎 动物 529 学 论著 , 从 而 在 我 国 创 立 了 这 一 学 科 。 之 后 又 发 表 了 “中 国 北方 新 生 代 后 期 之 哺乳 动物 化 石 ” 等 论文 多 篇 , 为 我 国 古 哺乳 动物 和 新 生 代 地 质 研 究 葛 定 了 基础 。20 世纪 30 年 代 末 , 逐 步 转向 古 疏 行 动物 和 中 生 代 地 层 的 研 究 . 对 新 疆 、 山 西 三 和 至 纪 怜 行动 物 和 新 疆 、 内 蒙古 侏 罗 一 白垩 纪 慌 龙 的 研究 , 都 是 我 国 开 拓 性 的 工作 。 其 中 有 关 二 齿 兽 类 的 研究 , 对 说 明 “ 大 陆 漂 移 学 说 ”有 重要 价值 。1937 年 日 寇 侵 华 , 他 转 至 昆明 , 致力 于 野外 工作 , 与 卞 美 年 . 王 存 义 在 云南 禄 丰 开 展 发 掘 工作 , 获 大 批 和 龙 及 原始 哺乳 类 化 石 , 至 1949 年 , 他 主要 整理 研究 “ 禄 丰 蜥 龙 动 物 群 *, 发 表 涉及 恐龙 、 名 类 、 似 哺乳 动物 的 论文 专著 多 篇 部 , 其 中 云南 卞 氏 兽 〈Bienzotjeriz7z yat72720e72525 ) 更 是 闻名 于 世 。50 年 代 起 全 力 投 入 古 怜 行动 物 的 研究 , 研 究 了 我 国 慌 龙 的 主要 门类 、 灵 〗 龙 蛋 和 和 慌 龙 足 印 化 石 ,并 都 取得 了 重大 成 果 , 使 国际 上 了 解 我 国 是 爬行 动物 最 丰富 多 彩 的 地 区 。 杨 钟 健 著述 很 多 , 共 发 表 有 关 地 质 古 生物 专著 、 论 文 、 述 评 、 译 文 、 科 普 、 杂 文 等 600 余 篇 部 , 其 中 学 术 论 文 400 余 篇 。 ( 周 郑 ) 李 继 侗 〈Li Jitong,1897 一 1961) 李 继 侗 , 我 国 杰出 的 植物 学 家 、 生 态 学 家 和 教育 家 。 1897 年 8 月 24 日 生 于 江苏 省 兴 化 县 。1921 年 毕业 于 南京 金陵 大 学 林 科 。 同 年 考取 清华 学 校 公 费 留 美 , 入 耶鲁 大 学 林学 研究 院 作 研究 生 ,1923 年 获 硕士 学 位 ,1925 年 获 博 士 学 位 , 是 在 美 华人 在 林学 方面 获得 博士 学 位 的 第 一 人 。 他 的 博士 论文 “森林 履 被 对 土壤 温度 的 影响 ”改进 了 前 人 的 观察 方 法 , 而 且 观 测 数据 丰富 全 面 , 对 森林 生态 学 (当时 称 森 林立 地 学 ) 做 出 了 贡献 。 1925 年 回国 后 先 在 金陵 大 学 任教 ,1926 年 受聘 于 天 津南 开 大 学 生物 学 系 。1929 年 起 530 在 清华 大 学 任教 授 。 抗 战 期 间 随 清华 内 迁 , 1937 一 1938 年 在 长 沙 临时 大 学 ,1938 一 1946 年 在 昆明 西南 联合 大 学 任教 授 兼 西南 联 大 生 物 学 系 主 任 。1946 年 迁 回 清华 园 。1952 年 院 系 调整 时 并 人 北京 大 学 生物 学 系 。1953 一 1957 年 兼任 中 国 科 学 院 植物 研究 所 研究 员 。 1956 年 被 选 为 中 国 科 学 院 生 物 学 部 委员 ( 院 士 )、 常委 。1957 年 任 内 蒙古 大 学 副 校长 , 主 管教 学 和 科研 工作 。1961 年 12 月 12 日 因 病 在 呼和浩特 市 逝世 , 享 年 64 岁 。 李 继 侗 的 主要 贡献 在 植物 生理 、 植 物 生 态 和 植物 群落 以 及 教书 育 人 方面 。 在 植物 生理 学 方面 , 自 回国 后 先后 从 事 光合 作用 、 植 物 细胞 吸水 力 、 植 物 生 长 素 和 植物 器 官 及 组 织 的 离 体 培 养 等 研究 工作 。 1928 年 完成 的 “ 光 变 化 对 光合 速率 的 瞬时 效 应 ”发 现 光合 作用 机 理 中 有 两 个 光 反 应 的 先 驱 , 比 国外 类 似 发 现 早 十 几 年 。1927 年 完成 的 “气候 因素 对 吸水 率 的 影响 ”,, 强调 环境 因 子 对 植物 生理 作用 的 影响 ,是 当时 较 新 的 科 研 方向 , 受 到 国内 外 的 重视 。30 年 代 起 , 他 用 我 国 特产 的 银杏 种 子 为 材料 , 展 开 植物 生 长 的 研究 。1934 年 完成 的 “光照 和 白果 叶 的 发 育 ”, 不 仅 开 创 了 我 国 实验 形态 学 研究 , 在 国际 上 也 是 较 早 的 尝试 。 他 还 进行 了 有 关 胚 胎 发 育 、 胚 根 离 体 培 养 等 工作 。1934 年 发 表 的 “银杏 在 体外 的 发 生 ”“ 泛 酸 对 酵母 生长 及 银杏 胚 根 在 人 工 培养 基 中 生长 效应 ”等 文 章 ,是 我 国 植物 组 织 培养 和 器 官 培养 的 开端 。 但 这 些 开创 性 的 工作 , 因 上 日军 侵 华 、 学 校 南 迁 而 中 断 。 在 植物 生态 和 植物 群落 研究 方面 ,1938 年 长 沙 临 时 大 学 西 迁 昆明 时 , 带 领 学 生 徒步 约 1 500 km, 沿 途 考察 西南 山区 植被 的 情 况 。 在 昆明 八 年 期 间 , 他 在 考察 的 基础 上 讲 授 植物 生态 学 。1949 一 1957 年 , 他 先后 率领 或 参加 七 次 大 规模 野外 考察 ,足迹 遍布 海南 、 河北 、 甘 肃 、 山 西 、 内 蒙古 、 黑 龙 江 等 省 、 自 治 区 ,并 撰写 了 专题 报告 和 论文 。1958 年 他 总 结 多 年 经 验 和 资料 , 写 出 《植物 地 理学 、 植 物 生 态 学 和 地 植物 学 的 发 展 》, 回 顾 了 这 些 学 科 的 发 展 过 程 , 并 指出 我 国 应 着 重 研究 的 方 向 。 他 还 创办 了 不 定期 刊物 《植物 生态 学 与 地 植物 学 资料 丛刊 》( 现 《植物 生态 学 与 地 植 物 学 报 》 前 身 ) 。1957 年 到 内 蒙古 大 学 后 , 倡 导 编 写 了 《内 蒙古 植物 志 》。 在 教育 工作 方面 ,他 一 生 在 国内 各 大 学 先后 讲授 普通 生物 学 、 植 物 学 、 植 物 解剖 学 、 植物 生态 学 等 课程 .1954 年 他 提出 在 北京 大 学 成 立 “植物 生态 学 和 地 植物 学 专门 组 ”, 招 收 研究 生 , 接 受 进修 生 。 我 国 著名 生物 学 家 急 宏 章 、 娄 成 后 等 都 出 自 他 的 门下 。 他 还 关 心中 学 生物 学 教学 , 1951 年 为 初中 植物 学 教 科 书 修订 写 出 长 达 一 万 余 字 的 书面 意见 。 李 继 侗 共 发 表 学 术 论 文 著作 29 篇 部 。 ( 周 ” 郑 ) 袭 烽 〈Cai Qiao,1897 一 1990) 化 砖 ,著名 生理 学 家 和 医学 教育 家 .1897 年 10 月 11 日 生 于 广东 省 揭阳 县 。1918 年 就 读 于 北京 大 学 中 文系 ,1919 年 秋 留 学 美国 , 先后 在 加 利 福 尼 亚 大 学 、 印 第 安 纳 大 学 和 哥 伦比 亚 大 学 学 习 心 理学 。 1922 年 人 芝加哥 大 学 研究 生 院 学 习 心 理学 和 生理 学 , 1925 年 获 哲学 博士 学 位 。 同 年 回国 。1925 一 1927 年 在 复 是 大 学 、1927 一 1930 年 在 上 海 吴 淞 中 央 大 学 医学 院 创 建生 理学 科 并 任教 授 。1930 年 去 英国 伦敦 大 学 生理 系 师 从 C。“, 埃 文 斯 教授 ,在 剑桥 大 学 生理 学 家 、 诺 贝尔 奖 获得 者 下 。D,, 阿里 安 教 授 实 验 室 进修 。1931 年 冬 由 英国 去 德国 法 兰 克 福 大 学 短期 进修 。 1932 年 回国 后 受聘 于 上 海 雷 氏 德 医学 研究 所 , 1937 一 1949 年 在 南京 中 央 大 学 医学 院 任 教授 , 再 建生 理学 科 。1943 一 1944 年 被 美国 国务 院 聘 为 交换 教授 。 解 放 后 先后 任 南 京 大 学 医学 院 院 长 第 五 军医 大 学 校长 、 军 事 医 学 科学 院 院 长 、 研 究 员 。1955 年 当选 中 国 科 学 院 学 部 委员 〈 院 士 ) 。1990 年 逝世 , 享 年 93 岁 。 蒙 帮 在 生理 学 方面 的 贡献 是 多 方面 的 。 1924 年 在 美国 袋鼠 脑 组 织 的 解剖 学 研究 中 , 发 现 了 视 党 与 眼球 运动 功能 的 中 枢 部 位 , 被 后 来 的 学 者 称 为 获 氏 区 .1929 年 阐明 了 切除 甲状 旁 腺 后 肌肉 抽 搞 和 死亡 的 原因 。1931 年 前 明了 感受 器 适应 现象 .1933 一 1936 年 系统 地 研究 了 肝脏 在 代谢 中 的 作用 , 发 现 并 阐明 了 肝脏 糖 原 异 生机 制 及 其 对 血糖 稳定 性 的 调 控 , 这些 都 受到 国内 外 生理 学 家 的 重视 .1939 一 1943 年 研究 了 红细胞 脆性 和 溶血 、 抗 浴血 机 制 , 阐 明了 脾 胜 有 破坏 红细胞 作用 和 胆 固 醇 有 保护 红细胞 免 被 卵 磷 脂 溶解 的 作用 。 1948 一 1954 年 主要 研究 小 动脉 及 毛细 血管 受伤 止血 机 制 , 此 机 制 20 世纪 80 年 代 仍 为 国 内 外 所 引用 。1957 一 1966 年 长 期 领导 军事 劳动 生理 及 航海 、 航 空 、 航 天 生理 的 研究 , 1978 年 后 指导 神经 生物 学 研究 工作 , 也 取得 了 可 喜 的 成 果 。 他 是 我 国生 理学 事业 的 开拓 者 和 葛 基 人 之 一 。 在 高 校 创建 生理 学 科 的 同时 , 编 著 了 《生理 学 》( 增 订 后 更 名 《人 类 生理 学 力 《 生 理学 实验 》《 中 级 生理 学 》 等 教材 。 他 是 生 理学 界 中 弟子 成 才 最 多 的 科学 教育 家 , 我 国 著名 的 科学 家 汉 德 培 、 童 第 周 等 都 是 他 的 学 生 。 获 矶 共 发 表 论 文 100 余 篇 ,专著 10 余 种 。 ( 周 郑 ) 林 可 胜 〈Lin Kesheng,1897 一 1969) 林 可 胜 , 著 名 生理 学 家 。 福 建 厦 门人 , 1897 年 10 月 15 日 生 于 新 加 坡 。8 岁 时 , 即 被 送 至 英国 爱丁堡 读书 。1919 年 毕业 于 爱丁堡 531 大 学 医学 院 。1920 年 获 哲 学 博士 学 位 , 被 聘 为 讲师 。1923 年 当选 为 英国 皇家 学 会 爱丁堡 分 会 会 员 。1924 年 获得 一 项 奖学金 赴 美 国 芝 加 哥 大 学 进修 , 在 著名 的 消化 生理 学 家 A ' 可 。 卡 尔 森 (Carlson) 教授 实验 室 , 与 A.,C, 艾 维 (Ivy) 合作 进行 胃液 分 泌 的 研究 , 成 绩 卓著 。1925 年 秋 , 接 受 北京 协和 医学 院 董 事 会 的 聘请 , 回 国 就 任 该 院 生 理学 系 主任 、 教 授 。1926 年 发 起 成 立 中 国生 理学 会 , 当 选 为 首 任 会 长 。1935 一 1937 年 间 , 为 协和 医学 院 三 人 领导 小 组 成 员 之 一 ,执行 院 长 职务 .1928 一 1930 年 兼任 中 华 医 学 会 会 长 .1932 年 在 喜 峰 口 战役 中 , 他 带领 一 支 医护 队伍 前 去 进行 战地 救护 。1937 年 “七 七 ”事变 后 , 南 下 参 加 西南 大 后 方 的 红 十 字 会 工作 。 他 先 在 汉口 建立 了 红 十 字 会 总 会 救护 总 队 , 并 亲自 担任 总 队长 职务 。 还 在 贵阳 建立 了 规模 宏大 的 战 时 卫生 人 员 训 练 所 , 提 高 卫生 人 员 的 医疗 水 平 。1938 年 秋 在 长 沙 组 成 四 个 医疗 队 , 随 带 医药 器 材 前 往 延 安 工 作 . 1942 年 被 选 为 美国 科学 院 院士 。 抗 日 战争 胜利 后 , 林 可 胜 将 各 军医 学 校 及 他 所 直接 领导 的 战 时 卫生 人 员 训 练 所 合并 , 在 上 海 成 立 了 国防 医学 院 , 他 本 人 出 任 院 长 , 同 时 还 负责 筹建 中 央 研 究 院 医 学 研究 所 。1949 年 赴 美 ,在 芝加哥 伊利 诺 大 学 医学 院 与 艾 维 教授 第 二 次 合作 , 任 客座 研 究 教授 . 1950 年 任 内 布 拉 斯 加 州 的 克 莱 顿 大 学 生理 学 和 药理 学 系 主任 .教授 .1952 一 1967 年 间 , 就 任 印 第 安 纳 州 麦 尔 斯 实验 室 医 学 科 学 研究 室 主 任 和 高 级 研究 员 , 主 要 致力 于 痛 觉 生理 和 镇 痛 药 物 的 研究 。1969 年 7 月 8 日 因 病 逝世 于 牙买加 , 享 年 72 岁 。 林 可 胜 是 中 国 现代 生理 学 的 黄 基 人 , 在 生理 学 上 的 主要 贡献 有 : 1, 研究 胃液 分 刻 的 体液 控制 上 的 成 就 。 证 明了 狗 自体 移植 的 、 完 全 去 除 神经 支配 的 小 胃 分 记功 能 被 摄食 脂肪 所 抑制 。 532 2. 发 现 自主 神经 系统 的 中 枢 联系 。 发现 延 脑 中 存在 增高 血压 中 枢 和 减低 血压 中 枢 。 认为 加 压 中 枢 不 仅 与 血 夺 有关, 而 且 有 促进 多 方面 交感 抑制 中 枢 作 用 。 3. 1949 年 定居 美国 后 , 主要 研究 痛 党 和 镇 痛 药 理学 , 阐 明了 乙酰 水 杨 酸 〈 阿 司 匹 林 ) 的 镇 痛 机 制 在 于 阻 遏 痛觉 神经 末梢 产生 冲动 。 林 可 胜 共 发 表 论 文 70 余 篇 。 ( 周 郑 ) 王家 相 〈Wang Jiaji,1898 一 1976) 王家 椒 , 号 仲 济 , 动 物 学 家 。 中 国 原生 动物 学 的 开创 人 和 轮 虫 学 的 黄 基 者 。1898 年 5 月 5 日 生 于 江苏 奉贤 。1923 年 获 国立 东南 大 学 农学 学 士 学 位 。1925 年 赴 美 国 费 城 宾 尹 法 尼 亚 大 学 动物 学 系 深 造 , 此 间 , 成 为 美国 韦 斯 特 生 物 研 究 所 访问 学 者 和 林 穴 海洋 生物 研究 所 客座 研究 员 。1928 年 获 哲学 博士 学 位 , 同时 , 被 授予 优秀 生物 工作 者 金 质 奖 章 。 1928 年 9 月 应 美国 耶鲁 大 学 邀请 , 被 高 薪 聘 为 斯 特 林 研 究 员 。 1929 年 7 月 获悉 外 国 将 派 遗 科 学 考察 团 赴 华 采 集 标 本 时 , 王 家 村 放弃 耶鲁 大 学 的 优 厚 待遇 , 立 即 回国 开展 生物 科学 考察 。 经 四 年 时 间 , 考 察 足迹 北 到 齐鲁 , 南 抵 闽 粤 , 西 迄 川 康 , 东 濒 海疆 , 对 江浙 皖 浆 的 调查 尤为 详尽 , 率 先 取得 了 我 国 原生 动物 学 研究 的 第 一 手 资料 , 为 深入 开展 我 国 原生 动物 区 系 调 查 葛 定 了 基础 。 王家 相 在 原生 动物 学 研究 领域 成 绩 卓 著 , 共 发 表 原 生动 物 3 个 新 属 、58 个 新 种 、4 个 新 变种 、8 个 新 亚 种 .他 的 成 就 受到 国际 原 生动 物 学 界 的 极 高 评价 。 他 还 采用 蛋白 银 染 色 法 , 最 先 发 现 缘 毛 类 纤毛 虫 昌 然 虫 体 纤毛 退化 , 但 膜 下 纤维 系统 仍然 存在 , 这 对 研究 原生 动物 的 系统 发 育 具有 重要 意义 。 20 世纪 ?70 年 代 , 随 着 工农 业 的 发 展 , 大 量 的 工业 废水 咪 待 处 理 。 王 家 杜 着 手 将 原生 动物 学 知识 应 用 于 我 国 环境 治理 的 研究 , 组 织 无 脊椎 动物 分 类 研究 组 深入 全 国 各 地 代表 各 工业 门类 的 30 多 家 有 废水 处 理 设备 的 工 厂 , 进 行 现场 调 查 及 显 微 观察 , 分 析 废 水 中 原生 动物 的 种 类 、 数 量 、 生 长 情况 , 筛 选 出 166 个 可 作为 指示 废水 类 型 和 质量 的 种 类 。 为 了 便于 废水 处 理 厂 的 工程 技术 人 员 掌 握 和 和 运用, 研究 组 还 对 这 些 种 类 作 了 详尽 的 分 类 描述 和 指示 作用 介绍 , 绘制 详 图 , 并 附 照 片 。 《废水 生物 处 理 微型 动物 图 志 》 的 问世 , 是 王 家 梅 应 用 生物 对 环境 污染 进行 治理 的 成 功 尝 试 。 该 书 出 版 后 立即 受到 广泛 欢迎 , 被 评 为 优秀 书目 并 参加 国际 书展 。 这 项 研究 成 果 获 1978 年 湖北 省 科学 大 会 奖 .1984 年 中 国 科学 院 科 技 进 步 奖 三 等 奖 。 此 外 , 王 家 楷 完 成 了 “珠穆朗玛 峰 地 区 的 原生 动物 ”(1974)、“ 西 藏 高 原 部 分 地 区 的 原生 动物 ”(1977) 两 篇 论 文 , 共 记 叙 了 该 地 区 原生 动物 400 多 种 , 远 远 超过 前 人 对 该 地 区 原生 动物 区 系 的 报道 。 在 中 国 淡水 轮 虫 学 研究 方面 , 他 的 《中 国 淡水 轮 虫 志 》(1960) , 首 次 对 分 布 在 我 国 沼泽 池塘 、 湖 泊 及 水 库 内 常见 轮 虫 种 类 进行 详细 的 分 类 和 描述 。 内 容 包括 已 观察 到 的 种 类 252 种 ,分别 隶 属于 79 属 、15 科 。 其 中 有 4 个 新 种 及 2 个 新 族 , 自 “ 目 ” 到 “ 属 ” 的 特 征 都 扼要 地 加 以 叙述 , 并 附 有 检索 表 , 对 种 的 描述 特别 详细 。 所 有 的 252 种 都 附 有 一 个 或 一 个 以 上 的 图 像 , 此 外 对 生理 、 生 态 等 问 题 , 都 作 了 深入 的 探讨 。 这 项 成 果 获 得 当年 全 国 科学 大 会 奖 和 湖北 省 科学 大 会 奖 。 王家 杜 为 创建 我 国 原生 动物 、 轮 虫 学研 究 事业 奋斗 一 生 。 生 前 共 完 成 论著 39 篇 部 。 其 中 中 文 9 篇 (包括 2 部 专著 ) , 英 文 30 篇 。 计 有 原生 动物 分 类 学 论文 24 篇 , 原生 动物 生 理 . 生态 . 形态 学 论文 5 篇 , 轮 虫 生态 学 和 分 类 学 论文 4 篇 ,中 齿 动物 生理 学 论文 4 篇 。 王家 相 不 仅 是 一 位 杰出 的 科学 家 , 而 且 是 一 位 具有 组 织 才能 的 科学 领导 人 。 1934 年 7 月 国立 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 改名 为 国立 中 央 研 究 院 动 植 物 研究 所 , 任 命 王家 杜 为 所 长 .担任 所 长 后 , 他 立即 创办 .Sizzensza 刊 物 。 同 年 , 在 江西 庐山 同 我 国 动物 学 家 一 道 发 起 成 立 中 国 动物 学 会 。1948 年 , 当 选 为 中 央 研 究 院 院士 。 KE 罗 宗 洛 〈Luo Zongluo,1898 一 1978) 罗 宗 洛 , 字 润 东 , 植 物 生理 学 家 , 中 国 近代 植物 生理 学 葛 基 人 之 一 。1898 年 8 月 2 日 生 于 浙江 黄岩 。1917 年 毕业 于 上 海南 洋 中 学 。 同 年 秋天 东 渡 日 本 , 先 以 优秀 成 绩 考 人 东京 第 一 高 等 学 校 , 一 年 之 后 , 转 和 人 仙台 第 二 高 等 学 校 ,1922 年 毕业 , 进 入 北海 道 札 巾 日 本 帝国 大 学 农学 部 植物 学 分 科学 习 ,1928 年 毕业 , 人 该 校 大 学 院 (研究生 院 ),1930 年 获 博士 学 位 。 他 是 我 国 留 日 学 生 中 第 二 个 获 得 博士 学 位 的 。 1930 年 回国 后 , 罗 宗 洛 历任 中 山大 学 、 暨南 大 学 、 中 央 大 学 、 浙 江 大 学 等 四 校生 物 学 系 教授 , 以 及 台湾 大 学 首 任 校 长 。 曾 任 中 央 研 究 院 植物 研究 所 所 长 ,1948 年 4 月 被 选 为 中 央 研 究 院 院 士 。 新 中 国 成 立 后 , 任 中 国 科学 院 植物 生理 研究 所 所 长 ,1955 年 被 选 为 中 国 科 学 院 院士 。1963 年 10 月 至 1978 年 10 月 , 当 选 为 中 国 植物 生理 学 会 一 届 、 二 届 理 事 长 和 《植物 生理 学 报 》 主 编 。1957 年 被 选 为 前 苏联 农业 科学 院 通讯 院士 及 日 本 植物 学 会 名 誉 会 员 , 曾 主编 以 外 文 写 作 的 《中 国 实 验 生 物 学 杂志 》 和 《中 央 研 究 院 植物 学 汇 报 》, 供 国际 生物 科学 界 交流 之 用 。 罗 宗 洛 早期 在 日 本 时 , 主 要 的 学 术 贡 献 533 有 : 植物 细胞 生理 学 方面 , 他 研究 低 等 植物 藻类 水 绵 , 发 现 其 原生 质 在 不 同 氢 离 子 浓度 之 下 , 发 生 多 种 高 峰 的 曲线 , 因 而 推断 原生 质 由 多 种 胶体 组 成 多 相 系统 , 有 多 样 的 两 性 电解 质 , 各 自 独立 存在 , 具 有 各 自 独立 的 等 电 点 。 他 提出 了 原生 质 等 电 点 多 点 论 假说 .此 后 , 罗 宗 洛 的 研究 工作 集中 在 植物 对 电解 质 和 非 电 解 质 的 吸收 方面 , 共 发 表 了 5 篇 英文 论文 。 他 以 主要 的 农作物 为 实验 材料 , 研 究 了 农作物 对 氮肥 的 吸收 。 他 以 溶液 培养 作为 植物 对 矿质 吸收 的 研究 , 用 各 种 硝酸 盐 和 镁 盐 作 为 氮肥 , 每 天 测定 培养 液 pH 的 变化 , 发 现 如 吸收 铵 量 过 多 , 则 引起 培养 液 pH 的 降 低 , 而 偏 于 酸性 。. 数 十 年 后 的 20 世纪 50 年 代 , 我 国 化 学 氮肥 严重 不 足 , 建 立 了 许多 小 化 肥 三, 和 欲 推广 碳酸 贸 肥 料 , 事 先 征求 罗 宗 洛 的 意见 , 他 提供 了 有 关 碳 酸 铵 肥效 以 及 如 何 使 用 的 科学 依据 , 指 出 当时 我 国 南方 惯用 的 硫 酸 铵 的 缺点 : 南方 好 些 土壤 为 酸性 土 , 如 馆 离子 被 水 稻 根 系 吸 收 后 , 容 易 使 土壤 增加 酸 性 , 长 期 施用 硫酸 铵 , 其 危害 性 可 想 而 知 。 他 的 意见 为 农业 界 接 受 , 当 年 他 的 有 关 矿 质 吸 收 的 论文 , 深 为 前 苏联 著名 农业 化 学 家 普 里 亚 尼 什 尼 科 夫 所 赞赏 。 解放 以 前 , 罗 宗 洛 的 科研 工作 主要 集中 在 中 央 大 学 、 浙 江 大 学 和 中 央 研 究 院 。1933 一 1939 年 , 他 在 中 大 进行 了 开创 性 的 组 织 培 养 研 究 , 协 同 他 的 学 生 罗 士 韦 进 行 试 验 , 以 几 种 植物 叶子 的 提取 物 , 培 养 玉 米 等 植物 的 根 尖 离 体 组 织 , 发 现 这 些 提 取 液 对 根 尖 组 织 有 促进 生长 的 作用 , 为 此 发 表 了 3 篇 英文 论 文 。 当 时 德国 著名 的 《原生 质 》 和 杂志 邀请 罗 宗 洛 撰写 有 关 植 物 组 织 培养 的 综合 评论 , 但 由 于 抗日 战争 开始 , 与 德国 的 联系 中 断 , 论 文 未 能 寄 出 。 抗 日 战争 期 间 , 他 开始 研究 微 量 元 素 , 设 想 若 干 种 微量 元 素 对 植物 具有 一 定 的 生理 功能 , 曾 指导 他 的 学 生 汤 玉 玮 和 姚 534 焉 , 以 微量 硫酸 锰 引 起 类 似 著 名 的 燕麦 胚芽 鞘 弯 曲 的 功能 , 这 便 是 “燕麦 试 法 ”的 弯曲 效应 。1940 年 , 他 前 往 贵州 任 浙 江 大 学 教授 , 在 极其 简陋 的 条 件 下 , 扩 大 了 微量 元 素 与 植 物 生 长 发 育 的 试验 , 在 国内 外 发 表 了 10 多 篇 论文 。1944 年 , 他 就 任 中央 研 究 院 植物 研究 所 所 长 , 仍 继续 其 微量 元 素 的 科研 工作 。 1949 年 后 , 他 首先 从 事 水 分 生理 和 抗 性 生理 的 研究 , 亲 自 率 队 前 往 苏 北 沿海 勘察 营 造 防 风 林 ,检测 在 盐 渍 土 造林 失败 的 原因 ,在 实验 室 中 探讨 土壤 盐分 和 水 分 对 树苗 生长 综 合影 响 的 规律 , 解 答 了 盐 渍 土 种 树 经 常 发 生 的 一 些 问题 , 保 证 了 沿海 营造 防风 林 的 选 苗 标准 。 新 中 国 建立 初期 , 国 家 在 海南 岛 及 两 广 地 带 种植 橡 胶 树 , 连 年 发 生 冻 害 , 罗 宗 洛 接连 五 次 亲 往 以 上 受灾 地 区 考察 研究 , 弄 清 了 寒 害 性 质 , 采 取 了 适当 措施 , 对 扩大 橡胶 树种 植 区 域 起 了 重要 作用 。 1958 年 开始 , 罗 宗 洛 受 命 开 始 研究 高 等 植物 的 辐射 生理 学 , 在 理论 上 了 解 生 物 对 不 良 环 境 的 适应 过 程 , 在 实践 上 探测 到 如 何 减 轻 辐 射 伤害 的 途径 。 他 在 辐射 生理 方面 , 一 共 发 表 了 5 篇 论文 , 其 研究 成 果 , 表明 植物 对 辐射 的 敏感 性 随 不 同 生长 状态 而 异 , 生 长 旺 盛 期 较 敏 感 ,分 次 辐射 比 一 次 辐射 损伤 小 , 间 歇 期 的 损伤 能 渐渐 恢复 。 他 还 指出 电离 辐射 对 叶绿体 功能 的 影响 , 低 剂量 X 射线 可 促进 叶绿体 希 尔 反应 及 光合 磷酸 化 作用 处 于 “ 松 懈 耦 联 ” 状 态 , 而 使 电子 传递 加 速 。 罗 宗 洛 共 发 表 植 物 生理 学 创造 性 论文 25 篇 , 综 合 评论 10 篇 ,专著 3 种 , 其 他 文章 15 篇 , 翻 译 书籍 10 种 。 秦 仁 昌 〈Qin Renchang,1898 一 1986) 秦 仁 昌 ,, 字 子 农 , 植 物 学 家 。1898 年 生 于 江苏 武进 县 , 1925 年 毕业 于 南京 金陵 大 学 林学 系 , 获 学 士 学 位 ,1924 一 1927 年 任教 于 南京 东南 大 学 生物 学 系 , 1926 年 访问 香港 植 物 园 标本 馆 , 开 始 蕨 类 植物 分 类 学 研究 .1929 年 被 派 往 瑞 典 哥本哈根 大 学 , 在 C, 克 瑞 斯 登 生 〈Christensen) 门下 研习 蕨 类 植物 。 在 此 期 间 , 经 常 和 国际 知名 蕨 类 学 家 探讨 分 类 问题 , 并 先后 访问 荷兰 、 德 国 、 法 国 、 澳 大 利 亚 、 捷 克 斯 洛 伐 克 和 英国 标本 馆 查阅 标 本 , 最 后 在 英国 邱 园 和 自然 历史 博物 馆 的 标 本 馆 专 门 研究 中 国 蕨 类 植物 , 完 成 第 一 本 中 国 蕨 类 植物 志 (英文 打印 本 ) 。 1930 年 代表 中 国 植物 学 界 出 席 第 五 届 国 际 植物 学 代表 大 会 。 回 国 后 , 任 北平 静 生 生物 调查 所 研究 员 兼 标本 室 主任 。1933 年 为 中 国 植物 学 会 发 起 大 之 一 。1934 年 赴 庐 山 , 创 建 中 国 第 一 个 森 林 植 物 园 , 并 任 主任 。 抗 日 战争 爆发 后 去 云 南 , 建 立 庐山 植物 园 云 南 丽江 工作 站 ;历任 云南 农业 改进 所 所 长 、 林 业 局 副 局 长 、 云 南 大 学 生物 学 系 及 林学 系 教授 兼 主任 。1955 年 被 选 为 中 科 院 生物 学 部 委员 , 任 植物 研究 所 研究 员 及 植物 分 类 学 研究 室 主任 、 动 植物 考 察 委 员 会 委员 、 中 国 植 物 志 编辑 委员 会 秘 书 发 】 秦 仁 昌 的 重要 贡献 是 他 建立 了 中 国 蕨 类 植物 系统 。 他 在 1940 年 发 表 “ 水 龙骨 科 的 自 然 分 类 ”, 打破 了 统治 蕨 类 植物 系统 学 100 多 年 的 英国 W。J. 虎 克 (Hooker) 系统 , 活 牙 和 推动 了 世界 蕨 类 植物 学 家 对 蕨 类 植物 系统 的 研究 ;1978 年 , 在 数 十 年 野外 考察 和 室内 研究 的 基础 上 ,结合 近代 有 关 学 科 的 成 就 ,发 表 了 “中 国 蕨 类 植物 科 属 的 系统 排列 和 历史 来 源 ”, 完 善 了 他 所 创建 的 中 国 蕨 类 植物 分 类 系统 , 为 全 国 各 植物 标本 馆 所 采用 , 其 观 点 不 同 程度 地 被 国际 蕨 类 植物 分 类 学 家 采 纳 。 这 两 篇 文章 分 别 获 得 荷 印 隆 福 氏 生物 学 奖 和 中 国 国 家 自然 科学 奖 一 等 奖 。 秦 仁 昌 共 发 表 论 文 160 多 篇 ,出 版 专著 和 译文 15 部 .他 是 中 国 蕨 类 植物 学 的 黄 基 人 , 国 际 上 享有 盛 名 的 蕨 类 植物 分 类 学 家 。 〈 邢 公使 ) 张 锡 钧 (Zhang Xijiun ,1899 一 1988) 张 锡 钩 , 字 石 如 , 著 名 生理 学 家 。1899 年 4 月 25 日 出 生 于 天 津 。1916 年 考 人 清华 学 堂 ,1920 年 毕业 后 赴 美 .1922 年 在 美国 芝 加 哥 大 学 预科 毕业 获 理学 士 学 位 , 随 后 在 世 加 哥 大 学 及 芝加哥 大 学 附属 罗 虚 医学 院 同 时 攻读 哲学 博士 及 医学 博士 。1926 年 毕业 时 他 一 举 获 得 双 博 士 学 位 , 狠 动 了 美国 。1926 年 回国 任 协和 医院 住院 医师 , 1927 年 后 任 协和 医学 院 生理 学 系 助教 、 讲 师 、 教 授 。1932 年 去 英国 进修 , 任 英国 皇家 医学 院 研究 员 、 瑞 士 苏黎世 大 学 生理 学 系 研 究 员 。1934 年 任 协 和 医学 院 生理 系 教授 、 代 系 主任 ,1935 年 兼 授 北 京 大 学 生物 学 系 生理 学 课程 , 1941 年 为 私人 开业 内 科 医 师 , 天 津 女医 院内 科 特 约 医 师 。1949 年 任 北京 协和 医学 院 教务 长 、 生 理 学 系 主任 、 一 级 教授 。1950 年 起 , 任 中 国医 学 科学 院 实验 医学 研究 所 副 所 长 , 生 理学 系 主任 、 教 授 , 中 医 研究 院 经 络 研 究 所 所 长 。 1973 年 起 ,在 首都 医院 基础 组 工作 。 还 任 中 国医 学 科学 院 基 础 医学 研究 所 生理 室 主任 、 研究 员 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 生 物 学 部 委员 【〈 院 士 ) 和 常委 。1988 年 3 月 20 日 病逝 于 北京 , 享 年 89 岁 。 张 锡 钧 是 神经 内 分 这 研究 的 先驱 ,20 世 纪 30 年 代 他 与 盖 达 姆 合作 , 首 创 乙 酰 胆 碱 (ACh) 的 定量 生物 测定 法 , 在 国际 上 通用 几 十 年 , 现 仍 在 应 用 。 他 还 首先 提出 了 中 要 神 经 通过 ACh 进行 传递 的 概念 , 从 而 为 研究 哺 乳 动物 脑 内 胆 碱 能 神经 元 的 性 质 及 生理 功能 打下 了 基础 。 他 还 和 同事 合作 创立 了 “迷走 神经 垂体 后 叶 反 射 理论 ”, 开 尽 了 神经 对 垂体 内 分 沁 调 节 作 用 的 新 途径 , 这 是 中 国人 自己 535 发 现 的 一 种 反射 , 证 明了 脑 垂体 内 分 泌 器 官 也 受 神 经 支配 ,受到 国际 生理 学 界 的 重视 。 他 还 研究 了 人 的 正常 产 . 早 产 、 晚 产 胎盘 中 ACh 的 含量 , 提 出 了 分 娩 起 因 的 理论 、 早 产 与 晚 产 的 机 制 。 他 结合 中 西医 的 基本 理论 , 提 出 了 经 络 、 色 层 、 内 脏 相关 的 学 说 , 并 对 经 穴 生理 学 进行 了 初步 探讨 。 张 锡 钧 共 发 表 学 术 论文 和 科学 著述 100 余 篇 部 。 ( 周 郑 ) 朱 洗 (Zhu Xi,1900 一 1962) 朱 洗 , 字 玉 文 , 我 国 著名 的 实验 胚胎 学 家 和 细胞 学 家 。1900 年 10 月 14 日 生 于 浙江 省 临海 县 。1919 一 1920 年 为 上 海 商 务 印 书馆 排 字 工 人 。1920 年 5 月 赴 法 国 勤工俭学 , 先 后 在 克 鲁 沙 等 六 个 工厂 当 徒 工 、 车 床 技工 。 1925 年 考 人 法 国 蒙 彼 利 埃 大 学 ,1931 年 获 得 法 国 国 家 博士 学 位 。1932 年 11 月 回国 。 1933 一 1934 年 任 广州 中 山大 学 教授 .1935 一 1936 年 , 任 北 平 研 究 院 动物 研究 所 研究 员 兼 中 法 大 学 教授 . 1936 年 创办 了 上 海 生 物 研究 所 , 任 研究 员 兼 主任 。1942 年 他 回 家 乡 创办 了 琳 山 学 校 , 任 教员 兼 校长 。1945 年 抗日 战 争 胜利 后 , 他 返回 上 海 , 任 北平 研究 院 生理 研究 所 研究 员 、 所 长 兼 台 湾 大 学 动物 学 系 教 授 、 系 主任 。1950 年 中 国 科 学 院 成 立 后 , 历 任 中 国 科 学 院 实验 生物 研究 所 (1978 年 更 名 为 中 国 科 学 院 上 海 细胞 生物 学 研究 所 ) 研究 员 、 室 主任 、 副 所 长 、 所 长 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ) 。1962 年 7 月 24 日 逝世 于 上 海 , 享 年 62 岁 。 在 近 40 年 的 学 术 生 涯 中 , 朱 洗 主要 围绕 着 动物 卵 球 成 熟 、 受 精 、 人 工 单 性 生殖 和 杂 交 等 领域 开展 研究 。 1. 基础 理论 研究 方面 。 早期 在 法 国 与 巴 德 荣 教授 合作 , 进 行 了 两 栖 类 杂交 的 细胞 学 536 研究 和 卵 裂 节奏 的 实验 分 析 , 阑 明了 两 栖 类 杂交 子 代 可 以 发 育 、 不 能 发 育 和 子 代 不 孕 的 原因 ;提出 受精 可 分 为 激动 、 修 整 和 两 性 结 合 三 个 阶段 和 卵 裂 节奏 的 “时 空 秩序 ”概念 , 并 发 展 了 卵 球 成 熟 、 受 精 的 “中 毒 排毒 ” 理 论 。1932 年 回国 后 , 与 王 幽 兰 等 合作 , 在 两 栖 类 卵 球 的 成 熟 、 受 精 和 人 工 单 性 生殖 研究 中 , 发 现 简 单 的 渗透 压 作用 能 使 黑 斑 蛙 和 歇 蟾 卵 球 在 离 体 培养 下 成 熟 , 少 数 开 始 单 性 发 育 , 创 建 了 激素 诱发 蟾 内 和 黑 斑 蛙 卵 梨 离 体 排卵 与 成 熟 的 实验 体系 , 在 离 体 情 况 下 , 可 以 观察 到 各 种 精确 的 动态 变化 ; 发现 了 低温 休眠 是 中 华 大 蟾 蟾 卵 球 成 熟 的 决定 因素 , 根 据 离 体 卵巢 排出 的 裸 卵 不 能 受精 的 现象 , 系 统 分 析 了 卵 外 黏膜 与 受精 的 关系 , 发 现 输 卵 管 的 分 泌 物 是 蟾 晓 卵 球 受精 的 决定 物质 , 提 出 两 栖 类 受精 的 “三 元 论 ”", 纠 正 了 “ 唯 卵 的 单元 论 ” 和 “ 精 卵 相互 抗衡 的 二 元 论 ” 的 偏 颇 , 培 育成 功 世 界 上 第 一 批 “ 没 有 外 祖父 的 癫 蛤 蜡 ”, 证 明 卵 球 具 有 整套 发 育成 个 体 的 物 质 基 础 以 及 人 工 单 性 生殖 的 子 代 能 传 种 接 代 ;, 阐明 了 两 栖 类 和 鲤 科 鱼 类 不 同 成 熟 程度 卯 球 受 精 与 胚胎 发 育 的 关系 , 卵 球 的 成 熟 分 为 不 够 成 熟 、 适 当成 熟 和 过 分 成 熟 三 个 时 期 以 及 两 个 过 渡 阶段 , 惟 有 适当 成 熟 时 期 的 多 球 受 精 后 才能 正常 发 育 。 同 时 , 与 王 高 顺 等 合作 , 进 行 了 家 和 混 精 杂 交 研 究 。 传 统 的 观 点 认为 只 有 同 卵 核 结 合 的 精子 对 子 代 遗 传 性 有 影响 ,他 发 现 逾 数 精子 能 影响 子 代 的 性 状 , 认为 逾 数 精子 〈 未 与 卵 核 结合 的 ) 可 能 与 这 些 特 征 的 出 现 有 关 。 这 一 系列 独创 性 的 基础 理论 研究 成 果 得 到 了 国内 外 学 术 界 高 度 的 评价 。 2. 应 用 研究 方面 。 朱 洗 重视 实践 , 坚 持 理论 联系 实际 , 十 分 关注 生产 领域 中 的 重大 生物 学 问题 ,在 以 上 这 些 理论 成 果 的 基础 上 , 为 攻 麻 乔 引 种 、 驯 化 、 培 育 、 推 广 与 家 鱼 人 工 繁殖 解决 了 关键 性 问题 , 为 我 国 经 济 建设 做 出 了 重大 贡献 。 (1) 若 麻 蚕 的 引种 驯化 。 1951 年 , 与 张 果 、 蒋 天 双 、 王 高 顺 等 合作 , 把 印度 的 攻 麻 乔 引 入 我 国 , 经 培育 驯化 , 解 决 了 芯 麻 乔 的 饲育 方法 、 保 种 及 软化 病 的 防治 等 问题 。1954 年 在 安徽 省 试 养 之 后 ,在 全 国 23 个 省 市 推广 。 莉 麻 乔 丝 条 是 扁 曲 的 , 易 与 羊毛 混纺 成 丝 毛 织 品 , 为 纺织 工业 增加 了 一 种 新 的 原料 ,也 为 农村 增加 了 一 项 新 的 副业 。 (2) 家 鱼 人 工 繁殖 。1956 年 , 他 在 制订 我 国 12 年 科学 技术 发 展 规划 会 议 上 , 提出 “ 家 鱼 人 工 生殖 的 研究 ”课题 。 与 王 应 天 、 王 幽 兰 等 合作 , 在 浙江 省 淡水 所 等 单位 协作 下 , 于 1958 年 秋季 , 在 国际 上 首次 用 绒毛 膜 促 性 腺 激素 (HCG ) 注射 池 养 链 、 镶 鱼 取得 成 功 , 获 得 三 万 多 尾 鱼 。 在 家 鱼 生 殖 腺 发 育 调查 中 ,发 现 池 养 家 鱼 生 殖 腺 能 发 育成 熟 , 否 定 了 池 养 家 鱼 生 殖 腺 不 能 发 育 的 错误 论点 。 接 着 , 他 又 解决 了 家 鱼 培育 、 催 产 和 人 工 孵 化 等 关键 性 问题 .1961 年 后 , 在 全 国 26 个 省 市 推广 就 地 按 需 要 人 工 繁殖 鱼苗 技术 , 促 进 了 我 国 淡 水 养殖 事业 的 蓬勃 发 展 。 有 关 学 者 认为 , 这 是 我 国 建国 以 来 淡水 鱼 养 殖 事业 在 理论 上 和 实践 上 的 重大 突破 。 朱 洗 发 表 有 代表 性 的 学 术 论 文 60 余 篇 , 著 书 20 余 卷 , 共 450 多 万 字 , 其 中 有 专著 《生物 的 进化 为 译 著 《 痛 椎 动物 发 生 学 》, 科 普 著 作 《 现 代 生 物 学 丛书 》 以 及 遗 著 《 鱼 类 的 生殖 子 代 的 发 育 、 生 长 与 变态 》 等 。 ( 林 志 春 ) 乐天 宇 〈Le Tianyu,1900 一 1984) 乐天 宇 , 农 林 生 物 学 家 、 教 育 家 。1900 年 出 生 于 湖南 宁远 县 。1920 年 考 人 国立 北京 农业 大 学 ,, 边 学 习 边 从 事 政治 活动 。30 年 代 先后 在 河南 、 湖 南 和 陕西 等 地 从 事 教 学 或 农 林 行 政工 作 .。 1939 年 在 延安 自然 科学 院 任 农 科 主 任 、 生 物 学 系 主 任 等 , 从 事 农 林 、 生 物 方面 的 教学 和 资料 调查 工作 , 1941 年 在 延安 出 版 的 《中 国文 化 》 第 3 期 上 有 他 的 “遗传 正 确 应 用 之 商讨 ”一 文 , 批 判 西方 国家 根据 遗 传 学 原理 培育 农作物 新 品种 的 方法 , 称 在 解 放 区 就 “再 没有 摩尔 根 等 唯心 论 学 派 的 技术 设施 ”。1945 年 11 月 延安 自然 科学 院 搬迁 , 1948 年 至 石家庄 一 带 。 在 张家口 与 石家庄 时 , 与 其 他 学 校 合 并 , 成 立 华北 大 学 , 他 任 该 校 农 学 院 院 长 , 开 始 建立 研究 李 森 科 主义 为 重点 的 农业 生物 学 科学 研究 室 , 并 创办 《 农 讯 》。1949 年 春 , 组 织 米 丘 林学 会 , 宣 李 森 科 主 义 。1949 年 9 月 , 该 农学 院 与 北京 大 学 、 清 华 大 学 农学 院 合并 , 成 立 北京 农业 大 学 , 他 任 校 务 委员 会 主任 (相当 校长 ) 。 乐 天 宇 在 中 国学 习 李 森 科 主 义 的 过 程 中 起 了 主 要 的 作用 。 1951 年 校 务 委员 会 主任 职务 被 解 除 , 调 任 中 国 科 学 院 遗 传 选 种 实验 馆 馆 长 ; 1952 年 5 月 笠 可 桢 副 院 长 宣布 撤消 乐天 宇 锯 长 职务 , 分 配 去 华南 农垦 局 工作 。1980 年 在 宁远 创办 九 颖 山 学 校 。 ( 李 佩 珊 ) 伍 献 文 (Wu Xianwen,1900 一 1985) 伍 献 文 , 动 物 学 家 、 教 育 家 。 中 国 鱼 类 学 和 水 生生 物 学 的 葛 基 人 之 一 。1900 年 3 月 15 日 生 于 浙江 瑞安 .1927 年 毕业 于 厦门 大 学 动物 学 系 , 1929 年 赴 法 国 留学 , 1932 年 获 巴 黎 大 学 科学 博士 学 位 。1948 年 曾 任 中央 研 究 院 动 植物 研究 所 研究 员 , 中 央 大 学 、 复 且 大 学 、 江 苏 医学 院 教授 。1948 年 曾 当选 为 中 央 研究 院 院 士 。 全 国 解 放 后 , 历 任 中 国 科 学 院 武汉 分 院 院 长 ,水 生生 物 研 究 所 一 级 研究 员 、 所 长 。1955 年 当选 为 中 科 院 生物 学 部 委员 (院士 ) 。 曾 任国 家 科 委 水 产 组 副 组 长 , 国 务 院 科 学 规划 委员 会 委员 ,中国 海 洋 湖沼 学 会 、 鱼 类 学 会 名 誉 理事 长 , 国 际 环境 毒 理学 会 会 537 员 等 。 在 动物 分 类 学 、 形 态 学 、 线 虫 学 等 方 面 都 有 很 深 的 造 放 和 广泛 建树 , 并 造就 和 培 养 了 一 批 科技 人 才 。 他 的 许多 学 生 已 成 为 知 名 的 学 者 。 他 在 国内 外 学 术 刊 物 上 发 表 85 篇 论文 , 出 版 5 部 专著 。 他 领导 和 编写 的 《中 国 鲤 科 鱼 类 志 》 上 、 下 卷 , 获 全 国 科 学 大 会 奖 , 1982 年 荣获 全 国 自 然 科学 二 等 奖 。 他 解剖 和 观察 了 具有 代表 性 的 78 属 .123 种 鱼 骨骼 ,并 应 用 国际 新 技术 处 理 分 析 研 究 结果 , 1981 年 在 《中 国 科 学 》 上 发 表 了 “ 鲤 亚 目 鱼 类 的 一 个 新 的 分 类 系统 及 其 科 间 系统 发 育 的 相互 关 系 ” 等 论文 , 其 成 果 已 被 加 拿 大 尼尔森 (J. S. Nelson) 教授 引用 于 权威 性 专著 《世界 鱼 类 》 中 。 该 项 成 果 荣 获 中 科 院 科技 进步 奖 二 等 奖 。 伍 献 文 在 线虫 学 上 所 做 的 贡献 , 也 深 受 国内 外 专家 的 推崇 。 所 发 现 和 描述 的 寄生 性 和 自由 生活 线虫 共计 61 种 , 其 中 包括 3 个 新 属 、32 个 新 种 和 新 亚 种 。 该 成 果 得 到 了 前 苏 联 著名 寄生 虫 学 权威 斯 克 里 亚 宾 〈 开 ,EE. Skrjabin) 院士 的 高 度 评价 , 并 在 其 权威 专著 中 全 部 引用 。 在 伍 献 文 的 指导 下 , 在 位 于 武汉 市 的 水 生 所 内 建立 了 亚洲 最 大 的 淡水 鱼 类 博物 馆 , 成 为 国际 鱼 类 学 研究 的 一 个 中 心 。 由 于 伍 献 文 的 突出 贡献 , 1983 年 被 选 为 英国 林 奈 学 会 外 籍 会 员 (相当 于 院士 ), 是 该 学 会 惟一 的 中 国籍 会 员 。 1970 年 底 长 江 葛洲坝 水 利 枢 纽 工程 动 工 兴 建 后 , 多 数 水 产科 技 人 员 认 为 必须 建 过 鱼 设施 , 少 数 科 技 人 员 反 对 建 过 鱼 设 施 , 为 此 而 长 期 争论 不 体 。 伍 献 文 应 国家 农 委 的 要 求 , 查 阅 分 析 了 水 生 所 的 有 关 调 查 材料 , 于 1981 年 2 月 慎重 地 写成 了 “葛洲坝 水 利 枢纽 修建 鱼 道 问题 应 慎重 考虑 ”的 建议 , 主 张 不 建 鱼 道 , 设 立 馈 鱼 人 工 孵 育 场 , 培 育 印 鱼 种 放 回 长 江 , 以 保护 印 鱼 资源 。 此 后 , 他 和 水 生 所 鱼 类 学 家 们 预测 中 华 乌 能 够 在 坝 下 段 自 538 然 产 卵 、 繁 殖 。 国 务 院 采 纳 了 他 的 建议 , 为 国家 节约 了 5 300 万 元 的 经 费 。 到 1982 年 11 月 ,事实 证 实 了 中 华 乌 可 以 在 坝 下 产 卵 繁殖 。 伍 献 文 1985 年 4 月 3 日 逝世 于 湖北 武汉 , 享 年 85 岁 。 ( 刘 建 康 ) 刘 承 钊 (Liu Chengzhao,1900 一 1976) 刘 承 钊 , 著 名 动物 学 家 、 两 栖 类 动物 分 类 区 系 专 家 。1900 年 出 生 于 山东 省 泰安 县 。 1927 年 燕 京 大 学 生物 学 系 毕 业 , 获 学 士 学 位 。 毕 业 后 留 校 任 助教 , 同时 攻读 硕士 学 位 , 1929 年 获得 理学 硕士 学 位 .1929 一 1932 年 任 沈阳 东北 大 学 、 北 京 燕 京 大 学 讲师 。1932 年 去 美国 康 奈 尔 大 学 动物 学 系 留学 , 1934 年 获 得 博士 学 位 , 并 获 生物 科学 教育 和 研究 两 枚 “ 金 钥 匙 ? 荣誉 奖 。1933 年 暑假 曾 到 美国 华 感 顿 、 纽 约 、 波 士 顿 、 哈 佛 、 费 城 等 城市 的 自 然 历史 博物 馆 查阅 有 关 我 国 的 两 栖 动物 资 料 。1934 年 又 赴 英 、 法 、 德 、 奥 等 国 主要 自 然 历史 博物 馆 查阅 有 关 我 国 的 两 栖 动物 标本 资料 。1934 年 回国 后 任 苏州 东 吴 大 学 生物 学 系 教授 。 抗日 战争 爆发 后 , 随 校 迁 至 成 都 , 继 续 任 教 . 1939 年 任 成 都 华西 协和 大 学 生物 学 系 教 授 , 1943 年 曾 兼 任 成 都 燕 京 大 学 生物 学 系 主任 、 理 学 院 院 长 。1946 年 应 美国 国务 院 聘请 进行 学 术 交 流 , 并 被 邀请 为 芝加哥 自然 历史 博物 馆 名 誉 研究 员 。1947 年 被 邀 为 美国 鱼 类 学 、 两 栖 疏 行 类 学 学 会 的 国外 终身 名 誉 会 员 。1950 年 任 北京 燕 京 大 学 生物 学 系 教 授 兼 系 主任 ,1951 年 任 成 都 华西 大 学 校长 , 1953 年 起 任 成 都 四 川 医学 院 院 长 直至 逝世 。 1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 〈 院 士 )。 1976 年 在 成 都 病逝 , 享 年 76 岁 。 刘 承 钊 50 年 来 一 直 坚 持 两 栖 动 物 分 类 的 基础 理论 研究 。 在 解放 前 极其 困难 的 条 件 下 , 在 完成 教学 任务 的 同时 , 对 我 国 西部 的 两 栖 动物 进行 了 深入 的 调查 和 采集 。 经 仔细 的 分 析 研究 , 在 美国 芝加哥 写 出 了 《华西 两 栖 类 》 (英文 ),1950 年 在 美 出 版 后 , 受 到 了 欧美 同行 的 重视 。 解 放 后 他 领导 和 组 织 了 两 栖 动物 分 类 区 系 研 究 , 和 同事 们 先后 在 东 至 沿海 , 西 至 天 山 , 南 至 琼 岩 , 北 至 阿尔 泰山 , 包括 14 个 省 的 广大 地 区 内 进行 调查 采集 , 获 得 了 大 量 的 标本 和 资料 .在 胡 淑 琴 的 合作 下 , 编写 了 《中 国 无 尾 两 栖 类 》 一 书 。 全 书 近 50 万 字 , 记载 了 我 国 无 尾 两 栖 类 7 科 20 属 共 120 个 种 及 亚 种 , 其 中 由 刘 承 钊 或 与 合作 者 共同 定 的 新 种 及 新 亚 种 达 60 余 种 。 该 书 不 仅 进 行 分 类 , 而 且 还 结合 生态 、 生 活 史 和 地 理 分 布 等 资料 探讨 了 若干 类 群 间 的 亲缘 关系 。 该 书 出 版 后 受到 国内 外 有 关 学 者 的 重视 和 好 评 , 认为 是 我 国 无 尾 两 栖 类 分 类 区 系 学 中 的 一 本 权威 性 著作 。 刘 承 钊 共 发 表 论文 、 专 著 60 余 篇 部 。 ( 周 ” 郑 ) 饶 钦 止 《Rao Qinzhi,1900 一 1998) 化 钦 止 , 字 考 祥 , 薄 类 学 家 。 中 国 藻 类 学 黄 基 人 。1900 年 2 月 22 日 生 于 重庆 市 。 1920 年 成 都 高 等 师范 学 校 毕 业 ,1922 年 北京 师范 大 学 生物 学 系 研究 生 科 毕 业 后 留 校 任 教 , 1931 年 晋升 为 副教授 . 1932 一 1935 年 先 后 在 美国 密 执 安 大 学 获 文学 硕士 和 哲学 博士 学 位 ,毕业 后 在 伍 效 霍 尔 海洋 生物 实验 室 、 华 盛 顿 大 学 海洋 实验 室 、 哈 勃 肯 斯 海洋 研究 所 和 夏威夷 海洋 研究 所 从 事 藻 类 研究 工作 。 1936 年 回国 后 开始 创建 和 发 展 我 国 藻类 学 研究 工作 。 1936 一 1950 年 先后 任 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 和 植物 研究 所 研究 员 , 1950 年 任 中 国 科 学 院 水 生生 物 研究 所 研究 员 。1961 一 1981 年 任 中国 科 学 院 水 生生 物 研究 所 副 所 长 ”并 先后 兼任 复 且 大 学 、 武 汉 大 学 、 上 海水 产 学 院 等 大 学 教授 .从 20 世纪 30 年 代 开 始 从 事 藻类 学 研究 , 在 60 多 年 漫长 的 科研 生 涯 中 , 他 的 足迹 遍及 大 半 个 中 国 , 研 究 工作 涉及 藻类 的 所 有 门类 , 是 我 国 藻类 学 的 一 代 宗师 。 他 还 在 湖泊 学 、 淡 水 鱼 类 养殖 学 等 学 术 领 域 作 出 了 重要 建树 .他 主编 专著 5 部 , 发 表 学 术 论 文 78 篇 。 他 的 学 术 著 作 和 科研 成 果 多 次 获 国家 自然 科学 奖 、 中 国 科 学 院 自然 科 学 奖 、 香 港 求 是 科学 基金 杰出 科技 成 就 奖 等 多 项 奖励 .他 是 全 国政 协 第 五 届 委 员 会 委员 , 第 四 届 、 第 五 届 政 协 湖北 省 委员 会 副 主席 。 化 钦 止 的 主要 贡献 在 淡水 藻类 分 类 学 和 系统 演化 领域 , 同 时 在 湖泊 学 和 淡水 鱼 类 养 殖 学 方面 也 有 重要 建树 。 1. 淡水 藻类 分 类 学 及 系统 演化 ” 贷 钦 止 在 学 术 上 的 最 大 贡献 是 淡水 藻类 分 类 与 系统 演化 研究 。 他 的 第 一 篇 藻类 学 论文 发 表 于 1935 年 , 直至 1998 年 发 表 最 后 一 篇 论文 ,一 生 从 未 间断 藻类 学 研究 , 他 建立 的 1 个 新 科 一 一 伐 氏 藻 科 (Jaoaceae,1964), 早 已 被 国 外 营 类 学 权威 著作 收录 。 另 外 , 他 还 发 现 报 道 10 个 新 属 、615 个 新 种 〈 包 括 新 变种 变 型 )。 1935 年 他 发 表 的 “四 川 的 双星 藻 科 ” 论 文成 为 研究 该 科 的 经 典 文 献 , 至 今 仍 被 广泛 引用 。 他 主编 的 《中 国 淡 水 藻 志 》《( 双 星 攻 科 ) (1988) 在 以 往 研 究 工作 的 基础 上 又 有 新 的 发 展 , 他 对 该 科 的 接合 孢子 赛 的 概念 重新 加 以 订正 , 根 据 有 无 真正 接合 孢子 赛 的 孢子 类 型 重新 安排 了 该 科 各 属 的 次 序 , 将 无 真正 孢子 面 的 双星 藻 属 (Zygmrexma) 等 放 在 最 前 , 而 将 以 往 放 在 最 前 的 转 扳 藻 属 (Moxgeotza) 置 于 其 后 , 改 变 了 以 往 该 科 国内 外 出 版 的 专 著 的 传统 排列 方式 , 使 排放 次 序 更 合理 。《 中 国 鞘 落 目 专 志 》 是 化 钦 止 几 十 年 研究 的 另 一 重要 成 果 。 虽 然 贷 钦 止 生前 未 能 出 版 “ 绿 球 划 目 ”(Chlorococcales) 分 类 系统 研究 专著 , 但 他 在 1983 年 的 授课 中 , 明确 将 绿 球 藻 目 分 5839 为 4 个 亚 目 , 改变 了 过 去 没有 建 亚 目 , 只 分 10 多 个 科 的 传统 观点 。1943 年 他 还 在 嘉陵 江 发 现 了 两 种 淡水 褐藻 , 是 世界 上 有 关 淡 水 褐藻 的 最 早 记 录 , 比 国外 学 者 同类 报道 早 20 多 年 。 2. 湖泊 学 ”新 中 国 成 立 前 , 湖泊 学 研究 几乎 是 空白 ,1950 年 开始 , 侥 钦 止 一 方面 亲 自 率 队 深 入 进行 湖泊 调查 , 同 时 为 了 统一 调 查 的 方法 , 组 织 有 关 专 家 编撰 《湖泊 调查 基 本 知识 》 一 书 (1956, 科 学 出 版 社 ) 。 这 是 我 国 第 一 部 湖泊 调查 的 综合 性 参考 书 , 为 我 国 湖泊 学 研究 做 出 了 重要 贡献 。 3. 淡水 鱼 类 养殖 学 ”我 国 淡 水 鱼 类 养殖 历史 悠久 。 钞 钦 止 承担 了 主持 编著 《中 国 淡 水 鱼 类 养殖 学 》( 第 一 版 ) 一 书 的 重任 , 从 开 始 筹划 到 全 书 完成 ,他 倾注 了 巨大 的 心血 ,使 这 部 近 70 万 字 的 皇 皇 巨著 在 1961 年 出 版 ( 科 学 出 版 社 )。《 中 国 淡水 鱼 类 养殖 学 》 是 我 国 淡水 鱼 类 养殖 历史 和 现实 经 验 的 科学 总 结 , 被 誉 为 中 国 淡 水 鱼 类 养殖 的 百科 全 书 , 它 的 出 版 有 力 地 推动 了 我 国 淡水 水 产 养 殖 业 的 发 展 。 ( 胡 鸿 钓 ) 斯 行 健 〈Si Xingjian,1901 一 1964) 斯 行 健 , 字 天 石 , 我 国 著名 古 植物 学 家 。 1901 年 3 月 11 日 生 于 浙江 省 诸暨 县 .1926 年 毕业 于 北京 大 学 地 质 学 系 。1926 年 任 广州 中 山大 学 地 质 学 系 古 生物 学 助教 .1928 年 兼任 两 广 地 质 调查 所 助 技 。1928 年 赴 德 国 留 学 , 师 从 德国 古 植物 学 大 师 高 腾 .。1931 年 获 理 学 博士 学 位 。1932 年 在 瑞典 自然 历史 博物 馆 从 事 研究 工作 , 1933 年 回国 。1933 一 1936 年 先后 任 清华 大 学 和 北京 大 学 教授 . 1937 年 任 南京 中 央 研 究 院 地 质 研 究 所 研究 员 。 南 京 沦 陷 前 随地 质 所 撤 至 广西 桂林 .。 1944 年 又 撤 至 重庆 北碚 , 转 至 经 济 部 中 央 地 质 调 查 所 .1947 540 年 赴 美 进行 学 术 考 察 和 访问 。1948 年 回 到 南 京 。1951 年 中 国 科 学 院 古 生物 研究 所 成 立 , 1952 年 起 担任 所 长 直至 逝世 .1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 生 物 地 学 部 〈 后 为 地 学 部 ) 委员 (院士 ) 。1964 年 7 月 19 日 病逝 于 南京 ,享年 63 岁 。 斯 行 健 是 我 国 古 植物 学 的 黄 基 人 之 一 , 主要 贡献 在 我 国 古 植物 的 分 类 和 演化 , 陆 相 地 层 的 划分 和 对 比 及 其 对 地 质 时 代 的 鉴定 和 古 植物 地 理 的 分 区 方面 。 在 古 植物 学 基本 理 论 研 究 方面 ,最 主要 的 著作 是 1952 年 的 《中 国 上 泥 盆 纪 植物 化 石 》 和 1956 年 的 《 陕 北 中 生 代 延长 层 植物 群 》 两 部 。 前 者 首次 在 中 国 发 现 和 研究 晚 泥 盆 纪 植物 化 石 。 后 者 是 40 余 万 字 的 巨著 ,详细 描述 了 20 余 属 60 余 种 古 植 物 , 内 容 多 有 创见 。1951 年 发 表 的 “植物 化 石 鉴定 时 代 的 价值 ”和 “动物 与 植物 在 各 地 质 年 代 发 生 和 进化 速度 ”, 阐 述 了 植物 化 石 在 地 质 实践 中 的 应 用 和 意义 。1953 年 的 《中 国 古生代 植物 图 鉴 》, 1954 年 与 徐 仁 合 编 的 《中 国标 准 化 石 植 物 》 两 书 , 是 当时 地 质 古 生物 工作 者 的 必 备 参考 书 。 遗 著 《 内 蒙古 清水 河 地 区 及 山西 河曲 晚 古 生 代 植物 群 》 一 书 是 迄 今 为 止 系统 研究 中 国 晚期 华夏 植物 群 和 探讨 当时 古 气 候 环 境 的 重要 著作 。 斯 行 健 共 发 表 论文 119 篇 , 专 著 16 部 。 ( 周 郑 ) 邓 叔 群 (Deng Shuqun,1902 一 1970) 邓 叔 群 , 又 名 子 牧 , 著 名 真菌 学 家 、 植 物 病 理学 家 和 森林 学 家 , 中 央 研 究 院 院 士 . 中 国 科 学 院 学 部 委员 .1902 年 12 月 出 生 于 福建 省 福州 市 ,1915 年 考 人 北京 清华 学 堂 ,1923 年 公费 留学 美国 , 人 康 奈 尔 大 学 , 获 植物 病 理学 博士 及 森林 学 硕士 学 位 。1928 年 回国 , 先后 任 岭 南大 学 、 金 陵 大 学 教授 , 中 国 科学 社 生物 研究 所 和 自然 博物 馆 研究 员 , 中 央 研 究 院 研究 员 、 中 央 研 究 院 实验 研究 所 副 所 长 。 解放 后 , 任 沈 阳 农 学 院 和 东北 农学 院 副 院 长 , 中 国 科 学 院 应 用 真菌 所 和 微生物 研究 所 副 所 长 , 直 至 1970 年 逝世 。 邓 叔 群 早期 侧重 于 林业 、 植 物 病理 研究 , 后 来 从 事 粘 菌 、 真 菌 的 分 类 研究 ,1939 年 完 成 的 英文 著作 《中 国 高 等 真菌 》, 集 我 国 真 菌 研究 之 大 成 , 葛 定 了 这 一 学 科 的 基础 。 他 在 1932 一 1940 年 间 , 在 真菌 分 类 学 上 发 表 了 新 属 5 个 ,120 个 新 种 , 为 国际 所 公认 ,并 被 列 和 人 英国 真菌 研究 所 编 的 《真菌 学 辞典 )。 他 亲 手 采 集 鉴 定 的 真菌 标本 有 数 万 份 , 亲 自 定名 的 有 3 400 种 , 占 全 国 真 菌 定名 的 一 半 以 上 , 其 中 2 400 种 已 载 人 他 的 100 余 万 字 的 专著 《中 国 的 真菌 》。 在 真菌 研究 方向 , 发 表 了 约 40 篇 论文 。 在 1957 一 1965 年 间 , 邓 叔 群 亲 自 跋山涉水 采集 标本 , 就 地 绘 成 油画 彩 图 、 并 深入 民间 调查 访问 。 经 多 年 辛勤 劳动 , 撰 写 成 《蘑菇 谱 》, 其 中 有 600 多 种 可 食 与 有 毒 蘑 菇 的 识别 方法 ,各 种 食用 蘑菇 的 营养 价值 , 毒 菇 的 类 型 、 毒 素 的 特性 、 中 毒 症 状 、 解 毒 方 法 等 ,为 食用 菇 的 开发 利用 提供 了 科学 依据 。 邓 叔 群 早 在 20 世纪 30 年 代 初 就 注意 生 态 学 的 研究 。 抗 日 战争 期 间 , 在 西北 黄土 高 原 地 区 建立 了 一 种 有 利于 农林 牧 业 生产 的 生 态 系统 ,用 以 减轻 黄河 对 其 下 游 地 区 的 危害 。 他 制定 的 一 套 保 证 更 新 量 , 营 造 量 大 于 采伐 量 的 经 营 制度 ,迄今 仍 被 当地 林业 部 门 沿用 。 他 早年 就 为 黄河 上 游 的 水 土 保 持 和 森林 保护 做 出 了 重大 贡献 。 其 间 发 表 的 重要 论文 有 : “中 国 森 林地 理 概 要 ”、 “今日 中 国 的 林业 问 题 ”《〈 英 文 )、“ 我 国 天 然 林 管理 法 之 研究 ” “西藏 东部 高 原 的 森林 地 理 ”( 英 文 )、“ 甘 肃 林 区 及 其 生态 ”( 英 文 )、“ 甘 肃 林业 的 基础 ” 等 , 是 中 国生 态 林业 学 说 的 倡导 者 和 林 牧 结 合 基地 的 建立 者 。 邓 叔 群 在 植物 病理 , 特 别 是 在 小 麦 、 水 稻 、 棉 花 病 害 研究 方面 , 造 放 很 深 , 并 发 表 了 多 篇 重要 论文 。 CE 有 3 童 第 周 (Tong Dizhou,1902 一 1979) 童 第 周 , 字 尉 苏 , 实 验 生 物 学 家 、 教 育 家 , 中 国 实验 胚胎 学 的 葛 基 人 之 一 。1902 年 5 月 28 日 生 于 浙江 省 鄞 县 。1927 年 毕业 于 复 且 大 学 生物 学 系 。1928 一 1930 年 任 南 京 中 央 大 学 生物 学 系 助教 .1934 年 获 比利时 比 京 大 学 博士 学 位 。1934 年 底 回 国 后 到 1937 年 , 任 青岛 山东 大 学 生物 学 系 教 授 。1938 一 1941 年 ,在 四 川 成 都 任 中 央 大 学 医学 院 教授 .1941 一 1943 年 , 在 四 川 李 庄 任 同济 大 学 教授 。 1944 一 1946 年 , 在 四 川北 碚 复 且 大 学 心理 生 理 研 究 所 任 研 究 员 , 兼 任 复 旦 大 学 生物 学 系 教授 。1946 一 1948 年 , 在 青岛 山东 大 学 动物 学 系 任 教授 兼 系 主任 。1948 年 当选 为 中 央 研 究 院 院士 .1948 一 1949 年 应 美国 洛 氏 基金 会 邀请 到 美国 耶鲁 大 学 任 客座 研究 员 。1949 年 继续 担任 山东 大 学 动物 学 系 教授 兼 系 主 任 , 1950 年 兼任 中 国 科 学 院 实验 生物 研究 所 副 所 长 和 水 生生 物 研 究 所 青岛 海洋 生物 研究 室 主任 。1951 年 任 山东 大 学 副 校长 。1955 年 当 选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 《院士 ), 并 任 生物 学 地 学 部 副 主任 , 兼 中 国 科 学 院 青 岛 海洋 生 物 研 究 室 主任 , 后 该 室 改 为 青岛 海洋 生物 研 究 所 , 他 改 任 所 长 。1960 年 , 生 物 学 地 学 部 分 为 生物 学 部 和 地 学 部 ,他 任 生 物 学 部 主任 。 1960 一 1962 年 兼任 中 国 科 学 院 动物 研究 所 所 长 。1977 年 任 动物 研究 所 细胞 遗传 学 研究 室 主任 。1978 年 任 中 国 科 学 院 副 院 长 。 童 第 周 在 制定 “国家 12 年 〈1956 一 1967) 科 学 技术 发 展 远景 规 划 ”“1963 一 1972 年 科技 十 年 规划 ”和 后 来 的 “基础 学 科 长 远 规划 ”期 间 , 参 与 领导 有 关 生 物 学 方面 规划 的 编制 工作 .从 1956 年 至 60 年 代 初 , 任 中 国 、 541 苏联 、 朝 鲜 、 越 南 四 国 渔业 委员 会 副 主任 委 员 。1979 年 3 月 31 日 病逝 于 北京 。 1930 一 1934 年 , 童 第 周 在 比利时 的 比 京 大 学 布 拉 舍 〈(A. Brachet) 实验 室 研究 棕 些 CRana usca) 卵子 受精 面 与 对 称 面 关系 的 研 究 中 , 证 明 对 称 面 不 完全 决定 于 受精 面 , 而 决定 于 卵子 内 部 的 两 侧 对 称 结构 状态 。1934 年 回国 后 , 在 青岛 研究 海 鞘 卵 质 中 的 成 分 在 受精 前 的 定位 , 证 明了 在 未 受精 卵子 中 已 经 存在 着 器 官 形成 物质 ,而 且 有 了 一 定 的 分 布 , 精子 的 进入 对 此 没有 决定 性 的 影响 。 另 一 方 面 , 观 察 到 内 胚层 和 外 胚层 似乎 有 相当 的 等 能 性 , 而 且 吸 附 乳头 和 感觉 细胞 的 形成 依赖 于 外 来 因素 , 说 明了 卵 质 对 个 体 发 育 的 重要 性 。 这 项 研究 成 果 是 具有 开创 性 的 。 抗 日 战 争 期 间 , 他 的 主要 工作 是 两 栖 类 胚胎 的 纤毛 运动 和 鱼 类 卵子 中 器 官 形成 物质 的 定位 。 他 在 20 世纪 40 年 代 开 始 的 实验 结果 证 明 , 在 金鱼 的 卵子 中 , 赤 道 线 以 下 植物 性 半 球 的 一 端 , 含 有 一 种 有 关 个 体形 成 的 物质 , 它 在 发 育 早 期 由 植物 性 极 和 逐步 流向 动物 性 极 , 是 形成 完整 胚胎 不 可 缺少 的 物质 基础 。 这 项 工作 的 论文 是 鱼 类 实验 胚胎 学 方面 的 重要 历 史 文 献 。 文昌 鱼 在 生物 进化 中 占有 重要 的 地 位 , 它 是 兰 椎 动物 的 祖先 。 童 第 周 和 他 的 同事 们 对 文昌 鱼 胚 胎 发 育 机 理 研 究 的 主要 贡献 有 : 1. 发 现 文昌 鱼 卵 子 分 裂 球 在 发 育 过 程 中 的 调 整 能 力 一 方面 依靠 卵子 中 预定 的 器 官 形成 物 质 为 基础 , 另 一 方面 还 要 根据 各 分 裂 球 之 间 的 相互 作用 , 使 正常 的 发 育 在 二 者 精密 配合 的 情况 下 完成 , 因 此 文昌 鱼 的 卵子 发 育 不 是 过 去 学 者 所 认为 的 符合 类 型 , 而 是 具有 一 定 的 调节 能 力 。2. 探讨 了 文昌 鱼 卵 子 的 预定 器 官 形成 物质 的 分 布 区 域 , 制 出 了 8 细胞 和 32 细胞 时 期 器 官 预定 形成 物质 的 分 布 图 谱 , 为 阐明 早 期 豚 胎 的 器 官 分 化 提供 了 实验 依据 。 542 并 进一步 指出 文昌 鱼 卵 的 动物 性 半球 决定 个 体 的 极 性 和 器 官 形成 , 但 这 不 是 孤立 的 , 它 也 受到 来 自 植 物性 半球 物质 的 诱导 和 制约 。 3, 认 为 外 胚层 细胞 的 可 塑性 比 内 肥 层 细胞 大 , 容 易 受 内 胚层 细胞 影响 转化 为 内 胚层 细 胞 。 内 胚层 细胞 也 能 改变 性 质 转化 为 类 似 外 胚层 的 细胞 , 但 需要 有 更 适当 的 条 件 。 这 说 明细 胞 的 定位 和 细胞 质 的 分 化 状态 对 个 体 发 育 有 明显 的 作用 。 童 第 周 还 进一步 论证 了 文 昌 鱼 在 进化 上 的 地 位 是 属于 介 乎 无 脊 椎 动物 和 疹 椎 动物 之 间 的 过 渡 类 型 。 童 第 周 晚年 的 主要 工作 是 关于 细胞 核 与 细胞 质 的 关系 研究 。 他 确信 在 个 体 发 育 过 程 中 , 细 胞 核 和 细胞 质 的 关系 , 不 仅仅 是 细胞 核 决定 细胞 质 发 育 的 方向 , 而 是 细胞 质 也 能 决定 细胞 核 的 命运 , 核 与 质 之 间 不 是 彼此 完 全 孤立 , 而 是 有 非常 密切 的 关系 的 。 在 构造 上 它们 沟通 , 在 功能 上 它们 可 以 互相 激发 和 抑制 。 童 第 周 和 他 的 同事 们 证 明 , 在 核 质 杂 种 鱼 中 性 状 的 出 现 不 是 完全 受 细胞 核 控制 , 细胞 质 也 有 它 的 作用 , 关 键 在 于 核 、 质 间 性 质 的 差异 程度 和 它们 之 间 的 相互 作用 。 鱼 类 细胞 核 在 异种 的 细胞 质 内 , 经 过 多 次 分 裂 和 复制 后 ,在 生理 或 性 质 上 有 发 生变 化 的 可 能 。 例如 , 童 第 周 等 发 现 鲤鱼 豚 胎 的 细胞 核 被 移 植 到 鲫鱼 的 去 核 卵 内 〈 这 是 不 同属 远 缘 鱼 类 间 的 核 移植 ) 能 获得 核 质 杂 种 鱼 , 它 们 的 形 状 有 类 似 于 细胞 核 供 体 鱼 〈 鲤 鱼 ) 的 〈 如 有 口 须 ), 有 中 间 型 的 (如 侧线 鳞片 的 数目 ), 也 有 类 似 于 细胞 质 受 体 鱼 〈 鲫 鱼 ) 的 〈 如 郑 椎 三 他 在 有 关 经 济 动物 的 养殖 、 有 害 动 物 的 防除 等 应 用 研究 上 , 也 取得 了 对 生产 实践 有 重要 意义 的 成 果 。 如 将 杂交 细胞 的 研究 应 用 于 肿瘤 防治 、 将 鱼 类 细胞 核 移植 的 研究 应 用 于 鱼 类 品种 改良 等 。 他 为 我 国 的 生物 科学 界 培养 出 了 一 大 批 优秀 的 学 生 。 童 第 周 共 发 表 论 文 60 余 篇 , 专 著 3 部 。 ( 严 绍 颐 ) 贝 时 璋 〈Bei Shizhang,1903 一 ) 贝 时 璋 , 生 物 学 家 。 中 国生 物 物 理学 葛 基 人 之 一 。1903 年 10 月 10 日 生 于 浙江 省 镇 海 县 。1921 年 毕业 于 上 海 同 济 医 工 专门 学 校 (同济 大 学 前 身 ) 医 预科 ,先后 在 德国 福 莱 堡 、 慕尼黑 和 土 滨 根 三 所 大 学 学 习 , 研 究 无 脊椎 动物 的 个 体 发 育 、 细 胞 常数 和 再 生 。1928 年 获 自然 科学 博士 学 位 , 留 在 土 滨 根 大 学 动物 学 系 任 助教 。1929 年 秋 回 国 后 任教 于 浙江 大 学 , 并 负责 生物 学 系 的 筹建 工作 。 他 确定 生 物 学 系 以 发 展 实验 生物 为 主要 方向 , 亲 自 执 教 生物 学 系 的 主要 课程 . 在 浙大 20 年 的 教学 生涯 中 , 培 养 了 大 批 杰出 的 实验 生物 学 家 和 学 科 带 头 人 。1947 年 秋 , 他 代表 中 央 研 究 院 去 瑞典 参加 国际 细胞 学 会 议 。1948 年 当选 为 中 央 研 究 院 院 士 。1949 年 被 推 为 荷兰 国际 胚胎 学 研究 所 成 员 。 杭 州 解放 后 , 他 被 任命 为 浙江 大 学 理学 院 院 长 。1950 年 调任 中 国 科 学 院 上 海 实验 生物 研究 所 所 长 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ) .1956 年 任 中 国 科学 院 北 京 实验 生物 研究 所 所 长 。1958 年 , 在 他 倡导 下 , 组 建 中 国 科 学 院 生 物 物 理 研究 所 和 中 国 科技 大 学 生物 物理 学 系 , 他 本 大 被 任命 为 生物 物理 研究 所 所 长 并 兼任 中 国 科技 大 学 生物 物理 学 系 系 主任 。 同 年 任 《 中 国 科学 》 编 辑 委员 会 副 主任 。1979 年 任 《 中 国 大 百科 全 书 》 总 编辑 委员 会 副 主任 兼 《 生 物 卷 》 编 委 会 主任 。1983 年 12 月 任 中 国 科 学 院 生 物 物理 研究 所 名 誉 所 长 。 1955 一 1977 年 期 间 , 他 先后 参加 国务 院 主持 的 “国家 12 年 (1956 一 1967) 科学 技术 发 展 远景 规划 ”的 编制 工作 , 以 及 参加 起 草 “中 国 科 学 院 十 年 发 展 规划 ”“ 基 础 科学 发 展 规划 及 长 远 规划 ”等 。 贝 时 璋 在 科研 工作 上 的 主要 业绩 和 学 术 贡献 有 : 在 我 国 创建 了 生物 物理 学 的 科研 新 领域 , 开 拓 放 射 生物 学 、 宇 宙 生 物 学 研究 领 域 , 为 我 国医 学 生物 学 发 展 做 出 了 贡献 , 首 创 “ 细 胞 重建 ”学 说 , 为 生命 科学 研究 提供 了 新 途径 。 早 在 20 世纪 20 一 30 年 代 , 贝 时 璋 就 认识 到 生命 问题 有 多 学 科 参 加 研究 的 必要 。 在 50 年 代 , 他 就 看 到 了 学 科 相 互 渗透 的 必然 , 明 确 提出 要 研究 外 界 物理 因素 对 生物 机 体 的 影 响 , 研 究 生 物 机 体内 物理 化 学 过 程 的 新 概念 。 在 60 年 代 , 他 已 注意 到 生物 与 环境 、 整 体 与 部 分 、 结 构 与 功能 、 微 观 与 宏观 、 个 体 发 育 与 系统 发 育 的 关系 以 及 物质 、 能量、 信息 、 力 的 作用 , 提 出 了 开展 细胞 结构 与 功能 、 生 物 控制 与 信息 以 及 量子 生物 学 .分子 生 物 学 、 细 胞 生物 学 、 神 经 生物 学 等 的 研究 , 把 物理 科 学 的 思想 、 方 法 、 概 念 引 入 生命 科学 。 经 过 几 干 年 的 努力 , 由 他 创建 的 生物 物理 研究 所 已 在 分 子 酶 学 、 唱 体 结构 分 析 、 生 物 膜 、 神 经 生物 学 等 领域 取得 了 具有 国际 水 平 的 丰硕 成 果 , 为 深化 生命 科学 的 研究 开辟 了 广阔 的 前 景 。 为 满足 我 国 和 平 利 用 原子 能 事业 的 需 要 , 在 1964 年 ,他 组 织 了 核武 器 对 动物 远 后 期 生物 效应 及 原子 弹 对 爆炸 现场 的 放射 性 本 底 及 影响 的 调研 。 同 时 , 他 亲身 指导 开展 了 辐射 原初 反应 、 放 射 病 早期 诊断 、 辐 射 防护 、 药物 躲 选 、 内 照射 危害 及 排除 、 辐 射 剂量 仪 器 研制 等 全 方位 的 辐射 生物 学 研究 工作 。 与 此 同时 , 为 适应 我 国航 天 事业 的 发 展 , 在 20 世纪 60 年 代 初 , 他 领导 生物 物理 所 不 失 时 机 地 通过 国家 发 射 生 物探 空 火箭 的 契机 , 开 拓 了 我 国 宇 宙 生 物 学 的 科研 新 领域 。 经 过 与 有 关 部 门 协作 , 成 功 发 射 了 我 国 第 一 枚 生物 探 空 火箭 , 对 飞行 实验 动物 和 生物 样品 进行 了 543 多 方位 的 研究 ,取得 了 有 重要 意义 的 成 果 , 填 补 了 我 国 在 放射 生物 学 和 宇宙 生物 学 领域 的 空白 。 贝 时 璋 最 重要 的 研究 成 果 是 “细胞 重 建 ”>. 他 在 1932 年 发 现 丰 年 虫 (Chazrocezpjpalaeis cjip&z7ze72525) 中 间 性 (intersex) 个 体 , 这 是 世界 上 首次 报道 。 他 根据 染色 体 和 第 二 性 特 征 , 将 中 间 性 个 体 分 为 五 种 类 型 , 并 研究 了 它们 在 性 转变 过 程 中 生殖 细胞 的 变化 , 提 出 细胞 解体 与 细胞 重建 的 关系 。 在 20 世纪 70 年 代 以 后 , 他 又 组 织 并 亲身 参与 对 鸡 豚 、 小 鼠 骨 侯 、 沙 眼 衣原体 、 大 豆 根 瘤 菌 等 在 细胞 、 亚 细胞 和 分 子 水 平 上 的 大 量 科 学 试验 , 进 一 步 证 明了 细胞 重建 在 自然 界 内 的 广泛 存在 , 并 揭示 了 细胞 重建 物质 基础 之 一 的 卵黄 颗粒 中 存在 着 染色 质 、DNA、 组 蛋白 等 重要 的 生命 物质 。 这 一 重要 发 现 , 为 细胞 起 源 和 生命 进 化 提供 了 重要 的 阐释 , 已 引起 国内 外 同行 的 重视 。 在 70 年 的 教学 和 科研 工作 中 , 他 培育 了 大 量 科 技 人 才 , 开 拓 了 新 的 科研 领域 , 探 索 生物 奥秘 , 被 学 术 界 誉 为 中 国生 物 学 界 的 宗师 。 贝 时 璋 共 发 表 学 术 论文 50 多 篇 , 专 集 1 册 。 ( 陈 楚 楚 ) 汤 佩 松 (Tang Peisong,1903 一 2001) 汤 佩 松 , 著 名 的 植物 学 家 、 普 通 生 理学 家 、 生 理化 学 家 。 中 国 植物 生理 学 研究 和 教 育 先 驱 和 葛 基 人 之 一 。1903 年 11 月 12 日 出 生 于 湖北 省 浠 水 县 。1917 年 和 人 清华 学 校 留 美 预备 班 ; 1925 年 就 读 于 美国 明尼苏达 大 学 植 物 学 系 ; 1928 年 转 和 人 约翰 。 霍 普 金 斯 大 学 攻 读 博 士 ,1930 年 获 哲 学 博士 学 位 , 后 在 哈佛 大 学 工作 3 年 。1933 年 回国 , 任 武汉 大 学 生 物 学 系 教授 , 创 建 普 通 生 理学 研究 室 ,1937 544 年 筹建 贵阳 医学 院 , 任 生化 系 主任 。1938 年 到 昆明 清华 大 学 创办 植物 生理 学 研究 室 , 1946 年 任 清 华 大 学 农学 院 院 长 .1948 年 当选 中 央 研 究 院 院士 , 1949 年 任 北京 农业 大 学 校 委员 会 副 主 任 , 1952 年 任 中 国 科 学 院 上 海 植 物 生 理 研 究 所 研究 员 , 1954 年 任 北京 大 学 生 物 学 系 教 授 、 植 物 生理 学 教研 室 主任 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 生 物 学 部 委员 〈 院 士 ) 。 1956 年 组 建 中 国 科 学 院 北 京 植物 生理 研究 室 , 任 主任 。1965 一 1979 年 任 中 国 科学 院 植 物 研 究 所 副 所 长 ,1979 一 1983 年 任 所 长 。 1963 年 参加 组 建 中 国 植物 生理 学 会 ,1978 年 任 中 国 植物 学 会 理事 长 , 历 任 中 国 植物 学 会 名 誉 理事 长 , 中 国 科学 院 植物 研究 所 名 誉 所 长 ,北京 大 学 生物 学 系 教 授 .。1975 年 和 1979 年 先后 被 美国 植物 学 会 和 植物 生理 学 会 选 为 通讯 会 员 (终身 ), 并 任国 际 著名 刊物 《 光 生 物化 学 和 光 生 物 物 理学 》 编 委 ,1983 年 应 邀 为 《植物 生理 学 年 评 》 撰 写 了 卷首 语 。 2001 年 9 月 在 北京 逝世 , 享 年 98 岁 。 ( 匡 廷 云 梁 峥 ) 裴 文 中 (Pei Wenzhong,1904 一 1982) 裴 文 中 , 字 明 华 , 著 名 古人 类 学 家 、 史 前 考古 学 家 。 1904 年 1 月 19 日 生 于 河北 省 丰 南 县 。1927 年 毕业 于 北京 大 学 地 质 学 系 。 1928 年 参加 周口 店 中 国 狼人 遗址 的 发 掘 工 作 。1935 年 去 法 国 攻读 旧 石 器 时 代 考 古 学 , 1937 年 获 巴黎 大 学 理学 博士 学 位 。 回国 后 任 实业 部 地 质 调查 所 技 正 兼 周口 店 办 事 处 主 任 , 解 放 后 历任 文化 部 社会 文化 事业 管理 局 博物 馆 处 处 长 , 中 国 科 学 院 古 兰 椎 动物 与 十 人 类 研究 所 研究 员 ,北京 自然 博物 馆 馆 长 ,中 国 社会 科学 院 考古 研究 所 研究 员 等 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 地 学 部 委员 〈 院 士 )。1982 年 9 月 18 日 在 北京 逝世 , 享 年 78 岁 。 裴 文中 早年 从 事 周 口 店 中 国 猿 人 遗址 的 发 掘 工 作 , 因 发 现 中 国 狼 人 第 一 个 头盖骨 而 闻名 。 这 一 划时代 的 发 现 以 及 中 国 狼人 石器 的 发 现 和 研究 震动 了 当时 国际 学 术 界 , 揭 开 了 人 类 研究 史上 新 的 一 页 。 之 后 他 系统 地 研 究 周口 店 第 1 地 点 食肉 目 化 石 , 并 写 出 了 专 著 。 此 后 他 陆续 研究 和 发 表 了 有 关 周 口 店 不 同时 代 、 不 同 地 点 哺乳 动物 群 的 著作 , 为 中 国史 前 时 期 考古 学 的 发 展 做 出 了 重要 贡献 。 20 世纪 50 年 代 起 领导 了 广西 洞穴 的 考察 , 找 到 了 巨 猿 化 石 的 原 产 地 和 确切 层 位 , 解 决 了 巨 猿 是 猿 还 是 人 的 疑难 问题 。 同 时 还 研究 了 四 川 资阳 人 遗址 和 山西 丁 村 旧 石 器 时 代 遗 址 , 将 丁 村 动物 群 的 时 代 定 为 晚 更 新 世 的 早 期 。60 年 代 他 继续 领导 发 掘 周口 店 中国 猿 人 遗址 、 内 蒙古 萨 拉 乌 苏 遗址 和 贵州 观音 洞 遗 址 , 对 我 国 第 三 纪 和 第 四 纪 地 层 的 分 界线 提 出 系统 的 看 法 , 并 把 中 国 第 四 纪 哺 乳 动物 的 区 系 划 分 为 4 大 区 。 这 些 学 术 论 著 为 国内 外 同行 广 为 应 用 。 裴 文 中 共 发 表 各 种 论著 70 余 篇 部 。 ( 周 郑 ) 刘 思 职 (Liu Sizhi,1904 一 1983) 刘 思 职 , 著 名 生物 化 学 与 免疫 化 学 家 。 1904 年 3 月 15 日 出 生 于 福建 省 仙 游 县 .1921 年 人 厦门 大 学 化 学 系 学 习 , 1924 年 去 美国 留 学 。1925 一 1926 年 在 美国 西南 大 学 物理 学 系 学 习 。 毕 业 后 又 人 堪萨斯 大 学 研究 院 继续 深 造 ,1929 年 获得 博士 学 位 后 回国 。1929 一 1930 年 任 上 海 大 夏 大 学 教授 ,1930 一 1942 年 历任 北京 协和 医学 院 教员 、 生 化 系 助教 、 副 教授 .1934 一 1935 年 在 协和 医学 院 工 作 期 间 曾 去 德国 留学 , 在 威廉 研究 院 细 胞 生理 研究 所 作 研 究 生 , 后 又 去 英国 剑桥 大 学 摩 丁 诺 研 究 所 从 事 研 究 工 作 。 1942 年 后 任 北京 医学 院 生物 化 学 教研 室 教 授 、 主 任 。1957 年 当选 为 中 国 科 学 院 生 物 学 部 委员 (院士 ) .1983 年 在 北京 逝世 , 享 年 79 岁 。 刘 思 职 长 期 从 事 生物 化 学 与 免疫 化 学 的 研究 。1930 一 1941 年 间 , 他 的 研究 范围 涉及 超声 波 的 作用 机 制 、 超 声波 对 蛋白 质 的 变性 作用 以 及 蛋白 质 的 物理 化 学 等 方面 。 但 他 这 时 期 最 主要 的 是 对 免疫 化 学 的 研究 , 如 抗原 抗体 的 结合 、 抗 原 抗体 复合 物 的 解 离 和 抗原 抗体 的 提纯 等 。 他 的 导师 吴 宪 是 国际 上 定量 免疫 反应 的 首创 者 。 刘 思 职 的 研究 工作 都 是 在 他 的 实验 室 里 进行 的 , 而 且 大 部 分 是 与 吴 宪 合 作 的 。 他 们 制定 了 自 抗原 抗体 的 结合 物 (沉淀 物 ) 分 离 出 抗体 及 抗原 的 方法 , 并 推断 其 理论 根据 。 他 们 证 明 用 不 同 抗原 同时 注射 时 , 产 生 的 血清 抗体 各 为 独立 而 不 相 混淆 的 物质 。 他 们 还 研究 用 甲醇 低温 处 理 免 疫 血 清 并 用 以 确定 抗体 在 血清 中 的 部 分 , 结 果 获 得 一 种 免疫 性 甚 高 的 碱 性 蛋白 , 并 证 明 其 为 抗 体 蛋 白 。 他 们 合作 所 取得 的 成 果 , 把 免疫 反 应 纳入 定量 化 学 的 轨道 , 使 抗原 与 抗体 的 关 系 更 为 明确 。 刘 思 职 共 在 国内 外 发 表 论 文 40 余 篇 , 著 作 4 部 。 ( 周 郑 ) 陈 世 双 (CChen Shixiang,1905 一 1988) 陈 世 了 , 昆 虫 学 家 、 进 化 分 类 学 家 。 淅 江 省 嘉兴 县 人 。1928 年 毕业 于 上 海 复旦 大 学 生物 学 系 , 同 年 赴 法 国 留学 ,1934 年 获 巴 黎 大 学 博士 学 位 后 返 国 效 力 , 任 中 央 研 究 院 自 然 历史 博物 馆 及 动物 学 研究 所 研究 员 。 自 1950 年 起 , 历任 中 国 科 学 院 实验 生物 研究 所 昆虫 学 研究 室 研 究 员 兼 主任 , 昆 虫 研究 所 所 长 、 动 物 研究 所 所 长 ,1982 年 任 名 誉 所 长 。 1955 年 当选 为 中 国 科学 院 生物 学 部 委员 。 曾 任 中 国 昆 虫 学 会 理事 长 、 中 国 动物 志 编辑 委 员 会 主任 等 职 。 陈 世 双 毕生 从 事 叶 甲 系统 分 类 研究 , 并 5495 以 其 总 结 的 “又 变 又 不 变 的 物种 概念 ”为 理 论 核 心 , 全 面 论述 了 物种 概念 、 系 统 原理 和 特征 分 析 , 综 合 为 进化 分 类 学 的 一 个 理论 体 系 , 为 生物 分 类 学 做 出 了 理论 贡献 。 他 的 主 要 学 术 贡献 如 下 : 1. 又 变 又 不 变 的 物种 概念 : 物种 有 变 的 一 面 , 又 有 不 变 的 一 面 , 变 与 不 变 是 辩证 的 关系 , 是 相辅相成 的 , 进 化 是 在 物种 又 变 又 不 变 的 矛盾 中 进行 的 。 2. 物种 概念 与 分 类 原理 : 分 类 系统 是 进 化 历史 的 缩影 ,是 分 类 特征 反映 进化 历史 。 分 类 工作 的 关键 在 于 对 特征 的 分 析 。 分 析 分 类 特征 , 首先 应 把 特征 分 为 两 类 : 新 征 与 祖 征 。 种 征 是 物种 的 新 征 , 代 表 物 种 变 的 一 面 ; 每 一 物种 又 都 具有 它 所 隶属 的 一 系列 上 级 单元 之 特征 , 是 物种 所 保持 的 祖 征 , 代 表 物 种 不 变 的 一 面 。 同 一 特征 , 在 这 一 情况 下 是 新 征 , 是 变 的 产物 ;在 另 一 情况 下 是 祖 征 , 是 不 变 的 保持 。 3. 物种 概念 与 选择 原理 : 自然 选择 可 分 为 前 进 性 选择 和 稳定 性 选择 , 前 者 是 变 的 促 进 , 后 者 是 变 的 抑制 。 所 以 自然 选择 的 作用 也 是 又 变 又 不 变 的 。 选 种 工作 同样 地 贯彻 着 变 与 不 变 的 矛盾 。 和 良种 选 育 是 从 旧 变 新 的 过 程 , 选 成 后 的 保育 是 保持 不 变 的 过 程 。 人 工 选择 是 不 断 地 选 种 与 保持 , 不 断 地 “ 选 一 保 一 选 ” 的 过 程 , 始终 贯彻 着 变 与 不 变 的 矛盾 。 所 以 又 变 又 不 变 的 物种 概念 亦 是 自然 选择 学 说 的 理论 依据 。 没有 变 , 便 没有 选择 与 进化 ; 没有 不 变 , 也 不 会 有 进化 , 自 然 选择 学 说 就 不 能 成 立 了 。 另 外 , 他 在 生存 斗争 与 自然 选 择 、 昆 虫 进化 的 三 大 阶段 的 论述 中 , 把 生命 史 的 重大 创新 和 突破 总 结 归纳 为 “生物 进化 史上 的 十 件 大 事 ” 诸 方面 , 丰 富 和 发 展 了 进 化 论 学 说 。 ( 章 有 为 ) 546 郑 作 新 〈Zheng Zuoxin,1906 一 1998) 郑 作 新 , 乌 类 学 家 、 动 物 地 理学 家 。 中 国 鸟 类 学 和 动物 地 理学 葛 基 人 。1906 年 11 月 18 日 生 于 福建 省 长 乐 县 .1926 年 毕业 于 福 建 协和 大 学 , 同 年 秋季 进入 美国 密歇根 大 学 研究 生 院 生物 学 系 学 习 动物 学 。1930 年 获 博 士 学 位 , 并 获 “ 人 金 钥 匙 ” 奖 。1930 一 1947 年 任 福建 协和 大 学 生物 学 系 教授 兼 系 主 任 、 教 务 长 及 理学 院 院 长 , 1936~1940 年 兼任 福建 科学 馆 生物 学 部 主任 , 1945 一 1946 年 应 邀 赴 美 任 美 国 国务 院 文化 司 客座 教授 ,1947 一 1949 年 任 南京 国立 编译 馆 自然 科学 组 编纂 兼 中 央 大 学 教授 . 1950 一 1998 年 历任 中 国 科 学 院 动物 研究 所 研究 员 、 中 国 科 学 院 学 部 委 员 、 中 国 科 学 院 院士 、 中 国 科 学 院 标本 整理 委员 会 委员 兼 秘书 、 中 国 科 学 院 编译 局 自然 科学 名 词 室 编审 及 主任 、 中 国 科 学 院 动物 研 究 所 鸟 类 研究 室 及 状 椎 动物 区 系 分 类 室 主 任 、 北 京 自 然 博物 馆 业 务 副 所 长 兼 自然 历史 研究 所 所 长 、 中 国 动物 学 会 理事 长 及 名 誉 理 事 长 .中 国 鸟 类 学 会 理事 长 及 名 誉 理事 长 .中 国 科技 协会 全 国 委员 会 第 二 届 委 员 、 中 华人 民 共 和 国 濒危 物种 科学 组 组 长 、 中 国 野 生动 物 保护 协会 副 会 长 , 先 后 兼任 北京 大 学 、 北 京师 范 大 学 、 西 北大 学 、 兰 州 大 学 、 陋 东 大 学 等 生物 学 系 教授 .他 是 日 本 、 德 国 、 灿 国 、 美国 等 国 鸟 类 学 会 通讯 会 员 及 美国 鸟 类 学 会 荣誉 会 员 , 世 界 稚 类 协会 副 会 长 、 会 长 、 终 身 荣 誉 会 长 。 郑 作 新 是 我 国 鸟 类 学 葛 基 人 。 抗 日 战争 爆发 后 , 他 和 福建 协和 大 学 内 迁 到 韶 北 山城 邵武 。 在 那 极为 艰难 的 战争 岁月 里 , 他 和 他 的 学 生 深 入 到 武夷 山 次 山 密 林 中 开展 鸟 类 调 查 研 究 工 作 。 发 表 了 “三 年 来 邵武 野外 乌 类 观察 报告 ”论文 , 这 是 我 国 关于 乌 类 数量 统 计 的 第 一 篇 报告 。1947 年 发 表 了 “中 国 鸟 类 名 录 ” 专 题 论 文 , 首 次 系统 地 调查 了 中 国 鸟 类 的 家 底 。 20 世纪 50 年 代 以 后 , 郑 作 新 和 助手 们 踏 遍 了 长 城内 外 、 大 江南 北 的 山 山水 水 , 采 集 到 近 10 万 号 标本 , 建立 了 全 国 规模 最 大 的 鸟 类 标本 馆 一 一 中 国 科 学 院 动物 研究 所 鸟 类 标 本 馆 。 先 后 出 版 了 《中 国 鸟 类 分 布 名 录 》 (1958、1978 年 两 次 出 版 ) 和 《中 国 鸟 类 区 系 纲要 》。 这 些 专著 是 中 国 现代 鸟 类 学 学 者 和 外 国学 者 对 中 国 鸟 类 研究 必 不 可 少 、 极 为 珍贵 的 参考 书 。 郑 作 新 是 中 国 动物 地 理学 的 开拓 者 。 他 根据 对 中 国 鸟 、 兽 的 特有 种 、 优 势 种 及 主要 经 济 种 分 布 状 况 的 分 析 , 以 及 对 中 国 特 殊 的 自然 地 理 位 置 和 地 质 古 地 理 历 史 的 研究 , 于 1959 年 首次 提出 了 “中 国 动物 地 理 区 划 ”, 以 秦岭 为 古 北 界 和 东洋 界 在 我 国 的 分 界线 , 改 变 了 传统 的 以 南 岭 为 界 的 提 法 , 并 将 我 国 划 分 为 7 个 一 级 区 、16 个 二 级 区 。 这 种 区 划 在 动物 地 理 上 有 世界 意义 , 并 得 到 国内 外 专家 的 公认 , 且 一 直 沿 用 至 今 。 郑 作 新 是 自然 保护 生物 学 的 积极 倡导 者 和 参加 者 。1973 年 ,67 岁 高 龄 的 他 , 带 领 助 手 们 亲临 受 “ 三 废 ” 污 染 较 严重 的 张家口 和 宣化 地 区 进行 鸟 类 与 污染 的 研究 .1975 年 又 深入 东北 大 兴安 岭 地 区 的 呼伦贝尔 、 齐 齐 哈 尔 的 扎 龙 及 吉林 长 白山 调查 。 考 察 期 间 , 郑 作 新 向 齐齐哈尔 林业 局 和 黑龙 江 省 林业 总 局 以 及 林业 部 首次 提出 建立 扎 龙 保护 区 , 专 门 保护 我 国 一 级 保护 动物 丹 顶 稚 。 弄 年 (1976) 经 黑龙 江 省 林业 总 局 批准 , 正式 划 定 我 国 第 一 个 鸟 类 保护 区 一 一 扎 龙 稚 类 保护 区 。 在 郑 作 新 积极 倡议 下 , 中 国 科 学 院 、 林 业 部 等 八 个 部 委 提 出 了 “关于 加 强 鸟 类 保护 、 积极 开展 群众 性 的 爱 鸟 周 活动 ”的 倡议 , 经 国务 院 批准 后 , 随 即 在 全 国 开 展 起 来 。 为 鼓 励 更 多 青年 献身 于 鸟 类 研究 工作 , 促 进 我 国 鸟 类 科学 研究 工作 的 发 展 , 郑 作 新 拿 出 他 所 著 《 中 国 鸟 类 区 系 纲要 》 一 书 获 得 的 国家 自 然 科 学 奖 二 等 奖 、 中 国 科学 院 自然 科学 奖 一 等 奖 及 全 国 科 技 图 书 特 等 奖 的 全 部 奖金 , 于 1994 年 设立 了 “ 郑 作 新 鸟 类 科学 青年 奖 ”。 郑 作 新 一 生 共 出 版 20 多 部 专著 .30 多 部 专业 书籍 , 发 表 140 多 篇 研究 论文 ,200 多 篇 科普 文章 ,共计 1 500 多 万 字 , 为 中 国 乃 至 全 世界 鸟 类 研究 做 出 杰出 贡献 。 他 的 研究 成 果 曾 先 后 获得 七 次 国家 及 中 国 科 学 院 重 大 科技 成 果 奖 ; 1988 年 美国 野生 动物 联合 会 授予 他 “国际 动物 资源 保护 特殊 成 就 奖 ”; 1989 年 中 国 科 学 院 学 部 委员 会 还 颁 给 他 一 枚 科学 研 究 荣 誉 奖章 ; 1996 年 香港 求 是 基金 会 颁 给 他 主持 的 中 国 动物 志 编 委 会 “杰出 科技 成 就 集 体 奖 ”。 ( 卢 汰 春 ) 冯 德 培 (Feng Depei,1907 一 1995) 冯 德 培 , 生 理学 家 、 生 物 物 理学 家 和 神 经 生物 学 家 。 1907 年 2 月 20 日 生 于 浙江 省 临 海 县 。1926 年 毕业 于 复旦 大 学 生物 学 系 后 留 校 当 助教 , 次 年 到 北京 协和 医学 院 生 理学 系 当 研 究 生 。1929 年 进 美 国 芝加哥 大 学 ,1930 年 获 硕士 学 位 .1933 年 在 英国 伦敦 大 学 获 博 十 学位; 1933 一 1934 年 在 美国 费城 约翰 逊 基 金 医学 物理 学 研究 所 进修 一 年 。 回 国 后 1934 一 1941 年 在 北京 协和 医学 院 生 理学 系 任 讲 师 、 副 教授 ,1943 一 1944 年 底 在 重庆 任 上 海 医学 院 生 理学 系 教授 , 1944 年 12 月 至 1949 年 间 主 要 担任 国立 中 央 研 究 院 医学 研究 所 筹 备 处 研究 员 兼 代 主 任 。1946 一 1947 年 在 美国 纽约 洛克 菲 勒 医学 研究 所 任 访问 研究 员 。 1948 年 当选 为 中 央 研 究 院 院士 .1950 年 以 后 任 中 国 科 学 院 上 海 生 理 生 化 研究 所 研究 员 兼 所 长 , 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 研究 员 兼 所 长 、 名 誉 所 长 , 中 国 科 学 院 华东 分 院 及 上 海 分 院 副 院 长 , 中 国 科 学 院 副 院 长 、 生 物 学 547 部 主任 , 中 国生 理学 会 理事 长 和 《生理 学 报 》 主 编 等 多 项 职务 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 (生物 ) 学 部 委员 (院士 ) 。 自 1956 年 以 来 , 先 后 被 选 为 英国 生理 学 会 、 加 拿 大 生理 学 会 、 美 国 神经 科学 会 和 美国 生理 学 会 的 荣 誉 会 员 , 1983 年 被 选 为 国际 生理 科学 联合 会 理事 会 理事 ,1986 年 当选 为 美国 国家 科学 院 外 籍 院士 、 第 三 世界 科学 院 院 士 ,1988 年 当 选 为 印度 国家 科学 院外 籍 院士 。1995 年 因 病 在 上 海 逝 世 , 享 年 88 岁 。 冯 德 培 的 主要 学 术 贡 献 有 : 1. 神经 和 肌肉 的 能 力学 方面 : 发 现 静 息 肌 肉 被 拉 长 时 放 热 和 氧 消耗 量 都 显著 增 加 , 反 映 肌肉 的 代谢 升 高 , 称 之 为 “ 拉 长 反 应 ”, 也 被 叫做 “ 冯 氏 效应 ”。 此 外 , 他 以 碘 本 酸 为 工具 , 首 次 证 明了 乳酸 代谢 在 神经 活动 中 也 有 重要 作用 , 修 正 了 前 人 在 此 问题 上 的 观点 。 在 伦敦 大 学 诺 贝 尔 奖 金 获得 者 A.V. Hill 教授 的 推荐 下 , 冯 德 培 为 德国 有 声望 的 杂志 《生理 学 成 就 》 撰 写 了 专题 评述 文章 “神经 的 放 热 ”(1936), 该 文 是 一 篇 权威 性 文献 。 2. 神经 肌肉 接头 生理 学 方面 : 冯 德 培 的 一 系列 工作 为 20 世纪 30 年 代 中 期 正在 形成 的 神经 肌肉 接头 化 学 传递 学 说 提供 了 有 力 的 支持 。 他 在 许多 开拓 性 的 研究 中 有 重要 发 现 , 如 发 现 高 频 神 经 引起 接头 抑制 及 神经 末梢 周 围 局 部 收缩 , 证 明 钙 对 神经 肌肉 接头 有 多 种 明显 的 作用 , 首 次 报道 了 以 不 同 频率 持续 刺 激 神经 时 及 刺激 后 接头 传递 的 易 化 及 终 板 电 位 的 强直 刺激 后 易 化 或 增强 , 在 哺乳 类 动物 的 肌肉 上 证 明了 某 些 药物 以 及 强直 后 效应 的 接头 前 机 制 。 他 是 这 一 重要 领域 公认 的 先驱 者 证 诗 3. 神经 肌肉 间 营 养性 关系 研究 方面 : 发 现 鸡 慢 肌 纤维 去 神经 后 肥大 现象 , 在 双 神 经 支配 的 实验 中 首次 证 明 , 不 活动 神经 对 肌 纤 548 维 类 型 特征 仍 有 改造 能 力 等 。 冯 德 培 共 发 表 论 文 约 100 篇 。 ( 魏 刀 森 ) 张 香 桐 (Zhang Xiangtong,1907 一 ) 张 香 桐 ,神经 生理 学 家 和 神经 解剖 学 家 。 1907 年 11 月 27 日 生 于 河北 省 正定 县 。1933 年 毕业 于 北京 大 学 心理 学 系 , 1942 年 赴 美 留 学 ,1946 年 获 美国 耶鲁 大 学 哲学 博士 学 位 , 后 在 美国 耶鲁 大 学 医学 院 和 洛克 菲 勒 医学 研 究 所 工作 。1956 年 底 , 他 从 芬兰 绕道 东欧 回 国 。1957 一 1980 年 , 担 任 中 国 科学 院 上 海 生 理 研 究 所 研究 员 。1980 年 , 创 立 中 国 科 学 院 上 海 脑 研究 所 , 担 任 研究 员 兼 第 一 任 所 长 。 1984 一 1999 年 任 中国 科 学 院 上 海 脑 研 究 所 名 誉 所 长 , 1999 年 起 担任 中 国 科 学 院 神 经 科 学 研究 所 名 誉 所 长 。1957 年 当选 为 中 国 科 学 院 〈 生 物 ) 学 部 委员 〈 院 士 )。 张 香 桐 是 国际 知名 的 神经 生理 学 家 , 是 国际 学 术 界 公认 的 树 突 生 理 功 能 研究 的 先驱 者 之 一 。20 世纪 50 年 代 初 , 他 用 电 生 理学 方 法 研究 皮层 神经 元 树 突 的 功能 , 发 表 了 多 篇 论文 , 在 国际 学 术 界 产 生 广 泛 影 响 。 根 据 实 验 结果 , 他 提出 树 突 是 有 电 兴 奋 性 并 能 够 传 导 冲 动 的 , 提 出 存在 胞 体 上 和 树 突 上 两 种 不 同 的 突 触 兴奋 的 概念 , 认 为 在 树 突 上 的 突 触 可 能 对 神经 元 兴奋 性 的 精细 调节 起 重要 作 用 。 有 的 国外 生理 学 家 认为 他 是 “历史 上 第 一 个 阐述 了 树 突 上 突 触 连 接 的 重要 性 的 人 ”。 张 香 桐 在 树 突 研究 领域 的 先驱 性 工作 , 引起 历时 多 年 的 激烈 的 学 术 争论 。 但 当时 未 被 多 数 人 接受 的 一 些 重要 论断 , 最 终 被 后 人 的 实验 所 证 实 。 例 如 争论 的 焦点 之 一 是 树 突 能 和 否 传导 神经 冲动 的 问题 , 当 时 很 多 科学 家 认为 在 树 突 上 只 存在 兴奋 的 电 紧张 扩 布 , 不 能 产生 和 传导 神经 冲动 。 现 已 证 明 , 树 突 上 可 以 产生 钙 或 钠 锋 电位 (神经 冲动 ), 锋 电 位 可 党 树 突 向 胞 体 或 向 树 突 远 端 传导 , 即 树 突 确 有 电 兴 奋 性 , 能 够 传导 神经 冲动 。 1992 年 , 国 际 神经 网 络 学 会 因 张 香 桐 “对 于 我 们 有 关 生 物 神 经 网 络 的 理解 所 做 出 的 重大 贡献 ”而 授予 他 终身 成 就 奖 。 授 奖 证 书 认 为 , 张 香 柚 “对 于 我 们 在 高 等 贿 椎 动物 感觉 运动 皮层 和 脑 干 系统 定位 组 织 的 基本 概 念 的 发 展 , 起 了 关键 性 作用 。 他 关于 大 脑 皮 层 神 经 元 树 突 电位 的 研究 , 形 成 了 一 种 划 时 代 的 重要 标志 , 为 树 突 电流 在 神经 整合 中 起 重要 作用 这 一 概念 , 提 供 了 直接 证 据 ",“ 这 一 卓越 成 就 , 为 我 们 将 来 发 展 使 用 微分 方程 和 连续 时 间 变 数 的 神经 网 络 , 而 不 再 使 用 数 字 脉 冲 逻 辑 的 电子 计算 机 芮 定 了 基础 ”。 张 香 桐 还 在 其 他 方面 做 出 了 许多 重要 贡 献 。1989 年 美国 出 版 的 《神经 科学 百科 全 书 》 的 “公元 前 300 年 至 公元 1950 年 闻 对 神 经 科学 进展 有 贡献 的 人 物 简介 ”内 收入 他 的 两 项 研究 成 果 。 其 中 “ 猴 运 动 皮 层 内 肌肉 部 位 代表 性 ”的 工作 , 被 公认 为 是 这 一 领域 的 经 典 工作 之 一 。 他 开展 对 猫 后 肢 肌 肉 神经 中 传人 纤维 组 成 的 研究 , 提 出 了 肌肉 神经 传人 纤维 的 经 典 分 类 法 , 至 今 仍 被 普遍 采用 。 他 发 现 背 景 光 可 以 提高 整个 中 枢 神 经 系统 的 兴 奋 性 , 被 国外 科学 家 称 为 “ 张 氏 效 应 ”。 他 和 他 领导 的 研究 组 对 针 刺 镇 痛 的 神经 生理 学 机 制 进 行 了 深入 的 研究 。 由 于 他 对 针 刺 镇 痛 机 制 研究 所 做 的 巨大 贡献 , 被 美国 全 国 卫 生 研 究 院 邀请 为 常 驻 学 者 , 并 荣获 比利时 皇家 医 学 科学 院 的 外 国名 誉 院士 称号 和 国际 Threshold 基金 会 1980 年 度 的 Threshold 奖 金 。 在 国内 , 他 获得 1978 年 全 国 科 学 大 会 奖 、 中 国 科 学 院 重大 科技 成 果 一 等 奖 , 还 荣获 1999 年 度 陈嘉庚 “生命 科学 奖 ” 和 2000 年 度 “ 何 粱 何 利 基金 科学 与 技术 进步 奖 ”。 张 香 桐 为 推动 我 国 脑 研 究 的 发 展 做 出 了 很 大 贡献 。1956 年 他 回国 后 , 建 立 了 当时 国 内 惟一 的 中 枢 神 经 系统 电 生 理 实 验 室 。 在 回 国 后 的 数 年 内 , 从 各 地 前 来 进修 学 习 的 年 轻 科学 工作 者 络绎 不 绝 。 1959 年 与 冯 德 培 等 一 起 在 生理 研究 所 举办 电 生理 训练 班 , 在 我 国 神经 生理 学 发 展 史 上 占有 重要 地 位 , 这 个 班 的 学 员 后 来 都 成 为 全 国 各 地 科研 机 构 、 大 专 院 校 从 事 神 经 生理 学 研究 的 主要 骨干 力量 。 1980 年 他 创立 的 中 国 科 学 院 上 海 脑 研究 所 , 为 我 国 脑 研究 事业 做 出 了 自己 的 贡献 , 并 为 后 来 建立 中 国 科学 院 神经 科学 研究 所 打下 了 良好 的 基础 。 ( 吴 建 屏 ) 王 应 睐 〈Wang Yinglai,1907 一 2001) 王 应 睐 , 我 国生 物化 学 事业 的 主要 黄 基 人 之 一 。1907 年 11 月 13 日 生 于 福建 省 金门 县 。1929 年 以 优异 成 绩 毕 业 于 南京 金陵 大 学 化 学 系 , 获 “ 金 钥 匙 ” 奖 。1938 年 考取 庚 款 留 英 , 1941 年 获 英国 剑桥 大 学 生物 化 学 博士 学 位 。1945 年 回国 任国 立 中 央 大 学 医学 院 生 化 研究 教授 , 1950 年 任 中 国 科 学 院 生 理 生 化 研究 所 研究 员 兼 副 所 长 。1958 一 1984 年 任 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 所 长 ,1984 年 后 任 名 誉 所 长 。1955 年 被 选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ) 。 曾 任 中 国生 化 学 会 第 一 、 二 、 三 届 理 事 长 , 后 任 名 誉 理事 长 , 美 国生 化 与 分 子 生 物 学 学 会 名 誉 会 员 , 比 、 匈 、 捷 等 国 科学 院外 籍 院士 。 发 表 研究 论文 百 余 篇 。 王 应 睐 留 英 时 建立 了 四 种 水 溶性 维生素 的 微量 测定 法 , 首 次 证 明 豆 科 植 物 中 含 血 红 蛋白 , 并 对 马 蛆 的 血红 蛋白 进行 了 有 特色 的 研究 。 回 国 后 , 他 对 琥珀 酸 脱 氢 酶 进行 了 系 统 的 研究 , 解 决 了 多 年 来 未 澄清 的 酶 的 性 质 等 问题 , 并 对 辅 基 与 酶 蛋白 连接 方式 做 了 深 入 阐明。 该 工作 达到 当时 的 世界 先进 水 平 , 受 到 国内 外 同行 极 高 评价 。1956 年 这 项 成 果 获 得 了 中 国 科 学 院 的 奖励 , 1978 年 获 全 国 科 学 549 大 会 重大 成 果 奖 。 王 应 睐 是 “人 工 合成 咎 胰岛 素 ” 和 “人 工 合成 酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 ”这 两 项 为 我 国 赢 得 世界 荣誉 的 工作 的 倡议 者 、 组 织 者 和 和 领导 者 。1963 年 他 正式 担任 人 工 合成 胰岛 素 协 作 组 组 长 , 组 织 、 安 排 和 制定 了 人 工 合 成 胰岛 素 的 多 路 探索 方案 , 不 断 调 整 生化 所 内 各 研究 组 之 间 的 研究 力量 , 研 究 和 解决 工 作 中 产生 的 困难 和 问题 , 协 调 各 个 协作 单位 的 合作 ,1965 年 9 月 完成 了 世界 上 第 一 个 人 工 合成 的 蛋白 质 一 一 牛 胰岛 素 。1977 年 他 担 任 人 工 合 成 酵母 丙 氨 酸 转 移 核糖 核酸 协作 组 组 长 , 对 与 其 他 单位 的 合作 起 了 关键 作用 。 1981 年 完成 了 世界 上 第 一 个 人 工 合成 的 转 移 核 糖 核酸 。 这 两 项 工作 都 倾注 了 王 应 睐 的 大 量 心血 。 值 得 提出 的 是 , 当 这 两 项 工作 获 得 国家 自然 科学 奖 一 等 奖 的 时 候 , 由 于 他 的 谦让 , 在 获奖 人 的 名 单 上 没有 他 的 名 字 。 为 表彰 王 应 睐 对 这 两 项 工作 的 贡献 , 1988 年 美 国 “Miami 冬季 生物 工程 讨论 会 > 授予 他 特别 成 就 奖 。1996 年 获 “ 何 梁 何 利 基金 科学 与 技 术 进 步 奖 ”。 王 应 睐 自 1984 年 又 开辟 了 “ 酶 与 核酸 的 相互 作用 ”研究 的 新 领域 ,进行 氨 酰 -tRNA 合 成 酶 及 其 与 RNA 相互 作用 相关 的 研究 , 在 国内 外 杂志 上 发 表 研 究 论文 50 余 篇 。 因 王 应 睐 年 事 已 高 ,1996 年 , 他 将 该 课题 移交 给 他 的 学 生 王 轧 多 负责 , 但 他 仍 关 心 着 课题 的 进 展 。3 年 来 该 课题 组 在 SCI 收录 的 国内 外 杂 志 上 发 表 研 究 论文 19 篇 , 仅 1999 年 一 年 就 在 美国 《生物 化 学 》 杂 志 上 连续 发 表 3 篇 研究 论 文 , 得 到 审 稿 人 的 很 高 评价 。 王 应 睐 在 20 世纪 50 年 代 创建 了 生化 所 , 担任 所 长 26 年 . 他 根据 国际 上 生物 化 学 发 展 的 趋势 , 举 办 高 级 生化 训练 班 , 创 建 全 国生 化 学 会 ,创办 了 生物 化 学 与 生物 物理 学 报 ,为 生化 所 和 全 国 培养 了 大 批 生化 方面 的 人 才 , 550 现在 国内 生化 研究 领域 里 的 许多 学 术 带 头 人 , 都 曾 接受 过 生化 训练 班 的 培养 。1997 年 王 应 睐 抽出 一 部 分 奖金 设立 “ 王 应 睐 基金 ” 用 以 奖励 优秀 研究 生 及 导师 。 2001 年 5 月 5 日 王 应 睐 因 病 在 上 海 和 逝 世 , 享 年 94 岁 。 ( 王 因 多 ) 委 宏 章 〈Yin Hongzhang,1908 一 1992) 殷 宏 章 , 植 物 生理 学 家 。1908 年 10 月 1 日 生 于 山东 省 充 州 市 , 1929 年 毕业 于 南开 大 学 生物 学 系 , 同年 留 校 任 助教 , 后 升 为 讲师 。 1935 年 考取 公费 赴 美国 加 州 理工 学 院 留学 , 1938 年 获得 博士 学 位 后 回 昆明 , 任 西南 联 大 教授 , 同 时 在 清华 大 学 农业 研究 所 植物 生理 学 组 兼任 研究 员 。1944 年 作为 交换 教授 赴 英 国 剑 桥 大 学 。1945 年 回国 , 在 北京 大 学 任教 授 。1948 年 应 罗 宗 洛 教授 之 约 , 赴 台湾 大 学 讲学 . 1948 年 12 月 , 应 英国 李 约 瑟 博 士 的 邀 请 , 到 印度 任 联合 国教 科 文 组 织 南亚 科学 合 作 馆 官员 。1951 年 秋 回 国 , 到 中 国 科学 院 实 验 生物 研究 所 植物 生理 室 任 研究 员 。1953 年 植物 生理 室 分 出 成 立 研 究 所 , 出 任 副 所 长 , 1978 一 1983 年 任 所 长 。1983 年 3 月 起 任 名 誉 所 长 。1955 年 被 选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ) 。1992 年 12 月 去 世 。 殷 宏 章 在 南开 大 学 师 从 李 继 侗 学 习 植 物 生理 学 时 , 在 用 光照 水 生 植物 观察 从 其 切口 释放 气泡 数目 的 办 法 来 计算 光合 速率 的 实验 中 , 注 意 到 更 换 不 同 颜色 滤 光 片 的 瞬间 气泡 释放 速度 会 骤然 改 变 , 然 后 才 逐 渐 恢 复 到 人 恒 速 。 他 把 所 看 到 的 现象 告诉 李 继 侗 , 李 先生 根据 这 现象 作 了 仔细 研究 , 将 结果 写成 论文 发 表 在 英国 的 植物 学 期 刊 上 。 他 在 20 世纪 30 年 代 攻 读 博 士 学 位 时 , 研 究 生长 素 和 叶片 运 动 的 关系 , 发 表 的 一 些 论文 常 被 人 引用 。 在 40 年 代 , 他 建立 了 研究 磷酸 化 酶 作用 的 组 织 化 学 方法 。50 年 代 他 在 中 国 科 学 院 植物 生理 研究 所 领导 开创 了 我 国光 合作 用 研究 , 一 方 面 联系 农业 生产 提出 了 非常 具有 启发 性 的 群 体 光 能 利用 概念 , 另 一 方面 联系 国际 上 刚 发 现 的 光合 磷酸 化 作用 和 刚 提出 的 光合 作用 中 存在 两 种 光化学 反应 概念 , 引 导 青 年 人 开展 光合 作用 能 量 转换 的 基础 理论 探讨 。 在 这 时 期 他 还 积极 参与 推动 组 建 我 国 抗生素 研究 生 产 工 作 。60 年 代 ,, 他 努力 提倡 和 筹划 在 植物 生理 研究 所 建立 大 型 人 工 气候 室 , 并 提出 送 植物 和 高 等 生物 上 天 组 成 “小 世界 ”的 设想 。 70 年 代 , 他 大 力 支 持 植物 生理 所 开辟 分 子 遗 传 、 生 物 固氮 等 研究 领域 。80 年 代 后 他 辞去 所 长 职务 , 仍 不 断 在 学 术 上 帮助 青年 人 开阔 思路 和 眼界 。 ( 沈 允 钢 ) 高 尚 萌 〈Gao Shangyin,1909 一 1989) 高 尚 萌 , 著名 病毒 学 家 .1909 年 3 月 3 日 生 于 浙江 省 嘉善 县 。1930 年 毕业 于 苏州 东 吴 大 学 生物 学 系 , 获 理学 士 学 位 。 同 年 去 美国 留学 ,在 劳 林 斯 大 学 获 文学 士 学 位 。1931 年 转 美 国 耶鲁 大 学 研究 生 院 ,1935 年 获 哲 学 博 证 学 位 。 后 又 获 荣誉 理学 博士 学 位 。 同 年 去 英国 伦敦 大 学 研究 院 从 事 短期 工作 后 回国 。 历任 武汉 大 学 生物 学 系 教授 兼 主任 、 理 学 院 院 长 、 教 务 长 、 副 校长 等 职 。1945 年 再 度 赴 美 , 任 美国 洛 氏 医学 研究 所 研究 员 。1947 年 回国 后 , 任 武汉 大 学 副 校长 ,病毒 学 系 主任 、 一 级 教授 , 兼 任 病毒 研究 所 所 长 , 中 国 科 学 院 武 汉 分 院 院 长 .1980 年 当选 为 中 国 科 学 院 (生物 ) 学 部 委员 〈 院 士 ) 。 他 是 美国 西格玛 赛 〈Sigma Xi) 自然 科学 荣誉 学 会 会 员 、 美 国 昆虫 病理 学 会 会 员 。1981 年 去 美国 接受 劳 林 斯 大 学 的 荣誉 科学 博士 学 位 .1989 年 因 病 在 武汉 逝世 , 享 年 80 岁 。 高 尚 萌 重 视 基 础 理论 研究 , 并 结合 我 国 实际 需要 , 先 后 进行 了 烟草 花 叶 病毒 、 流 感 病毒 、 新 城 鸡 瘟病 毒 、 家 蚕 脓 病 病毒 、 根 瘤 菌 鸣 菌 体 、 猪 喘气 病原 、 肿 瘤 病毒 以 及 昆虫 病毒 的 性 质 及 其 与 宿主 的 关系 的 研究 。 他 在 20 世纪 40 年 代 提 出 了 病毒 的 性 质 不 因 宿 主 的 不 同 而 存在 差异 的 正确 看 法 。 这 些 研究 及 其 所 得 结论 深 受 国际 上 的 重视 。 在 研究 病毒 学 方法 学 方面 , 他 创立 了 昆虫 病毒 单 层 培养 法 。 他 以 实验 证 明 , 病 毒 在 家 乔 的 卵巢 、 尝 丸 `. 肌 肉 、 气管、 食道 等 处 均 可 培养 成 功 .1958 年 他 在 捷克 斯 洛 伐 克 国 际 病 毒 学 讨论 会 上 宣 读 的 论文 “脓肿 病毒 的 组 织 培养 方 法 的 研 究 ”, 得 到 国内 外 学 者 的 高 度 评 价 , 认 为 这 是 家 乔 脓 病 研 究 上 的 一 项 重大 突破 。 高 尚 荫 也 是 中 国 病 毒 学 的 先驱 .1947 年 他 在 武汉 大 学 创建 的 病毒 学 实验 室 , 是 国内 最 早 开 展 病 毒 学 研究 的 单位 之 一 。1962 年 扩大 为 病毒 学 研 究 室 。1976 年 在 武汉 大 学 设置 了 国内 第 一 个 病毒 学 专业 , 1978 年 创办 了 国内 惟一 的 病毒 学 系 , 为 培养 病毒 学 专门 人 才 和 进一步 发 展 病毒 学 研究 工作 建立 了 基地 .。 1980 年 在 他 的 指导 下 武汉 大 学 病毒 学 系 研 制 成 功 了 中 国 第 一 个 病毒 杀 虫 剂 一 -- W-78 菜 粉 蝶 颗 粒 体 病 毒 杀 虫 剂 。 高 尚 萌 先 后 在 国内 外 学 术 刊 物 上 发 表 了 110 多 篇 论文 和 学 术 报 告 。 ( 周 郑 ) 谈 家 桢 〈Tan Jiazhen,1909~ ) 谈 家 桢 , 国 际 著名 遗传 学 家 , 我 国 现代 遗传 学 黄 基 人 之 一 。1909 年 9 月 15 日 生 于 淅 江 省 宁波 市 芝 城 镇 。1930 年 获 苏 州 东 吴 大 学 理学 士 学 位 , 1932 年 获 北 京 燕 京 大 学 理学 硕 士 学 位 ,1936 年 获 美国 加 州 理 工学 院 哲 学 博 士 〈 遗 传 学 ) 学 位 ,1984 年 获 加 拿 大 约克 大 学 荣誉 博士 学 位 , 1985 年 获 美国 马里 蓝 大 学 荣誉 科学 博士 学 位 。 历 任 苏州 东 吴 大 学 生物 551 学 系 讲师 (1932 一 1934), 浙 江 大 学 教授 、 医 预科 主任 、 理 学 院 院 长 (1937 一 1952), 自 1952 年 起 任 上 海 复旦 大 学 生物 学 系 教授 兼 主任 、 遗传 学 研究 所 所 长 、 副 校长 、 生 命 科 学 院 院 长 、 校 长 顾问 等 职 。 在 从 事 生物 学 , 特 别 是 遗传 学 方面 的 教学 和 科研 工作 60 余年 间 , 谈 家 桢 先后 教授 过 普通 生物 学 、 动 物 比 较 解 剖 学 、 胚 胎 学 、 遗 传 学 、 细 胞 学 、 实 验 进 化 论 、 细胞 遗传 学 、 达 尔 文 主义 、 辐 射 遗 传 学 、 原 生动 物 学 等 课程 。 他 在 国内 外 发 表 的 遗传 学 主要 论文 与 综 述 达 百 余 篇 。 主 译 了 《生物 学 引 论 》( 与 高 沛 之 合 译 , 高 等 教育 出 版 社 ,1955)、《 遗 传 与 物种 起 源 》 (科学 出 版 社 ,1964), 出 版 了 《基因 与 遗传 》 (科普 出 版 社 ,1962)、《 谈 谈 摩尔 根 学 派 的 遗传 学 说 》( 上海 科 学 技术 出 版 社 ,1961)、 《基因 工程 》 (农业 出 版 社 , 1979)《 有 关 辐 射 遗 传 学 的 若干 问题 》( 上 海 科学 技术 出 版 社 , 1960)、《 基 因 的 蒙 梦 》( 百 花 出 版 社 ,2000) 等 , 主 编 了 《中 国 现代 生 物 学 家 传 》( 湖 南 科 技 出 版 社 ,1985) 等 书 。 1987 年 出 版 了 67 万 字 的 《 谈 家 桢 论文 集 》 (科学 出 版 社 ), 选 录 了 谈 家 桢 1932 一 1985 年 间 在 国内 外 发 表 的 研究 论文 和 综述 共 51 篇 。 内 容 包括 群体 遗传 学 、 细 胞 遗传 学 、 辐 射 遗 传 学 和 遗传 毒 理学 等 领域 的 研究 论文 以 及 遗 传 学 争鸣 方面 的 代表 性 文章 。1992 年 , 又 出 版 了 35 万 字 的 《 谈 家 桢 文选 》( 浙 江 科 学 技术 出 版 社 ) .这 本 集 子 较 系 统 地 反映 他 的 成 才 经 历 、 研 究 成 果 、 科 学 思想 、 教 育 业绩 以 及 崇 高 的 爱国 主义 精神 和 严 谨 认真 的 学 风 。 在 谈 家 桢 科学 研究 生涯 中 , 就 研究 本 题 而 论 , 主 要 可 分 成 三 类 , 第 一 类 是 以 亚洲 飘 虫 为 实验 材料 进行 经 典 性 群体 遗传 学 研究 。 这 是 他 一 生 中 主要 的 研究 领域 。 自 20 世纪 30 年 代 起 直至 70 年 代 , 他 独自 或 与 学 生 一 起 发 表 了 一 系列 这 一 研究 552 领域 的 论文 。 特 别 是 在 1944 年 , 他 通过 对 蜡 色 球 虫 的 实验 遗传 学 研究 , 发 现在 球 虫 的 蒜 翅 上 的 一 种 特异 的 艇 镶 显 性 现象 。 随 后 的 研 究 从 实验 证 明 异 色 球 虫 色 斑 遗 传 中 众多 复 等 位 基因 间 显 示 艇 镶 显 性 遗传 现象 的 机 制 。 这 是 谈 家 桢 在 研究 上 的 一 个 突破 性 成 果 。1946 年 在 美国 《遗传 学 》 杂志 上 发 表 了 研究 论文 , 深 受 国际 遗传 学 界 的 重视 , 认 为 丰富 和 发 展 了 摩尔 根 学 说 , 是 对 遗传 学 的 一 大 贡献 , 为 开创 群体 遗传 学 研究 提供 了 实验 依据 。 第 二 类 是 从 果 蝇 实验 材料 进行 果 蝇 不 同 种 的 染色 体 遗 传 结构 及 遗传 图 研究 。 这 一 领 域 研究 始 于 1934 年 。 他 利用 在 果 蝇 唾液 腺 巨 大 染色 体 上 的 发 现 ,创造 性 地 应 用 这 个 技术 , 分 析 果 蝇 种 内 和 种 间 遗 传 物质 的 结构 及 其 变 异 , 进 一 步 用 细胞 学 方法 , 发 现 果 蝇 种 间 的 性 隔离 机 制 是 由 多 基因 突变 积累 所 形成 的 。 这 些 工 作 丰 富 和 发 展 了 现代 综合 进化 论 。 1946 年 , 他 与 综合 进化 论 葛 基 人 杜 布 赞 斯 基 、 迈 耶 赖 特 、 帕 特 森 等 共同 发 起 成 立 了 国 际 进 化 研究 学 会 , 对 推动 和 发 展现 代 综 合 进 化 论 做 出 了 贡献 。 第 三 类 是 以 猕猴 为 实验 材料 进行 辐射 遗 传 学 研究 。 这 一 领域 的 研究 是 从 20 世纪 60 年 代 初 始 ,70 年 代 末 由 此 课题 延伸 , 领 导 并 组 织 开展 毒 理 遗传 学 研究 。 这 项 研究 的 目的 是 为 辐射 损伤 的 战备 防护 和 原子 能 利用 等 提供 科学 依据 。 70 年 代 进 行 的 环境 化 合 物 的 毒 理 测试 和 环境 诱 变 剂 的 研究 , 为 保护 环境 、 提 高 人 口 质量 、 预 防 肿瘤 及 药品 检验 、 食 品 卫 生 、 计 划 生 育 等 部 门 的 立法 提供 了 大 量 科 学 依据 。 70 年 代 末 起 , 谈 家 桢 在 致力 于 推动 分 子 遗传 学 和 遗传 工程 的 技术 引进 、 科 学 研究 和 人 才 培 养 的 同时 , 领 导 与 组 织 人 体 分 子 遗 传 学 及 其 基因 组 和 植物 基因 工程 的 研究 工作 , 取得 了 重要 成 果 。 谈 家 相 是 中 国 遗 传 学 会 发 起 人 之 一 , 1978 年 以 来 , 他 先后 被 选 为 中 国 遗 传 学 会 副 会 长 世 第 三 届 )、 会 长 〈 第 二 、 三 届 ) 和 和 名誉 会 长 〈 第 四 届 至 今 ), 《遗传 学 报 》 主 编 , 中 国 环境 诱 变 剂 学 会 理事 长 和 中 国生 物 工程 学 会 会 长 。 他 在 国际 上 享有 崇高 声誉 , 曾 任 第 八 届 〈1948, 瑞 典 ) 国际 遗传 学 大 会 常务 委 员 、 第 十 五 届 (1983, 印度 )、 第 十 六 届 (1988, 加 拿 大 )、 第 十 七 届 (1993, 英 国 ) 国际 遗传 学 大 会 副 会 长 . 他 是 日 本 遗传 学 会 (1981) 和 英国 遗传 学 会 (1986) 名 誉 会 员 , 被 美国 罗 斯 福 夫 人 肿瘤 研究 所 聘 为 高 级 研究 员 《1983), 获 美国 加 州 理 工学 院 杰出 校友 奖 (1983)、 德 国 康 斯 登 茨 大 学 功勋 奖 (1990) 及 美国 加 州 政府 授 予 的 荣誉 公民 称号 (1983), 被 联合 国 聘 为 科学 技术 发 展 中 心 非 政府 性 组 织 指导 委员 会 委员 (1983)、 国 际 未 开发 植物 利用 委员 会 委员 (1983) 、 工 业 发 展 组 织 国际 遗传 工程 与 生物 技术 研究 中 心 科 学 顾问 委员 会 委员 〈1983)。 继 当选 为 中 国 科 学 院 〈 生 物 ) 学 部 委员 〈1980) 后 , 先 后 当选 美国 科 学 院外 籍 院士 〈1985) 和 第 三 世界 科学 院 院 士 〈1985)、 意 大 利 国家 科学 院外 籍 院士 41987) , 是 世界 科学 院 的 发 起 人 之 一 , 并 被 选 为 常务 理事 〈1991) 。 ( 赵 功 民 ) 曾 呈 奎 〈Zeng Chengkui,1909 一 ) 曾 旺 奎 , 字 泽 农 , 著 名 海洋 生物 学 家 。 1909 年 6 月 18 日 出 生 于 福建 省 厦门 市 。1926 年 考 进 福建 协和 大 学 ,1927 年 9 月 转学 厦门 大 学 植物 学 系 ,1931 年 1 月 毕业 , 获 理学 学 主 学 位 。1930 年 为 厦门 大 学 植物 学 助教 、 讲 师 .1932 年 9 月 进 广 州 岭 南大 学 研究 院 ,1934 年 6 月 获 理学 硕士 学 位 。1935 年 在 山东 大 学 生物 学 系 任 讲 师 ,1937 年 任 副 教授 。1938 一 1940 年 任 岭 南大 学 植物 学 系 副教授 兼 植物 标本 室 主 任 。1940 年 9 月 进 美国 密 执 安 大 学 研究 院 ,1942 年 6 月 获 理学 博士 学 位 , 同 年 成 为 密 执 安 大 学 拉克 哈 姆 博士 后 。1943 一 1946 年 在 美国 加 州 大 学 斯 格 里 普 斯 海洋 研 究 所 任 副 研 究 员 , 负 责 海藻 资源 及 利用 研究 工作 。1946 年 底 回 国 后 ,担任 山东 大 学 植物 学 系 教授 兼 系 主任 ,1947 年 又 兼 水 产 系 主 任 。1950 年 起 任 中 国 科 学 院 海洋 研究 所 (其 前 身 是 海洋 生物 研究 室 ) 研 究 员 兼 室 主 任 、 副 所 长 , 1978 一 1984 年 任 所 长 ,1984 年 起 任 和 名 誉 所 长 。1981 年 被 选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ) 。1981 年 加 拿 大 国家 科学 研究 委员 会 授 他 为 加 拿 大 大 西洋 海洋 研究 所 卓越 访问 科 学 家 。1985 年 7 月 当选 为 第 三 世界 科学 院 院 士 , 同年 8 月 当选 为 国际 车 类 学 会 主席 (任期 两 年 ),1987 年 12 月 美国 俄亥俄 州 州立 大 学 授予 他 荣誉 科学 博士 学 位 。 曾 呈 奎 的 主要 贡献 在 海藻 分 类 学 与 海藻 栽培 和 研究 利用 方面 。 在 海藻 分 类 学 方面 , 他 调查 了 南 至 海南 省 和 东 、 西 沙 群 岛 , 北 至 渤海 湾 的 底 栖 海藻 , 发 表 了 多 篇 分 类 、 区 系 研 究 论文 , 发 现 了 几 十 个 新 种 , 对 北 太 平 洋 西 部 海藻 区 系 进 行 了 区 划 。 在 海藻 栽培 方面 ,他 研究 了 紫菜 生活 史 , 发 现 了 紫菜 丝 状 体 阶 段 的 壳 孢 子 为 生长 紫菜 的 种 子 , 并 研究 出 丝 状 体 大 规模 培养 方法 、 紫 菜 半 人 工 采 苗 栽 培 法 。 在 海带 培养 方面 , 盖 明了 海带 施肥 机 理 , 创 立 海 带 栽 培 陶 饶 施肥 法 , 提 出 了 提高 肥效 的 方法 和 海带 切 梢 增产 法 , 为 海带 在 我 国 东海 沿岸 栽培 事业 做 出 了 重大 贡献 。 与 此 同时 进行 了 海藻 比较 光合 作 用 的 研究 , 比 较 完 整地 提出 了 光合 作用 在 光 合生 物 进 化 中 所 起 的 作用 和 途径 。 他 还 提出 马尾 车 褐藻 胶 的 提取 方法 及 其 在 纺织 工业 中 的 应 用 , 推 动 了 褐藻 胶 工业 的 发 展 。 他 还 阐 明海 洋 水 产 必 须 走 农 牧 化 的 道路 , 推 动 了 我 553 国 海洋 水 产 养殖 事业 的 发 展 。 曾 呈 奎 共 发 表 论 文 200 余 篇 ,主编 或 合 作 主 编著 作 多 本 。 ( 周 郑 ) 修学 煜 (Hou Xueyu,1912 一 1991) 修学 煜 , 植 物 生态 学 的 开拓 者 和 葛 基 人 之 一 。 安 徽 省 和 县 人 。1937 年 毕业 于 中 央 大 学 , 随 即 人 经 济 部 中 央 地 质 调查 所 土壤 研究 室 工 作 .。 1947 年 春 在 美国 宾夕法尼亚 州 州立 大 学 获 硕士 学 位 ,1949 年 4 月 在 该 校 获 博士 学 位 。1945 一 1949 年 期 间 还 在 美国 宾 夕 法 尼 亚 州 州立 大 学 研究 院 兼 任 助理 研究 员 、 副 研 究 员 。1950 年 怀 着 报国 之 心 , 毅 然 回 国 , 在 中 国 科 学 院 植物 分 类 研究 所 (1953 年 改称 为 植物 研究 所 ) 任 研究 员 。 在 所 内 建立 了 我 国 第 一 个 植物 生态 学 研究 室 。 他 曾 在 8 所 著名 大 学 兼任 教授 , 在 多 个 学 会 任 理事 长 、 副 理 事 长 等 职 。 他 早年 曾 作 过 土壤 和 农学 研究 , 写 过 不 少 有 关 农 学 和 土壤 学 文章 。 晚 年 从 生态 学 角 度 对 农 、 林 、 牧 、 副 、 渔 业 中 许多 重大 问题 进行 探索 , 发 表 了 独特 见解 , 对 纠正 农业 和 环境 问题 的 决策 中 的 许多 失误 发 挥 了 重要 作 用 . 他 的 学 术 贡献 主要 有 三 个 方面 : 1. 指示 植物 和 植物 化 学 地 理 方面 。 他 在 调查 土壤 时 发 现 , 不 同 的 土壤 上 生长 着 不 同 的 植物 , 某 些 植物 只 在 某 种 土壤 上 出 现 , 根 据 植 物 可 以 推断 土壤 性 质 , 这 种 植物 称 为 指示 植物 , 并 研究 了 指示 植物 的 化 学 成 分 。1954 年 发 表 了 专著 《中 国境 内 酸性 土 、 钙 质 土 和 盐 碱 士 的 指示 植物 》, 其 后 又 发 表 了 一 系列 有 关 论文 。 在 植物 化 学 地 理 方 面 的 重要 贡献 是 1982 年 发 表 ( 中 国 植被 地 理 及 优势 植物 化 学 成 分 ) 一 书 , 该 书 总 结 了 全 国 主 要 植被 类 型 中 的 优势 植物 的 化 学 成 分 ,得 出 一 系列 规律 性 的 结论 ; 2. 植被 地 理 方 面 。 侯 学 煜 在 植被 分 类 、 植 被 554 分 区 、 植 被 分 布地 理 规 律 、 植 被 制图 四 个 方 面 有 很 深造 放 。 他 提出 了 植被 分 类 原则 及 分 类 系统 , 特 别 重视 栽培 植被 的 分 类 。 对 植被 分 布 的 规律 从 不 同 尺 度 进 行 研 究 , 阐 明了 植 被 分 布 与 一 系列 环境 因子 的 关系 。 在 植被 分 区 方面 他 有 独到 见解 , 强 调 植被 分 区 的 目的 是 为 生产 服务 , 他 对 每 一 个 分 区 单位 中 的 农 业 土 地 适宜 栽培 的 粮食 、 饲 料 、 经 济 作物 和 果 类 均 进 行 较 详细 讨论 , 在 1960 年 和 1988 年 分 别 出 版 的 两 本 专著 《中 国 的 植被 六 《中 国 植被 地 理 》 中 盖 明 了 他 的 观点 。 他 是 1980 年 出 版 的 巨著 《中 国 植被 》 的 主要 著者 。 侯 学 煜 是 我 国 植被 制图 的 先驱 者 。 早 在 1956 年 他 和 土壤 学 家 马 溶 之 合 编 出 版 了 中国 植 被 、 土 壤 分 区 挂图 》( 比 例 尺 为 1 : 400 万 ) 。1960 年 在 他 的 《中 国 的 植被 》 专 著 中 附 有 他 主编 的 1 : 800 万 的 《中 国 植被 图 》 和 《中 国 分 区 图 )》。 1965 年 主编 了 1 : 1 000 万 的 《中 国 植被 图 》 及 1 : 800 万 的 《中 国 植被 分 区 图 》。 在 1980 年 《中 国 植被 》 巨著 中 他 主编 了 书 中 所 附 的 1 : 1 000 万 的 《中 国 植被 图 》 和 1 : 1 400 万 的 《中 国 植被 区 划 图 》。1979 年 出 版 的 1 : 400 万 的 《中 国 植被 图 》 是 他 所 主编 的 图 件 中 影响 最 大 的 , 在 世界 植被 制图 史上 占有 重要 地 位 。 修学 煜 生前 主编 了 比例 尺 为 1 : 100 万 的 《中 国 植 被 图 》 和 1 : 600 万 的 《中 国 植被 区 划 图 》。 3. 生态 区 划 和 大 农业 方面 。 侯 学 煜 的 综合 的 自然 生态 区 划 概 念 是 在 植被 分 区 基 础 上 形成 的 ,为 生产 实践 服务 的 目的 明确 .他 主张 根据 自然 生态 规律 来 考虑 如 何 合理 开 发 、 利 用 和 保护 自然 资源 , 使 三 者 矛盾 统一 起 来 , 这 就 涉及 国土 整治 和 如 何 合理 规划 和 布局 农 、 林 、 牧 、 渔 业 等 发 展 方向 问题 。 所 以 生态 区 划 的 目的 很 明确 , 一 方面 是 为 了 资 源 开发 和 利用 , 另 一 方面 则 是 保护 环境 。 早 在 1963 年 他 就 向 党 中 央 和 中 国 科 学 院 领 导 提出 自己 的 观点 。1983 年 他 提出 的 “大 农 业 ” 观 点 是 他 对 农业 生产 影响 最 大 、 最 为 人 知 的 贡献 , 强 调 了 农 、 林 、 牧 、 副 、 渔 业 和 多 种 经 营 综合 发 展 观点 ,极力 主张 因地制宜 , 因 土 种植, 扬长避短 , 发 展 大 农业 。 实 践 证 明了 他 的 大 农业 观点 的 正确 性 。 他 根据 对 全 国 各 地 的 考察 , 发 表 了 《生态 学 与 大 农业 发 展 》 一 书 , 对 指导 生产 起 到 了 很 大 作用 。 ( 陈 灵 芝 ) 庄 孝 俺 〈Zhuang Xiaohui,1913 一 1995) 庄 孝 盆 , 著 名 实验 胚胎 学 家 和 细胞 生物 学 家 。1913 年 9 月 23 日 生 于 山东 省 莒 县 , 1935 年 毕业 于 山东 大 学 生物 学 系 , 任 该 系 助 教 。1936 年 赴 德 国 莫 尼 黑 大 学 求学 , 1939 年 获 哲学 博士 学 位 。 在 慕尼黑 期 间 他 完成 了 在 实验 胚胎 学 上 有 重要 影响 的 两 项 工作 , 一 是 进一步 用 活体 染色 和 移植 等 方法 , 完 成 了 迄 今 仍 为 许多 胚胎 学 教科 书 采用 的 神经 胚 后 段 命运 图 的 绘制 。 另 一 项 影响 更 为 深远 的 工作 是 关于 成 体 组 织 诱导 专 一 性 和 胚胎 区 域 性 关 系 的 研究 , 掀 起 了 20 世纪 40 年 代 至 50 年 代 国际 上 探索 诱导 物质 的 热潮 。1942 年 在 德国 弗 莱 堡 大 学 任 助 教 ,1945 年 升任 为 讲师 。 1946 年 底 回 国 后 任 北 京 大 学 动物 学 系 教授 , 兼 系 主任 及 医 预 科 主 任 。1950 年 起 任 中国 科 学 院 实验 生物 研究 所 研究 员 ,历任 室 主任 、 副 所 长 、 所 长 、 名 誉 所 长 。1981 年 起 兼任 中 国 科技 大 学 生物 学 系 主任 。1979 一 1983 年 兼任 中 国 科学 院 发 育 生物 学 研究 所 所 长 。1980 年 当选 为 中 国 科 学 院 生物) 学 部 委员 〈 院 士 ) 。 他 是 中 国 细胞 生物 学 学 会 主要 发 起 人 之 一 ,1980 一 1983 年 任 首 届 理 事 长 。1995 年 8 月 26 日 因 病 逝世 于 上 海 , 享 年 82 岁 。 庄 孝 俺 的 主要 贡献 可 以 归纳 为 胚胎 诱导 和 豚 胎 表皮 传导 两 个 方面 。 在 胚胎 诱导 方面 ,从 20 世纪 50 年 代 初 到 60 年 代 初 , 他 领导 的 研究 组 从 诱导 物质 和 反 应 系统 两 方面 进行 了 系统 和 深入 的 工作 。 在 诱导 物质 方面 , 从 哺乳 动物 肝脏 提纯 了 一 种 中 胚层 诱导 物质 ( 碱 性 蛋白 质 ) 。 在 把 中 胚层 诱导 物质 (M) 和 神经 诱导 物质 (N) 按 不 同 比例 混合 时 , 观 察 到 诱导 出 的 神经 系统 的 区 域 性 是 由 两 种 诱导 物质 的 相对 比值 决定 的 。 随 着 M : N 中 M 成 分 的 增加 , 诱导 出 的 构造 的 区 域 性 从 前 头 经 后 头 向 躯干 和 尾部 转变 。 中 胚层 诱导 物质 的 作用 还 表现 出 量 的 效应 , 浓度 低 时 诱导 出 腹 方 构造 (血细胞 ), 随 浓度 增加 逐渐 出 现 侧 方 构造 〈 原 肾 ) 和 背 方 构造 ( 痊 索 和 体 节 ) 。 反 应 细胞 方面 , 发 现 外 胚层 细胞 对 诱导 刺激 的 反应 随 发 育 的 进展 而 改 变 , 随 外 豚 层 细胞 的 变 老 , 诱 导出 的 胚胎 构 造 从 背 方 〈 肴 索 、 肌 肉 ) 逐渐 转变 为 侧 方 和 腹 方 构造 (血细胞 )。 这 一 当时 国际 上 领先 的 研究 成 果 获得 了 1978 年 全 国 科 学 大 会 奖 。 在 胚胎 表皮 传导 方面 , 庄 孝 俺 及 其 同事 在 20 世纪 60 年 代 初 期 ,将 割 除 神经 板 后 长 成 的 几 个 无 神经 蝶 晨 豚 胎 和 一 个 正常 胚胎 前 后 嫁 接 在 一 起 ,形成 一 连 串 首尾 相连 的 联 体 , 像 一 列 “ 小 火车 ”。 在 这 样 的 联 体 上 发 现 当 各 节 “车 厢 ” 一 一 无 神经 幼虫 接受 刺激 时 ,刺激 可 通过 非 神经 的 途径 传导 到 “车 头 ” 一 一 正常 幼虫 , 引起 反应 。 这 一 十 分 有 意义 的 现象 , 后 来 经 过 严密 的 实验 分 析 , 证 明 刺 激 是 通过 表 皮 传 导 的 , 说 明 在 胚胎 发 育 的 一 定时 期 胚胎 表皮 具有 传导 刺激 的 能 力 。 后 来 又 与 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 孙 以 安 等 合作 , 结 合 生理 学 方法 证 明 表 皮 传 导 的 电 活动 依赖 于 钠 离子 和 钙 离 子 。 表 皮 细 胞 的 传导 能 力 有 一 个 发 育 过 程 , 并 且 受 相 邻 组 织 的 诱导 影响 产生 。 此 外 , 还 证 明了 表皮 细胞 的 传导 能 力 可 能 与 细胞 表面 的 间隙 连接 有 关 。 这 项 研究 成 果 获 得 中 国 科 学 院 1983 年 重大 科学 成 果 一 等 奖 , 被 国际 学 术 界 称誉 为 一 项 开创 性 研究 。 555 庄 孝 俺 共 发 表 胚胎 学 和 细胞 生物 学 论文 共 40 篇 。 主 持 大 百科 全 书 “ 生 物 卷 ” 中 《 细 胞 学 》 和 《发 育 生 物 学 》 的 撰写 工作 , 并 主 持 翻 译 专著 多 本 。 ( 周 郑 ) 马 世 骏 (Ma Shijun,1915 一 1991) 马 世 骏 , 原 名 马 守 义 , 又 名 马 宜 亭 , 生 态 学 家 , 中 国 科 学 院 学 部 副 主任 、 委 员 , 中 国 科 学 院 动物 研究 所 副 所 长 、 研 究 员 , 欧 洲 生态 科学 院 通 讯 院士 ,中 国生 态 学 会 理事 长 、 名 誉 理事 长 。1915 年 12 月 5 上 日生 于 山东 省 充 州 市 ,1937 年 6 月 北京 大 学 农学 院 生 物 学 系 毕业 , 1949 年 获 美国 犹他 州 州立 大 学 硕士 学 位 。1951 年 获 明 尼 苏 达 大 学 研究 院 哲 学 博士 学 位 后 , 几 经 周折 , 取 道 欧洲 , 于 12 月 底 经 香港 回国 , 任 中 国 科 学 院 上 海 实验 生物 研究 所 副 研 究 员 。1952 年 1 月 奉 调 北京 , 参 加 中 国 科学 院 昆 虫 研究 所 的 筹建 , 并 创建 了 国内 第 一 个 昆虫 生态 学 研究 室 。1952 年 起 , 除 参 加 反 细 菌 战 专家 调查 团 并 荣获 爱国 卫生 运动 委员 会 的 奖励 外 , 先 后 主持 并 参加 了 东亚 飞 蝗 种 群生 态 学 、 蝗 区 的 结构 与 转化 、 粘 虫 的 越冬 与 迁 飞 规律 、 害 虫 种 群 动态 及 综合 防治 理论 等 研究 。 马 世 骏 和 助手 们 提出 了 改造 东 亚 飞 蝗 发 生地 的 理论 、 途 径 及 方法 , 为 我 国 75%% 的 老 蝗 区 改造 成 丰衣足食 的 鱼米之乡 以 及 阐明 粘 虫 越冬 北 界 和 季节 性 南北 往返 迁 飞 规律 做 出 了 重要 贡献 。“ 改 治 结 合 , 根 除 蝗 害 *“ 粘 虫 迁 飞 规律 及 生理 生态 特性 ? 获 1978 年 全 国 科技 大 会 重大 科技 成 果 奖 ,东亚 飞 蝗 生态 、 生 理学 等 的 理论 研究 及 其 在 根治 蝗 害 中 的 意义 ”“ 粘 虫 越冬 迁 飞 规律 ”分 获 1982 年 国家 自然 科学 奖 二 等 奖 和 三 等 奖 。1959 年 出 版 的 《中 国 昆 虫 生态 地 理 概 述 》 是 建国 以 来 有 关中 国 昆 虫 生态 地 理 与 分 布 以 及 昆虫 区 划 的 第 一 本 专著 。1972 年 以 来 , 马 世 验 从 昆 556 虫 生 态 学 研究 扩展 到 系统 生态 学 领域 , 重 点 探讨 了 生态 系统 理论 在 环境 保护 和 工农 业 建 设 中 的 应 用 。1979 年 , 在 中 国 环境 科学 学 会 成 立 大 会 做 的 “环境 系统 理论 的 发 展 和 意 义 ” 学 术 报 告 中 , 提出 了 “生态 系统 工程 ”及 其 定义 , 并 指出 生态 系统 的 整体 、 协 调 、 循 环 、 再 生 是 生态 工程 的 原理 。1984 年 , 马 世 验 将 生态 学 研究 重心 拓展 到 以 人 类 为 中 心 的 人 工 生态 系统 , 提 出 了 “社会 一 经 济 自然 复 合生 态 系统 ”, 并 将 生态 效益 和 经 济 效益 作为 一 切 工农 业 建设 和 城市 建设 的 衡量 指标 。 1987 年 , 马 世 骏 与 李 松 华 主编 的 《中 国 的 农 业 生 态 工程 》 一 书 问世 , 不 仅 介 绍 了 生态 工 程 的 定义 与 原理 等 , 还 推动 了 全 国生 态 农业 的 建设 。 他 先后 发 表 论 文 106 篇 , 专 著 7 册 。 马 世 骏 不 仅 是 我 国 著名 的 生态 学 家 , 也 是 国 际 上 知名 的 生态 学 家 , 他 与 许多 国际 著名 科 学 家 一 道 起 草 了 世界 环境 与 发 展 委员 会 出 版 的 《我 们 共同 的 未 来 》 一 书 。 马 世 验 重视 科 学 队伍 的 建设 ,先后 培养 了 一 批 昆 虫 生态 学 、 生态 科学 和 环境 科学 的 科研 、 教 学 人 才 , 使 之 成 为 有 关 学 科 的 学 术 带 头 人 和 知名 学 者 。 马 世 骏 的 一 生 为 我 国 的 国民 经 济 建设 和 生态 科学 与 环境 科学 事业 , 乃 至 世界 生态 科学 与 环境 科学 的 发 展 做 出 了 杰出 的 贡献 。 ( 陈 永 林 ) 吴征 锁 〈Wn Zhengyi,1916 一 ) 吴征 匀 , 植 物 分 类 及 区 系 地 理学 家 。 原 籍 江 苏 仪征 。1916 年 6 月 13 日 生 于 江西 省 九 江 市 。1937 年 毕业 于 清华 大 学 生物 学 系 , 1940 年 为 清华 大 学 张 景 钱 教 授 的 研究 生 , 因 故 未 毕业 。1942 一 1948 年 任 清 华 大 学 生物 学 系 教 员 、 讲 师 , 并 曾 兼 任 中 国医 学 研究 所 药 用 植物 研究 组 组 长 , 中 法 大 学 、 云 南大 学 讲 师 。1948 一 1949 年 任 北平 军管 会 高 教 处 处 长 , 1952 一 1958 年 任 中国 科 学 院 植物 研究 所 研究 员 、 副 所 长 。1955 年 当选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ) .1958 年 后 任 中 国 科学 院 昆 明 植 物 研究 所 所 长 、 中 国 科学 院 昆 明 分 院 院 长 。1980 年 被 选 为 美国 植物 学 会 通讯 会 员 , 1981 年 任 瑞典 植物 地 理学 会 名 誉 会 员 。1982 年 为 国际 系统 和 进化 生物 学 会 议 国际 委员 会 委员 。 现 任 中国 科 学 院 昆 明 植 物 研 究 所 名 誉 所 长 。 吴征 僧 的 主要 贡献 有 : 1. 植物 分 类 方面 : 他 对 某 些 植物 类 群 的 研究 深入 而 系统 , 发 表 新 属 9 个 新 种 400 个 以 上 .。 主编 了 《中 国 植物 志 》 中 的 唇 形 科 、 天 南星 科 、 旋 花 科 、 茄 科 等 专 册 , 主 编 了 《和 云 南 植物 志 信 《西藏 植物 志 》 和 《云南 种 子 植 物 名 录 》 等 著作 。 2. 植物 区 系 学 方面 : 在 分 类 的 基础 上 , 他 创造 性 地 将 地 理 成 分 和 区 系 发 展 的 历史 成 分 有 机 地 统一 起 来 , 论 证 了 我 国 植物 区 系 的 三 大 组 成 , 提 出 了 北纬 20" 一 40" 间 的 中 国 南 部 、 西 南部 是 古 南大 陆 、 古 北大 陆 和 古 地 中 海 植物 区 系 的 发 生 和 发 展 的 关键 地 区 的 观 点 , 受 到 学 术 界 的 高 度 重视 和 赞誉 。 3, 中 国 植被 方面 , 1956 年 吴征 镁 与 钱 尝 潮 、 陈 昌 笃 共 同 发 表 了 “中 国 植被 类 型 ”, 1960 年 完成 了 《中 国 植被 区 划 》,1980 年 主 编 了 200 万 字 的 《中 国 植 被 ), 全 面 总 结 了 建 国 以 来 的 植被 研究 ,是 一 部 重要 的 科学 资料 。 4. 药 用 植物 方面 : 早年 编著 《 演 南 本 草 图 谱 六 后 来 对 各 地 描述 的 中 草药 作 了 较 全 面 的 整理 和 订正 ,澄清 了 若干 名 、 物 混乱 现象 , 为 我 国 现代 本 草 研究 提供 了 依据 。 5. 植物 资源 开发 利用 方面 : 提出 了 对 于 那些 在 一 定 环 境 条 件 下 形成 的 特有 属 、 种 , 利 用 区 系 起 源 和 种 系 发 展 原理 , 在 寻找 某 些 有 用 物质 的 代替 品 或 新 资源 时 是 可 能 的 。 并 指 出 植物 的 有 用 物质 的 形成 和 植物 种 属 分布 区 的 历史 形成 有 一 定 相关 性 , 这 些 观 点 对 寻找 和 发 掘 植物 资源 有 一 定 的 指导 意义 。 吴征 锁 已 发 表 120 多 篇 论文 , 并 主编 或 编写 了 18 部 学 术 专 著 。 ( 周 ” 郑 ) 王 德 宝 CWang Debao ,1918 一 ) 王 德 宝 , 生 物化 学 家 。1918 年 5 月 7 日 生 于 江苏 省 泰兴 县 。1940 年 毕业 于 中 央 大 学 农业 化 学 系 , 留 校 当 助教 。1946 年 考取 公费 留学 美国 .1949 年 和 1951 年 先后 获 美国 华 感 顿 大 学 硕士 和 美国 西部 保留 地 大 学 博士 学 位 。1951 一 1954 年 , 在 美国 约翰 , 霍 普 金 斯 大 学 从 事 博 士 后 研究 。1954 年 克服 重重 阻 挠 , 绕 道 法 国 回 到 了 祖国 。1955 年 起 在 中 国 科学 院 上 海 生 理 生 化 研究 所 工作 , 1958 年 起 在 中 国 科 学 院 上 海 生 化 研究 所 工作 。1960 年 晋升 为 研究 员 ,1980 年 被 选 为 中 国 科 学 院 (生物 ) 学 部 委员 〈 院 士 ),1992 一 1996 年 当 选 为 中 国 科 学 院 学 部 主席 团 成 员 。 他 是 中 国 生物 化 学 学 会 第 一 、 第 二 届 常 务 理 事 , 美 国 科学 促进 会 会 员 、 约 翰 。 霍 普 金 斯 大 学 学 会 会 员 和 促进 生物 学 医学 研究 中 法 协会 中 方 会 员 。 在 美国 学 习 和 工作 期 间 , 他 对 核酸 代谢 、 辅酶 A 的 结构 和 辅酶 I (NADP+) 的 大 量 酶 促 合 成 等 进行 研究 , 发 现 和 纯化 了 几 个 核酸 代谢 有 关 的 酶 (如 胞 苷 和 脱氧 胞 苷 的 脱 氨 酶 , 腺 苷 、 胞 苷 和 黄 苷 的 核 苷 水 解 酶 , 尿 喀 啶 氧 化 酶 及 脱 磷酸 辅酶 A 磷酸 激酶 等 ) ,证 实 了 辅 酶 A 中 存在 3' 磷 酸 单 酯 , 建 立 了 用 酶 法 从 畏 酶 I (CNAD+) 大 量 制备 辅酶 工 的 通用 方法 , 该 法 在 很 长 一 段 时 间 内 为 世界 各 生化 药 厂 所 采用 。 他 的 上 述 成 果 , 被 写 进 权威 性 的 生化 工具 书 《 酶 学 方法 》 第 二 卷 (1955) 和 第 三 卷 (1957) 中 。 他 于 1955 年 回国 后 即 组 建 中 国 第 一 个 核酸 研究 组 , 并 招收 研究 生 。1961 年 建立 中 557 国 第 一 个 核酸 研究 室 , 广 泛 开 展 对 核酸 代谢 、 核酸 分 离 纯 化 、 核 酸性 质 和 核酸 结构 的 研究 , 取得 了 一 些 可 与 当时 西方 水 乎 相 媲 美的 研究 成 果 , 为 中 国 核酸 研究 奠定 了 基础 。60 年 代 初 , 他 和 同事 们 用 自 溶 法 生产 4 种 5'- 核 糖 核 苷 酸 , 并 在 上 海天 厨 味精 厂 建立 了 中 国 第 一 个 核 苷 酸 车 间 。 这 一 成 果 获 得 了 1978 年 国家 重大 科技 成 果 奖 。1962 年 他 为 新 成 立 的 上 海 科技 大 学 讲授 核酸 专题 课 , 并 编写 了 中 国 第 一 本 核酸 讲义 , 被 国内 各 院 校 广泛 引用 和 参考 。 70 年 代 初 ,我 国 提出 了 “酵母 两 氨 酸 转 移 核糖 核酸 的 人 工 全 合成 ”的 重大 科研 项 目 , 王 德 宝 担 任 该 项 目的 学 术 组 组 长 和 “大 片段 合成 和 总 装 ” 会 战 组 组 长 。 该 研究 是 由 中 国 科学 院 四 个 研究 所 、 一 个 大 学 和 一 个 化 学 试 剂 厂 通过 大 协作 进行 的 。 在 工作 中 , 他 首先 提出 酶 促 合 成 和 化 学 合成 相 结 合 的 战略 思 想 , 并 善于 发 挥 全 体 成 员 的 智慧 和 坚持 科学 的 态度 , 于 1981 年 底 终 于 完成 了 这 一 重大 项 , 合 成 得 到 了 与 天 然 的 酵母 两 氨 酸 转移 核 糖 核酸 完全 相同 的 产物 。 该 成 果 受 到 国际 上 的 重视 并 给 予 一 定 的 评价 , 获 得 了 中 国 科学 院 1984 年 重大 科技 成 果 奖 一 等 奖 .1987 年 国 家 自然 科学 奖 一 等 奖 和 1991 年 陈嘉庚 生命 科学 奖 。 近 一 二 十 年 来 , 他 坚持 转移 核糖 核 酸 结构 与 功能 的 关系 和 修饰 核 苷 酸 的 生物 功 能 等 方面 的 研究 , 使 我 国 在 该 研究 领域 继续 保持 一 定 的 国际 地 位 。 他 在 国内 外 重要 杂志 上 发 表 论文 百 余 篇 , 主 要 编写 了 《核酸 一 一 结构 、 功 能 与 合 成 》 上 、 下 册 〈1986 年 、1987 年 ) 和 《转移 核糖 核酸 一 一 结构 、 功 能 与 合成 》(1995 年 ) 。 1996 年 荣获 香港 “ 何 梁 何 利 基金 “科学 和 技 术 进 步 奖 ”。 ( 祁 国 荣 ) 258 曹 天 多 〈Cao Tianqin ,1920 一 1995) 曹 天 钦 , 生 物化 学 家 ,1920 年 生 于 北平 ( 现 北京 ) 。 原 籍 河北 省 束 鹿 县 。1926 年 人 北 平成 府 小 学 读书 , 1932 年 考 人 燕 京 大 学 附属 中 学 ,1935 年 由 附属 中 学 保送 入 燕 京 大 学 , 专修 化 学 .1941 年 春 , 珍珠 港 事件 爆发 前 夕 , 他 估计 燕 京 大 学 会 遭 封闭 , 因 此 和 一 些 同学 由 上 海 转 开封 、 郑 州 人 内 地 服务 抗战 , 在 陕 西 宝鸡 参加 了 由 路 易 。 英 黎 发 动 和 指导 的 中 国 工 业 合 作 运 动 ( 工 合 ), 任 工业 试验 所 工业 分 析 组 技 士 , 后 到 “ 工 合 ” 兰 州 事务 所 主持 皮革 生产 合作 社 的 技术 和 业务 工作 。1943 年 , 燕 京 大 学 在 成 都 复 校 , 曹 重 返 燕 京 大 学 学 习 , 并 于 1944 年 毕业 , 获 理 学 学 士 学 位 , 随 即 受 中 英 科学 合作 馆 李 约 瑟 博 士 的 邀请 , 赴 重庆 参加 中 英文 化 交流 工作 。 期 间 , 随 李 约 瑟 博 士 旅行 云 、 贵 两 省 , 以 后 又 作为 中 英 科 学 合作 馆 的 主要 成 员 ,并 兼任 李 约 瑟 的 翻译 , 陪同 他 和 他 的 夫人 李 转 旅行 于 中 国 西 北 和 西 南 各 地 。 1946 年 10 月 ,由 于 李 约 瑟 博 士 的 介绍 , 曹 天 钦 获 得 英国 文化 委员 会 的 奖学金 , 赴 英 国 留学 , 先 在 剑桥 大 学 攻读 化 学 ,1948 年 获 学 士 学 位 ; 随后 , 师 从 著名 的 生化 学 家 裴 利 博士 〈(K. Bailey) 研究 蛋白 质 化 学 四 年 , 主 要 从 事 肌肉 蛋白 质 的 物理 化 学 研究 。 他 不 仅 工作 努力 , 学 位 考试 受到 称 为 “荣誉 ”的 好 评 , 而 且 由 于 他 出 色 的 研究 成 果 ,1951 年 被 剑桥 大 学 维尔 基 斯 学 院 选 为 院士 , 这 是 该 院 历史 上 第 一 个 中 国人 获 此 殊荣 。 新 中 国 的 成 立 , 对 曹 天 钦 是 一 个 极 大 的 鼓舞 , 当 时 他 正 准备 赴 美国 哈佛 大 学 著名 的 蛋白 质 物 理化 学 家 P. Doty 实验 室 工 作 , 但 在 时 任 中 国 科学 院 上 海 生理 生化 研究 所 副 所 长 王 应 睐 的 邀请 下 , 他 放弃 了 去 美 计划 , 在 李 约 瑟 博 士 的 帮助 下 , 于 1952 年 10 月 1 目 回 到 上 海 。 曹 天 钦 返 国 后 , 被 聘 为 中 国 科 学 院 生理 生化 研究 所 副 研 究 员 。 他 立即 筹备 实验 室 ,并 开展 了 肌肉 和 蛋白质、 胶原 蛋白 质 和 神经 系统 蛋白 质 等 研究 .1958 年 升 为 研究 员 .1958 年 , 他 和 几 位 青年 科技 人 员 一 起 , 首 先 建议 开展 人 工 合成 胰岛 素 的 研究 , 并 在 其 后 的 三 年 中 是 这 项 研究 的 几 位 领导 人 之 一 。1966 年 他 又 建议 开展 胰岛 素 X 射线 唱 体 衡 射 的 研究 。 1960 年 曹 天 钦 被 任命 为 中 国 科 学 院 生 物化 学 研究 所 副 所 长 , 此 职务 一 直 任 至 1984 年 。 1980 年 曹 天 钦 当 选 为 中 国 科 学 院 学 部 委员 (院士 ), 并 先后 任 学 部 副 主任 、 主 任 。80 年 代 中 期 ,被 任命 为 中 国 科 学 院 上 海 分 院 院 长 。 1983 年 , 他 被 瑞典 皇家 工程 科学 院 选 聘 为 国 外 院士 , 1984 一 1988 年 当选 为 国际 科学 联合 会 (ICSU) 理事 会 理事 、 执 行 局 委员 。 曹 天 钦 在 留学 英国 期 间 的 短 短 几 年 中 , 发 表 了 6 篇 有 关 肌 肉 蛋白 质 的 研究 论文 , 涉 及 当时 所 知 的 与 肌肉 收缩 有 关 的 最 重要 的 几 种 蛋 白质 , 如 原 肌 球 蛋白 、 肌 动 蛋 白 和 肌 球 蛋白 .20 世纪 30 年 代 未 已 经 分 离 到 肌 动 蛋白 和 肌 球 蛋白 的 复合 物 , 并 且 已 知 这 两 类 和 白 质 和 肌肉 收缩 有 关 , 以 后 又 发 现 肌 球 蛋白 具 有 ATP 酶 的 活性 , 这 些 研究 成 果 大 大 促进 了 肌肉 收缩 机 制 的 研究 。 但 当时 对 于 在 肌肉 收 缩 功能 上 最 重要 、 结 构 上 最 复杂 和 含量 最 多 的 一 种 蛋白 质 一 一 肌 球 蛋白 了 解 得 非常 不 够 。 对 于 肌 球 蛋白 存在 有 亚 基 结 构 , 在 1952 年 已 有 很 多 推测 , 但 直到 1953 年 曹 天 钦 发 表 本 “ 肌 球 蛋白 分 子 的 裂解 ”一 文才 得 到 确证 。 他 提出 肌 球 蛋白 存在 有 两 种 亚 基 , 分 子 量 分 别 为 165 000 及 16 000, 后 者 可 以 用 尿素 、 盐 酸 肌 等 去 垢 剂 从 肌 球 蛋白 分 子 中 释放 出 来 , 这 是 当时 提出 的 各 种 亚 基 分 子 量 中 最 为 接近 我 们 目前 所 知 的 肌 球 蛋白 重 链 (20 000) 和 轻 链 《〈16 000) 的 分 子 量 。 分 子 量 16 000 的 小 亚 基 目前 已 被 广泛 称 为 肌 球 蛋白 轻 链 .现在 , 轻 链 在 肌肉 收缩 中 的 重要 调控 作用 已 不 容 置 疑 。 草 天 钦 作 为 肌 球 蛋白 轻 链 的 发 现 者 , 获 得 国际 同行 的 公认 并 被 载 人 史册 。 与 此 同时 , 曹 天 钦 还 从 事 了 对 原 肌 球 蛋 白 的 物理 化 学 性 质 的 研究 。 原 肌 球 蛋白 是 Bailey 在 1946 年 发 现 的 另 一 种 肌肉 蛋白 质 , 由 于 当时 认为 这 一 蛋白 质 在 很 多 性 质 上 和 肌 球 和 蛋白 相似 , 因 此 取 名 为 原 肌 球 蛋 白 , 实 际 上 这 和 肌 球 蛋白 在 结构 、 性 质 和 功能 上 是 完 全 过 蜡 的 两 种 蛋白 质 。 曹 天 钦 对 原 肌 球 蛋 白 的 研究 和 分 析 长 期 以 来 已 被 作为 对 纤维 状 蛋 白质 分 子 物化 性 质 研 究 的 模板 , 无 怪 乎 国际 著名 生物 化 学 家 ,日 本 东京 大 学 名 誉 教授 .前 日 本 国立 生理 学 研究 所 所 长 江 桥 节 郎 教授 在 一 篇 纪念 曹 天 钦 的 文章 中 , 把 草 称 为 “ 原 肌 球 蛋 白 先 生 ”。 曹 天 钦 1952 年 归 国 以 后 开展 肌肉 蛋白 、 神经 系统 蛋白 和 胶原 蛋白 等 研究 。 从 20 世纪 60 年 代 初 开始 , 考虑 到 让 科研 工作 更 好 地 为 国家 经 济 建设 服务 , 曹 天 钦 带 领 他 的 一 些 学 生 和 同事 开始 了 植物 病毒 的 研究 , 以 后 又 开 展 了 植物 类 菌 原 体 方面 的 研究 。 他 不 仅 积极 参与 了 当时 华东 地 区 暴发 的 水 稳 病 毒 病 的 研 究 , 而 且 在 病毒 的 形态 、 外 壳 蛋 白 的 物化 性 质 和 病毒 的 解 离 聚 合 等 方面 进行 了 一 系列 的 研究 , 开 创 了 我 国 植物 病 毒 的 生化 和 分 子 生 物 学 的 研究 。 曹 天 钦 还 参加 对 马 王 堆 古 尸 的 研究 , 获 得 了 贷 有 趣味 的 结果 。 在 此 基础 上 他 提出 了 古 尸 得 以 保存 的 条 件 和 保存 水 平 的 分 析 。 这 种 独辟蹊径 的 研究 方法 , 引 起 当时 正在 对 前 苏联 西伯 利 亚 猛 独 古 尸 研究 的 美 苏 科学 家 的 兴趣 和 重视 。 曹 天 钦 因 病 于 1995 年 1 月 8 日 在 上 海 和 逝 世 , 亭 年 75 岁 。 ( 旨 祖 击 ) 559 钮 经 义 (Niu Jingyi,1920 一 1995) 钮 经 义 , 生物 化 学 家 。1920 年 12 月 26 日 生 于 江苏 省 兴 化 县 。1942 年 毕业 于 昆明 西南 联 大 化 学 系 .。 1942 一 1946 年 任 重 庆 国 立 药 专 助教 ,1946 一 1948 年 任 北 京 清 华 大 学 助教 、 教员 .1948 年 赴 美 国 得 克 萨 斯 大 学 攻读 生物 化 学 ,1953 年 获 哲 学 博士 学 位 。1948 一 1954 年 任 得 克 萨 斯 大 学 生化 所 研究 助教 和 研究 助 理 , 1954 一 1956 年 任 伯克利 加 利 福 尼 亚 大 学 病毒 所 研究 助理 。1956 年 回国 后 历任 中 国 科 学 院 生 理 生 物化 学 研究 所 副 研 究 员 , 中 国 科 学 院 生 物化 学 研究 所 副 研 究 员 、 研 究 员 、 室 副 主任 、 室 主任 。1981 年 当选 为 中 国 科 学 院 (生物 ) 学 部 委员 〈 院 士 ) 。1995 年 在 上 海 逝 世 , 享 年 75 岁 。 钮 经 义 的 主要 研究 领域 为 天 然 有 机 化 学 , 包 括 蛋 白质 和 多 肽 的 结构 分 析 和 化 学 合 成 。1953 年 在 美国 完成 了 题 为 “大 肠 杆菌 的 微量 元 素 营 养 ” 的 博士 论文 。 在 美国 期 间 还 对 烟草 花 叶 病毒 外 壳 蛋 白 亚 基 的 结构 测定 提 出 了 新 见解 , 并 应 用 他 首创 的 部 分 肝 解 和 酶 解 方法 测 出 病毒 不 同 种 属 或 菌株 的 羧 端 排列 次 序 。 他 肯定 了 植物 病毒 颗粒 中 蛋白 质 亚 基 的 存在 ,阐明 了 病毒 外 壳 的 结构 规律 , 同 时 还 更 正 了 当时 搞 错 了 的 几 种 重要 和 蛋白质, 如 核糖 核酸 酶 和 卵 白 蛋白 的 羧 端 结构 。 1958 年 生物 化 学 研究 所 开始 了 人 工 合 成 结晶 牛 胰岛 素 的 研究 , 钮 经 义 是 主要 负责 人 之 一 .他 精心 设计 合成 路 线 , 为 中 国 于 1965 年 在 世界 上 首次 用 化 学 方法 人 工 全 合成 蛋白 质 做 出 了 重大 贡献 . 这 项 成 果 获 得 1982 年 国 家 自然 科学 一 等 奖 。 他 参与 撰写 的 有 关 胰 岛 素 合 成 的 论文 共 20 余 篇 , 得 到 国际 学 术 界 的 高 度 评价 。 他 还 在 具有 重要 临床 及 科研 价值 的 人 胰岛 素 原 C 肽 的 合成 中 做 出 新 的 成 绩 , 并 与 协作 单位 共同 研制 出 放射 免疫 测定 药 箱 , 获 得 1983 年 国家 发 明 奖 二 等 奖 。 多 年 来 560 他 通过 讲学 、 带 研究 生 和 实际 科研 工作 , 培 养 出 一 批 多 肽 化 学 的 优秀 人 才 。 他 曾 访问 过 日 本 、 美 国 和 欧洲 的 一 些 实验 室 ; 多 次 参加 国际 的 多 肽 学 术 讨论 会 , 并 在 中 国 举办 类 似 的 会 议 , 为 促进 科学 交流 做 出 了 贡献 。 〈 祁 国 荣 ) 气 承 鲁 〈Zou Chenglu,1923~- ) 邹 承 鲁 , 生物 化 学 家 .江苏 省 无 锡 县 人 。 1923 年 5 月 17 日 生 于 山东 省 青岛 市 .1945 年 西南 联 大 化 学 系 毕 业 , 1951 年 获得 英国 剑桥 大 学 生物 化 学 博士 学 位 。1951 年 回国 后 , 历 任 中 国 科 学 院 生物 化 学 研究 所 、 生 物 物 理 研 究 所 副 研 究 员 、 研 究 员 、 室 主任 , 生 物 物 理 所 副 所 长 ,生物 大 分 子 国家 重点 实验 室 主任 , 学 部 主席 团委 员 , 生 物 学 部 主任 等 职 。 多 年 来 , 历 任 一 些 国内 外 重要 科学 期 刊 编 委 , 包 括 《 中 国 科 学 》 和 《科学 通报 》 副 主编 , 47zaalytical Biocheatzstjy 及 BiocHzzazica 寻 Biophysica 4cia 编 委 , 美 国 Biochezazstzy 及 F4SFEB ,Journal 顾问 编 委 等 。1981 一 1982 年 曾 应 聘 为 美国 哈佛 大 学 访问 教授 。1986 一 1990 年 间 曾 分 期 担任 美国 国立 健康 研究 院 Fogarty 研究 员 。 邹 承 鲁 是 中 国 科 学 院 院士 , 第 三 世界 科学 院 院士 , 美 国生 物化 学 与 分 子 生物 学 会 荣誉 会 员 。 在 英国 做 研究 生 期 间 , 邹 承 鲁 在 国际 上 最 早 用 蛋白 水 解 酶 部 分 水 解 方法 研究 蛋白 质 结构 功能 关系 ,单独 署名 的 论文 在 英国 发 表 。 首先 发 现 纯化 的 细胞 色素 e 与 在 线粒体 结合 时 的 性 质 的 差异 , 证 明细 胞 色素 b 与 琥珀 酸 脱氧 酶 不 是 同一 物质 。 回 国 后 与 王 应 睐 及 省 静 英 合作 , 纯 化 了 琥珀 酸 脱氧 酶 , 并 发 现 其 辅 基 为 与 蛋白 共 价 结合 的 FAD, 这 是 第 一 个 被 发 现 的 与 蛋白 共 价 结合 的 FAD 辅 基 。 对 呼吸 链 及 其 他 酶 系 进行 的 一 系列 工作 , 为 我 国 酶 学 及 呼吸 链 研 究 芮 定 了 良好 的 基础 。 1958 年 以 后 , 参 加 发 起 人 工 合成 胰岛 素 工 作 , 并 负责 胰岛 素 A 及 B 链 的 拆 合 , 这 项 工 作 的 顺利 完成 确定 了 胰岛 素 合 成 路 线 , 为 胰 岛 素 的 人 工 合成 做 出 了 重大 贡献 。20 世纪 60 年 代 初 , 又 回 到 酶 的 研究 工作 , 所 确立 的 蛋 白质 必需 基 团 的 化 学 修饰 和 活性 丧失 的 定量 关系 公式 , 以 及 确定 必需 基 团 数 的 方法 已 经 为 国际 上 广泛 接受 和 采用 , 并 被 收入 一 些 教 科 书 和 专著 , 其 公式 及 方法 分 别 被 称 为 “分 氏 公 式 ” 和 “ 邹 氏 作 图 法 ”。 接 着 又 提出 酶 作 用 不 可 逆 抑 制 动 力学 的 理论 和 抑制 反应 速度 常数 测定 的 方法 , 经 过 多 年 理论 上 的 发 展 和 实验 验证 , 也 已 经 为 国际 上 普遍 接受 , 方 法 也 得 到 广泛 的 采用 。 20 世纪 ?70 年 代 , 邹 承 鲁 发 现 甘 油 醛 -3- 磷酸 脱 氢 酶 在 活性 部 位 形成 荧光 衍生 物 ; 细 胞 色素 b 的 还 原 表 现 为 三 相 动力 学 过 程 ; 胰 岛 素 A 及 也 链 本 身 具 有 一 定 的 空间 结构 ,在 溶液 中 能 正确 地 相互 配对 , 并 含有 形成 天 然 胰岛 素 正 确 结构 的 信息 。 在 研究 酶 的 空间 结 构 与 其 功能 关系 的 工作 中 , 发 现在 低 浓 度 变 性 剂 存在 下 , 某 些 酶 在 活性 已 大 部 分 赤 失 时 , 还 观察 不 到 酶 分 子 的 任何 构象 变化 , 因 此 得 出 酶 的 活性 部 位 处 于 酶 分 子 的 局 部 区 域 并 且 柔性 较 高 的 结论 。 最 近 又 提出 酶 活性 部 位 的 柔性 为 酶 充分 表现 其 催化 活性 所 必需 , 在 蛋 白质 生物 合成 过 程 中 , 分 子 的 折 释 是 与 合成 同时 进行 的 看 法 。 以 上 这 些 都 是 具有 重大 意 义 的 开创 性 工作 。 这 些 结 论 与 看 法 , 也 已 逐 渐 为 国际 上 所 接受 。 邹 承 鲁 为 我 国生 物 学 界 培养 了 一 大 批 人 才 , 其 中 不 少 现在 已 经 是 国内 外 知名 的 科学 家 .他 在 国内 外 重要 杂志 上 发 表 科 学 论文 200 余 篇 。 由 于 在 生物 化 学 领域 内 的 贡献 ,1989 年 获 陈 嘉 庚 奖 , 1992 年 获 第 三 世界 科学 院 生 物 学 奖 。 人 工 合成 胰岛 素 及 蛋白 质 必 需 基 团 的 化 学 修饰 和 酶 活性 丧失 的 定量 关系 工作 , 分 别 获 第 二 次 和 第 三 次 国家 自然 科学 奖 一 等 奖 。 甘油 醛 -3- 磷 酸 脱氧 酶 活性 部 位 新 荧光 团 的 形成 , 酶 活性 部 位 的 柔性 和 酶 作用 不 可 逆 抑制 动力 学 , 胰岛 素 A 及 了 B 链 含有 形成 完整 分 子 的 结构 信息 等 工作 , 先 后 获 国家 自然 科 学 奖 二 等 奖 三 次 , 中 国 科 学 院 科 技 进 步 和 自 然 科 学 奖 一 等 奖 四 次 。 此 外 还 获得 国家 及 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 三 等 奖 多 次 。 邹 承 鲁 治学 严谨, 知识 面 广 。 他 一 贯 坚 持 科 学 上 的 重大 决策 应 该 充分 听取 科学 家 的 意见 , 科 学 上 的 是 非 只 能 依靠 科学 家 集体 的 评议 , 最 终 只 能 依靠 长 期 科学 实践 的 考验 来 判断 , 坚 决 反对 用 行政 手段 决定 科学 问题 的 是 非 , 或 者 采取 专家 评议 的 形式 , 而 实际 上 仍然 由 行政 领导 决定 。 他 特别 反对 科学 界 的 个 别人 以 浮夸 等 不 正当 的 方式 谋求 名 利 , 认 为 科学 上 的 贡献 , 只 能 靠 从 踏实 的 工作 中 取 得 成 果 , 靠 在 科学 期 刊 上 公开 发 表 论文 , 经 过 国内 外 科学 界 反复 的 实践 , 逐 渐 取 得 国际 上 的 公认 , 绝 不 能 靠 向 领导 作 自 我 宣传 , 或 利用 报纸 及 其 他 新 闻 媒 介 , 谋 求 廉价 的 新 闻 价值 从 而 取得 所 谓 荣 誉 。 近 年 来 他 为 反对 伪 科学 , 反 对 科学 界 个 别人 的 茶 些 违反 科学 道 德 的 行为 进行 了 不 懈 的 斗争 。 ( 赵 康 源 ) 《植物 学 大 辞典 》 Bota7zzy) 由 杜 亚 泉 主 编 的 《植物 学 大 辞典 》, 于 1918 年 2 月 由 商务 印 书馆 出 版 。 编 著 工 作 于 1905 年 开始 ,作者 们 克服 了 许多 困难 , 历 时 12 年 才 得 以 编 成 。 《植物 学 大 辞典 》 全 书 1 700 余 页 , 收 有 植物 名 词 8 980 余 条 , 其 中 包括 西 文 术语 辞 5 880 余 条 , 日 本 假名 标 音 植 物 名 称 4 170 余 条 。 每 种 植物 之 下 列 有 中 文 名 称 、 拉 丁 学 名 、 日 文 名 称 , 形 态 描述 , 产 地 , 有 用途, 中 文 名 561 (4 Daictzozazry oF 别名 的 古籍 考证 等 , 附 有 插图 1 002 幅 。 植物 学 术语 下 附 英 文 、 德 文 。 书 前 列 有 按 笔画 顺 序 排 列 的 汉语 条 文 目 录 ;, 书后 附 有 四 角 号 码 汉语 索引 、 拉 本 学 名 索引 与 日 文学 名 索引 。 《植物 学 大 辞典 ?利用 了 大 量 中 国 古 籍 和 西 文 、 日 文 资料 , 融 会 了 中 国 古 代 科 学 成 就 与 当时 的 外 来 科学 知识 , 是 中 国 植物 学 的 一 部 重要 工具 书 , 对 中 国 植物 学 的 发 展 起 了 积 极 作用 。 ( 薛 攀 稍 ) “金鱼 外 形 的 变异 ”(Variation on External Characters of Ca7asszzs Qz7Ctzl3) 陈 桢 〈1894 一 1957), 男 , 汉 族 , 江 西 铅 山 人 。1925 年 发 表 的 论文 “金鱼 外 形 的 变 异 ”, 对 金鱼 的 体形 、 体 色 、 头 、 眼 、 鼻 隔 、 鳃 盖 、 鳞 片 等 的 各 种 变异 进行 了 描述 , 论 证 了 金鱼 是 在 我 国 宋朝 时 , 由 野生 鲫鱼 经 家 化 形成 的 , 并 提出 获得 性 遗传 观点 不 能 说 明 变 异 的 产生 “突变 论 ” 则 可 解释 部 分 变异 的 产 生 。 该 论文 被 认为 是 研究 金鱼 变异 、 进 化 与 遗传 的 经 典 文献 。1929 年 , 他 用 杂交 分 析 证 明了 金鱼 的 “透明 ”和 “五 花 ” 符 合 备 德 尔 不 完全 显 性 遗传 。 这 是 在 鱼 类 中 首次 证 明了 备 德 尔 遗 传 的 存在 。20 世纪 20 年 代 时 , 备 德 尔 定 律 刚 刚 介绍 到 我 国 , 鱼 类 中 是 否 存在 孟 德尔 遗传 国际 上 亦 无 所 知 。 因 此 , 它 的 研究 工作 受到 国际 上 的 重视 , 美 国 鱼 类 遗传 学 家 Gordon Myron、 日 本 金鱼 遗传 学 家 松井 佳 一 都 赞誉 他 为 鱼 类 遗传 研究 的 先驱 。1934 年 他 又 证 明 金 鱼 的 “ 蓝 色 ”决定 于 一 对 隐 性 基因 , “褐色 ”决定 于 四 对 隐 性 基因 .。 他 还 用 杂交 法 创造 了 不 再 分 离 的 “ 蓝 褐色 ”金鱼 品种 .1954 年 发 表 论 文 “ 金 鱼 家 化 史 与 品种 形成 因素 ”, 说 明 金 鱼 最 初 是 于 宋朝 在 中 国 浙江 杭州 、 嘉 兴 等 地 野生 鲫鱼 中 产生 了 红 黄 色 变 异体 , 以 后 经 过 半 家 化 、 家 化 、 盆 养 和 有 意识 选择 四 562 个 时 期 演变 , 才 形成 众多 的 金鱼 品种 。 在 该 论文 中 , 他 明确 提出 生活 条 件 的 改变 和 人 工 选择 是 金鱼 品种 形成 的 主要 因素 。 该 论文 发 表 后 , 先 后 被 译 为 英文 、 目 文 , 在 国内 外 产 生 了 广泛 的 影响 。 参考 文献 Chen ,C. : Variation on External Characters of Ca7ass125 QU1QtS、Coat. BioL . Zap. Sci 9oc. Chz7za, 1 (1): 1 一 64,1925。 Chen ,C,, Transparencyaiial KGIE Mendelian Inheritance in Goldfish。 Cenetzcs,13: 434 一 452,1929。 Chen ,C. : Inheritance of Blue and Brown colors in Goldfish ,Carasszzs QU7atz3s。,J。, Gezet,24 (]) : 61 一 745 TI934。 陈 桢 : 金鱼 家 化 史 与 品种 形成 因素 ,《 动 物 学 报 》,6 (2): 89 一 116,1954。 ( 李 瑛 ) 《 中 植物 图 谱 》 (CTcozes 尸 /a7zta7rz772 Sz72zCQ7U7T ) 《中 国 植物 图 谱 ;》 是 我 国 第 一 部 现代 植物 图 谱 , 由 胡 先 驻 和 陈 焕 久 合 著 , 分 5 卷 出 版 。 第 一 卷 〈(1927) 和 第 二 卷 (1929) 在 上 海 商 务 印 书馆 印行 ,第 三 卷 (1933)、 第 四 卷 和 第 五 卷 (1937) 改 由 北平 静 生 生物 所 印行 。 每 卷 各 记载 中 国 植物 50 种 , 并 各 附 一 幅 原 大 的 图 版 , 全书 共 记载 250 种 植物 和 250 幅 图 版 。 每 种 植物 有 拉丁 学 名 、 原 始 文献 、 异 名 、 分 布 、 生 态 环境 的 英 、 中 文 介绍 及 中 文 名 称 。 全 书 共 发 表 3 个 新 组 合 ,1 新 属 即 “ 捷 克 木 属 ” Sizojac&ia Hu〈 即 秤 锤 树 属 ) ,2 个 新 种 即 捷 克 木 〈Sirojac&zia zylocarpa Hu, 即 秤 锤 树 ) 和 和 邹 氏 葱 兰 (Zepjpyvraztpes to Hu 前 者 的 属 名 “Sizojac&za” 以 美国 哈佛 大 学 阿诺德 森 林 植 物 学 院 教授 J._ G. Jack 命名 , 后 者 的 种 加 词 kowiz 是 纪念 东南 大 学 农 科 主 任 邹 秉 文 )。 该 书 还 对 福建 柏 Fokienzia Podgzzsiz 、 秤 锤 树 ,Sizojac&ia zy1ocarpa 等 物种 的 濒危 状 态 作 了 记载 。 ( 薛 攀 涯 ) “欧洲 蕨 根 状 荃 组 织 的 起 源 与 发 育 ” (COrigin and Development of Tissues in Rhizome of 已 ierzs Cgzzlz7za ) 本 文系 张 景 钱 于 1927 年 以 英文 发 表 在 Botanical Gazxette 第 83 卷 第 4 期 上 的 一 篇 植 物 解剖 学 的 研究 论文 , 为 张 景 钱 1925 年 在 美 国 芝 加 哥 大 学 博士 学 位 论文 的 一 部 分 。 全 文 详细 地 描述 了 根 状 荃 由 从 状 顶端 细胞 以 两 个 方向 分 裂 出 了 衍生 的 初生 分 生 组 织 , 并 由 此 分 化 出 内 皮层 、 中 柱 鞘 、 韦 皮 部 、 木 质 部 和 不 定 根 的 过 程 。 文 中 着 重 讨论 了 顶端 细 胞 以 两 个 方向 分 裂 并 产生 初生 分 生 组 织 的 特点 及 其 对 形成 欧洲 蕨 根 状 蕉 腹 背 结构 的 影响 .此 外 , 还 纠正 了 过 去 关于 这 类 蕨 组 织 分 化 中 的 一 些 错误 观察 。 本 文 写 作 于 20 世纪 20 年 代 , 当时 植物 科学 正 从 以 系统 发 育 为 中 心 的 研究 逐步 转向 以 个 体 发 育 为 中 心 研究 植物 生命 活动 问 题 。 本 文 代 表 了 当时 根据 植物 个 体 发 育 的 规 律 , 从 生长 锥 开始 追踪 成 熟 组 织 结构 的 植物 解剖 学 的 研究 趋势 和 指导 思想 , 对 该 学 科 的 发 展 有 重要 的 影响 。 ( 朱 激 ) “ 光 变 化 对 光合 速率 的 瞬时 效应 ” (The JImmediate Effect of Change of Light on the Rate of Photosynthesis ) 这 是 当时 任 南开 大 学 教授 的 李 继 侗 在 1929 年 发 表 在 英国 植物 学 期 刊 (4zzals oF Botfazy,Vol, 43,pp587 一 601) 上 的 一 篇 论 文 。 他 在 文章 引言 中 说 , 他 所 讲授 的 植物 生 理学 课程 的 一 个 学 生 〈 即 笑 宏 章 ) 在 1927 年 秋天 用 气泡 计数 法 测定 光 色 对 光合 作用 的 效 应 时 观察 到 一 个 非常 有 趣 的 现象 , 当 有 色 滤 光 片 放 到 光源 和 植物 材料 〈 一 枝 伊 乐 藻 的 茎 ) 之 间 时 , 后 者 瞬时 停止 释放 气泡 。 过 半 分 钟 或 一 分 钟 后 气泡 缓慢 出 现 并 逐渐 增加 至 恒 速 。 当 此 滤 光 片 拿 开 时 气泡 释放 的 速度 突 然 增 加 至 很 高 , 然 后 逐渐 下 降 至 恒 速 。 似 乎 这 有 色 滤 光 片 对 光合 作用 有 一 个 起 始 抑制 效 应 , 而 白光 有 一 个 起 始 促进 效应 。 这 个 事实 立即 被 注意 , 于 是 用 其 他 有 色 滤 光 片 和 其 他 植株 重复 此 实验 , 以 证 实 上 述 观 察 结果 。 因 此 进行 了 较 仔 细 的 多 方面 研究 , 并 发 表 了 此 论文 。 这 个 实验 结果 的 意义 当时 并 没有 被 人 们 所 认识 。 直到 30 年 后 ,英国 的 Blinks 用 更 精确 的 仪器 进行 研究 , 观 察 到 类 似 结果 , 称 之 为 光 色 瞬 变 效应 ,Emerson 用 不 同 波长 光 分 别 和 同时 照射 来 研究 光合 作用 , 发 现 了 双 光 增 益 效应 。 两 者 结合 起 来 , 人 们 从 而 建立 了 光合 作用 中 存在 两 种 光化学 反应 的 概念 , 这 时 French 才 在 综述 文章 中 提 到 李 继 侗 他 们 的 工作 可 以 说 是 发 现 光合 作用 存在 两 种 光 化 学 反应 的 先驱 。 ( 沈 允 钢 ) “蛋白 质变 性 理论 ” Denaturation of Proteins ) 吴 完 在 1931 年 用 英文 发 表 的 关于 蛋白 质变 性 的 论文 Study on Denaturation of Proteins.。 XIII,、A Theory of Denaturation. CjPz7zzese Jozx772QlL or 已 ystology,5 (4) : 321 一 344, 1931。1995 年 在 重 白质 研究 领域 内 国际 上 最 具有 权威 性 的 综述 性 丛书 4Zavazrces zz Proteiz Chemazsijy 第 47 卷 上 重新 刊登 。 该 从 书 还 同时 发 表 了 和 蛋 昌 质 研究 的 老 前 辈 、 美 国 哈佛 大 学 J,T. Edsall 教授 的 文章 “ 吴 宪 与 第 一 个 蛋白 质变 性 理论 ”, 对 吴 宪 的 学 术 成 就 给 予 了 极 高 的 评价 。 当时 , 国 际 上 对 蛋白 质变 性 还 没有 清楚 503 (CStudy on 的 认识 , 往 往 把 变性 与 沉淀 、 聚 集 、 絮 凝 等 现象 混为一谈 。 吴 宪 在 总 结 重 白质 变性 实验 研究 的 基础 上 区 分 了 这 些 现象 , 充 分 讨论 了 变性 作用 的 特点 。 他 认为 变性 作用 具有 如 下 特征 : 1. 可 由 不 同 因素 引 起 ,2. 易于 发 生 ; 3. 分 子 量 不 变 ; 4. 不 发 生化 学 变化 ; 5. 一 般 为 单 分 子 反 应 ; 6. 变性 速度 受 氢 离 子 浓 度 影 响 ; 7. 变性 后 有 酸 碱 结合 能 力 的 变化 ; 8. 变 性 后 较 易 被 胰 和 蛋 白 酶 水 解 ; 9. 抗原 行为 发 生 变化 ; 10. 黏度 发 生变 化 。 随 后 吴 宪 又 讨论 了 天 然 重 白质 的 结构 特征 , 指 出 天 然 蛋 白质 分 子 的 可 结晶 性 、 生 物 学 行为 的 特异 性 和 生命 物质 的 有 组 织 性 ;并 根据 蛋白 质 溶液 的 特征 , 包括 在 水 浴 液 表面 的 分 散 、 表 面 张力 、 超 离 心 沉 降 时 的 摩擦 系数 、 流 动 双 折射 等 物理 性 质 , 指 出 天 然 的 可 溶性 蛋白 质 分 子 具 有 由 次 级 键 所 维系 的 紧密 的 晶 态 分 子 结构 , 但 易 为 各 种 物理 或 化 学 的 力量 所 破坏 。 变 性 是 天 然 蛋白 的 无 序 化 , 由 有 序 的 紧密 结构 转变 为 无 序 的 、 散 漫 的 、 可 运动 的 开放 性 的 链 状 分 子 。 他 在 论文 的 中 文摘 要 中 写 道 ,天 然 蛋白 质 之 分 子 , 因 环境 种 种 之 关系 , 从 有 程序 而 坚 密 之 构造 , 变 为 无 程序 而 散漫 之 构造 , 是 为 变 性 作用 .” 应 该 指出 , 在 1931 年 , 蛋白 质 中 的 肽 键 结构 尚 未 被 普遍 接受 , 最 早 的 蛋白 质 结 唱 才 不 过 刚刚 完成 , 吴 完 提 出 了 和 蛋白 质变 性 理论 ,在 思想 上 是 超前 于 他 所 处 的 时 代 的 .这 就 是 他 的 理论 在 世界 范围 内 被 广泛 接受 , 他 的 论文 在 半 个 多 世纪 后 仍然 值得 重新 发 表 的 原因 。 吴 宪 的 变性 理论 仍然 是 当前 国际 上 重 白质 变性 和 蛋 白 质 折 故 研究 的 基础 。 重 白质 变性 理论 是 中 国 吴 宪 的 首创 。 ( 王 志 珍 ) 《动物 学 大 辞典 》 Zoology) 《动物 学 大 辞典 》 初 版 和 缩 印 本 初版 , 先 564 (4 Dictzoza7zy oF 后 于 1932 年 10 月 和 1933 年 6 月 由 商务 印 书 馆 出 版 发 行 。 主 负责 人 是 杜 就 田 。 《动物 学 大 辞典 》 的 卷 帷 远 超过 《植物 学 大 辞典 》, 正 编 达 2 635 页 , 收录 动物 名 称 与 动 物 学 术语 一 万 余 条 。 这 些 名 称 、 术 语 以 中 文 为 主 , 并 列 以 西 文 和 日 文 , 附 有 解释 和 图 谱 。 正 编 前 有 凡 例 、 动 物 学 术语 图 解 、 动 物 界 概 略 、 动 物 分 类 学 条 目 、 动 物 命名 概 说 、 地 质 系统 年 代 对 照 表 等 。 正 编 后 有 西 文 索引 、 晶 本 假名 索引 、 汉 文 四 角 号 码 索 引 等 。 它 同 《植物 学 大 辞典 》 一 样 被 认为 是 科学 界 的 巨 著 , 在 介绍 外 来 动物 学 知识 , 促 进 近 现 代 动 物 学 在 中 国 的 发 展 方面 , 具 有 重要 的 历史 ( 薛 攀 泉 ) 《华北 乌 类 志 》 (CTmpe B7acAhyz7Q C7zStQcea o 太 Noxztmn Chzza) 作者 沈 嘉 瑞 , 1932 年 由 北平 静 生 生物 调 查 所 出 版 。 是 我 国 无 脊椎 动物 甲壳 类 的 第 一 本 专著 , 为 我 国 填补 了 艇 类 分 类 学 研究 的 空 白 , 并 黄 定 了 坚实 的 研究 基础 。 作 者 亲自 于 1929~1931 年 , 沿 华北 海岸 , 北 起 辽东 半岛 南 至 山东 半岛 , 包括 辽东 湾 、 渤 海湾 的 海区 , 采集 了 大 量 的 狠 类 标本 。 经 分 析 、 鉴 定 , 共 描述 记载 了 68 种 稻 类 , 其 中 约 10 个 新 种 , 分 隶 于 37 属 , 16 科 。 每 种 均 附 有 详细 的 文献 引 证 , 扼 要 的 鉴别 特征 , 详 尽 的 形态 描述 及 产 地 , 并 有 精确 的 插图 和 整体 图 版 。 这 是 我 国 第 一 本 息 类 学 研究 专著 , 也 是 印度 西 太平 洋 区 艇 类 研究 划时代 作品 ,为 20 世纪 30 年 代 突 出 的 分 类 学 著作 。 该 书 一 出 版 便 在 国内 外 引 起 极 大 的 反响 , 成 为 这 个 领域 内 主要 的 参考 书 之 一 , 发 行 面 极 广 , 直至 20 世纪 80 年 代 , 仍 有 国外 学 者 向 国内 索 购 该 书 。 ( 戴 爱 云 ) 《中 国 昆 虫 名 录 》 (CCatalogaws 77asectozrz772 ,9z72E72322772 ) 《中 国 昆虫 名 录 》 由 胡 经 甫 教授 编著 , 1935 一 1936 年 在 北平 定期 出 版 , 共 6 卷 。 收 集 的 种 类 截止 于 1933 年 , 大 约 19 000 种 , 隶 属于 24 个 目 。 本 名 录 提 供 了 不 同 目 、 科 及 种 的 重要 文献 名 录 , 每 种 具有 同 物 异 名 的 引证 以 及 在 中 国 的 分 布点 和 一 般 的 分 布 范围 ;每 个 目 或 科 后 提供 了 属 、 种 及 其 同 物 异 名 的 索 引 ;, 并 且 在 每 卷 末 提 供 了 本 卷 记 述 的 所 有 属 及 其 同 物 异 名 的 索引 。 关 于 名 录 中 种 类 的 系 统 排 列 , 由 于 不 同 专家 对 不 同类 群 或 目的 系 统 分 类 存在 不 同 的 意见 , 因 此 有 关 异 议 在 文 中 适当 位 置 均 加 有 脚注 。 《中 国 昆 虫 名 录 》 是 当时 昆虫 学 界 的 巨 著 , 是 当时 最 全 面 、 记 述 种 类 最 多 的 昆虫 名 录 , 其 重要 意义 不 仅仅 在 于 系统 总 结 和 整理 了 1933 年 以 前 中 国 分 布 的 昆虫 种 类 , 而 且 对 近代 中 国 昆 虫 形态 学 、 昆 虫 分 类 学 、 昆 虫 生 态 学 及 生物 防治 等 方面 的 研究 工作 起 到 了 很 大 的 推动 作用 。 ( 张 广 学 “ 乔 格 侠 ) 《河北 乌 类 志 》 忆 7rovzzzce) 志 是 目前 研究 我 国 河北 鸟 类 的 比较 完 整 的 专著 。 由 寿 振 黄 先 生 编著 ,1936 年 刊登 在 Zoo1ogia Sizica B 系 第 15 卷 上 , 由 静 生 生 物 调查 所 印行 , 全文 为 英文 。 本 志 是 在 10 年 野外 考察 的 基础 上 , 综 合 早期 文献 编纂 而 成 的 , 共 记述 了 我 国 河北 省 〈 不 含 原 察 哈 尔 省 ) 分 布 的 鸟 类 18 目 67 科 246 属 416 种 。 在 总 论 中 还 对 河北 省 的 地 理 、 植 被 、 气 候 以 至 节气 都 作 了 简要 介绍 。 在 各 论 中 记述 了 每 种 的 学 名 、 中 文 名 、 俗 名 、 英 文 名 、 形 态 特征 、 量 衡 度 、 栖 息 环 境 、 分 布 等 , 并 对 迁徙 类 型 进行 了 初步 分 析 .。 本 志 附 有 地 图 1 幅 , 乌 类 插 (THhe Bizzras o 五 epe; 图 506 幅 〈 多 为 头 、 脚 的 特征 图 ) , 还 包括 乌 类 梨 卵 、 栖 息 环 境 的 图 版 共 25 版 。 本 志 整 理 总 结 了 以 往 的 科学 资料 , 对 以 后 进一步 研究 河北 乌 类 有 重要 的 参考 价值 。 ( 徐 延 蒜 ) “迷走 神经 与 大 脑 垂 体 后 叶 之 反射 ”(A Vagus-post-Pituitary Reflex) 这 是 张 锡 钧 领导 组 织 当 时 北平 协和 医学 院 生理 学 系 林 可 胜 、 贾 国 藩 、 徐 庆 祥 、 谢 维 铬 、 吕 运 明 、 王 志 均 、 汪 莹 仁 、 黄 仁 若 、 碱 玉 丛 等 参加 研究 所 发 表 的 系列 文章 , 共 包括 九 篇 , 即 :“ 加 压 之 成 分 “增进 血糖 之 作 用 ”“ 刺 激 子 宫 素 之 成 分 “反射 弧 束 道 之 勘定 附 视 丘 下 部 交感 性 加 压 机 能 之 检讨 ” “大 脑 垂体 后 叶 之 分 泌 细 胞 >“ 空 竭 与 复原 之 现象 "“ 兰 椎 动物 未 加 依 色 林 (eserine) 之 迷 走神 经 之 反应 “利尿 之 功效 “、“ 迷 走 视 上 东 之 地 位 概况 ”。 这 九 篇 文章 都 陆续 刊登 在 1937 一 1940 年 的 (中 国生 理学 杂志 》(Chazrnese Joxrmaal of Physiology) 上 ,全 文 以 英文 发 表 , 有 中 文摘 要 。 按照 20 世纪 30 年 代 的 传统 认识 , 脑 垂 体 是 独立 于 神经 系统 之 外 起 作用 的 内 分 沁 组 织 , 而 且 刺激 迷走 神经 干 或 静脉 注射 乙酰 胆 碱 有 降 压 作用 。 但 张 锡 钧 发 现 刺 激 迷走 神经 中 枢 端 有 升 压 反应 。 他 抓 住 这 一 现象 展开 了 这 一 研究 。 在 “迷走 神经 与 大 脑 垂体 后 叶 之 反射 ”的 文章 中 首先 提出 了 “迷走 神经 一 垂 体 后 叶 反 射 ”的 学 说 。 他 们 所 用 的 实验 方法 是 将 犬 麻醉 后 , 分 离 出 颈 动 脉 、 颈 静脉 和 迷 走神 经 , 然 后 用 老虎 钳 把 颈 部 夹 紧 , 使 脑 部 与 躯干 部 断绝 联系 , 仅 留 两 对 血管 与 身体 各 部 相通 。 再 把 迷走 神经 从 颈 部 切断 , 然 后 用 电 刺 激 其 向 脑 的 一 端 。 发 现 刺激 迷走 神经 所 引起 的 血压 升 高 较为 缓慢 而 且 历时 较 长 , 和 注射 后 垂体 素 后 之 反应 相似 , 与 注射 骨 上 腺 5695 素 的 不 同 . 切 除 骨 上 腺 后 动物 仍 有 升 压 反应 。 摘除 脑 垂 体 , 则 此 升 压 反 应 不 能 产生 。 这 是 最 重要 的 证 据 , 这 说 明 血 压 的 升 高 是 垂体 后 叶 释 放 分 刻 物 的 结果 。 他 们 又 以 组 织 学 的 方 法 证 明 刺 激 迷 走神 经 时 垂体 后 叶 细胞 细胞 体 膨大 , 细 胞 体内 颗粒 丧失 或 减少 , 细 胞 的 “长 突起 ”失落 。 他 们 进一步 证 明 , 刺 激 迷 走 神经 向 中 枢 端 还 能 引起 猫 血糖 浓度 升 高 、 未 生育 过 的 狗 子宫 收缩 , 以 及 抗 利 尿 效 应 。 这 些 都 是 已 知 大 脑 垂体 后 叶 内 分 记 的 作用 。 他 们 又 发 现 迷走 神经 经 多 次 刺激 , 血 压 升 高 反 应 的 程度 逐渐 降低 ,如 给 以 一 定时 间 的 休息 , 则 反应 重 见 加 强 。 说 明 前 者 代表 垂体 后 叶 分 变 的 空 竭 , 后 者 则 为 分 弯 的 复原 。 他 们 认为 迷走 神经 一 垂体 后 叶 反 射 的 中 枢 在 下 丘脑 的 视 束 上 区 , 并 假定 有 一 传人 纤维 自 迷走 神经 分 支 进入 , 视 束 上 区 有 传 出 纤维 到 垂体 后 叶 , 以 控制 后 叶 的 分 泌 。 这 一 系列 工作 无 可 辩驳 地 证 明 “ 迷 走神 经 一 垂体 后 叶 反 射 ”学 说 的 正确 , 证 明了 脑 垂体 这 一 内 分 谈 组 织 是 受 神 经 系统 支配 的 。 这 一 学 说 发 表 后 得 到 各 国 许 多 研究 者 的 重视 和 支持 ,被 认为 是 生理 学 上 的 一 项 重大 进展 。 ( 周 郑 ) 《 中 国 树 木 分 类 学 》 (CTZLzustzated Mazazal o 太 CHAz7zzese 了 T7ees CC ,SA7rUBDS) 本 书 系 作 者 陈 嵘 应 中 华农 学 会 丛书 编辑 委员 会 之 约 , 将 近 20 年 来 所 搜集 的 资料 充实 整理 而 成 的 , 1937 年 由 南京 京华 书馆 印刷 出 版 ,1953 年 7 月 ,作者 增加 69 个 树种 , 续 成 补 编 , 由 中 国 图 书 发 行 公司 南京 分 公司 重印 ; 1957 年 作者 修订 本 书 时 又 增加 了 我 国 亚 热 带 特产 用 材 和 经 济 树种 , 有 关 水 土 保持 和 盐 碱 地 树种 155 种 等 内 容 .。 《中国 树 木 分 类 学 》 分 前 编 、 正 编 、 附 录 及 补 编 各 部 分 , 正 编 为 全 书 主体 , 共 记 载 我 国 树木 2 550 种 ,记述 111 566 科 550 属 的 形态 特征 及 其 分 属 分 种 检索 表 , 其 中 包括 有 重要 经 济 价值 的 用 材 、 纤 维 、 油 料 、 果 树 、 花 木 、 药 用 、 工 业 原 料 以 及 保持 水 土 等 方面 的 树种 ;此 外 , 还 记载 一 些 从 国 外 引入 栽培 的 重要 树种 。 本 书 的 每 一 树种 均 列 有 拉丁 学 名 、 通 用 中 名 、 地 区 俗名 及 英文 名 称 ; 对 树木 形态 , 如 蔡 、 树 皮 、 叶 、 花 序 、 花 、 果 、 种 子 以 及 花期 、 果 期 均 有 描述 记载 , 并 介绍 其 产地 和 经 济 价值 ,文字 简明 扼要 , 通 俗 易 懂 ; 全书 还 附 有 插图 1 165 幅 。 本 书 为 中 国 树木 分 类 学 及 植物 分 类 学 最 早 的 科学 巨著 。 几 十 年 来 , 成 为 大 专 院 校 生 物 学 系 及 林学 专业 的 重要 教学 参考 书 , 为 农 业 、 园 艺 、 园 林 绿 化 、 工 业 、 医 药 等 方面 提 供 了 重要 参考 资料 , 是 一 部 很 有 影响 的 学 术 著作 。 (洪涛 ) “水 龙骨 科 的 自然 分 类 ” Classification of the Family Polypodiaceae ) 这 是 秦 仁 昌 1940 年 发 表 在 《中 山大 学 学 报 》 第 5 卷 第 4 期 上 的 一 篇 蕨 类 学 论文 。 在 这 以 前 , 英国 W. J. Hooker 系统 一 直 统 治 着 世界 蕨 类 植物 分 类 学 界 。 在 Hooker ( 虎 克 ) 系 统 中 , 水 龙骨 科 包 含 了 200 多 个 属 , 占 真 蕨 类 植物 85%% 的 种 类 , 是 一 个 很 不 自然 而 庞杂 的 混合 体 。 作 者 在 研究 了 捷克 斯 洛 伐 克 普 莱 氏 (Presl) 系统 及 法 国 蕨 类 植物 形态 学 家 鲍 尔 (Baower ) 的 专著 The Ferns 以 及 C. Christensen 的 系统 之 后 , 根据 外 部 形态 和 内 部 结构 , 将 传统 的 水 龙骨 科 分 裂 为 33 科 、249 属 , 分 属于 5 条 谱系 线 , 勾画 出 彼此 间 可 能 的 演化 关系 。 其 中 , 水 龙骨 科 仅 限于 内 部 结构 较 进 化 的 一 群 。 这 是 近代 蕨 类 植物 系统 分 类 学 上 的 一 个 重大 突破 , 它 引起 当时 国际 茧 类 学 界 的 重视 和 争论 。 随 着 许多 相关 学 科 的 不 断 发 展 ,新 的 蕨 类 植物 系统 不 断 出 现 和 改进 , (On Natural 秦 的 一 些 观 点 也 逐渐 被 同行 所 接受 。 如 原先 反对 他 的 美国 著名 蕨 类 学 家 下 。B,' 科普 兰 特 在 他 的 巨著 《 真 茧 属 志 》(1947) 中 部 分 采 纳 了 秦 的 观点 , 并 在 序言 中 写 上 “在 极端 困 难 的 条 件 下 , 秦 不 知 疲乏 地 为 中 国 在 科学 的 进步 中 赢得 了 一 个 新 的 地 位 ”这 一 系统 在 翌 年 获 荷 印 隆 福 氏 生 物 学 奖 。 随 后 , 经 过 数 十 年 的 野外 考察 和 室内 研究 , 结 合 有 关 学 科 的 成 果 , 秦 于 1953 年 提出 了 第 一 个 中 国 蕨 类 植 物 分 类 系统 , 并 于 1978 年 完善 了 这 一 系统 , 为 全 国 各 标本 馆 所 采用 , 他 的 观点 不 同 程度 地 被 国际 蕨 类 学 界 所 赞同 。 (和 邢 公 侠 ) “ 活 细 胞 吸水 的 热力 学 处 理 ” (Thermodynamic Formation of the Water Relations in an Isolated Living Cell) 汤 佩 松 与 理论 物理 学 家 王 竹 溪 在 20 世 纪 40 年 代 合 作 进行 关于 植物 细胞 内 水 分 运 动机 理 的 研究 。 他 们 共同 合作 的 “ 活 细胞 吸 水 的 热力 学 处 理 ” 这 篇 文章 意义 重大 , 因 为 在 植物 生理 学 家 中 , 对 于 水 分 如 何 进出 植物 细胞 一 直 是 用 压力 来 说 明 的 , 而 不 是 用 热力 学 函数 来 说 明 , 所 以 在 研究 工作 和 教学 工作 中 遇 到 许多 困难 .西方 的 学 者 于 20 世纪 60 年 代 才 意识 到 这 一 问题 , 并 做 了 改正 , 这 就 是 现在 通用 的 细胞 水 势 这 一 概念 。 然 而 汤 佩 松 和 王 竹 溪 却 比 他 们 早 20 多 年 就 已 解决 了 这 个 问题 。 所 以 美国 的 水 分 生理 学 权威 克 莱 墨 尔 〈(P. J._ Kramer) 在 1985 年 写 道 :“20 年 后 的 今天 , 当 人 们 早已 讨论 并 认为 已 经 在 1960 年 解决 了 这 个 问题 后 方 发 现 了 这 篇 论 交汇 晤 记 希望 本 文献 能 …… 了 弥补 我 们 对 汤 和 王 关于 细胞 水 分 热力 学 的 先驱 性 论文 的 长 期 忽视 的 遗憾 .” 汤 佩 松 和 王 竹 溪 的 论文 于 1941 年 发 表 于 美国 的 《物理 化 学 学 报 》 可 能 当时 没有 受到 植物 生理 学 家 的 注意 。 应 该 说 , 对 植物 细胞 水 分 关系 的 热力 学 解释 是 由 我 国 的 植物 生理 学 家 汤 佩 松 首 先 发 现 的 。 ( 匡 廷 云 梁 巍 ) “ 异 色 标 虫 色 斑 遗 传 中 的 藤 镶 显 性 ” 《Mosalc Dominance in the Inheritance of Color Patterns in the Lady-Bird Beetle, 殉 a7zmazozza QZy7zCZS ) 亚洲 异 色 杜 虫 〈 五 armoxzza azyridis) 是 蚜虫 的 天 敌 。 这 种 昆虫 的 鞘翅 底 色 是 黄色 的 , 底 色 上 有 黑色 的 斑点 或 条 纹 组 成 黄 黑 相间 的 图 案 。 划 翅 上 的 色 斑 图 案 有 很 多 变异 。 变 异 的 类 型 是 分 类 学 家 和 遗传 进化 学 家 研究 的 对 象 。 目 前 , 已 根据 不 同 的 色 斑 图 案 把 异 色 飘 虫 分 成 105 个 变种 , 而 且 调 查 统计 了 不 同色 斑 类 型 的 地 方 分 布 频率 , 进 行 群体 遗传 学 和 进化 研究 。 谈 家 桢 从 20 世纪 30 年 代 以 后 从 事 际 虫 研究 , 发 现 了 异 色 球 虫 色 斑 变异 的 地 理 分 布 规律 , 即 不 同类 型 出 现 的 频率 随地 理 纬 度 的 变化 而 改变 ;黑色 斑纹 既 受 基因 决定 , 也 受 环境 条 件 特别 是 晴 期 温度 的 影响 , 并 通过 杂 交 试 验证 明 异 色 球 虫 的 色 斑 类 型 由 复 等 位 基 因 控 制 , 遵 循 备 德 尔 遗 传 规律 。 1944 年 春 , 谈 家 桢 在 贵州 湄 潭 唐 家 祠 堂 观察 球 虫 杂交 后 代 时 , 发 现在 球 虫 闲 翅 的 黄 黑色 斑 的 图 案 中 , 杂 种 双亲 的 黑色 部 分 都 显 现 出 来 , 相 同 的 部 分 重 麦 在 一 起 , 黄 色 则 被 黑色 掩盖 了 。 他 把 这 些 以 前 从 未 观察 到 的 现 象 告 诉 了 贝 时 璋 。 贝 时 璋 建议 称 此 现象 为 能 镶 显 性 (Mosaic dominance) 。1946 年 谈 家 桢 在 美国 杂志 Cenetics 上 发 表 了 “ 异 色 球 虫 五 . azyrzidis 色 斑 遗传 中 的 舱 镰 显 性 ”, 提 出 鞘翅 色 斑 遗传 至 少 受 30 多 个 复 等 位 基因 控制 , 色 斑 的 图 案 的 变异 实际 上 是 舱 镶 杂 人 合体, 即 一 个 等 位 基因 影响 身体 的 一 部 分 性 状 , 另 一 个 等 位 基因 则 影响 身体 的 另 一 部 分 性 状 ; 在 杂 567 合体 中 , 两 个 等 位 基因 所 控制 的 性 状 都 呈 显 性 表现 出 来 ,性 状 的 相同 部 分 则 重 释 在 一 起 。 于 是 出 现 了 府 镶 显 性 现象 。 艇 镰 显 性 的 发 现 及 其 遗传 规律 的 探索 , 丰富 了 对 生物 体 性 状 和 遗传 方式 的 认识 , 对 遗 传 学 的 发 展 做 出 了 重大 贡献 。 ( 赵 寿 元 ) “ 猴 运 动 皮 层 内 肌肉 部 位 代表 性 ” (Topographical Representation of Muscles in Motor Cortex of Monkeys) 张 香 桐 在 耶鲁 大 学 攻读 博士 学 位 期 间 , 作为 第 一 作者 发 表 的 “ 猴 运 动 皮层 内 肌肉 部 位 代表 性 ”的 论文 , 澄 清 了 一 个 长 期 以 来 争 论 不 休 的 重要 问题 , 即 在 运动 皮层 中 所 代表 的 究竟 是 运动 还 是 肌肉 ? 一 种 意见 认为 , 在 运动 皮层 中 各 块 肌肉 都 有 互相 分 开 的 代表 区 , 刺 激 运动 皮层 的 一 个 点 会 引起 某 一 块 肌 肉 收缩 。 但 支持 这 一 观点 的 研究 工作 都 是 在 刺激 运动 皮层 时 观察 关节 的 运动 , 再 从 关节 运动 来 推断 肌肉 的 收缩 , 或 在 皮肤 外 记录 肌 肉 收缩 引起 的 肌 电 。 这 些 实验 方法 都 难以 清 楚 地 确定 是 否 只 有 一 块 肌肉 在 收缩 , 因 而 不 能 完全 使 人 信服 。 另 一 些 人 则 主张 , 在 运动 皮层 中 所 代表 的 是 运动 而 不 是 肌肉 , 认 为 管 理 各 块 肌肉 的 皮层 输出 神经 元 是 在 皮层 中 均 匀 而 互相 混杂 地 分 布 的 , 不 存在 各 自 独 立 的 各 块 肌肉 的 代表 区 。 针 对 这 一 争论 , 张 香 桐 和 T. C. Ruch、A. A. Ward 将 支配 中 关节 的 8 块 肌肉 分 离 出 来 , 在 刺激 运动 皮层 的 同 时 分 别 记 录 这 些 肌 肉 的 收缩 反应 .他 们 证 明 , 每 块 肌 肉 都 有 自己 的 皮层 代表 区 , 各 代表 区 的 中 心 区 互 不 重奏, 但 代表 区 的 周边 区 则 与 其 他 肌肉 的 代表 区 互相 重 春 。 这 一 创造 性 的 研究 否定 了 皮层 输出 神经 元 均匀 分 布 的 假 设 , 同 时 也 肯定 各 肌肉 代表 区 之 间 有 相当 程 度 的 重 春 , 深 化 了 对 运动 皮层 功能 组 构 的 了 568 解 , 因 此 被 公认 为 是 这 一 领域 的 经 典 工作 之 一 , 经 常 被 有 关 文 献 和 教科 书 引用 。1989 年 美国 出 版 的 《神经 科学 百科 全 书 》 (Encyclopeaia o Nez7zosciezce), 因 张 香 桐 的 这 一 工作 而 将 他 收入 该 书 编辑 的 “公元 前 300 年 至 公元 1950 年 间 对 神经 科学 进展 有 贡献 的 人 物 简 介 ” 内 。 ( 吴 建 屏 ) “ 马 先 世 属 的 一 个 新 系统 ” System of Peazczxlarzs) 这 是 植物 分 类 学 家 钟 补 求教 授 在 研究 全 世界 的 植物 标本 , 查 阅 大 量 文献 , 分 析 前 人 各 个 系统 的 基础 上 建立 的 玄 参 科 马 先 项 属 植 物 的 一 个 新 的 分 类 系统 , 发 表 于 《植物 分 类 学 报 》 第 4 卷 (1955 年 10 月 ) (I)、 第 5 着 (1956) ( 续 工 工 ) 和 第 10 卷 (1961) 〈 续 中 SEE 随 着 达尔 文 的 《物种 起 源 》 问 世 , 进 化 论 逐 渐 深 入 人 心 , 生 物 学 家 不 断 努 力 , 探 求 反映 生物 进化 的 分 类 系统 。 玄 参 科 的 马 先 项 属 是 一 个 特大 属 , 有 600 多 种 , 广泛 分 布 于 北 半球 的 温带 地 区 ,尤其 集中 于 喜马拉雅 山区 。 我 国有 350 种 , 是 我 国 西部 高 山 草 甸 中 极为 常见 的 植物 。 在 钟 补 求 之 前 , 已 至 少 有 9 个 分 类 系统 .。 钟 补 求 于 1948 年 开始 研究 马先蒿 属 植物 。 他 在 英国 Kevw 皇家 植物 园 、 爱 丁 堡 皇 家 植物 园 标 本 馆 和 巴黎 自然 博物 馆 研 究 了 全 部 马 先 项 属 标 本 , 查 阅 了 大 量 文献 , 研 究 了 该 属 的 研究 历史 ,剖析 了 各 个 系统 的 优 缺点 , 1951 年 至 1952 年 又 亲 赴 西藏 ,仔细 观察 大 量 活 标本 。 前 人 的 系统 中 除 李 惠 林 的 之 外 , 全 是 仅仅 依据 形态 的 表面 相似 性 , 他 们 的 系统 都 是 “ 横 ” 的 系统 , 未 能 揭示 植物 间 的 进化 关系 。 而 李惠 林 的 系统 虽然 揭示 了 部 分 “ 直 ” 的 进化 关系 , 但 对 叶 和 体态 的 认识 上 还 是 “ 横 ” 的 。 钟 补 求 在 深入 分 析 各 种 形态 性 (A New 状 和 地 理 分 布 的 基础 上 , 识 别 出 马 先 蒿 属 植 物 花 冠 的 两 种 基本 类 型 和 花冠 分 别 在 不 同 进 化 线 上 从 无 齿 型 经 由 有 齿 型 、 有 史 型 向 长 管 型 进化 的 趋势 , 并 在 此 基础 上 建立 了 他 的 新 系统 。 这 一 新 系统 揭示 了 马 先 项 属 各 植物 类 群 之 间 的 进化 关系 , 即 系统 发 育 关 系 。 钟 补 求 对 马 先 芍 属 的 系统 发 育 研究 不 仅 在 国内 是 开拓 性 的 研究 , 其 研究 的 深度 、 广 度 和 学 术 上 的 新 见解 在 世界 上 也 甚 罕见 。 为 此 , 钟 补 求 获得 了 1956 年 我 国 首 次 颁布 的 自 然 科 学 奖 二 等 奖 〈 当 年 仅 有 3 个 一 等 奖 , 5 个 二 等 奖 ) 。 在 钟 补 求 1981 年 谢世 之 时 , 英国 的 Kew 皇家 植物 园 发 来 啼 电 , 称 钟 补 求 为 “ 世 界 马先蒿 属 权威 ”。 〈 洪 德 元 ) 《 背 椎 动物 的 演化 》 Tezrteprate) 杨 钟 健 是 中 国 古 兰 椎 动物 与 古人 类 学 的 纲 基 人 , 他 的 专著 《 状 椎 动物 的 演化 》 是 我 国 首部 全 面 系 统 阑 述 古 肴 椎 动物 与 古人 类 学 的 著作 , 由 科学 出 版 社 于 1955 年 2 月 在 北京 出 版 。 全 书 分 为 三 篇 。 上 篇 , 亦 叫做 通论 , 是 介绍 有 关 古 生物 学 , 特 别 着 重 于 古 关 椎 动物 学 的 一 些 知识 .诸如 古生物 学 的 发 展 历史 ,化 石 , 特 别 是 状 椎 动物 化 石 的 生成 、 保 存 与 采 集 , 地 质 年 代 与 年 代 的 对 比 , 动物 的 分 类 , 陆 生动 物 与 水 生动 物 的 分 布 等 .通过 这 一 篇 ,使 读者 了 解 古生物 学 研究 的 目的 性 和 一 些 工作 或 研究 方法 。 中 篇 和 下 篇 主要 是 分 论 。 中 篇 讲述 了 兰 椎 动物 的 特性 与 一 般 构 造 , 以 及 从 原始 的 关 椎 动物 到 鸟 类 与 似 哺乳 爬行 动物 , 可 用 两 个 起 源 概 括 , 鱼 类 〈 亦 即 整 个 兰 椎 动 物 亚 门 ) 的 起 源 , 陆 上 养 椎 动物 的 起 源 , 即 “从 水 到 陆 ? 或 从 水 生 的 鱼 类 到 陆 生 四 足 兰 椎 动物 的 起 源 。 下 篇 讲述 了 哺乳 动物 的 一 般 构 造 , 以 及 原始 的 哺乳 动物 、 食 虫 类 、 灵 长 类 、 (下 volztzo72B 太 te 肉食 类 、 奇 蹄 类 和 偶蹄 类 等 门类 , 并 探讨 了 哺乳 类 与 人 类 的 起 源 问 题 。 全 书 的 最 后 两 章 可 以 当做 全 书 的 总 结 , 其 中 一 章 论 述 了 这 门 学 科 当 时 的 发 展 状况 和 存在 的 一 些 问题 , 最 后 一 章 主 要 介绍 我 国 脊 椎 动物 学 的 发 展 和 郑 椎 动物 化 石 的 层 位 , 深 入 分 析 了 疹 椎 动物 化 石 存在 的 岩 体 状况 , 形 象 地 说 , 即 “ 红 层 堆 积 ” 与 “ 土 状 堆积 党 全 书 内 容 丰 富 , 在 资料 数据 、 观 点 、 方 法 上 , 都 广泛 吸收 和 概括 了 当时 世界 上 最 新 的 研究 成 果 , 同 时 也 注入 了 我 国 古 关 椎 动物 与 古人 类 研究 方面 的 一 些 主要 发 现 和 初步 成 果 。 此 外 , 还 有 一 些 在 生物 学 与 地 层 学 上 很 有 意义 的 发 现 。 在 养 椎 动物 和 人 类 的 起 源 、 发 展 历史 、 地 理 分 布 以 至 形态 、 分 类 上 , 也 有 不 少 补充 和 修订 。 作 者 根据 大 量 的 化 石 资料 , 追溯 了 从 古生代 以 来 脊椎 动物 发 生 、 发 展 和 演化 的 历史 ,叙述 了 人 类 的 形成 与 进化 历史 , 同时 亦 描 述 了 古 兰 椎 动物 的 生活 环境 及 生活 习性 。 该 书 从 广度 和 深度 上 都 是 一 部 完整 系 统 的 著作 , 是 每 个 有 关 的 科学 工作 者 的 必 读 让 古 兰 椎 动物 学 作为 一 门 近 代 科 学 , 在 中 国 开 始 于 19 世纪 70 年 代 , 而 兰 椎 动物 化 石 的 研究 , 在 解放 前 的 一 百 多 年 里 , 完 全 是 在 侵 略 者 的 掠夺 和 压迫 下 进行 的 , 他 们 或 在 我 国 做 顾问 , 或 以 传教 的 名 义 出 现 , 或 以 科学 考 察 或 其 他 方式 , 对 养 椎 动物 化 石 进行 有 计划 的 发 掘 , 使 我 国 极 有 价值 的 状 椎 动物 化 石材 料 被 大 量 运往 国外 。 中 国 拥 有 丰富 的 兰 椎 动 物化 石 , 在 全 世界 占有 极 重 要 的 位 置 。 但 其 研究 工作 方面 ,在 20 世纪 50 年 代 初期 还 是 相 当 薄 弱 的 , 这 首先 表现 在 研究 人 员 太 少 , 从 事 此 项 工作 的 专家 屈指 可 数 ,化 石材 料 多 ,能 研究 出 来 的 成 果 却 很 少 。 另 一 方面 , 国 家 建 设 刚刚 开始 , 古 生物 学 作为 地 质 学 的 一 门 分 支 学 科 , 有 很 多 基础 工作 需要 完成 , 因 此 培 569 养 新 的 古 肴 椎 动物 学 工作 者 已 是 迫在眉睫 。 杨 钟 健 的 系统 教材 和 专著 《 兰 椎 动物 的 演 化 》 的 出 版 , 为 我 国 古 兰 椎 动物 学 研究 工作 的 开展 黄 定 了 基础 。 杨 钟 健 撰 写 这 部 著作 是 一 项 开创 性 的 工 作 。 书 中 系统 阐述 的 鱼 类 〈 亦 即 整个 兰 椎 动 物 亚 门 )、 陆 生 兰 椎 动物 、 哺 乳 类 和 人 类 的 起 源 这 四 项 基本 任务 , 主 要 是 生物 进化 史 方 面 的 课题 , 他 从 地 学 方面 提出 了 与 之 相对 应 的 “两 种 堆积 ”, 即 “ 红 层 堆积 ”和 “ 土 状 堆 积 ” 的 概念 。“ 红 层 堆 积 ” 是 探寻 早期 鱼 类 (包括 它们 的 原 索 动物 祖先 )、 低 等 四 足 动物 、 恐 龙 等 各 种 爬行 类 、 早 期 哺乳 类 、 灵 长 类 化 石 及 研究 产 化 石 地 层 与 古 环 境 、 古 地 理 问 题 的 重要 对 象 。 而 “ 土 状 堆积 ” 则 是 寻找 发 掘 人 类 与 现代 类 型 状 椎 动物 化 石 、 史 前 文化 遗 址 , 探 索 人 类 及 人 种 的 起 源 、 发 展 历史 与 古 人 类 生态 环境 的 主要 对 象 .我 国有 发 育 良好 、 分 布 广泛 的 陆 相 堆积 ,在 这 些 概念 指导 下 ,这 些 地 区 逐渐 成 为 中 国 科 学 院 古 肴 椎 动物 与 古 人 类 研究 所 寻找 化 石 , 观 察 研 究 古 肴 椎 动物 化 石 分 布 与 环境 变迁 的 主要 靶 区 .时 至 今日 , 该 所 的 研究 方向 .任务 以 及 研究 室 的 设置 , 仍 是 在 “四 个 起 源 ” 与 “两 种 堆积 ”的 基础 上 引申 发 展 和 制定 规划 的 。 ( 草 ” 频 ) 《中 国 经 济 昆 虫 志 》 Faz7za Oo CAz7za ) 《中 国 经 济 昆虫 志 》 的 编 研 , 自 1956 年 以 来 ,先后 被 列 人 “国家 12 年 科学 技术 发 展 远 景 规划 ”中 国 科 学 院 重点 项 目 和 国家 自然 基 金 项 目 。 该 项 工作 由 中 国 科 学 院 动物 研究 所 主持 , 并 组 织 全 国 12 个 科研 单位 和 大 专 院 校 的 114 位 昆虫 分 类 学 家 进行 编 研 。 《中 国 经 济 昆虫 志 》 是 我 国 昆 虫 学 的 第 一 部 大 型 系列 专著 。 从 1959 年 出 版 第 一 册 到 570 ( 巨 cozo71tzC 7725ect 1997 年 出 版 最 后 一 册 , 历时 38 年 , 共 出 版 55 册 。 每 册 均 分 总 论 和 各 论 两 大 部 分 。 全 套 专 著 系统 记述 了 我 国 具有 重要 经 济 价值 的 昆虫 纲 各 个 类 群 , 总 计 记 述 了 11 目 215 科 3 275 属 9 306 种 , 其 中 包含 新 种 1 648 种 , 记述 种 数 约 占 我 国 已 鉴定 种 数 的 1/3。 全 套 编纂 字数 有 1 579. 9 万 字 , 彩色 图 589 版 ,黑白 插图 9 272 幅 。 《中 国 经 济 昆 虫 志 》 是 中 华 民 族 有 史 以 来 规模 最 大 、 涉 及 类 群 最 多 的 昆虫 学 研究 巨著 , 是 科学 研究 密切 联系 生产 实际 的 产物 , 是 我 国 昆虫 分 类 区 系 研 究 成 果 的 基本 反映 。 全 套 著作 的 出 版 , 大 大 地 促进 了 我 国 及 世界 昆虫 学 研究 的 发 展 。 ( 赵 仲 苓 ) 《中 国 植 物 志 》(CFoxra or Cjaixa) 《中 国 植物 志 》 是 中 国 科 学 院 领导 下 的 中 国 植物 志 编 辑 委员 会 组 织 中国 科 学 院 各 植物 研究 所 和 全 国 一 些 大 学 有 关 专 家 进行 编 研 的 有 关中 国 蕨 类 植物 和 种 子 植 物种 类 较 齐 全 的 一 部 植物 分 类 学 方面 的 巨著 , 也 是 世界 上 包 括 植物 种 类 最 多 的 一 部 植物 志 。 全 书 共 80 卷 , 125 册 , 包括 300 余 科 , 3 万 余 种 植物 。 主 要 内 容 为 在 中 国境 内 分 布 的 植物 各 科 、 属 、 种 的 检索 表 , 科 、 属 、 种 以 及 种 以 下 分 类 群 的 中 文 名 、 学 名 和 异 名 , 有 关 的 文献 引证 , 形 态 特 征 的 描述 , 地 理 分 布 , 生境 以 及 用 途 等 , 30% 一 50%% 的 种 类 还 附 有 图 。 植物 是 人 类 生存 不 可 缺少 的 物质 , 要 开 发 利用 和 保护 植物 ,使 之 更 好 地 为 人 类 服务 , 需要 对 国内 植物 作 全 面 的 调查 和 了 解 《 中 国 植物 志 》 就 是 在 调查 和 了 解 的 基础 上 对 中 国 现 有 植物 种 类 的 系统 总 结 , 不 但 是 植物 学 其 他 分 支 学 科 的 重要 参考 书 , 也 是 农 、 林 、 牧 、 医药 、 工 业 等 部 门 辨认 植物 、 利 用 和 开发 植 物资 源 所 不 可 缺少 的 科学 依据 。 就 是 国外 的 植物 分 类 学 专家 也 十 分 重视 《中 国 植物 志 》, 因为 种 类 繁多 的 中 国 植物 是 他 们 研究 世界 各 国 植物 不 可 缺少 的 参考 。《 中 国 植物 志 》 中 的 检索 表 是 用 来 帮助 人 们 根据 植物 不 同性 状 特 征 查找 和 鉴别 植物 种 类 的 。 人 们 还 可 以 根据 植物 的 分 布 区 、 生 态 习 性 区 分 植被 类 型 , 划 分 植物 区 系 , 按照 植物 生长 、 分 布 的 规律 , 保 护 和 改造 人 类 生活 的 环境 , 因 此 不 论 在 学 术 上 还 是 在 经 济 建设 方面 都 是 一 部 重要 的 参 考 书 。 《中 国 植物 志 》 由 科学 出 版 社 出 版 。 ( 戴 伦 疡 ) 《中 国 植 物 花粉 形态 》 CPolienr 下 Lozra o 太 CAz7zza) 《中 国 植物 花粉 形态 》 一 书 由 王 伏 雄 、 钱 南 芬 、 张 玉龙 、 杨 惠 秋 撰 写 ,1960 年 出 版 第 一 版 , 署 名 为 中 国 科 学 院 植物 研究 所 形态 室 抱 粉 组 , 后 经 过 较 大 增订 ,于 1995 年 出 版 第 二 版 , 署 名 恢复 为 前 面 作 者 。 两 版 均 由 科学 出 版 社 出 版 。 本 书 分 为 两 部 分 , 前 面 引 论 部 分 叙述 了 孢 粉 学 的 内 容 、 花 粉 制 片 方法 、 花 粉 形 态 及 花粉 的 描述 绘图 和 显 微 照 相 , 后 面 专 论 部 分 共 描 述 分 布 于 我 国 的 植物 花粉 形态 118 科 900 属 1 400 多 种 , 各 科 都 附 有 花粉 类 型 图 共 179 幅 , 显 微 照片 共 97 版 。 第 二 版 增 加 了 植物 地 理 分 布 及 生态 习性 , 显 微 照片 增 加 到 205 版 , 并 增加 了 我 国 一 些 特有 属 种 , 还 根据 已 出 版 的 《中 国 植物 志 》 和 《中 国 植物 图 鉴 》 对 该 书 植物 名 称 作 了 订正 , 使 该 书 更 趋 完善 .该 书 为 我 国 第 一 本 孢 粉 形态 学 专著 , 对 我 国 孢 粉 学 的 发 展 做 出 了 重大 贡献 , 从 理 论 上 可 为 植物 分 类 和 系统 演化 , 以 及 探讨 古 地 理 、 古 气候 、 古 植被 等 环境 变化 提供 孢 粉 学 论据 , 在 生产 上 可 为 石油 、 煤 炭 、 地 质 勘 探 中 的 化 石花 粉 鉴定 提供 依据 , 并 涉及 蜂蜜 资源 及 花粉 症 〈 枯 草 热 ) 等 方面 。 该 书 一 出 版 , 就 成 为 我 国 息 粉 工作 者 必 不 可 少 的 参考 书 , 并 深 受 国外 同行 重视 。 ( 张 玉 龙 ) 《中 国 经 济 植物 志 》 (Economic Plants 禄 CAPz7zzC) 1958 年 国务 院 发 出 “关于 利用 和 收集 我 国 野生 植物 原料 ”的 指示 后 , 中 国 科 学 院 与 商业 部 为 了 很 好 地 贯彻 国务 院 指示 , 于 1959 年 2 月 一 起 打 了 “开展 野生 植物 普查 和 编写 中 国 经 济 植物 志 ” 的 报告 , 经 国务 院 批准 后 , 中 国 科 学 院 和 商业 部 与 各 省 和 各 地 区 联系 , 先后 成 立 了 植物 资源 普查 机 构 , 开 展 了 全 面 而 深入 的 植物 资源 普查 工作 , 为 开发 和 利用 植物 资源 葛 定 了 很 好 的 基础 , 同 时 也 为 中 国 经 济 植物 志 的 编写 积累 了 丰富 的 资料 。1960 年 1 月 中 国 科学 院 通知 植物 研究 所 与 商业 部 共同 组 成 中 国 经 济 植物 志 编辑 联合 办 公 室 , 组 织 有 关 科 研 人 员 , 开 始 了 中 国 经 济 植物 志 的 编 研 工作 。 在 广泛 深入 调查 的 基础 上 , 全 国有 关 单 位 分 工 合作 ,很 快 就 完成 编写 任务 , 并 于 1961 年 出 版 , 但 仅 作 为 内 部 资料 出 版 , 并 未 公开 发 行 。 《中 国 经 济 植物 志 》 分 上 、 下 两 册 , 收集 有 经 济 价值 的 植物 2 400 余 种 ,上 册 包 括 纤维 类 、 演 粉 及 糖 类 、 油 脂 类 和 莱 料 类 ; 下 册 包 括 芳香 油 类 、 树 脂 和 树胶 类 、 橡 胶 和 硬 橡胶 类 、 药 用 类 、 土 农药 类 及 其 他 类 别 。 每 种 植 物 有 中 文 名 、 学 名 , 有 用途, 可 利用 的 植物 部 分 和 化 学 成 分 , 采 收 处 理 , 有 的 种 类 还 有 形 态 描述 、 分 布 、 生 境 等 。 它 为 国内 开发 利用 植物 资源 提供 了 十 分 重要 的 参考 资料 。 ( 戴 伦 凯 ) 《中 国 无 尾 两 栖 类 》 47z 力 PzDza723 ) 刘 承 钊 、 衣 淑琴 著 。 科 学 出 版 社 1961 年 5 了 7 下 CCPz7zzese Tazlless 出 版 。 这 是 全 面 论述 我 国 无 尾 两 栖 动物 的 第 一 部 专著 , 获 1987 年 我 国 自 然 科学 奖 二 等 奖 。 本 书 全 面 记 述 了 当时 我 国 已 知 两 栖 纲 无 尾 目 动物 4 亚 目 7 科 20 属 120 种 及 亚 种 和 未 定名 的 11 种 旺 昨 , 对 各 亚 目 、 科 、 属 有 特征 介绍 、 下 一 级 分 类 阶 元 的 检索 , 详 尽 描述 和 介绍 了 各 种 及 亚 种 生活 史 各 期 的 形态 、 生 活 习性 、 分 布 范 围 、 成 体 和 晴 竖 各 部 的 测量 数 据 等 , 并 有 丰富 的 插图 . 本 书 突出 的 特点 是 , 对 许多 属 都 有 长 达 一 到 二 页 的 讨论 , 介 绍 该 属 的 历史 、 种 的 变迁 、 分 类 现状 , 并 提出 今 后 应 研究 的 问题 , 对 本 学 科 的 研究 有 极 大 的 参考 价值 和 启迪 作用 。 本 书 出 版 后 , 获 得 国 内 外 同行 的 高 度 评价 , 其 影响 延续 到 了 下 一 世纪 。 作者 学 风 严 说。 效 以 蛙 属 的 划分 为 例 : 蛙 科 蛙 属 是 一 个 种 数 众 多 、 分 布 广泛 的 大 属 , 关 于 其 种 分 类 , 早 在 20 世纪 初 Boulenget 就 曾 进行 过 尝试 。 本 书 在 此 基础 上 , 首 先 把 我 国 的 蛙 属 划分 为 趾 末 端 没 有 横 沟 的 真 蛙 类 (CRana) 和 有 横 沟 的 水 蛙 类 〈Hylarana)。 真 蛙 类 又 分 为 真 峙 群 (Typicae)、 虎 纹 蛙 群 (CTigrinae)、 大 头 蛙 群 (Kulinae)、 林 峙 群 (CTemporarae) 和 棘 蛙 群 (Spinosae); 水 蛙 类 又 分 为 臭 峙 群 (Luctuosae)、 沼 蛙 群 (CGraciles) 和 纤 蛙 群 (Erythraceae) 。 本 书 对 以 上 各 和 群 (group) 均 有 详尽 的 论述 。 在 “ 峙 属 的 讨论 ”一 节 中 , 作 者 根据 自己 的 研究 绘 出 “我 国 蛙 属 34 个 种 及 亚 种 的 系统 示意 图 ”, 并 说 明 “ 这 仅仅 是 为 了 表明 它们 彼此 间 的 关 系 , 尚 不 能 说 明 它 们 的 演化 系统 , 这 工作 还 需 进 行 比 较 解 冲 、 分 析 足 够 的 资料 以 后 才能 确定 ”。 由 此 可 以 看 出 本 书 作 者 对 竺 科学 的 严 说 态度 。 此 外 , 本 书 关于 “无 尾 类 的 分 类 系统 及 分 类 特征 >、 “成体 的 适应 及 第 二 性 征 ” “ 卵 "“ 旺 昱 的 适应 ”等 章 , 都 是 作者 多 年 悉 5 人 心 研 究 、 长 期 经 验 积累 的 精辟 结论 。 书 末 “我 国 无 尾 类 的 地 理 分 布 ” 一 章 , 详尽 讨 论 了 我 国 无 尾 类 的 分 布 现 状 , 并 列 有 按 省 “自治 区 ) 的 分 布 表 和 各 属 的 分 布 图 , 便于 查阅 。 所 附 彩 色 图 版 28 版 , 绘 出 77 种 成 体 和 39 种 师 昨 的 彩 图 , 均 出 自作 者 助手 王 宜 生 之 手笔 , 形 象 逼 真 , 科学 性 强 , 国内 至 今 尚 无 出 其 右 者 。 ( 赵 尔 宽 ) 《中 国 动物 志 》 (Faxna Sinica) 《中 国 动物 志 》 的 编 研 是 在 中 国 科 学 院 领 导 和 组 织 下 , 有 史 以 来 首次 摸 清 我 国 动物 资 源 家 底 的 一 项 系统 工程 , 是 反映 我 国 动物 分 类 区 系 研究 工作 成 果 的 系列 专著 , 是 研究 物 种 多 样 性 ,探讨 物种 演化 和 系统 发 育 的 基础 , 为 动物 资源 的 开发 利用 、 有 害 动物 的 控制 及 濒危 物种 的 保护 提供 科学 依据 。 《中 国 动物 志 》 的 编 研 工作 一 直 受 到 党 和 政府 的 极 大 重视 。1956 年 , 国 务 院 将 编著 《中 国 动物 志 》 的 任务 列 人 “国家 12 年 科学 技 术 发 展 远 景 规 划 ”。1962 年 中 国 动物 志 编 辑 委员 会 正式 成 立 。1963 年 , 中 国 科 学 院 将 《中 国 动物 志 》 列 为 院 重点 科研 项 目 。1993 年 《中 国 动物 志 》 被 列 为 国家 自然 科学 基金 重大 项 目 。1998 年 《中 国 动物 志 》 再 次 被 列 为 国 家 自然 科学 基金 重大 项 目 , 得 到 国家 自然 科 学 基金 委 、 中 国 科 学 院 和 科学 技术 部 的 联合 资助 。1999 年 , 中 国 科学 院 将 《中 国 动物 志 》 列 为 院 知识 创新 工程 重大 项 目 。 我 国 动物 物种 资源 极其 丰富 。 据 估计 ,我 国 动物 物种 总 数 多 达 20 余 万 种 , 其 中 肴 椎 动 物 约 6 400 种 , 无 脊 椎 动物 5 万 种 , 昆虫 15 万 种 。 编 委 会 计划 编纂 《中 国 动物 志 》 兰 椎 动 物 50 卷 、 无 脊椎 动物 150 卷 和 昆虫 300 卷 , 基 本 完成 对 我 国 动物 物种 的 研究 和 记述 《中 国 动物 志 》 的 编 研 和 出 版 是 一 项 工程 浩大 、 持 续 性 强 的 工作 。40 余年 来 , 国 家 给 予 了 财力 和 物力 上 的 保证 , 激 励 着 几 代 科学 家 艰苦 奋 斗 , 乃 至 不 旦 艰险 地 进行 野外 考察 、 标 本 采 集 , 在 收集 古今 中 外 有 关 资 料 的 基础 上 , 陆 续 展 开 编 研 , 已 取得 了 显著 成 果 。 在 中 国 动物 志 编 辑 委 员 会 的 组 织 下 , 已 有 了 一 支 来 自 全 国 一 百 余 个 单位 、 数 百 位 动 物 学 家 组 成 的 庞大 的 编 研 队 伍 。 经 过 全 体 编 研 人 员 努 力 ,《 中 国 动物 志 》 已 出 版 53 卷 , 编 研 字 数 约 2 998 万 字 ,, 记 述 了 我 国 动物 11 469 种 , 附 有 彩色 图 版 1 472 幅 , 黑白 图 21 768 幅 。 另 有 已 完成 待 出 版 的 动物 志 14 卷 , 正在 编 研 中 的 有 90 多 卷 ,预计 在 2010 年 底 全 部 完成 。 到 那 时 ,将 完成 编纂 或 出 版 (中 国 动物 志 》 思 60 卷 。 多 年 来 ,《 中 国 动物 志 》 共 获 国家 、 省 部 级 奖 19 项 , 1996 年 又 荣获 香港 “ 求 是 杰出 科 技 成 就 集体 奖 ”。 《中国 植物 志 》 《中 国 动物 志 闪 《中 国 孢 子 植 物 志 》 的 编 研 被 评 为 国家 基金 特 优 重大 项 目 和 “ 九 七 ”中 国 十 大 科技 进展 之 一 , 以 上 成 就 的 取得 为 我 国 动物 学 的 发 展 做 出 了 重大 贡献 。 ( 赵 仲 伶 ) “蛋白 质 功能 基 团 的 化 学 修饰 与 其 生物 活性 间 的 定量 关系 ” Relation between Chemical Modification of (Quantitative Protein Side Chain Functional Groups and Its Inactivation ) 恒 白 质 的 生物 活性 决定 于 其 特定 的 化 学 结构 , 蛋 白质 的 化 学 结构 发 生 改 变 , 会 导致 蛋白 质 生 物 功 能 的 丧失 , 例 如 化 学 修饰 试剂 与 酶 的 某 些 必 需 基 团 发 生化 学 反应 , 有 时 会 造成 酶 活性 的 丧失 。 化 学 修饰 是 研究 蛋白 质 结构 与 功能 关系 的 一 种 重要 的 手段 , 在 相当 长 的 历史 时 期 中 是 研究 蛋白 质 结构 与 功能 关 系 的 惟一 手段 , 在 蛋白 质 特别 是 酶 的 结构 与 功能 研究 中 , 曾 经 起 过 十 分 重要 的 作用 。 虽 然 近 年 来 基因 定点 突变 技术 已 经 为 蛋 折 质 结 构 功 能 研究 开创 了 一 条 全 新 的 道路 , 但 不 仅 在 现在 , 而 且 在 一 定时 间 内 蛋白质 侧 链 基 团 的 化 学 修饰 仍 将 是 蛋白 质 结 构 与 功能 关系 研 究 的 重要 方法 之 一 。 特 别 是 蛋白 质 组 研究 即 将 提供 大 量 新 的 蛋白 序列 , 在 还 没有 任何 有 关 的 数据 可 供 参 考 时 , 即 使 是 进行 定点 突变 也 不 知 从 何 做 起 。 此 时 首先 利用 化 学 修饰 , 很 快 取得 对 这 个 蛋白 质 在 功能 关系 上 最 为 重 要 的 侧 链 基 团 的 初步 认识 , 就 可 以 为 进一步 的 定点 突变 研究 指引 道路 。 化 学 修饰 研究 的 主要 作用 有 如 下 几 个 方 面 : 1. 化 学 修饰 研究 可 以 帮助 人 们 初步 认识 蛋白 质 分子 中 有 哪些 残 基 , 并 为 其 表现 生物 功能 所 必需 。2. 用 化 学 修饰 试剂 的 反应 , 探 测 某 些 基 团 在 蛋白 质 分 子 中 所 处 部 位 的 暴露 程度 , 以 分 析 蛋 白质 分 子 在 特定 条 件 下 的 构 象 变化 。3. 探索 蛋白 质 和 酶 发 挥 作用 的 化 学 机 理 , 如 通过 化 学 修饰 可 以 控 明 哪些 侧 链 基 团 参与 酶 的 催化 作用 , 为 药物 设计 提供 基 础 等 。 某 些 侧 链 基 团 的 改变 可 以 影响 到 蛋白 质 所 特有 的 生物 活性 , 这 类 基 团 通常 称 为 必需 基 团 。 一 般 说 来 , 必 有 需 基 团 的 改变 将 导致 蛋 白质 生物 活性 的 下 降 甚至 丧失 。 而 另外 某 些 基 团 的 破坏 , 对 蛋白 质 生 物 功 能 没有 明显 影 响 , 这 类 基 团 可 称 为 非 必需 基 团 。 但 是 我 们 应 该 注意 这 类 非 必 需 基 团 的 所 谓 非 必需 性 仅 指 其 破坏 没有 影响 某 些 蛋白 质 某 些 特定 的 生 物 活 性 而 言 , 实 际 上 这 些 所 谓 非 必需 基 团 可 能 对 维持 蛋白 质 特 定 的 空间 结构 或 某 些 我 们 尚未 认识 的 生物 功能 还 是 有 作用 的 , 有 时 甚 至 是 非常 重要 的 。 20 世纪 60 年 代 以 前 ,虽然 国际 上 已 经 对 用 化 学 修饰 方法 研究 蛋白 质 结构 功能 关系 做 了 大 量 工作 , 积 累 了 大 量 数据 , 但 整体 上 仍 处 于 一 种 定性 描述 状态 , 由 于 蛋白 质 中 的 氢 基 酸 共有 20 种 , 而 每 种 蛋白 质 分 子 中 又 各 573 含有 数 以 百 计 的 氨基 酸 , 当 时 所 使 用 的 化 学 修饰 剂 通常 不 够 专 一 , 能 和 不 止 一 类 的 基 团 发 生 作 用 , 在 同类 基 团 中 又 常常 能 同时 和 多 个 基 团 发 生 作 用 , 因 此 在 进行 化 学 修饰 并 取 得 某 种 生物 效果 之 后 , 常 常 无 法 对 究竟 是 哪 种 基 团 , 或 在 某 种 基 团 之 中 究竟 有 几 个 基 团 与 所 取得 的 效果 直接 有 关 作出 判断 , 因 此 如 果 一 种 修饰 导致 酶 活性 丧失 , 究 竟 是 通过 修 饰 哪 一 种 氨基 酸 所 起 的 作用 就 无 法 判断 。 即 使 能 明确 是 某 一 种 氨基 酸 的 作用 , 一 般 也 不 能 判断 在 这 一 类 氨基 酸 中 究竟 有 几 个 与 活性 直接 有 关 .。20 世纪 60 年 代 初 期 相继 发 表 的 两 篇 论文 解决 了 这 个 问题 。 一 个 是 Ray 和 Koshland 的 动力 学 方法 , 另 一 个 就 是 邹 承 和 鲁 的 基于 统计 学 的 方法 。 可 能 与 Ray 和 Koshland 的 论文 发 表 在 国际 上 重要 的 《 美 国生 物化 学 杂志 》(J.Bzoz. Chex. ) ,而 邹 的 论文 发 表 在 《中 国 科 学 》 上 有 关 , 早 年 引用 Ray 和 Koshland 方法 的 较 多 。 在 早年 的 一 些 教科 书 和 专著 中 常 把 Ray 和 Koshland 的 动力 学 方法 和 邹 承 鲁 的 基于 统计 学 的 方法 并 列 予 以 介绍 , 但 是 , 以 后 的 专著 中 已 经 以 主 要 篇 幅 介 绍 邹 承 和 鲁 方法 , 而 把 Ray 和 Koshland 的 动力 学 方法 列 于 次 要 地 位 。 Ray 和 Koshland 的 动力 学 方法 基于 对 化 学 修饰 反应 和 酶 活性 丧失 反应 的 动力 学 分 析 , 比 较 二 者 的 一 级 反应 速度 常数 , 可 以 对 活性 必需 基 团 的 性 质 和 数目 作出 判断 。 这 一 方法 的 缺点 是 在 反应 很 快 ,速度 不 易 测 定 , 或 反应 复杂 不 属 一 级 反应 时 都 无 法 应 用 。 邹 承 鲁 基 于 统计 学 的 方法 则 依靠 对 基 团 化 学 修饰 程度 和 活性 丧失 程度 进行 比较 , 其 简单 原理 如 下 : 如 果 在 修饰 反应 中 同时 包括 个 必需 基 团 , 在 修饰 过 程 中 保留 活性 的 分 子 只 能 是 那些 所 有 必需 基 团 都 未 遭 破 坏 的 分 子 。 因 此 活性 剩余 分 数 应 为 必需 基 团 剩余 分 数 的 ; 次 方 。 基 于 这 一 简单 原理 , 又 根据 在 蛋白 质 化 574 学 修饰 反应 中 常见 的 一 些 不 同情 况 , 邹 承重 提出 了 必需 基 团 修饰 和 活性 丧失 的 定量 关系 式 和 由 此 得 出 的 一 系列 作 图 法 以 判断 必需 基 团 性 质 和 必需 基 团 数 。 这 一 方法 在 《中 国 科 学 》 发 表 后 , 逐 渐 被 国际 上 广泛 采用 , 关 系 式 和 作 图 法 分 别 被 国际 上 称 为 邻 氏 公式 和 分 氏 作 图 法 。 基于 上 述 简单 原理 , 邹 承 鲁 根据 在 蛋白 质 化 学 修饰 反应 中 常见 的 一 些 不 同情 况 , 分 析 了 和 蛋白质 中 必需 基 团 化 学 修饰 和 活性 丧失 关系 的 六 种 主要 情况 , 针 对 各 种 情况 , 邹 承 鲁 分 别 导 出 了 相应 的 关系 式 和 由 此 得 出 的 一 系列 作 图 法 , 用 以 判断 必需 基 团 性 质 和 必需 基 团 数 。 当 时 进行 化 学 修饰 研究 蛋白 质 结构 功能 关系 的 科学 家 通常 认为 如 果 某 种 基 团 被 修饰 后 导致 活性 丧失 , 表 明 此 类 基 团 全 部 为 活性 所 必需 。 但 是 邹 承 鲁 用 自己 的 关系 式 和 由 此 得 出 的 一 系列 作 图 法 , 分 析 了 1960 年 以 前 文献 中 已 经 发 表 的 大 量 数据 , 得 出 在 蛋白 质 分 子 中 虽然 常常 含有 多 个 同类 基 团 , 但 其 中 仅 有 少数 为 蛋白 质 表 现 其 活性 所 必需 的 结 论 。 可 见 酶 的 活性 部 位 仅 处 于 整个 酶 分 子 的 有 限 的 局 部 区 域 。 这 一 结论 , 改 变 了 当时 流 行 的 蛋白 质 分 子 中 多 数 基 团 均 为 活性 所 必需 的 理论 , 并 已 为 30 多 年 来 的 多 方面 的 大 量 事 实 所 充分 证 明 。 ( 邹 承 重 ) 《中 国 经 济 动物 志 》 ( 兽 类 ) (Economic Mazzzaals Faz7a or CHPz7zza) 《中 国 经 济 动物 志 》( 兽 类 ), 是 由 中 国 科 学 院 动物 研究 所 寿 振 黄 研究 员 主 编 , 邀 请 北 京 动物 园 、 湖 南 医 学 院 、 福 建 流行 病 研究 所 、 大 连 师范 学 院 、 山 西 农学 院 和 厦门 大 学 参加 协作 完成 的 。1962 年 由 科学 出 版 社 出 版 。 本 志 是 《中 国 经 济 动物 志 》 系 列 专著 兽 类 部 分 , 是 目前 研究 我 国 常见 经 济 兽 类 比较 完整 的 一 部 著作 。 全 书 分 为 总 论 、 各 论 和 附录 三 部 分 。 总 论 中 概括 地 叙述 了 我 国 兽 类 区 系 调查 和 利用 的 概况 、 经 济 意义 、 生 态 和 分 布 。 各 论 中 首 先 扼要 地 介绍 了 兽 类 的 形态 , 然 后 分 目 、 分 科 地 介绍 了 每 种 兽 类 中 文 名 称 、 学 名 、 别 名 及 原始 文献 价值 ,还 着 重地 讨论 了 其 形态 、 生 态 、 地 理 分 布 及 经 济 价值 。 书 后 附录 中 , 简 略 地 介绍 了 狩 猜 方法 和 兽 害 防治 方法 。 全 书 介绍 兽 类 共 162 种 , 隶属 于 13 目 41 科 ,, 附 有 精美 彩色 外 形 图 30 幅 、 头 骨 图 42 幅 及 插图 、 分 布 图 153 幅 。 《中 国 经 济 动物 志 》 ( 兽 类 ) 一 书 的 出 版 大 大 推动 了 我 国 兽 类 学 的 发 展 , 成 为 我 国 动 物 学 领域 中 重要 的 参考 书 。 ( 赵 仲 苓 ) 《中 国 经 济 动物 志 》 ( 鸟 类 ) ( 瓦 coz20772zC Bizi7zrCs Pazxzaa or CAz7zza ) 本 志 是 《中 国 经 济 动物 志 》 系 列 专著 鸟 类 部 分 , 是 目前 研究 我 国 常见 经 济 鸟 类 比较 完整 的 一 部 著作 。 由 中 国 科 学 院 动物 研究 所 郑 作 新 研究 员 主 编 ,, 共有 9 个 单位 的 17 名 鸟 类 学 专家 参加 编写 。 本 书 初版 于 1963 年 , 后 依据 新 的 研究 成 果 和 资料 , 系 统 地 进行 了 修 改 和 补充 ,于 1993 年 再 版 。 全 书 介 绍 中 国 乌 类 共 248 种 , 隶属 于 18 目 56 科 .。 书 中 所 列 种 类 基本 上 包括 三 大 类 : 农林 牧 业 益 马 、 珍 稀 濒危 鸟 类 及 产业 鸟 类 。 对 每 种 乌 都 扼要 地 描 述 了 形态 特征 、 生 态 习 性 、 地 理 分 布 〈 包 括 亚 种 分 化 ) 和 经 济 价值 。 本 书 倡导 野生 乌 类 多 样 性 的 保护 和 乌 类 资源 的 合理 开发 与 利 用 , 旨 在 丰富 国内 各 地 的 鸟 类 区 系 , 维 护 自 然 界 的 生态 平衡 , 保 全 人 类 的 生活 环境 。 本 书 的 附录 包括 鸟 类 的 保护 、 饲 养 管理 和 乌 害 防除 , 还 包括 鸟 类 、 乌 卵 及 鸟巢 的 图 版 共 64 版 。20 世纪 70 年 代 , 本 书 曾 被 美国 全 文 翻 译 成 英文 出 版 。 本 书 可 供 鸟 类 学 研究 人 员 , 大 专 院 校 有 关 专 业 师 生 , 环 保 、 外 贸 及 农林 牧 等 部 门 的 科技 工作 者 参考 。 〈( 徐 延 蒸 ) 《 中 国 鲤 科 鱼 类 志 》 (CTRe Cyzprzzazd 下 7SPes Oo CHz7za) 由 伍 献 文 等 编著 。 分 上 、 下 两 卷 , 上 卷 于 1964 年 由 上 海 科 学 技术 出 版 社 出 版 , 下 卷 于 1977 年 由 上 海 人 民 出 版 社 出 版 。 本 书 是 记 述 我 国 鲤 科 鱼 类 的 一 部 分 类 学 专著 , 共 记载 了 10 个 亚 科 113 个 属 412 个 种 和 亚 种 , 其 中 有 5 个 新 属 、63 个 新 种 或 新 亚 种 。 鲤 科 是 世 界 上 淡水 鱼 中 最 大 的 一 个 类 群 , 特 别 是 在 亚 洲 和 欧洲 , 它 们 构成 了 淡水 鱼 类 区 系 的 主要 部 分 。 我 国 的 鲤 科 鱼 类 宫 括 了 鲤 科 中 的 所 有 亚 科 , 种 数 约 占 全 世界 鲤 科 鱼 的 1/4。 因 此 , 有 关中 国 鲤 科 鱼 类 的 研究 , 在 世界 淡水 鱼 类 研究 中 占有 特殊 重要 的 位 置 。 本 书 以 采 自 我 国 各 水 系 的 近 10 万 尾 标本 为 基础 , 采用 从 原 产地 收集 的 模式 标本 以 补充 失散 在 国外 的 模 式 标 本 的 方法 , 历 时 近 20 年 , 对 我 国 的 鲤 科 鱼 类 进行 了 全 面 的 整理 , 订 正 了 异 名 , 考 证 和 增加 了 分 布 记录 , 对 每 个 属 、 种 作 了 详细 的 描述 和 画图 。 本 书 在 国内 淡水 鱼 类 资源 调 查 中 得 到 直接 应 用 , 是 各 省 、 市 或 各 水 系 鱼 类 志 编 写 的 重要 参考 书 。 国 外 学 者 也 广泛 引 用 本 书 内 容 , 并 给 予 高 度 评 价 。 罗 马 尼 亚 学 者 巴 莱 斯 库 〈Banarescu) 和 日 本 学 者 多 纪 保 彦 〈Yasuhiko Taki), 曾 分 别 在 Copza 和 Japazzese Joa77iaQl o Tcjptjmyology 上 著 文 介绍 本 书 ;, 中 岛 经 夫 (Tsuneo Nakajima) 已 于 1979 年 将 全 书 译 成 日 文 。 本 书 在 1982 年 获 国 家 自然 科学 奖 二 等 奖 。 5795 《中 国 高 等 植物 图 鉴 》 Co7-7120 力 六 yio7-zL712 .97727CO7272 ) 《中 国 高 等 植物 图 鉴 ;是 由 中 国 科学 院 植 物 研究 所 主持 , 由 全 国 130 位 专家 参加 编写 的 一 部 反映 我 国 植物 区 系 的 重要 植物 的 分 类 学 著作 , 也 是 鉴定 我 国 高 等 植物 的 一 部 重要 工具 书 。 全书 包括 正 编 5 册 、 补 编 2 册 。 收 载 植物 的 原则 主要 有 三 条 : 分 布 较 广 、 有 经 济 价值 有 科学 意义 。 第 一 册 (1972 年 出 版 ) 收 录 苔 从 植 物 212 种 , 茧 类 植物 356 种 , 裸子 植 物 108 种 , 被 子 植 物 的 双子 叶 植物 离 瓣 类 ( 恩 格 勒 系统 ) 从 木 麻黄 科 到 莲 叶 桐 科 共 45 科 , 1 054 种 ; 第 二 册 (1972 年 出 版 ) 收录 离 瓣 类 其 余 的 从 器 粟 科 到 山 茱 英 科 共 96 科 ,2 224 种 ; 第 三 册 〈1974 年 出 版 ) 收录 合 瓣 类 从 兰 梅 科 到 茄 科 共 23 科 ,1 460 种 , 从 这 册 开 始 , 对 收入 10 种 以 上 的 较 大 属 , 附 有 该 属 的 分 种 检索 表 ; 第 四 册 〈1975 年 出 版 ) 收录 合 辩 类 其 余 的 从 玄 参 科 到 菊 科 共 20 科 , 1 416 种 ; 第 五 册 (1976 年 出 版 ) 收 录 单 子叶 植物 共 38 科 , 1 544 种 。 补 编 2 册 (分 别 于 1982、1983 年 出 版 ) 补充 了 离 瓣 类 80 科 的 分 种 检索 表 以 及 补 充 收录 的 708 种 。 全 书 共 收 载 我 国 高 等 植物 9 082 种 , 每 一 种 植物 均 包 括 中 文 名 、 拉 丁 学 名 , 形 态 描述 ,地理 分 布 , 生长 环境 等 内 容 , 并 配 有 一 幅 墨 线 图 ,对 有 经 济 价值 的 植物 , 则 简要 地 写 出 有 关 经 济 用 途 。 此 外 , 对 不 少 植 物 还 附带 记录 了 亲缘 关系 相近 的 种 , 加 上 这 些 种 , 全 书 共 收 录 我 国 高 等 植物 近 15 000 种 , 约 占 我 国 高 等 植物 的 一 半 。 如 此 丰富 的 内 容 使 本 书 成 了 世界 上 规模 最 大 的 植物 图 鉴 类 著 作 。 本 书 出 版 后 立即 受到 我 国 植物 学 以 及 农 、 林 、 牧 、 医 药 、 轻 工业 等 方面 的 欢迎 , 也 引 起 国际 植物 学 界 的 关注 , 已 印刷 5 次 , 印 数 达 5 万 套 , 并 荣获 1987 年 国家 自然 科学 奖 一 等 奖 。 (C7cozog7razpjza CE 区 采 576 《中 国 孢 子 植物 志 》 CHz7zza) 《中 国 孢 子 植物 志 ;》 是 在 中 国 科学 院 中 国 孢子 植物 志 编 辑 委员 会 主持 下 编辑 出 版 的 中 国 非 维 管束 孢子 植物 志 , 是 记载 和 描述 中 国 非 维 管束 孢子 植物 物种 多 样 性 及 其 形态 、 解 训 、 生 理 、 化 学 与 地 理 分 布 的 大 型 著作 , 是 中 国 非 维 管束 孢子 植物 资源 的 综合 信息 库 , 是 我 国生 物资 源 开发 利用 、 科 学 研究 与 教学 的 重要 参考 文献 。 《中 国 孢 子 植物 志 》 之 所 以 被 限制 在 非 维 管束 孢子 植物 范围 , 是 因为 属于 维 管束 孢子 植物 的 蕨 类 植物 早先 已 被 纳入 《中 国 植物 志 》 计 划 , 而 非 维 管束 孢子 植物 苦 从 以 及 藻 类 、 真 菌 和 地 衣 则 不 属于 《中 国 植物 志 》 计 划 。 为 了 将 上 述 生 物 类 群 纳入 中 国生 物 志 计 划 之 内 , 出 席 1972 年 中 国 科学 院 计 划 工 作 会 议 的 孢子 植物 学 工作 者 提出 了 筹建 中 国 科 学 院 中 国 孢 子 植 物 志 编辑 委员 会 的 倡议 。 该 倡议 经 中 国 科 学 院 领 导 批 准 后 , 筹 建 工作 随 之 启动 , 并 于 1973 年 在 广州 召开 的 《中 国 植 物 志 》 《中 国 动物 志 》 和 《中 国 孢 子 植物 志 》( 简 称 “ 三 志 ”) 工作 会 议 正 正式 成 立 : 非 维 管束 孢子 植物 在 系统 演化 上 并 不 是 一 个 单一 的 自然 类 群 。 但 是 , 这 并 不 妨碍 在 全 国 统一 组 织 协调 下 进行 中 国 非 维 管束 孢子 植物 物种 多 样 性 的 研究 和 中 国 非 维 管束 孢子 植物 志 的 编写 与 出 版 。 由 于 非 维 管束 孢子 植物 包括 的 生物 类 群 较 多 , 也 为 了 便于 组 织 管理 , 因 而 , 在 中 国 科学 院 中 国 孢 子 植物 志 编辑 委员 会 统一 主持 下 ,, 《中 国 孢 子 植物 志 》 分 《中 国 海藻 志 兴 《中 国 淡水 藻 志 》《 中 国 真菌 志 》《 中 国 地 衣 志 》 及 《中 国 花 志 》, 共 计 131 卷 册 编辑 出 版 。 尽管 在 演化 系统 上 , 裸 菌 与 卵 菌 两 大 类 (CC7ryzptoga7a2a0 OF 群 已 从 真菌 界 中 分 出 , 但 是 , 在 国内 外 , 由 于 它们 习惯 上 一 直 是 由 真菌 学 家 进行 研究 的 , 而 且 包 括 裸 菌 及 卵 菌 两 大 类 群 在 内 的 《中 国 真 菌 志 》 已 作为 《中 国 孢 子 植 物 志 》 的 组 成 部 分 陆续 出 版 , 因 此 , 沿 用 上 述 含义 的 《中 国 真 菌 志 》 名 称 是 必要 的 。 自 中 国 科学 院 中 国 孢 子 植 物 志 编辑 委员 会 于 1973 年 成 立 以 后 , 其 编 研 经 费 由 中 国 科 学 院 资助 ; 1982 年 起 国家 自然 科学 基金 委员 会 参与 部 分 资助 。《 中 国 孢子 植物 志 》 的 编 前 研究 和 编写 工作 一 直 是 在 中 国 科 学 院 中 国 驳 子 植物 志 编 辑 委 员 会 主持 下 , 组 织 协 调 全 国 有 关 科 研 机 构 和 大 学 进行 的 。 1993 年 以 来 “三 志 ” 作 为 国家 自然 科学 基金 委员 会 的 重大 项 目 , 在 以 国家 基金 委 为 主 , 中 国 科学 院 和 国家 科 委 的 联合 资助 下 , 《中 国 孢 子 植物 志 》 的 编 前 研究 和 编写 工作 继 续 进 行 , 并 不 断 取得 重要 进展 , 迄 今 已 完成 53 卷 册 的 编写 任务 《中 国 孢 子 植物 志 》 是 在 系统 与 进化 生物 学 原理 与 方法 的 指导 下 对 中 国 孢 子 植物 进行 考察 、 收 集 和 分 类 的 研究 成 果 , 是 孢子 植物 物种 多 样 性 研究 的 主要 内 容 之 一 , 是 物种 保护 的 重要 依据 , 与 人 类 活动 及 环境 变化 , 甚 至 全 球 变化 都 有 不 可 分 割 的 联系 。 ( 魏 江 春 ) 《中 国 蕨 类 植物 孢子 形态 )》 Mozrpjpolosgy o 丰 Cjzzazese PierzCopjytes) 《中 国 蕨 类 植物 孢子 形态 》 一 书 由 张 玉 龙 、 席 以 珍 、 张 金 谈 、 高 桂 珍 、 杜 乃 秋 、 和 孙 湘 君 、 孔 昭 宕 著 ,1976 年 由 科学 出 版 社 出 版 中 文 版 , 署 名 为 中 国 科 学 院 北京 植物 研究 所 古 植物 研究 室 匹 粉 组 ,1990 年 出 版 英文 版 , 署名 恢复 为 前 面 作 者 。 全 书 共 分 六 章 , 前 面 五 章 分 别 为 我 国 现代 蕨 类 植物 地 理 分 布 概 况 , 蕨 类 植物 化 石 孢子 在 各 地 质 时 期 分 布 ,和 (9poxze 子 研究 的 方法 ,专门 术语 和 总 的 孢子 类 型 .第 六 章 系 统 次 人 地 研究 了 我 国 蕨 类 植物 52 科 117 属 约 1 000 种 的 孢子 形态 特征 , 在 一 些 科 中 还 结合 有 化 石 孢子 的 资料 。 本 书 共有 孢子 类 型 图 119 幅 , 现 代 孢 子 显 微 照 片 89 版 , 化 石 孢 子 显 微 照 片 12 版 , 每 科 属 种 中 都 有 较 详 细 的 地 理 分 布 及 生态 习性 描述 。 我 国 素 有 “ 蕨 类 植物 王国 ”之 称 , 本 书包 括 了 分 布 于 我 国 的 全 部 科 、 绝 大 部 分 属 和 主要 种 的 孢子 形 态 , 其 另 一 特点 是 古今 孢子 相 结合 , 为 我 国 目前 惟一 的 孢子 形态 学 专著 , 也 是 国际 上 少 数 几 本 同类 专著 之 一 。 自 英文 版 出 版 后 , 更 引起 国外 的 注意 和 高 度 评价 。 美国 Bryant 教 授 在 Payros〈 国 际 孢 粉 学 会 通讯 ) 向 国际 孢 粉 学 家 推荐 本 书 。 本 书 获 1978 年 中 科 院 重大 科技 成 果 奖 和 1997 年 中 科 院 自然 科学 奖 二 等 奖 。 ( 张 玉 龙 ) 《进化 论 与 分 类 学 》 Tazozoz7zy ) 《进化 论 与 分 类 学 》(1977 年 发 表 ,1978 年 增订 第 一 版 ,1987 年 第 二 版 ) 是 陈 世 驻 关 于 进化 分 类 学 的 系统 论著 。 进 化 论 是 生物 分 类 的 理论 基础 , 分 类 学 是 生物 进化 的 历史 总 结 。 据 此 原理 , 作 者 以 辩证 唯物 主义 为 指导 思想 , 精辟 、 辩 证 地 论述 了 三 个 基本 问题 : 物 种 概念 、 系 统 原 理 和 特征 分 析 , 并 综合 为 一 个 完整 的 进化 分 类 学 的 理论 体系 。 又 变 又 不 变 的 物种 概念 ” 在 达尔 文 以 前 , 人 们 认为 物种 是 不 变 的 , 生 物 都 是 上 帝 创造 的 。 达 尔 文 说 明 物 种 是 变 的 , 否 定 了 物 种 不 变 的 观点 , 进 化 思想 取得 了 胜利 。 本 书 作者 从 遗传 机 制 和 分 类 事实 总 结 认为 : 物种 是 变 的 ,又 是 不 变 的 , 变 是 物种 发 展 的 根据 , 不 变 是 物种 存在 的 根据 , 变 是 绝对 的 , 是 主 要 的 矛盾 方面 , 物 种 在 又 变 又 不 变 的 矛盾 中 577 ( 五 volzitzoz2z3712 CQ72C1 演变 。 这 一 “又 变 又 不 变 的 物种 概念 ”是 陈 世 驻 的 进化 论 与 分 类 学 的 理论 核心 和 立论 依 据 。 物 种 是 生殖 单元 , 由 又 连续 又 间断 的 居 群 所 组 成 ; 物种 又 是 进化 单元 , 是 生物 系统 线 上 的 基本 环节 , 是 分 类 的 基本 单元 。 这 是 作者 作出 的 物种 定义 。 系统 原理 ”系统 发 育 是 起 源 与 发 展 的 统 一 过 程 , 也 是 纵横 发 展 的 统一 过 程 。 整 个 过 程 包括 三 个 环节 : 从 无 到 有 , 从 少 到 多 , 从 低级 到 高 级 。 从 而 得 出 三 条 原理 : 共同 起 源 , 分 支 发 展 , 阶 段 发 展 。 共 同 起 源 一 一 作为 系 统 原理 , 就 是 单 源 系统 原理 ,“ 一 个 物 类 ,一 个 起 源 ” 或 “一 个 物 类 , 一 个 祖 种 ”。 但 事情 并 不 是 这 么 简单 ,有 的 物 类 不 是 严格 的 单 源 , 是 广义 的 共同 起 源 。 分 支 发 展 一 一 发 展 首先 是 从 少 到 多 的 过 程 , 在 理论 上 说 是 一 个 物种 、 最 初 的 祖 种 分 支 分 化 , 从 少 到 多 , 形 成 一 个 自然 类 群 。 三 个 基本 过 程 是 : 居 群 分 化 ~ 物 种 分 化 一 物 类 分 化 。 分 支 发 展 是 物种 和 物 类 形成 的 最 基本 过 程 , 应 用 这 一 原理 , 系 统 树 便 是 分 支 发 展 的 系谱 。 阶 段 发 展 一 一 分 支 发 展 是 横 的 铺 开 , 关 键 是 方向 的 分 歧 , 阶段 发 展 是 纵 的 上 升 , 关 键 是 水 平 的 提高 。 系 统 发 育 是 分 支 发 展 与 阶段 发 展 的 纵横 交替 的 过 程 。 作 者 指出 属 级 系统 是 分 类 系统 中 的 基本 环节 , 对 反映 物种 的 系统 渊源 和 地 理 渊源 具 有 特殊 意义 。 特征 分 析 分 类 系统 是 进化 历史 的 缩 影 , 是 以 分 类 特征 反映 进化 历史 。 分 类 是 通 过 特征 的 对 比 而 进行 的 , 特 征 对 比 是 分 类 的 基本 方法 , 关 键 是 对 特征 的 分 析 。 首 先 把 特 征 分 为 两 类 : 新 征 和 祖 征 。 种 征 是 物种 的 新 征 , 代 表 变 的 一 面 。 每 一 物种 又 都 具有 它 所 隶属 的 一 系列 上 级 单元 特征 , 是 物种 保持 的 祖 征 , 代 表 不 变 的 一 面 。 他 把 特征 所 蕴涵 的 变 与 不 变 、 新 征 与 祖 征 、 间 断 与 连续 、 分 与 合 四 对 矛盾 的 统一 性 , 以 图 例 表 示 分 与 合 的 578 辩证 法 . 分 ,。 右 j 二 途 | | 间断 ”与 ”连续 | | 新 征 与 。 祖 征 | | 变 与 不 变 分 与 合 的 辩证 法 ( 章 有 为 ) “ 针 刺 镇 痛 的 神经 生理 学 基础 ” (Neurophysiological Basis of Acupuncture Analgesia ) 张 香 桐 对 针 刺 镇 痛 机 制 的 研究 做 出 了 巨 大 的 贡献 。 他 深入 地 研究 了 丘脑 人 板 内 神经 核 群 的 神经 元 对 痛 刺 激 的 反应 , 首 次 发 现 丘 脑 的 束 旁 核 和 中 央 外 侧 核 中 有 特异 的 对 痛 刺 激 起 反应 的 神经 元 , 其 中 有 许多 神经 元 对 躯 体 和 内 及 的 痛 刺激 以 及 来 自 牙 甬 的 传人 都 产 生 反 应 。 针 刺 和 镇 痛 药 能 抑制 这 些 神经 元 对 痛 刺激 的 反应 。 进 一 步 的 研究 还 说 明 , 刺 激 丘脑 的 中 央 中 核 也 能 抑制 束 劳 核 和 中 央 外 侧 核 神 经 元 的 痛 反 应 , 而 这 种 效应 可 能 是 通过 先 激 活 大 脑 皮层 的 神经 元 , 后 者 再 抑制 束 劳 核 和 中 央 外 侧 核 神经 元 的 痛 反 应 而 间接 地 实 现 的 .由 于 针 刺 能 兴奋 中 央 中 核 的 神经 元 , 张 香 桐 提出 , 针 刺 对 束 旁 核 和 中 央 外 侧 核 神经 元 痛 反 应 的 抑制 可 能 也 是 通过 中 央 中 核 一 一 大 脑 皮层 一 一 束 旁 核 和 中 央 外 侧 核 的 神经 回 路 而 实现 的 。 张 香 桐 领 导 的 研究 集体 也 在 中 枢 神 经 系统 的 各 个 水 平 多 方面 地 对 针 刺 镇 痛 的 机 制 进 行 了 研究 , 取 得 大 量 成 果 《〈 见 Hsiang-Tung Chang, Neurophysiological basis of acupuncture analgesia, 9cze72tQ Sizizzca,21: 829 一 846,1978 和 Hsiang-Tung Chang,Neurophysliological interpretation of 下 12CGeawotl7.。 New Serles,4: 92 一 96,1980 ) 。 acupuncture analgesia. ( 吴 建 屏 ) 《中 国 鞘 藻 目 专 志 》 Oedogozzales ,9z72zCae ) 人 饶 钦 止 著 。1979 年 科学 出 版 社 出 版 。 靖 菠 目 是 绿 藻 门 (Chlorophyta) 一 个 十 分 独特 的 类 群 , 科 、 属 极 少 而 种 类 繁多 , 广 泛 分 布 于 各 种 淡水 水 体 , 少 数 生长 在 潮湿 土 表 或 威 淡水 中 , 尚 未 发 现在 海水 中 生长 的 种 类 。 背 菠 目 只 有 鞘 藻 科 (Oedogoiaceae) 一 个 科 , 包 括 鞘 藻 属 (Oeiosgonziz )、 毛 鞘 藻 属 CBzxLpochaete) 和 术 鞘 藻 属 (Oedocladazzz2) 3 个 属 《 中 国 鞘 藻 目 专 志 》 是 著者 50 年 潜心 研 究 的 结晶 。 该 书 详细 描述 了 中 国产 的 鞘 藻 属 和 和 毛 鞘 落 属 的 种 类 共 301 种 、81 变种 和 33 变 型 , 其 中 149 种 是 产 于 中 国 的 新 种 .115 幅 图 版 除 极 少数 种 类 外 , 都 是 著者 根据 我 国标 本 绘制 的 。 所 有 新 种 均 附 有 拉丁 文 描述 。 著 者 在 深 入 研究 该 目 形态 分 类 特征 的 基础 上 , 吸 收 了 过 去 分 类 系统 中 的 合理 部 分 , 对 鞘 薄 目 类 和 群 间 的 亲缘 关系 提出 了 新 的 观点 , 对 该 目 的 分 类 系统 进行 了 修订 。 著 者 认为 在 该 目 生 殖 方式 各 异 的 类 群 中 肉 雄 同 株 的 种 类 是 比较 原始 的 。 在 肉 雄 异 株 、 具 矮 雄 的 种 类 中 , 其 矮 雄 为 多 细胞 及 精子 宫 外 生 的 种 类 是 最 原始 的 ; 而 在 雌雄 异 株 、 具 的 雄 的 种 类 中 , 雄 苑 子 异 株 的 种 类 是 由 雄 孢 子 同 株 的 种 类 演变 而 来 。《 中 国 鞘 藻 目 专 志 》 是 以 著者 自己 拟定 的 分 类 系统 撰写 的 专科 志 书 , 该 书 “ 属 ”的 安 排 按 鞘 藻 属 、 毛 盖 藻 属 、 枝 鞘 藻 属 顺序 排列 。 各 “ 属 ” 的 种 类 按 :〈 1I ) 雌雄 同 株 的 种 类 ; CI ) 肉 雄 异 株 、 具 大 雄 的 种 类 ; 〈 开 ) 雌雄 (CZMonograpjpiza 异 株 、 具 铸 雄 的 种 类 , 这 一 类 又 按 : 1. 狠 雄 为 2 一 5 个 细胞 , 精子 襄 外 生 种 类 ; 2. 铸 雄 为 2 个 细胞 , 精 子 吉 内 生 种 类 ; 3. 矮 雄 为 单 细 胞 的 种 类 等 3 种 种 类 序列 安排 。《 中 国 划 车 目 志 》 已 经 成 为 我 国 藻类 志 编 研 的 范本 。 该 著作 的 出 版 受到 国内 外 营 类 学 者 的 高 度 评 价 , 美 国 著名 藻类 学 家 泰 勤 (W,R. Taylor) 在 《美国 藻类 学 报 》 上 撰写 专文 ,高 度 评价 本 专著 是 “ 萍 类 学 上 的 一 项 重要 贡 献 ”>。 该 书 荣获 1982 年 国家 自然 科学 奖 二 等 奖 ; ( 胡 鸿 钓 ) 《 中 国 植被 》 (Cegetatzoxz o 太 Chzza) 《中 国 植被 ) 一 书 是 中 国 植物 生态 学 家 和 地 植物 学 家 智慧 的 结晶 , 是 对 植被 研究 的 系 统 总 结 。 根 据 国 家 基础 学 科研 究 规划 和 工农 业 发 展 需要 , 要 求 尽快 编写 一 本 全 国 性 的 植 被 专著 。 在 1973 年 中 国 科 学 院 召 开 的 植物 生 态 学 和 地 植物 学 工作 会 议 上 制定 了 计划 。 在 中 国 科 学 院 党 组 领导 下 , 在 各 省 区 科 委 和 大 专 院 校 的 大 力 支 持 下 , 1976 年 建立 了 全 国 编 委 会 。 会 上 决定 组 织 全 国有 关 力 量 开展 此 项 工作 , 并 召开 多 次 中 国 植被 编 委 会 议 。 最 后 于 1977 一 1978 年 用 半年 时 间 集 中 力量 完成 全 书 编写 , 并 吾 开 专门 会 议 , 反 复 讨 论 和 修 改 ,1980 年 由 科学 出 版 社 正式 出 版 , 共 200 多 万 字 。 我 国 幅员 辽阔 , 自 然 条 件 复 杂 , 植 被 类 型 多 种 多 样 。 该 书 共 分 四 篇 35 章 . 在 第 一 篇 总 论 中 , 对 植被 研究 的 理论 和 生产 意义 、 中 国 植被 研究 简 史 和 建国 以 来 植被 研究 的 主要 成 就 作 了 简要 介绍 , 而 对 影响 中 国 植被 分 布 的 自然 条 件 一 一 地 貌 、 气 候 、 土 壤 , 中 国 新 生 代 植被 的 发 展 和 演变 , 组 成 中 国 植被 的 植 物 区 系 进 行 详细 叙述 。 第 二 篇 则 是 该 书 的 主 体 , 阐 述 了 中 国 的 主要 植被 类 型 以 及 它们 的 579 分 类 原则 、 单 位 和 系统 , 记 录 了 针 叶 林 、 阔 叶 林 、 竹 林 、 灌 处 和 草 灌 从 、 草 原 和 稀 树 草 原 、 荒 漠 、 冻 原 和 高 山 植被 、 草 甸 、 沼 泽 和 水 生 植 被 、 栽 培植 被 的 群落 学 特征 及 其 地 理 分 布 , 总 结 了 中 国 植 被 的 水 平分 布 和 垂直 分 布 的 规律 性 。 第 三 篇 是 中 国 植被 区 划 , 提 出 了 中 国 植被 区 划 的 原则 、 单 位 和 系统 , 将 中 国 划 分 为 寒 温 带 针 叶 林 、 温 带 针 阔 混交 林 、 暖 温带 落叶 闪 叶 林 、 亚 热带 常 绿 阔 叶 林 、 热 带 季 雨 林 和 雨林 、 温 带 草 原 、 温 带 荒 漠 、 青 藏 高 原 高 寒 植被 共 八 大 植被 区 域 , 描 述 了 各 区 域 概况 及 分 区 各 论 。 第 四 篇 是 植被 的 利用 、 保 护 和 改造 。 对 森林、 草场 、 巷 漠 、 沼 泽 植被 的 合理 利用 和 保护 ,作物 群落 的 高 产 组 合 , 植 被 与 水 土 保 持 , 经 济 植物 引种 中 的 生态 学 问 题 , 自 然 保护 区 的 建立 与 陆地 生态 系统 的 保 护 等 均 提出 了 有 价值 的 见解 和 建议 。 在 该 书 前 言 中 , 还 提出 本 书 的 不 足 之 处 和 今后 需要 开展 研究 的 一 系列 理论 问题 , 为 今后 植被 科 学 发 展 指出 了 方向 。 迄 今 为 止 ,《 中 国 植被 》 仍 是 中 国 最 权威 的 有 关 植 被 科学 的 一 本 专著 。 参考 文献 中 国 植被 编辑 委员 会 :《 中 国 植被 ), 北京 : 科学 出 版 社 ,1980。 6 陈 灵芝 ) 《西藏 昆虫 志 》 (zseczs of Tipez) 《西藏 昆虫 志 ;》 是 由 中 国 科 学 院 青 藏 高 原 综合 科学 考察 队 组 织 撰写 的 《青藏 高 原 科 学 考察 丛书》 之 一 。 于 1981 一 1982 年 分 两 册 由 科学 出 版 社 出 版 。 解放 后 国家 曾 组 织 多 次 昆虫 考察 , 特 别 是 1973 一 1976 年 间 中 国 科 学 院 组 织 多 学 科 的 青藏 高 原 综合 科学 考察 队 , 对 西藏 地 区 作 了 全 面 的 考察 , 前 后 有 十 几 位 专家 参加 了 西 580 藏 昆 虫 野 外 考察 工作 .他 们 克服 重重 困难 , 搜 集 了 大 量 珍贵 资料 和 10 余 万 号 昆虫 标本 , 除 了 昆虫 纲 个 别 目 外 , 其 他 二 十 几 个 目 都 有 分 布 记录 。 参 加 资料 分 析 、 鉴 定 、 整 理 、 总 结 工作 的 专家 达 100 余人 次 。 全 书 共 记 述 西藏 昆虫 20 目 、173 科 、1 160 属 、2 305 种 , 其 中 有 20 个 新 属 、400 多 个 新 种 , 这 些 新 种 约 占 建 国 以 来 我 国 发 表 的 昆虫 新 种 总 数 的 174。 《西藏 昆虫 志 ; 一 书 的 出 版 是 多 年 来 我 国 昆 虫 学 工作 者 共同 努力 的 结果 , 是 对 西藏 昆虫 考 察 和 研究 的 科学 总 结 。 这 些 成 果 为 研究 西藏 昆虫 区 系 起 源 及 分 布 规律 积累 了 可 贵 的 资 料 , 为 进一步 揭 开 西藏 高 原 昆 虫 的 奥秘 提供 了 依据 。 ( 赵 仲 苓 ) 《 西藏 鸟 类 志 》 (TPe 4ozfczxzaa or Tzper) 本 志 是 《青藏 高 原 科 学 考察 丛书 》 系 列 的 鸟 类 部 分 , 是 目前 研究 我 国 西藏 鸟 类 的 比 较 完 整 的 专著 。 本 志 是 在 郑 作 新 院士 的 主持 下 , 由 中 国 科 学 院 动物 研究 所 、 中 国 科学 院 西北 高 原生 物 研 究 所 的 6 名 鸟 类 学 专家 共同 编写 完成 的 。 自 1959 年 至 1977 年 , 我 国 鸟 类 学 工作 者 对 西藏 鸟 类 进行 了 13 次 较 长 期 的 采集 及 调查 。 对 所 采 到 的 种 类 , 均 按 实物 标 本 及 野外 观察 的 实况 ,记述 它们 的 鉴别 特征 、 生态 、 经 济 意义 等 , 并 对 其 分 类 问题 , 在 研 究 的 基础 上 进一步 加 以 讨论 。 本 书 出 版 于 1983 年 , 共 介绍 西藏 鸟 类 473 种 , 分 隶 于 19 目 、57 科 , 其 中 包括 8 个 种 ,2 个 新 亚 种 和 50 个 亚 种 的 西藏 自治 区 新 记录 ,2 个 种 和 27 个 亚 种 的 国内 新 记录 。 总 论 部 分 除 把 所 有 种 类 及 其 采集 资料 以 及 区 系 成 分 等 列 为 总 表 外 , 还 对 鸟 类 区 系 进 行 了 初步 分 析 , 对 资源 种 类 的 开发 利用 提出 建议 .本 书 附 有 鸟 类 插图 111 幅 , 分 布 图 18 幅 , 还 包括 鸟 类 栖息 环境 图 版 9 版 . 本 志 整 理 总 结 了 历次 所 得 的 科学 资料 , 对 今后 进一步 研究 西藏 鸟 类 有 重要 的 参考 价值 。 ( 徐 延 茶 ) 《中 国 鸟 类 区 系 纲要 》 (英文 版 ) 〈4 9y7zz02515 Of te 4ozjazzaa o CHzza) 作者 郑 作 新 ,由 科学 出 版 社 和 德国 Paul Parey Scientific Publishers 于 1987 年 出 版 。 该 书包 括 到 1982 年 底 已 知 的 全 部 中 国 乌 类 , 共计 1 186 种 、935 亚 种 。 全书 共 1 280 页 , 约 120 万 字 , 是 当今 中 国 最 完整 的 鸟 类 学 巨著 。 书 中 记述 了 各 种 鸟 类 的 名 称 (学 名 、 中 文 名 、 英文 名 )、 形 态 、 生 态 、 分 布 和 亚 种 分 化 、 分 类 讨论 及 现时 状况 。 该 书 着 重 于 亚 种 分 化 研究 , 包括 1949 年 以 来 发 现 的 24 个 新 亚 种 , 并 且 通 过 亚 种 特征 和 分 布 的 分 析 ,推测 种 的 起 源 地 和 进化 趋势 , 且 首 次 提出 比较 低级 的 亚 种 的 所 在 地 不 是 这 个 种 的 起 源 地 , 而 是 被 排挤 到 此 亚 种 分 布 范 围 的 边缘 而 残留 于 该 地 的 理论 。 这 种 排挤 观 点 与 达尔 文 的 优胜 劣 汰 的 提 法 恰恰 相 吻 合 , 可 以 算是 对 生物 进化 论 的 一 种 理论 意义 上 的 论证 。 因 此 , 引 起 国内 外 学 者 的 重视 。 该 书 在 分 类 方面 , 参 考 国 际 权 威 的 Mayr 和 Greenway、Delacour 和 Vanurie 的 系统 , 同 时 , 又 结合 我 国 的 研究 自 成 一 套 分 类 体系 , 既 考虑 亲缘 关系 , 又 力求 简单 。 该 书 摸 清 了 我 国 鸟 类 “ 家 底 ”, 为 它们 立 了 “家谱 ”, 这 为 资源 动物 学 提供 了 科学 资料 , 也 是 我 国 动物 地 理 区 划 和 农业 区 划 不 可 缺少 的 参考 文献 。 书 中 把 我 国 鸟 类 区 分 为 留 鸟 、 繁 殖 鸟 〈 夏 候鸟 )、 旅 鸟 、 冬 候鸟 等 , 为 乌 类 迁 徙 研究 提供 初步 证 据 。 对 于 乌 类 “现存 状 况 ”, 书 中 特别 记述 了 濒临 灭绝 乌 类 的 状况 , 因而 该 书 成 为 我 国 乌 类 自然 保护 的 科学 数据 库 , 并 为 国家 公布 《野生 动物 保护 法 》 提 供 了 具体 资料 。 该 书 的 出 版 在 国内 外 都 得 到 很 高 的 评 价 。1988 年 美国 野生 动物 联合 会 授予 作者 郑 作 新 “国际 动物 资源 保护 特殊 成 就 奖 ” 的 殊 荣 ; 1989 年 该 书 获 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 一 等 奖 及 国家 自然 科学 奖 二 等 奖 , 中 国 科 学 院 学 部 委员 会 还 颂 给 郑 作 新 一 枚 科学 研究 荣誉 奖章 ; ( 卢 汰 春 ) 《中 国 蝶 类 志 》 民 Rozpalocero7rz7a 9272672S72772 ) 由 昆虫 分 类 学 家 周 尧 任 主编 , 组 织 全 国 各 地 (包括 台湾 、 香 港 地 区 在 内 ) 的 蝴蝶 研 究 工 作者 40 多 人 参加 编著 , 河南 科技 出 版 社 1994 年 8 月 出 版 . 本 书 是 以 主编 40 多 年 来 采 自 全 国 各 地 的 标本 和 积累 的 大 量 文献 为 基 础 , 加 上 各 地 寄 送 的 标本 , 经 过 主编 每 天 十 多 小 时 的 辛勤 工作 , 以 三 年 半 时 间 完 成 编写 的 。 全 书 共计 100 万 字 , 近 5 000 幅 彩 色 照 片 , 包括 总 论 、 各 论 和 新 种 记述 三 部 分 。 总 论 共 九 章 , 详 细 介 绍 了 中 国 蝴 蝶 研 究 史 和 分 类 系 统 , 蝴 蝶 的 分 类 地 位 、 形 态 特征 、 生 活 习性 、 分 布 、 命 名 、 分 类 方法 和 分 科 , 其 中 穿插 有 40 多 幅 彩 色 生 态 照 片 和 黑白 线条 图 ; 各 论 共 包括 十 二 章 , 系统 记述 了 中 国 蝴 蝶 12 科 、366 属 、1 227 种 、1 862 亚 种 的 中 文 名 、 学 名 、 分 类 特征 和 分 布 ,每 种 蝴蝶 都 有 彩色 标本 照片 , 一 般 种 类 包括 肉 、 雄 性 正 、 反 面 彩色 照片 , 个 别 种 类 还 有 地 方 型 、 季 节 型 和 色 斑 型 彩色 照 片 , 其 中 包括 42 新 种 、45 新 亚 种 和 15 新 记 录 属 、65 新 记录 种 ;新 种 记述 有 各 新 种 、 新 亚 种 的 英文 摘要 和 黑白 点 线 特 征 图 。 书 后 附 有 中 国 蝴 蝶 寄 主 名 录 、 文 献 目录 、 中 文 索引 和 学 名 索引 , 便 于 广大 读者 查阅 。 《中 国 蝶 类 志 》 是 目前 记载 中 国 蝴蝶 种 类 最 全 、 最 具 权 威 性 的 一 部 中 国 蝴 蝶 志 , 是 研 究 中 国 蝴蝶 必 不 可 少 的 工具 书 , 也 是 工艺 美 581 (Mozog7razpjaza 术 设 计 的 重要 参考 资料 , 具 有 很 高 的 学 术 价 值 、 实 用 价值 和 收藏 价值 。 过 去 中 国 昆 虫 的 分 类 学 水 平 远 远 落后 于 植物 分 类 , 而 蝴蝶 分 类 的 水 平 又 远 远 落 后 于 其 他 昆虫 类 群 。 在 本 书 出 版 之 前 , 全 国文 献 记载 的 蝴蝶 仅仅 600 多 种 , 而 本 书 的 出 版 , 使 中 国 蝴蝶 种 类 增加 到 1 200 多 种 ,包括 国内 外 文献 中 90% 的 已 知 种 , 而 增加 的 新 种 、 新 记录 达 107 种 。 这 在 中 国 蝴蝶 研究 中 是 一 个 大 的 飞 耻 , 在 整个 中 国 生物 科学 中 也 是 一 个 大 的 飞 牙 。 此 志 不 仅 收 载 中 国 蝴 蝶 种 类 最 全 , 而 且 将 中 国 蝴 蝶 属 和 种 的 中 文 名 系统 化 ,拟订 所 有 属 的 中 文 名 , 保 留 了 已 通用 而 合理 的 中 文 种 名 , 考 证 了 不 少 学 名 的 语源 ,拟订 了 一 批 新 的 系统 化 的 种 名 , 是 中 国 蝴蝶 的 中 文 名 的 第 一 次 系统 化 、 正 规 化 、 统 一 化 , 有 着 极 高 的 科学 水 平和 学 术 价 值 .《 中 国 蝴蝶 志 》 出 版 后 引起 强烈 反响 , 受 到 国内 外 专家 、 学 者 的 高 度 评价 , 日 本 专家 Murayama 称 之 为 “中 华人 民 共 和 国 最 高 科 学 成 就 之 一 ”; 澳大利亚 专家 D. Abrera 赞 之 为 “世界 巨著 ,辉煌 创举 , 中华 民族 的 骄傲 , 自然 界 的 绚丽 , 功 在 千秋 , 造福 后 代 ” 等 等 。 1995 年 该 书 获 中 华人 民 共 和 国 新 闻 出 版 署 颁发 的 全 国 优秀 科技 图 书 奖 和 中 国 图 书评 论 学 会 颁发 的 第 九 届 中 国 图 书 奖 。1999 年 5 月 修订 后 再 版 。 本 书 主编 为 使 蝴蝶 分 类 科学 性 进一步 提高 , 又 编写 了 《中 国 蝴蝶 分 类 与 鉴 定 》 一 书 , 将 中 国 所 有 的 亚 科 、 族 、 属 的 特 征 都 作 了 考 订 , 从 亚 科 到 种 一 一 制订 了 检索 表 , 并 附 有 360 多 属 的 翅 脉 与 外 生殖 器 图 。 ( 袁 锋 训 向 群 ) 中 国 各 大 学 生物 学 系 (Biological Departments of Chinese Univetsilties ) 生物 学 系 是 中 国 的 高 等 学 校 进行 生物 科 学 的 教学 和 科学 研究 , 培 养生 物 学 或 生物 学 某 一 分 支 学 科 人 才 的 科 系 。 582 20 世纪 初 , 中 国 早 期 的 高 等 学 校 没 有 专 门 培养 生物 学 人 才 的 生物 学 科 ( 系 ), 仅 在 博 物 馆 〈 部 ) 或 不 、 林 科 里 开设 若干 生物 学 课 程 , 如 植物 学 、 动 物 学 等 , 这 些 课 程 多 数 是 由 外 国人 讲授 的 。 有 的 大 学 把 博物 学 科 改 为 生物 学 科 (如 东 吴 大 学 ), 但 科 主 任 和 教授 仍 然 由 外 国人 担任 。 由 中 国学 者 自己 创办 的 第 一 个 生物 学 系 是 秉 志 在 1921 年 建立 的 南京 高 等 师范 学 校 〈 即 国立 中 央 大 学 的 前 身 ) 生 物 学 系 。 以 后 , 许 多 公私 立 大 学 相继 成 立 生 物 学 系 或 动物 学 系 、 植 物 学 系 , 实行 学 分 制 。 课程 分 必修 和 选修 两 种 , 对 后 者 , 学 生 可 根 据 自己 的 兴趣 自由 选课 , 在 4 年 内 获得 规定 的 学 分 就 可 毕业 。 随 着 科学 的 不 断 发 展 , 生 物 学 系 的 设置 也 有 了 变化 。 由 于 生物 学 学 科 越 分 越 细 、 越 分 越 多 , 有 的 大 学 生物 学 系 为 包含 多 种 分 支 学 科 , 往 往 设 有 多 个 专业 。 如 北京 大 学 生物 学 系 就 是 一 个 高 度 综合 的 系 , 包括 的 专业 有 植物 学 、 生理 学 、 生 物化 学 、 生 物 物 理学 、 环 境 生物 学 及 生态 学 、 微 生物 学 等 。 有 的 大 学 除了 生物 学 系 外 , 还 根据 本 校 的 优势 按 生 物 学 的 分 支 学 科 设 系 , 如 武汉 大 学 的 病毒 系 、 山 东 大 学 的 微生物 学 系 、 上 海 复旦 大 学 的 遗传 和 遗传 工程 系 等 。 一 个 系 含 有 的 专业 较 少 , 这 样 更 有 利于 教学 和 科研 征 靖 过 1949 年 10 月 前 中 国 设 有 生物 学 系 的 部 分 公 、 私 大 学 有 : 北平 大 学 、 北 平 师 范 大 学 、 北平 大 学 农学 院 、 清 华 大 学 、 燕 京 大 学 、 畏 仁 大 学 、 中 法 大 学 (以 上 在 北平 )、 南 开 大 学 (天 津 )、 齐 鲁 大 学 〈 济 南 )、 山 东 大 学 “〈 青 岛 )、 山 西 大 学 〈 太 原 ) 、 河 南大 学 〈 开 封 )、 中 央 大 学 、 金 陵 大 学 、 金 陵 女子 大 学 〈 以 上 在 南京 )、 东 吴 大 学 (苏州 )、 圣 约翰 大 学 、 沪 江 大 学 、 复 且 大 学 . 震 且 大 学 5 同济 天 学 5 号 华 大 学 (以 上 在 上 海 )、 浙 江 大 学 、 之 江 大 学 (以 上 在 杭州 )、 安 徽 大 学 安庆)、 长 春 大 学 (长 春 )、 云 南大 学 〈 昆 明 ) 、 武 汉 大 学 、 华 中 大 学 〈 以 上 在 武汉 )、 广 西 大 学 (桂林 )、 南 昌 大 学 “南昌 )、 四 川 大 学 、 华 西 大 学 〈 以 上 在 成 都 )、 福 建 协和 大 学 、 华 南 女子 文理 学 院 (以 上 在 福州 )、 厦 门 大 学 (厦门 )、 中 山大 学 、 岭南 大 学 、 广 东 文 理学 院 (以 上 在 广州 )、 台 湾 大 学 “〈 人 台北 ) 等 。 中 华人 民 共 和 国 成 立 后 , 于 1952 年 进行 大 学 院 系 调整 , 陆 续 新 建 了 一 些 大 学 。 现 在 很 多 综合 性 大 学 、 理 工科 大 学 和 师范 大 学 都 设 有 生物 学 系 , 如 : 北京 大 学 (北京 )、 清 华 大 学 《北京 六 南开 大 学 (天津 ) 、 复 旦 大 学 (上 海 ) 南京 大 学 “南京 )、 武 汉 大 学 〈 武 汉 )、 中 国 科 学 技术 大 学 〈 合 肥 )、 山 东 大 学 (济南 )、 中 山大 学 〈 广 州 )、 吉 林 大 学 (长 春 )、 厦 门 大 学 〈 厦 门 )、 四 川 大 学 〈 成 都 )、 兰州 大 学 兰州)、 青 岛 海洋 大 学 (青岛 )、 北 京师 范 大 学 (北京 )、 华 东 师 范 大 学 (上 海 )、 东北 师范 大 学 〈 长 春 )、 华 中 师范 大 学 〈 武 汉 )、 西 南 师 范 大 学 〈 重 庆 ) 、 陕 西 师范 大 学 (西安 )、 云 南大 学 “〈 昆 明 )、 西 北大 学 ( 西 安 )、 河 北大 学 〈 保 定 )、 山 西 大 学 〈 太 原 )、 内 蒙古 大 学 (呼和浩特 ) 、 辽 宁 大 学 (沈阳 )、 浙江 大 学 〈 杭 州 )、 杭 州 大 学 〈 杭 州 )、 安 徽 大 学 〈 合 肥 )、 江 西 大 学 〈 南 昌 ) 、 暨 南大 学 (广州 1 等 等 , 自从 20 世纪 70 年 代 出 现 了 以 基因 工程 和 杂交 瘤 “〈 产 生 单 克 隆 抗 体 ) 技术 为 核心 的 生物 工程 〈 生 物 技 术 ) 以 后 , 世 界 各 国有 关 专家 都 预示 21 世纪 将 是 生命 科学 的 新 时 代 。 至 此 , 中 国 不 少 综合 性 高 等 院 校 都 成 立 了 生 命 科 学 学 院 , 如 北京 大 学 (北京 )、 武 汉 大 学 《武汉 )、 中 国 科 学 技术 大 学 〈 合 肥 )、 浙 江 大 等 所 杭州 0 厦门 大 学 所 厦门 )、 山 东 大 学 (济南 )、 中 山大 学 〈 广 州 ) 等 。 随 着 生物 工程 (生物 技术 ) 的 日 新 月 异 , 不 仅 综 合 性 大 学 , 就 是 一 些 农 、 医 院 校 , 工 科大 学 , 乃 至 师范 院 校 等 都 纷纷 建立 起 生物 工程 (生物 技术 ) 系 或 专业 。 综 合 性 大 学 有 : 北京 大 学 、 清 华 大 学 、 复 旦 大 学 、 南 开 大 学 、 中 央 民 族 大 学 、 河 北大 学 、 山 西 大 学 、 吉 林 大 学 、 南 京 大 学 、 浙 江 大 学 、 贵 州 大 学 、 国 科 学 技术 大 学 、 内 蒙古 大 学 、 厦 门 大 学 、 州 大 学 、 山 东 大 学 、 河 南大 学 、 武 汉 大 学 、 北大 学 、 中 山大 学 、 暨 南大 学 、 南 昌 大 学 、 西 大 学 、 西 北大 学 、 兰 州 大 学 、 四 川 大 学 、 疆 大 学 、 西藏 大 学 等 ; 一 些 农 、 医 院 校 有 : 国 农业 大 学 、 北 京 林 业 大 学 、 东 北 农业 大 学 、 华中 农业 大 学 、 湖 北 农业 大 学 、 云 南 农业 大 学 、 西 北 农林 科技 大 学 、 甘 肃 农 业 大 学 、 东 北林 业 大 学 、 南 京 农 业 大 学 、 南 京 林 业 大 学 、 山西 农业 大 学 、 福 建 农 业 大 学 、 安 徽 农 业 大 学 、 河 南 农业 大 学 、 沈 阳 农 业 大 学 、 吉 林农 业 大 学 、 沈 阳 药 科大 学 、 苏 州 医学 院 、 衡 阳 医学 院 、 中 国医 科大 学 等 ;工科 大 学 有 : 北 京 理 工大 学 、 北 京 化 工大 学 ` 北京 工商 大 学 、 天 津 大 学 、 河 北 工业 大 学 、 河 北 科技 大 学 、 沈 阳 化 工学 院 、 大 连 轻 工业 学 院 、 哈 尔 滨 工业 大 学 、 南 京 理 工大 学 、 南 京 化 工大 学 、 无 锡 轻 工 大 学 、 合 肥 工 业 大 学 、 安 徽 机 电学 院 、 青 岛 海洋 大 学 、 山 东 轻 工业 学 院 、 郑 州 轻工业 学 院 、 郑 州 粮食 学 院 、 华 东 理 工大 学 、 武 汉 工业 学 院 、 湖 北 工学 院 、 华 南 理工 大 学 、 四 川 轻 化 工学 院 、 昆 明理 工大 学 、 西 安 交通 大 学 、 西 北 轻工业 学 院 、 山 东 工 业 大 学 、 西 安 工程 学 院 、 中 南 工业 大 学 、 西 南 交 通 大 学 、 哈 尔 滨 建筑 大 学 、 中 国 矿 业 大 学 、 天 津 轻 工业 学 院 、 杭 州 商学 院 、 吉 林 工 学 院 、 长 春光 学 精密 机 械 学 院 、 河 北 经 贸 大 学 等 , 师 范 院 校 有 : 北京 师范 大 学 、 首 都 师范 大 学 、 天 津 师 范 大 学 、 河 北 师范 大 学 、 山 西 师 范 大 学 、 辽 宁 师 范 大 学 、 东 北 师范 大 学 、 长 春 师范 学 院 、 哈尔滨 师范 大 学 、 华 东 师 范 大 学 、 上 海 师 范 大 学 、 南 京师 范 大 学 、 浙 江 师 范 大 学 、 福 建 583 卫 绪 了 六 二 隆 师范 大 学 、 山 东 师 范 大 学 、 河 南 师 范 大 学 、 湖 北 师范 大 学 、 湖 南 师范 大 学 、 华 南 师范 大 学 、 广西 师范 大 学 、 西 南 师 范 大 学 、 四 川 师范 大 学 、 云 南 师 范 大 学 、 陕 西 师范 大 学 、 西 北 师 范 大 学 、 青 海 师 范 大 学 、 新 疆 师范 大 学 等 。 ( 张 树 庸 ) 东 南 大 二 生物 学 到 (Department of Biology,Eastern-south University ) 1920 年 前 , 中 国 国 立 或 公立 的 高 等 学 校 没有 独立 的 专门 培养 生物 学 人 才 的 科 系 。 1917 年 , 南京 高 等 师范 学 校 为 了 培养 中 等 职 业 学 校 师资 , 在 原 有 本 科 文 史 地 理学 部 、 数 理化 学 部 以 及 教育 、 体 育 专修 科 之 外 , 增 设 农 、 工 、 商 等 专修 科 。 农 学 家 邹 秉 文 任 农业 专修 科 主 任 , 他 陆续 聘请 归 国 学 者 到 该 科 执 教 , 其 中 有 生物 学 家 胡 先 对 、 秉 志 、 钱 崇 潮 等 , 这 就 为 1921 年 下 半年 农 科 分 系 教学 并 孕 育 出 独立 的 生物 学 系 创 造 了 条 件 . 1920 年 11 月 , 教 育 部 决定 将 南京 高 等 师范 学 校 的 农 、 工 、 商 、 教 育 等 专修 科 划 出 , 组 建 学制 为 4 年 的 国立 东南 大 学 ( 原 中 央 大 学 前 身 )。1921 年 初 ,《 国 立 东 南大 学 大 纲 草 案 》 规 定 该 校 “ 以 学 系 为 主干 ”", 暂 设 生物 学 系 等 22 个 学 系 , 并 按 其 性 质 组 成 文理 、 农 、 工 、 商 、 教 育 等 5 科 , 相当 于 后 来 的 学 院 。1921 年 9 月 , 东 南大 学 开学 , 原 南 京 高 师 农业 专修 科 改 为 东 大 农 科 , 下 设 和 生物、 农艺、 园艺、 畜牧、 病虫害 、 农 业 化 学 等 6 个 学 系 。 以 动物 学 家 秉 志 为 主任 的 中 国学 者 自己 创办 的 第 一 个 大 学 生物 学 系 在 东南 大 学 诞生 了 。 秉 志 等 老 一 辈 生物 学 家 在 南京 高 师 和 东南 大 学 执教 , 培 养 了 许多 生 物 学 人 才 , 不 少 著名 生物 学 家 均 出 于 此 。 ( 巷 攀 皋 ) 584 中 国 科 学 社 生物 研究 所 〈The Biological Laboratory of the Chinese Society) 中 国 第 一 个 生物 学 研究 机 构 是 民办 的 中 国 科 学 社 生 物 研 究 所 , 它 于 1922 年 8 月 18 日 在 南京 成 立 。 1920 年 , 在 南京 高 等 师范 学 校 农业 专修 科 任 教 的 秉 志 和 胡 先 对 看 到 中 国生 物资 源 虽 然 丰 富 , 但 国人 极 少 研究 , 听任 外 国人 掠夺 , 甚 感 痛心 , 又 考虑 到 生物 学 研究 在 理论 和 应 用 方面 均 具 有 重要 意义 , 并 且 坚 信 中 国人 一 定 会 在 世界 生物 学 的 研究 中 占有 一 席 之 地 , 遂 建 议 设立 生 物 研 究 所 。 受 中 国 科学 社 的 委 托 , 秉 志 、 胡 先 对 和 杨 狂 〈 杏 佛 ) 经 过 一 年 多 的 筹备 , 很 快 就 成 立 了 生物 研究 所 。 由 秉 志 任 所 长 。 生物 所 的 所 址 在 南京 成 贤 街 文 德里 , 开 办 之 初 , 经 费 十 分 困难 , 但 是 秉 志 与 全 所 人 员 “ 不 假借 外 力 , 唯 奋 励 以 自 进 ”, 艰苦 创业 , 逐步 站 稳 脚跟 。 1925 年 , 生 物 所 开始 出 版 英 文学 术 丛 刊 。 研 究 所 朝气 莲 勃 的 工作 , 引 起 中 华 教育 文化 基金 董事 会 的 注意 。 该 会 从 1926 年 秋 起 至 1941 年 ,每 年 资助 生物 所 研究 经 费 和 设备 费 , 从 开始 时 每 年 2 万 元 , 递增 至 每 年 5 万 元 , 这 对 该 所 的 发 展 起 了 很 大 的 作用 。 生物 所 设 有 动物 学 部 和 植物 学 部 , 早 期 由 秉 志和 胡 先 驻 分 任 主任 , 以 后 , 陈 桢 任 过 动物 学 部 主任 , 陈 焕 针 、 钱 崇 潮 也 先后 继任 植物 学 部 主任 。1934 年 , 动 物 学 部 增设 生理 研究 室 与 生物 化 学 研究 室 , 分 别 由 张 宗 衡 ( 真 衡 ) 和 郑 集 负责 。 该 所 人 员 分 正式 职员 和 研究 客 员 两 种 。 正式 职员 指 专职 在 所 里 工作 的 研究 、 技 术 、 行 政 等 各 类 人 员 。 高 级 研究 人 员 称 为 技师 或 教 授 , 中 级 研究 人 员 称 为 研究 员 , 初 级 研究 人 员 称 为 研究 助理 或 助理 。 行 政 人 员 极 少 , 有 关 工 作 多 由 研究 、 技 术 人 员 分 管 。 研 究 客 员 为 外 单位 人 员 到 研究 所 从 事 研 究 工 作 , 他 们 中 既 有 高 级 人 员 , 也 有 讲师 、 助 教 、 大 学 生 物 学 系 高 年 级 学 生 、 中 学 生物 教师 。 该 所 全 盛 时 期 有 正式 职员 30 人 左右 , 研 究 客 员 近 20 人 。 生物 所 的 研究 工作 曾经 设想 “动物 学 从 形体 人 手 , 以 达 分 类 、 和 生理、 生态 、 遗 传 等 要 门 ; 植物 学 从 采集 国内 高 等 植物 标本 , 研 究 植 物 生 理学 、 细 胞 学 、 胚 胎 学 人 手 , 渐 及 于 真菌 学 、 细 菌 学 、 植 物 学 、 育 种 学 等 ”。 由 于 抗日 战争 爆发 ,这 个 目标 未 能 完全 实现 .从 该 所 成 立 到 抗日 战争 前 夕 , 是 该 所 的 易 盛 时 期 , 其 主要 的 研究 工作 有 : 1. 动 植物 的 调查 采集 与 分 类 学 研究 .这 是 该 所 最 主要 的 工作 。 2. 植物 形态 学 的 研究 。 张 景 钱 关 于 蕨 葵 组 织 学 的 研究 、 严 楚 江 关于 梧桐 花 之 解剖 及 其 两 性 分 化 的 研究 , 是 中 国 植物 形态 学 的 开拓 性 工作 。3. 植物 生态 学 研究 。 钱 崇 潮 关 于 黄山 植物 和 南京 钟 山 植物 的 研究 、 裴 鉴 关 于 南京 植物 群落 的 研究 等 , 都 是 中 国 最 早 的 植物 生 态 学 研究 。4. 动物 形态 学 、 解 剖 学 和 组 织 学 的 研究 。 这 方面 的 研究 课题 与 工作 量 仅 次 于 动 植物 调查 与 分 类 研究 , 其 中 , 秉 志 在 神 经 解剖 学 与 组 织 学 方面 做 了 较 多 工作 。5. 动物 遗传 学 与 动物 行为 的 研究 。 如 金鱼 的 变异 〈《 陈 桢 ) 和 金鱼 求偶 行为 〈 何 锡 瑞 ) 等 也 属于 开拓 性 工作 。6. 动物 生理 学 的 研究 。 集 中 在 神经 系统 及 其 与 呼吸 代谢 、 水 代谢 的 关系 的 研究 , 以 张 宗 汉 的 研究 为 代表 。7. 生物 化 学 的 研究 。 着 重 于 营养 方面 ( 郑 集 ) .该 所 自 1925 年 起 出 版 发 行 英文 刊物 《中 国 科 学 社 生物 研 究 所 丛刊 》 发 布 所 内 和 客座 研究 人 员 的 研究 成 果 , 同 时 与 国内 外 800 多 个 学 术 团 体 建立 交换 关系 , 对 学 术 交 流 起 了 很 好 作用 。 生物 所 培养 造就 了 一 大 批 生物 学 人 才 。 王家 枯 、 倪 达 书 、 张 春 霖 、 何 锡 瑞 、 张 和 孟 闻 、 崔 之 兰 、 张 宗 汉 、 郑 集 、 耿 以 礼 、 方 文 培 、 郑 万 钧 、 吴 中 伦 等 , 从 学 校 出 来 后 在 这 里 接受 训练 , 开始 他 们 的 研究 生涯 。 常 饼 定 、 曾 省 、 戴 力 生 、 喻 兆 琦 、 伍 献 文 、 方 炳 文 、 王 以 康 、 徐 锡 藩 、 裴 鉴 、 孙 雄 才 、 汪 振 儒 、 杨 衔 晋 、 曲 仲 湘 、 王 志 稼 等 在 这 里 做 过 专职 研究 工作 和 深造 , 有 些 人 离开 后 还 到 所 里 兼职 当 研 究 客 员 。 陈 邦 杰 、 欧 阳 才 、 吴 功 贤 、 吴 训 、 徐 凤 早 、 王 希 成 、 李 赋 京 、 秦 仁 昌 、 严 楚 江 、 朱 树 屏 等 在 所 里 做 研究 客 员 ,也 同样 得 到 帮助 。 区 元 培 曾 经 赞誉 说 :在 中 国 当 代 的 著名 生物 学 家 中 , 十 有 九 个 以 这 样 或 那样 的 方式 与 这 个 研究 所 发 生 联系 。” 生物 所 对 晚 于 它 成 立 的 静 生 生物 调查 所 、 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 、 中 国 西部 科学 院 生物 所 等 , 都 曾 给 予 真 诚 帮 助 。 此 外 , 在 普及 生物 学 知识 、 帮 助 中 学 生物 学 教师 提 高 水 平等 方面 , 生 物 所 也 做 了 大 量 工 作 。 抗日 战争 爆发 后 ,生物 所 惨遭 浩劫 .1938 年 日 军 在 南京 抢 走 该 所 未 及 转移 的 图 书 资料 和 标本 后 , 将 三 幢 楼 全 部 烧毁 。 生 物 所 迁 往 重庆 北碚 , 秉 志 因 夫 人 病 重 未 能 随行 , 辞 去 所 长 职务 , 由 钱 崇 潮 继 任 。1941 年 冬 , 太 平 洋 战争 爆发 , 该 所 经 费 断 源 。 抗 日 战争 胜利 后 , 生 物 所 无 力 在 南京 重建 , 人 员 星 散 , 只 有 秉 志 的 研究 小 组 在 上 海中 国 科 学 社 明 复 图 书馆 顶层 勉强 工作 , 直 至 新 中 国 成 立 。 秉 志 的 研究 小 组 后 来 并 人 中 国 科 学 院 水 生生 物 研 究 所 。 一 个 民办 研究 所 结束 了 , 但 它 的 历史 功绩 与 影响 , 人 们 不 会 忘记 。 ( 巷 攀 捍 ) 静 生 生物 调查 所 〈The Fan Memorial Institute of Biology) 静 生 生物 调查 所 于 1928 年 10 月 在 北平 成 立 , 也 是 一 个 在 中 国 近 代 史 上 有 影响 的 民 办 研究 机 构 。 静 生 所 是 为 纪念 中 国 近代 教育 界 知 名 人 585 士 范 源 湾 〈 静 生 ) 先生 而 建立 的 。 范 年 轻 时 专攻 生物 学 ,认为 中 国生 物资 源 十 分 丰富 , 想 建立 科学 机 构 进行 调查 收集 和 系统 研究 。 他 的 凤 愿 直至 1927 年 逝世 也 未 能 实现 . 为 完成 范 的 遗愿 , 尚 志学 会 与 中 华 教育 文化 基金 董 事 会 联合 出 资 , 请 秉 志 和 胡 先 驻 筹 办 生物 调 查 所 , 在 所 名 前 冠 以 “ 静 生 ”以 资 纪 念 。 苦 生 所 成 立 后 由 秉 志 任 所 长 。 当 时 秉 志 还 是 南 京 中 国 科 学 社 生 物 研 究 所 所 长 , 他 以 一 身 二 任 南 北 奔 走 难以 兼顾 , 遂 在 静 生 所 一 切 工作 均 已 就 绪 后 辞去 该 所 所 长 职 , 1932 年 起 由 胡 先 聘 继任 。 静 生 所 刚 成 立时 , 所 址 在 北平 西城 石 有 马 大 街 83 号 ,这 里 是 范 静 生 的 私宅 。 建 所 三 年 后 迁 到 文 津 街 3 号 新 建 的 三 层 楼 房 , 旧 址 则 改 为 通俗 博物 馆 , 陈 列 动 植物 标本 和 图 片 , 对 外 开放 。 静 生 所 所 长 之 上 有 一 个 类 似 董事 会 的 委 员 会 , 为 解决 该 所 经 费 问 题 出 力 , 并 审核 该 所 当年 的 工作 成 绩 ,决定 次 年 的 工作 计划 。 静 生 所 的 经 费 主 要 靠 中 华 教育 文化 基金 董事 会 资助 。 由 于 静 生 所 的 筹办 者 秉 志 和 胡 先 驻 都 是 中 国 科 学 社 生物 所 的 倡 办 者 , 因 而 , 两 个 研 究 所 的 组 织 机 构 和 运行 机 制 基 本 相同 。 静 生 所 也 设 动 物 学 部 和 植物 学 部 , 分 别 由 秉 、 胡 分 任 主任 。 两 部 之 下 各 有 技师 、 研 究 员 、 助 理 员 、 绘 图 员 、 标 本 制作 员 各 若干 人 。1932 年 以 后 , 静 生 所 增设 植物 标本 室 和 动物 标本 室 , 蕨 类 学 家 秦 仁 昌 、 车 类 学 家 李 和 良 庆 、 鱼 类 学 家 张 春 霖 、 鸟 类 学 家 寿 振 黄 曾 先后 分 别 担任 两 个 标本 室 的 主任 。 静 生 所 全 盛 时 期 ,全 所 有 专职 人 员 50 余人 , 是 当时 中 国 最 大 的 生 物 学 研究 机 构 之 一 。 静 生 所 从 建成 后 至 抗日 战争 爆发 时 , 各 部 门 工作 人 员 基 本 稳定 , 工 作 情 绪 很 高 , 学 术 气 氛 浓 厚 。 抗 战 以 后 , 该 所 植物 部 人 嗣 586 转 至 江西 、 云 南 , 继 续 从 事 植物 学 的 调查 研 究 工 作 , 而 动物 部 由 于 人 员 流 散 , 工 作 基 本 停顿 。 该 所 的 主要 工作 有 : 植物 部 从 调查 采 集 高 等 植物 及 蕨 类 标本 开始 , 以 后 增加 了 藻 类 、 菌 类 、 昔 克 类 的 调查 以 及 木材 解剖 和 细 胞 学 的 研究 。 每 年 派 员 到 各 地 采集 , 其 中 以 河北 、 山 西 、 吉 林 、 四 川 、 云 南 为 重点 。 动 物 部 以 调查 采集 鱼 类 、 鸟 类 、 兽 类 、 蚌 类 、 是 类 、 算 类 和 蚊 、 蝇 为 重点 , 采 集 地 点 主要 为 河北 、 山 东 、 江 苏 、 浙 江 、 福 建 、 四 川 、 云 南 , 海 产 动 物 的 采集 则 从 津 泪 沿海 起 直至 海 南 岛 。 除 直接 派 人 采集 标本 外 , 静 生 所 还 与 国内 外 有 关 学 术 单 位 广泛 交换 标本 , 每 年 收 集 到 动 植物 标本 万 余 号 。 至 1937 年 , 该 所 是 国内 收藏 生物 标本 最 丰富 的 单位 。 在 此 基础 上 , 送 生 所 还 组 织 专人 进行 专科 专属 的 分 类 学 研究 , 使 自己 成 为 国内 动 植物 分 类 学 的 权 威 机 构 , 在 国外 也 有 一 定 声誉 。 研 究 成 果 发 表 在 该 所 于 1929 年 开始 出 版 的 不 定期 刊物 《项 生 生物 调查 所 汇报 》 上 。 创办 庐山 森林 植物 园 和 云南 农林 植物 研 究 所 , 也 是 静 生 所 的 重要 贡献 。 庐山 森林 植物 园 成 立 于 1934 年 8 月 20 日 , 是 中 国 最 早 从 事 科 学 研究 的 植物 园 。 它 是 经 胡 先 聘 倡议 , 得 到 中 华 教育 文化 基金 董 事 会 的 赞同 与 资助 , 由 静 生 所 与 江西 省 农业 院 合作 , 在 庐山 含 郡 口 建 立 起 来 的 , 秦 仁 昌 和 陈 封 怀 先后 任 该 园 主 任 。 植 物 园 占 地 2. 93 X10*m?, 进 行 植物 调查 采集 与 栽培 , 植物 系 统 分 类 , 植 树 造 林 , 花 卉 的 引种 、 繁 殖 与 推 广 等 工作 . 到 1937 年 底 , 植物 园 引 种 了 3 100 余 种 植物 , 成 为 中 国 研 究 园林 植物 的 重要 基 地 , 并 培养 了 一 批 植物 园 科技 干部 。 云南 农林 植物 研究 所 成 立 于 1938 年 。 送 生 所 自 1932 年 起 开始 派 员 赴 云南 采集 动 植 物 标本 ,特别 是 蔡 希 陶 长 期 坚持 在 当地 工作 。 日 本 发 动 侵 华 战争 前 夕 , 胡 先 驻 派 蔡 希 陶 去 云南 筹建 静 生 所 的 后 方 基地 , 一 方面 在 云南 收集 保存 图 书 、 标 本 、 资 料 , 一 方面 在 必要 时 使 静 生 所 人 员 在 后 方 有 一 个 安心 工作 的 地 方 。 获 希 陶 到 云南 后 , 征 得 该 省 教育 厅 的 同 意 与 支持 , 并 与 之 在 昆明 北 郊 黑龙 潭 薛 公 福 合 办 云南 农林 植物 研究 所 。 该 所 没有 固定 经 费 , 华 希 陶 等 提出 生产 自救 之 路 , 租 荒地 种 菜 和 经 济 植物 , 以 维持 职工 生活 。 研 究 所 所 长 由 胡 先 双 兼 任 , 汪 发 缴 、 郑 万 钧 、 俞 德 滩 、 化 希 陶 先后 兼任 副 所 长 .在 抗日 战争 期 间 , 云 南 农林 植 物 研 究 所 集聚 了 一 批 植 物 学 家 , 成 为 当时 植物 学 研究 活动 中 心 。 抗 日 战争 胜利 后 , 静 生 所 、 庐 山 森 林 植 物 园 的 人 员 复 员 回 原 地 , 只 有 殖 希 陶 留 在 云南 工作 , 直到 逝世 。 为 此 , 植 物 学 家 赞誉 蔡 硕 陶 是 云南 植物 研究 的 拓荒 者 。 由 于 经 费 困 难 , 到 了 1948 年 , 静 生 所 全 所 及 派生 的 访 山 、 云 南 两 个 单位 , 总 共 只 有 职员 15 人 ,, 普通 工人 25 人 。 动物 学 部 虽 有 江 西 农学 院 杨 惟 义 兼 任 主任 ,实际 上 空 无 一 人 。 新 中 国 成 立 后 , 中 国 科 学 院 接管 了 静 生 所 , 把 该 所 的 植物 学 部 与 北平 研究 院 植物 学 研究 所 合并 调整 , 建 成 中 国 科 学 院 植物 分 类 研究 所 , 即 现在 的 植物 研究 所 。 云 南 农林 植 物 研 究 所 与 北 研 植 物 学 所 云南 工作 站 在 接管 后 合并 改组 为 植物 分 类 所 昆明 工作 站 , 后 发 展 成 中 国 科学 院 昆 明 植 物 研究 所 。 ( 薛 攀 皋 ) 国立 中 央 研 究 院 〈Academia Sinica) 中 央 研 究 院 成 立 于 1928 年 6 月 9 日 , 是 新 中 国 诞生 前 全 国 最 大 的 从 事 自然 科学 和 人 文 社会 科学 研究 的 综合 性 研究 机 构 。 1924 年 冬 , 孙中山 先生 提出 设立 中 央 学 术 院 , 作 为 全 国 最 高 的 学 术 研 究 机 关 , 但 由 于 他 翌年 病逝 , 此 议 无 以 实现 。1927 年 国民 党 中 央 政 治 会 议 根据 李 煜 泳 〈 石 兽 ) 关于 设 立 中 央 研 究 院 的 提议 , 先后 于 4 月 和 5 月 决议 起 草 研究 院 组 织 法 ,成 立 中 央 研 究 院 筹备 处 , 由 获 元 培 、 李 煜 泳 等 为 筹备 委员 。 当 年 11 月 20 上 日, 化 元 培 召 开 中 央 研 究 院 筹备 会 , 讨 论 组 织 条 例 及 筹 设 研究 机 构 等 工作 。1928 年 4 月 23 日 ,国民 政府 特 任 蔡元培 为 中 央 研 究 院 院 长 .6 月 9 日 蔡元培 在 上 海 召 开 中 央 研 究 院 第 一 次 院 务 会 议 。 此 后 , 中 央 研 究 院 即 以 是 日 为 该 院 正 式 成 立 的 纪念 日 。 中 央 研 究 院 直属 国民 政府 , 独 立 于 教育 部 之 外 。 它 的 任务 是 “实行 科学 研究 ”, 并 “指导 、 联 络 、 奖 励 学 术 研究 ”, 是 全 国 最 高 的 科学 研究 机 关 。 研 究 院 院 长 由 国民 政府 特 任 。 研 究 院 院 部 在 南京 , 其 组 织 为 在 院 长 之 下 , 设 行政 、 研 究 、 评 议 等 三 大 部 分 。 1. 行政 管理 机 构 ” 研 究 院 设 总 办 事 处 , 以 总 干事 1 从 综 理 全 院 行政 工作 , 下 设 文书 、 会 计 、 事 务 等 部 门 。 总 干事 由 学 术 上 较 有 成 就 、 威 望 较 高、 组 织 管理 能 力 强 的 科学 家 担任 。 2. 研究 机 构 “ 中 央 研 究 院 的 研究 工作 , 根据 工作 大 纲 规定 , 进 行 常规 或 永久 性 的 研 究 , 以 及 应 用 科学 、 纯 粹 科学 、 人 文 及 社会 科学 的 研究 ;研究 工作 遵循 学 术 自 由 的 原则 。 研究 所 设 所 长 1 人 , 由 院 长 聘 专任 研究 员 担 任 , 综 理 所 务 并 指导 学 术 研究 事宜 。 按 照 学 科 性 质 , 研 究 所 下 设 若干 研究 组 , 每 组 设 组 长 1 人 , 由 所 长 推荐 , 院 长 聘任 . 研究 人 员 分 研究 员 、 副 研究 员 、 助 理 研 究 员 和 助理 员 4 级 .为 了 培养 研究 人 员 , 研究 所 通过 考试 招收 研究 生 。 研 究 所 行政 机 构 精 于, 只 设 管 理 员 、 事 务 员 、 文 书 等 。 中 央 研 究 院 于 1928 年 以 理化 实业 、 地 质 、 社 会 科学 等 3 个 研究 所 和 1 个 观象台 为 基 础 , 正 式 组建 了 物理 、 化 学 、 工 学 、 地 质 、 心 理 、 历 史 语 言 、 社 会 、 天 文 、 气 象 等 9 个 研究 所 。 1929 年 增设 自然 历史 博物 馆 ,1934 年 该 587 馆 改 为 动 植物 研究 所 ; 1944 年 , 动 植物 研究 所 分 为 动物 和 植物 两 个 研究 所 , 同 时 成 立 医 学 研究 所 筹备 处 。1947 年 成 立 数学 研究 所 。 至 此 , 中 央 研 究 院 共有 13 个 研究 所 ( 含 筹 备 处 ) ,分 布 在 南京 和 上 海 ,研究 范 围 涉 及 数学 、 物理 学 、 化 学 、 天 文学 、 气 象 学 、 地 球 物理 学 、 动 物 学 、 植 物 学 、 古 生物 学 、 生 理学 、 生 物化 学 、 心 理学 、 人 类 学 、 工 程 科学 、 历 史 学 , 考古 学 、 语言 学 东经 济 学 所 社会 学 等 诸 多 学 科 领 域 。 各 研究 所 的 研究 成 果 , 除 发 表 于 本 所 出 版 的 研究 报告 、 集 刊 、 专 刊 、 丛 刊 外 , 还 见 之 于 国内 外 各 种 学 术 刊物 中 。 3. 学 术 评 议 机 构 与 院士 制度 中央 研 究 院 设立 评议 会 作为 全 国 最 高 学 术 评 议 机 关 , 其 职权 为 : (1) 决定 中 央 研 究 院 的 学 术 方针 ; 〈2) 促进 国内 外 学 术 合作 交流 ; (3) 中 央 研 究 院 院 长 出 缺 时 , 选 出 院 长 候选 人 3 名 , 由 国民 政府 渤 选 特 任 ; (4) 受 国 民政 府 委托 从 事 学 术 研 究 ;, (5) 受 考试 院 委托 , 审 查考 试 或 任用 人 员 的 著作 或 发 明 事项 。 评 议会 由 全 国 第 一 流 科 学 家 中 选 出 30 一 50 名 的 聘任 评议 员 以 及 中 央 研 究 院 院 长 、 总 干事 和 各 所 所 长 为 当然 评议 员 组 成 。 第 一 届 和 第 二 届 的 聘任 评议 员 先 由 国立 大 学 、 独 立 学 院 选 出 候 选 人 , 再 在 中 央 研 究 院 院 长 邀请 国立 大 学 校 长 和 研究 院 院 长 的 会 议 上 投票 复 选 , 选 定 后 由 国民 政府 聘任 。 第 三 届 聘 任 评议 员 则 由 1948 年 的 院士 会 议 选举 产生 。 中 央 研 究 院 的 第 一 批 81 名 院士 是 在 1948 年 3 月 在 第 二 届 评 议会 第 五 次 年 会 上 选 出 的 , 分 成 数理 组 (28 人 )、 生 物 组 〈25 人 ) 和 人 文 组 (28 人 ) 。 他 们 都 是 科学 界 的 精 英 。 当 选 为 院士 必须 在 专业 上 有 特殊 著作 、 发 明 或 贡献 , 在 学 术 机 关 领 导 或 主持 工作 5 年 以 上 , 成 绩 卓著 。 院 士 的 职权 为 : 选举 院士 、 名 誉 院士 ; 选举 评议 员 ; 议定 国家 学 术 方 针 ; 受 政府 委托 办 理学 术 设计 、 调 查 、 审 查 及 研 588 究 事项 。 生物 组 的 院士 包括 医学 家 、 农 学 家 , 他 们 是 王家 杜 、 伍 献 文 、 贝 时 璋 、 秉 志 、 陈 桢 、 童 第 周 、 胡 先 对 、 息 宏章 、 张 景 钱 、 钱 崇 澳 、 戴 芳 调 、 罗 宗 洛 、 李 宗 恩 、 圳 贻 瑾 、 张 孝 赛 、 陈 克 恢 、 吴 定 良 、 汪 敬 申 、 林 可 胜 、 汤 佩 松 、 冯 德 培 、 获 楼、 李 先 闻 、 俞 大 级 、 邓 叔 群 。 生 物化 学 家 吴 宪 分 在 数理 组 。 1948 年 , 中 央 研 究 院 代 院 长 朱 家 双 强 令 所 属 研究 所 迁 往 台湾 , 受 到 各 所 爱国 职工 坚 决 抵制 。 最 后 随 院 部 迁 台 的 只 有 历史 语言 所 与 数学 所 。 当 时 在 大 陆 的 院士 去 台 的 窒 穴 无 刀 中 央 研 究 院 与 北平 研究 院 的 建立 , 标 志 着 中 国 近 代 有 系统 的 科学 研究 事业 的 开端 。 两 院 科 学 工作 者 在 20 年 中 历尽 艰辛 , 在 建立 中 国 近 现代 科学 研究 体系 上 与 科研 人 才 培 养 上 , 取 得 显著 成 绩 , 做 出 重要 贡献 。 新 中 国 成 立 后 , 中 国 科学 院 就 是 以 两 院 为 基础 迅速 组 建 而 成 的 。 ( 薛 攀 稍 ) 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 〈Natural History Museum of Academia Sinica ) 1928 年 4 月 ,中央 研 究 院 派 遣 广西 科 学 调查 团 去 当地 了 解 自然 科学 工作 情况 。 调 查 团 在 广西 采 到 很 多 动 植 物 标本 , 成 绩 颇 佳 。 1929 年 1 月 ,中 央 研 究 院 决定 成 立 自然 历史 博物 馆 筹备 处 , 聘 李四光 、 秉 志 、 钱 崇 潮 、 钱 天 稚 等 7 人 为 筹备 委员 。1929 年 6 月 目 然 历 史 博 物 馆 及 其 陈列 馆 新 楼 在 南京 建成 , 次 年 1 月 博物 馆 正式 成 立 , 钱 天 稚 任 主任 , 李 四 光 、 秉 志 、 钱 崇 潮 、 李 济 、 王 家 枯 5 人 为 顾问 。 博物 馆 下 设 植 物 学 动物 学 两 组 .1933 年 7 月 钱 天 稚 辞 职 , 徐 韦 曼 、 伍 献 文 先后 兼 代 过 馆 主任 . 1934 年 5 月 28 日 该 馆 改 为 动 植物 研究 所 , 原 生动 物 学 家 王家 查 受 聘 为 所 长 。 抗 日 战争 爆发 后 , 该 所 数 度 搬迁 , 先 到 湖南 南 丘 , 后 去 广西 阳朔 , 最 后 落脚 于 重庆 北碚 。1944 年 , 该 所 分 成 植物 与 动物 两 个 研究 所 。 抗 战 胜利 后 , 两 所 均 迁 到 上 海 岳阳 路 320 号 。 自然 历史 博物 馆 和 动 植物 研究 所 的 主要 工作 是 进 行动 植物 的 调查 采集 和 分 类 学 研究 。 出 版 物 有 创刊 于 1929 年 9 月 的 《国立 中 央 研 究 院 自 然 历史 博物 馆 从 刊 》, 外 文 刊 名 为 ,Sizenszia 。 1933 年 5 月 刊 名 改 为 《国立 中 央 研 究 院 动 植 物 研 究 所 动物 学 专刊 》 与 《国立 中 央 研 究 院 动 植 物 研究 所 植物 学 专刊 》, 外 文 刊 名 不 变 。 ( 巷 攀 泉 ) 心理 学 研究 所 ” (Institute of Psychology, Academia Sinica ) 在 中 央 研 究 院 院 长 袭 元 培 倡导 下 ,1928 年 11 月 , 唐 钱 开始 筹建 心理 研究 所 , 1929 年 5 月 正式 成 立 , 唐 钱 任 所 长 。1930 年 建 所 址 于 北平 东城 芳 嘉 园 1 号 。 建 所 初期 , 该 所 进行 动物 学 习 和 神经 解 剖 的 研究 , 并 修订 比 纳 智力 测验 量 表 。1933 年 汪 敬 申 任 所 长 后 , 侧 重 神经 生理 及 神经 解 剖 研 究 。1940 年 主要 研究 胚胎 行为 的 发 展 。 抗战 胜利 后 , 1946 年 继续 进行 胚胎 行为 发 展 和 哺乳 动物 行为 与 神经 系统 关系 的 研究 。 该 研究 所 成 立 后 几经 搬迁 , 干 扰 了 研究 工作 的 正常 进行 。1933 年 从 北平 迁 至 上 海 , 1934 年 又 迁 至 南京 。 抗战 期 间 又 先后 迁 至 桂 林 、 重 庆 , 且 大 部 分 图 书 、 仪 器 遭 日 军 炮火 击毁 。 抗 日 战争 胜利 后 ,1946 年 返回 上 海 岳 阳 路 。 该 研究 所 所 长 汪 敬 愉 自 1944 年 长 期 请 假 离 任 滞留 国外 不 归 , 1948 年 10 月 , 鉴于 该 所 主持 乏 人 , 人 员 灾 察 , 且 研究 工作 内 容 与 医学 研究 所 筹备 处 相近 , 中 央 研 究 院 决定 将 其 并 和 人 医学 研究 所 筹备 处 。 该 所 曾 出 版 心理 学 专刊 十 期 , 丛 刊 四 期 41932 一 1934 年 ) 。 所 内 论文 多 送 《 中 国生 理 参考 文献 赵 莉 如 , 1996。 《中 国 科 学 院 心理 研究 所 发 展 史 》, ( 季 楚 绩 ) 国立 北平 研究 院 CNational Academy of Peiping ) 北平 研究 院 是 新 中 国 成 立 前 , 仅 次 于 中 央 研 究 院 的 大 型 综合 性 科学 研究 机 构 。 1928 年 9 月 ,南京 国民 党 中 央 政 治 会 议 通过 了 北平 大 学 校长 、 生 物 学 家 李煜 泳 ( 石 曾 ) 关 于 设立 北平 研究 院 的 提议 .1929 年 8 月 6 日 , 行政 院 会 议 通过 “国立 北平 研究 院 ” 的 名 称 , 同 月 , 教 育 部 聘请 李煜 瀛 为 北平 研究 院 院 长 。 李 煜 泳 于 1929 年 9 月 9 日 就 职 , 并 于 是 日 组 织 成 立 院 部 总 办 事 处 , 北 平 研究 院 正式 成 立 。 同 年 11 月 ,李煜 泳 聘 请 物理 学 家 李 书 华为 副 院 长 以 囊 理 院 务 , 并 报 教 育 部 备案 。 北平 研究 院 的 组 织 , 初 期 为 “ 院 一 部 一 研究 所 ”三 级 结构 。 自 1929 年 至 1935 年 6 月 , 全 院 行 政 与 学 术 共 分 10 个 部 。 行政 部 分 有 总 务 部 、 出 版 部 和 海外 部 。 学 术 部 分 有 天 算 部 、 理化 部 、 生 物 部 、 人 地 部 等 。 每 个 学 术 部 下 设 苦 干 研究 所 , 每 个 研究 所 设 主任 1 人 , 专 任 、 兼 任 、 特 约 研 究 员 各 1 人 或 数 人 , 另 有 助 理 员 、 练 习 员 各 若干 人 。 当 时 的 理化 部 有 物 理学 研究 所 、 化 学 研究 所 ;生物 部 有 生物 学 研究 所 (1933 年 改名 为 生理 学 研究 所 )、 植 物 学 人 研究 所 和 动物 学 研究 所 ;人 地 部 有 地 质 学 研究 所 〈 与 实业 部 地 质 调查 所 合作 )。 不 久 , 研究 院 与 中 法 大 学 合作 , 设 立 镭 学 研究 所 和 药物 研究 所 。 * 1945 年 1 月 , 中 央 研 究 院 修订 组 织 法 , 心 理 研 究 所 改称 心理 学 研究 所 。 589 为 了 “力求 办 事 敏 捷 及 增加 工作 效率 ”, 该 院 于 1935 年 7 月 取消 了 部 一 级 的 编制 , 改 为 “ 院 一 研究 所 ”二 级 建制 。 行 政 部 分 取消 总 务 、 出 版 、 海 外 三 部 , 设 立 总 办 事 处 。 总 办 事 处 由 院 长 、 副 院 长 直接 领导 , 下 设 文书 、 会 计 、 庶 务 和 出 版 4 个 课 。 在 学 术 研 究 方面 , 取消 了 理化 部 、 天 算 部 、 生 物 部 、 人 地 部 等 , 研究 所 由 院 长 直接 领导 , 并 改 研究 所 主任 为 所 长 。 1948 年 , 北平 研究 院 设 立 院 务 会 议和 学 术 会 议 。 院 务 会 议 主要 职责 是 审议 该 院 各 项 章 程 、 规 则 、 工 作 计划 、 概 算 及 其 他 重要 事项 , 由 院 长 、 副 院 长 、 总 干事 、 秘 书 及 各 研究 所 所 长 组 成 。 学 术 会 议 则 酝酿 于 1945 年 春 , 计划 推举 学 术 专 家 为 学 术 会 议会 员 。 学 术 会 议 主要 讨 论 学 术 问 题 及 有 关 北 平 研究 院 的 重大 问题 , 并 宣读 论文 。1948 年 1 月 成 立 北平 研究 院 学 术 会 议 筹备 委员 会 , 由 13 名 委员 组 成 。 这 次 会 议 通过 了 《学 术 会 议 暂行 规程 》, 委托 北平 研究 院 院 务 会 议 推举 学 术 会 议会 员 , 由 院 长 聘任 。 北平 研究 院 学 术 会 议 分 天 算 组 、 理 化 组 、 生物 组 、 地 学 组 、 农 学 组 、 工 学 组 、 医 药 组 、 史学 组 、 文 艺 组 、 社 会 科学 组 , 共 有 81 名 学 术 会 议会 员 和 9 名 当然 会 员 。 会 员 大 多 数 是 中 央 研 究 院 院士 。 与 生物 科学 有 关 的 当然 会 员 有 李煜 泳 、 朱 洗 、 张 香 、 刘 慎 刘 , 他 们 是 北平 研究 院 院 长 和 3 个 生物 研究 所 的 所 长 。 此 外 , 生物 组 的 会 员 有 陈 桢 、 秉 志 、 胡 先 驻 、 张 景 钱 、 周 太 玄 、 童 第 周 、 胡 经 甫 ;农学 组 的 会 员 有 刘 大 翡 、 戴 松 恩 、 冯 泽 芳 、 汤 佩 松 、 俞 大 级 ;医学 组 会 员 有 林 可 胜 、 陈 克 恢 、 汤 飞 凡 、 朱 恒 壁 、 威 寿 南 、 李 宗 恩 、 朱 广 相 ; 理 化 组 会 员 有 吴 完 等 。 北平 研究 院 的 研究 所 原来 集中 在 北平 。 590 日 本 帝国 主义 的 侵 华 战争 , 使 中 国 科 学 事业 受到 沉重 打击 , 北 平 研究 院 首当其冲 。 为 了 保障 研究 工作 能 够 稳定 进行 , 该 院 在 抗 是 战 争 爆 发 前 就 决定 将 部 分 研究 所 迁 离 北平 。 1935 年 , 镭 学 研究 所 与 药物 研究 所 首先 迁 往 上 海 ; 物理 学、 化 学 两 所 也 将 一 部 分 图 书 仪 器 迁 往 上 海 , 地 质 学 所 大 部 迁 南京 〈 后 因 经 费 问 题 脱 离 北 平 研究 院 ) ;史学 所 一 部 分 迁 陕 西 。1936 年 , 植 物 学 所 全 部 研究 人 员 、 图 书 仪器 迁 往 陕 西武 功 。 抗 日 战 争 和 太平 洋 战 争 爆发 后 , 北 平 研究 院 在 昆明 设 总 办 事 处 , 许 多 研究 所 加 转 搬迁 , 最 后 都 集中 在 昆明 。 抗 日 战争 胜利 后 , 除 了 药物 、 生 理学 两 个 研究 所 以 及 物理 所 的 结晶 学 研究 室 迁 回 上 海外 , 其 余 研 究 所 均 随 该 院 院 部 回 北平 。 到 新 中 国 成 立 前 夕 , 北平 研究 院 共 有 8 个 研究 所 , 它们 是 : 物理 学 、 原 子 学 “〈 镭 学 所 改名 六 化 学 、 药物 、 生 理学 、 动 物 学 、 植 物 学 与 史学 等 研 究 所 。 北平 研究 院 所 属 的 研究 所 在 该 院 “ 学 理 与 实用 并 重 ” 的 原则 指导 下 , 进 行 了 大 量 艰 苦 的 、 创 造 性 的 劳动 , 取得 颇 为 丰硕 的 成 果 。 这 些 成 果 散 见于 该 院 各 种 出 版 物 中 。 该 院 有 专门 的 出 版 机 构 , 具 体 负责 出 版 事务 。20 年 中 出 版 图 书 50 余 种 , 刊 物 6 种 。 其 中 除 国 立 北平 研究 院 院 务 汇报 外 , 不 定期 刊物 有 物理 学 、 镭 学 、 化 学 、 药 物 、 生 理学 、 动 物 学 、 植 物 学 7 个 研究 所 的 丛刊 , 以 外 文 发 表 研 究 论 文 ; 生理 学 所 、 动 物 学 所 的 中 文 研究 报告 汇 刊 和 史学 研究 会 的 考古 专 报 等 。 北平 研究 院 科 学 工作 者 的 20 年 艰苦 创 业 , 为 中 国 近 代 科 学 事业 的 发 展 做 出 了 重要 贡献 。 新 中 国 成 立 后 , 中 国 科 学 院 以 北平 研 究 院 和 中 央 研 究 院 的 研究 机 构 为 基础 , 经 调 整 组 建 了 中 国 科 学 院 第 一 批 科研 单位 , 为 中 国 科学 院 和 中 国 科学 事业 的 发 展 葛 定 了 重要 基础 。 ( 薛 攀 泉 ) 北平 研究 院 植物 学 研究 所 〈Institute of Botany,National Academy of Peiping ) 北平 研究 院 植 物 学 所 成 立 于 1929 年 9 月 , 刘 慎 刘 任 所 长 , 所 址 在 北平 西直门 外 三 贝子 花园 内 。1936 年 9 月 , 该 所 与 西北 农林 专科 学 院 在 陕西 武功 合 办 中 国 西北 植物 调查 所 , 刘 慎 订 兼 任 所 长 。 抗 战 期 间 , 研 究 所 人 员 分 在 昆明 和 武功 两 地 工作 .抗战 胜利 后 , 研 究 所 迁 回 北平 , 留 在 昆明 的 部 分 改 为 该 所 云 南 工作 站 。 北 研 植物 学 所 以 植物 分 类 学 的 研究 为 主 , 在 植物 病理 、 药 用 植物 、 和 森林 、 牧 草 、 观 赏 植物 等 方面 也 做 过 一 些 工作 。 主 要 的 工作 有 : 1. 植物 的 采集 。 抗战 前 在 东北 、 华 北 、 华 中 、 西 北 、 新 疆 、 蒙 古 等 地 做 过 长 期 采集 工 作 。 抗 战 期 间 在 云南 、 贵 州 、 四 川 、 福 建 等 地 也 做 过 相当 的 采集 。2. 专科 专属 的 系统 研 究 , 新 发 现 植物 的 记载 。3, 地 方 植物 志 的 编 著 。 出 版 《中 国 北部 植物 图 说 》5 册 , 还 有 已 刊 或 未 刊 的 《太白 山 植物 图 志 》 《小 五 台山 植物 志 》 以 及 黄山 、 华 山 的 植物 目录 等 。4. 中 国 植物 地 理 分 区 研究 。5. 菌 类 、 昔 众 、 地 衣 的 研究 。6. 中 国 植物 文献 , 如 本 草 的 考证 研究 。7. 应 用 植物 和 经 济 植物 的 调查 研究 。 该 所 还 出 版 外 文 刊物 《国立 北平 研究 院 植 物 学 研究 所 丛刊 》。1950 年 , 该 所 及 云南 工作 站 、 中 国 西北 植物 调查 所 为 中 国 科学 院 接收 。 ( 薛 攀 泉 ) 北平 研究 院 动 物 学 研究 所 〈Institute of Zoology ,National Academy of Peiping) 北平 研究 院 动物 学 所 成 立 于 1929 年 9 月 , 所 址 在 北平 西直门 外 三 贝子 花园 内 。 首 任 所 长 为 陆 易 恒 。 抗 日 战争 期 间 , 该 所 迁 往 昆 明 。1940 年 陆 易 恒 病逝 , 张 笨 继 任 所 长 。 1946 年 9 月 研究 所 迁 回 北 平原 址 。 动物 学 所 的 工作 侧重 于 分 类 学 研究 , 兼 及 一 些 应 用 问题 。 研 究 所 成 立 后 即将 工作 重 心 放 在 海产 动物 的 调查 、 采 集 与 分 类 研究 等 方面 , 曾 在 山东 半岛 胶州 湾 举行 过 4 次 调查 采集 , 并 在 烟台 设立 海滨 生物 研究 室 , 常 年 观测 海洋 理化 性 质 及 采集 海产 动物 。 这 一 时 期 青岛 文昌 鱼 与 黄 岛 柱头 虫 的 发 现 与 研究 , 在 国内 外 产生 过 一 定 影响 ; 此 外 , 软体 动物 、 棘皮 动物 的 研究 ,在 国内 均 有 开创 性 意义 。 抗 日 战争 时 期 , 主 要 进行 云南 滇池 等 湖泊 的 鱼 类 、 甲 壳 动 物 与 软体 动物 的 调查 , 并 完成 青 鱼 人 工 孵 化 及 养殖 的 工作 。 抗 战胜 利 迁 回 北 平 后 , 在 原 有 水 生动 物 研 究 室 之 外 , 增 设 甲 壳 动 物 和 昆虫 两 个 研究 室 , 分 别 由 沈 嘉 瑞 与 朱 弘 复 主持 工作 .研究 所 的 研究 报告 与 论文 , 除 在 国内 外 有 关 刊 物 发 表 外 , 主 要 刊 于 本 所 的 两 种 不 定期 刊物 《国立 北平 研究 院 动物 学 研究 所 丛刊 》( 外 文 ) 和 《国立 北平 研究 院 动 物 学 研究 所 中 文 研究 报告 汇 刊 》。1950 年 , 该 所 为 中 国 科 学 院 接收 。 ( 薛 攀 皋 ) 中 国 西 部 科学 院 生 物 学 研究 所 (JInstitute of Biology, Chinese Western Academy of Sciences ) 四 川 省 爱国 实业 家 卢 作 孕 鉴于 西南 幅员 辽阔 , 物 产 丰富 , 为 了 适应 地 方 各 项 事业 发 展 的 需要 , 尽 快 改变 西南 科学 落后 的 面 狐 , 1930 年 3 月 至 8 月 , 由 他 本 人 率领 考察 团 出 川 , 到 南京 上海、 东北 考察 , 当 年 9 月 就 在 重庆 北碚 成 立 了 中 国 西部 科学 院 , 并 自任 院 长 。1931 年 起 先后 创办 了 理化 、 生 物 、 农 林 、 地 质 等 4 个 研究 所 。 生物 研究 所 成 立 于 1931 年 夏 ,1938 年 停 办 。 该 所 先后 设立 了 植物 部 、 昆 虫 部 、 动 物 部 与 植物 园 , 分 别 由 俞 德 浚 、 传 德 利 〈 德 国 591 人 )、 施 伯 南 、 刘 振 书 任 研 究 员 、 主 任 。1934 年 起 , 动物 学 家 王 硕 成 、 戴 力 生 先后 任 所 长 。 研究 所 的 主要 工作 有 : 1. 四 川 省 动 植物 调查 采集 , 为 编写 四 川 省 动 植物 志 做 准备 。 历 年 在 省 内 外 共 采 得 植物 标本 50 000 余 份 、 动 物 标本 2 000 多 份 、 昆 虫 标 本 30 000 余 份 , 还 发 现 了 一 些 新 种 。2. 研究 了 家 等 和 白蜡 虫 的 发 生 与 生活 史 。3. 进行 本 地 药材 的 害虫 防治 试 验 。4. 中 国 古 籍 动物 旧名 考证 与 科学 名 词 对 照 。5. 刊 发 嘉陵 江 下 游 以 及 嘉定 峨眉 间 的 鱼 类 调查 报告 。6. 植物 园 收集 栽培 华西 和 中 外 特产 果苗 100 种 共 6 000 余 株 , 林 木 种 苗 百 余 种 20 万 株 , 百合 科 .、 兰 科 等 球根 植物 8 000 余 株 。1934 一 1935 年 出 版 《中 国 西 部 科学 院 生 物 研 究 所 丛刊 》3 期 。 ( 巷 攀 稍 ) 北平 研究 院 生 理学 研究 所 〈 Institute of Physiology, National Academy of Peiping ) 该 所 的 前 身 生物 学 研究 所 于 1929 年 冬 开始 筹建 , 1932 年 成 立 , 1933 年 改名 为 生理 学 研究 所 。 生物 学 所 成 立 后 , 所 址 在 北平 西直门 外 三 贝子 花园 内 , 经 利 彬 任 所 长 。 研 究 所 设 生 理 、 细 胞 、 生 物化 学 三 个 研究 室 。 主 要 研究 工作 : 在 实验 生物 学 方面 , 有 将 椎 动物 脑 的 比重 与 水 分 含量 , 海 仙人 掌 之 体 量变 化 及 氮 化 钾 钠 钙 镁 与 发 光 的 关系 , 船 底 附 着 动物 的 生活 与 金属 物质 的 关系 等 研究 ;在 细胞 学 方 面 , 有 金鱼 鳍 、 鳞 的 复生 , 家 符 胚 体 肠 壁 膜 的 构造 研究 , 在 生理 学 方面 , 有 中 药 及 其 利 胆 作 用 , 疲 劳 肌肉 与 动物 生长 的 研究 , 在 营 养 学 方面 , 研 究 中 国 北方 食物 与 血压 、 钙 质 含量 的 关系 等 。 抗 日 战争 爆发 后 , 该 所 迁 往 昆明 , 员 工 锐 减 , 只 进行 一 些 当 地 民 食 与 营 养 的 调查 。1943 年 经 利 彬 辞职 , 研 究 所 停止 592 工作 , 仪 器 设备 由 动物 学 所 代 管 。 抗 战胜 利 后 , 生理 学 所 由 朱 洗 主持 , 在 上 海 恢 复工 作 。 研究 方向 为 实验 胚胎 学 与 细胞 学 , 主 要 工作 有 卵 的 体外 成 熟 、 单 性 生殖 、 异 种 交配 、 多 精 虫 受精 等 。 该 所 的 出 版 物 有 《国立 北平 研 究 院 生理 学 研究 所 丛刊 》( 外 文 ) 和 《报告 汇 刊 》( 中 文 ), 均 创刊 于 1933 年 。1950 年 3 月 该 所 为 中 国 科 学 院 接收 时 ,全 所 仅 有 研究 员 、 副 研究 员 各 2 人 , 练 习 生 1 人 。 ( 薛 攀 稍 ) 中 央 研 究 院 植物 研究 所 〈Institute of Botany,Academia Sinica ) 中 央 研 究 院 植物 所 于 1944 年 3 月 在 重庆 北碚 成 立 , 所 长 罗 宗 洛 ,1946 年 秋 迁 上 海 生 阳 路 320 号 。 该 所 主要 分 为 : 1. 高 等 植物 分 类 研究 室 : 进行 药 用 植物 、 油 料 植物 的 调查 , 伞 形 科 和 十 字 花 科 的 分 类 研究 。2, 真菌 学 研究 室 : 编撰 《中 国 真菌 志 》。3. 薄 类 学 研究 室 : 进行 东南 海产 藻类 与 西南 淡水 藻 的 调查 采集 与 分 类 研究 。4. 植物 生理 学 研究 室 : 研究 微 量 元 素 、 生 长 素 、 秋 水 仙 素 对 植物 体内 碳水 化 合 物 之 分 解 和 合成 的 影响 。5. 森林 学 研究 室 :从 事 西南 边 地 及 甘肃 森林 的 调查 研究 .6. 植物 形态 学 研究 室 : 成 立 于 1946 年 末 , 从 事 裸子 植物 形态 ,尤其 是 关于 胚胎 发 育 的 研究 , 以 及 国产 木材 的 解剖 研究 .7. 细胞 遗传 学 研 究 室 : 成立 于 1947 年 夏 , 研究 小 米 及 聚 属 , 小 麦 及 小 麦 属 , 高 梁 米 、 甘 蔗 各 属 间 的 杂交 遗 传 与 育种 。8. 植物 病理 学 研究 室 : 研究 大 豆 等 植物 的 病害 及 其 防治 。 该 室 成 立 于 1947 年 , 次 年 因 主 持 人 出 国 , 研究 室 停止 活动 。 该 所 的 出 版 物 有 《国立 中 央 研 究 院 植物 研究 所 汇报 》 和 《国立 中 央 研 究 院 植物 研究 所 年 报 》, 均 创刊 于 1947 年 初 。 该 所 是 一 个 有 一 定 实力 的 多 学 科 的 综合 性 植物 研究 机 构 ,1950 年 3 月 中 国 科 学 院 接 收 时 , 有 专任 研究 人 员 28 人 , 其 中 研究 员 8 人 。 ( 薛 攀 泉 ) 续 央 研 究 院 动 物 研 究 所 〈Institute of Zoology,Academia Sinica ) 该 所 的 前 身 为 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 ,1944 年 3 月 动 植物 所 分 成 动物 和 植物 两 个 研究 所 , 动 物 所 所 长 由 王家 杜 担 任 。 抗 战 胜利 后 , 动 物 所 自重 庆 迁 往 上 海 岳 阳 路 320 号 。 动物 研究 所 成 立 后 , 改 变 以 往 工作 偏 于 分 类 学 方针 , 在 研究 的 组 织 方面 设立 了 鱼 类 生物 学 、 昆 虫 学 、 寄 生 虫 学 、 原 生动 物 学 、 海 洋 湖 沼 学 与 实验 动物 学 等 6 个 研究 组 。 鱼 类 生物 学 方面 , 侧 重 于 平 鱼 鳅 的 分 类 与 鳝 鱼 峻 雄 逆转 问题 的 研究 。 昆 虫 学 方面 , 研 究 金 花 虫 科 、 果 蝇 科 、 锥 乱 科 的 分 类 , 特 别 注重 为 害 农作物 的 种 类 。 寄 生 虫 学 方面 , 主 要 进行 野生 痛 椎 动物 和 家 畜 家 禽 的 寄生 虫 及 鱼 类 寄 生 虫 的 调查 研究 。 原 生动 物 学 方面 , 研 究 双 鞭毛 虫 壳 板 形成 以 及 肠 寄生 鞭毛 虫 与 纤毛 虫 的 调查 研究 。 海洋 湖沼 学 方面 , 进行 渤海 湾 、 胶州 湾 及 东海 渔场 水 质 理化 性 质 的 分 析 和 浮 游 生物 调查 。 实 验 动 物 学 方面 , 侧 重 盐分 的 适应 的 研究 。 该 所 的 出 版 物 有 《国立 中 央 研 究 院 动物 研究 所 丛刊 》。 该 所 是 一 个 多 学 科 的 综合 性 动物 学 研究 机 构 , 有 一 定 影 响 。1950 年 3 月 被 中 国 科 学 院 接收 。 接 收 时 有 专任 研究 人 员 20 人 ,其 中 研究 员 7 人 。 鱼 类 、 昆 虫 、 寄 生 虫 标本 近 18 万 号 。 ( 薛 攀 皋 ) 中 央 研 究 院 医学 研究 所 〈 筹 备 处 ) [ Institute , of Medicine Office) ,Academia Sinica ] 1944 年 12 月 ,中 央 研 究 院 医 学 研究 所 筹 备 处 成 立 , 林 可 胜任 主任 , 冯 德 培 任 代 主任 , 主持 工作 。 筹 备 处 设 在 重庆 歌 乐山 的 上 海 医 学 院内 , 冯 德 培 时 任 该 校生 理学 系 兼职 教授 , 因而 系 、 所 之 间 , 在 教学 和 研究 工作 上 合作 关系 密切 。 医学 研究 所 筹备 处 成 立 后 , 分 三 个 部 分 进行 工作 。 生 理学 部 分 进行 神经 和 肌肉 系统 的 研究 ,并 研制 生理 学 实验 所 需 的 电子 仪器 , 由 冯 德 培 主持 , 另 有 正 、 副 研究 员 , 助 理 研 究 员 , 助理 员 各 1 人 。 生 物化 学 部 分 进行 营养 及 酵素 化 学 研究 , 由 研究 员 王 应 睐 主持 , 另 有 助理 研究 员 1 人 、 助 理 员 2 人 。 有 机 化 学 部 分 进行 橘 霉 素 研 究 , 由 研究 员 汪 认 主 持 , 另 有 助理 员 3 人 。 抗日 战争 胜利 后 , 该 筹备 处 于 1946 年 夏 迁 往 上 海 岳 阳 路 320 号 。1948 年 10 月 ,中 央 研究 院 心 理学 研究 所 因 主 持 乏 人 , 且 其 研究 内 容 与 医学 研究 所 筹备 处 相近 , 故 二 者 合并 。 1948 年 底 , 中 央 研 究 院 在 南京 召开 最 后 一 次 院 务 会 议 , 冯 德 培 在 会 上 明确 反对 研究 所 迁 往 人 台湾 。 1949 年 5 月 上 海 解 放 , 医 学 研究 所 筹备 处 全 体 人 员 和 图 书 、 仪 器 设备 都 留 在 了 上 海 。 1950 年 , 中 国 科 学 院 接收 该 筹备 处 , 将 其 调 整 为 生理 生化 研究 所 , 冯 德 培 和 王 应 睐 分 任 所 长 和 副 所 长 。 ( Preparatory 参考 文献 冯 德 培 : 六 十 年 的 回顾 与 前 瞻 ,《 中 国 近 代 生 理 学 六 十 年 》, 湖 南 : 教育 出 版 社 ,1996。 ( 季 楚 鲫 ) 593 中 国 科 学 院 上 海 药 物 研 究 所 〈Shanghai Institute of Materia Medica ,CAS) 中 国 科 学 院 上 海 药物 研究 所 是 生物 学 和 化 学 两 大 学 科 相 结合 的 综合 性 药物 研究 机 构 。 主 要 研究 领域 有 天 然 产 物化 学 、 药 物 合 成 化 学 、 药 理学 、 毒 理学 和 药物 分 子 设 计 等 。 该 所 前 身 是 国立 北平 研究 院 药物 研究 所 , 创 立 于 1932 年 .历任 所 长 有 赵 承 起 、 高 怡 生 、 谢 统 元 、 白 东 鲁 、 陈 凯 先 。 在 研究 所 创建 和 建 设 中 做 出 了 重要 贡献 的 老 一 辈 科学 家 还 有 秘 汝 运 、 池 志 强 、 杨 胜利 等 .。 研究 所 设 有 6 个 研 究 室 ;天然 产 物化 学 研究 室 、 药 物 合 成 化 学 研究 室 、 分 析 化 学 研究 室 、 药 理 研 究 室 、 生 物 技 术 研 究 室 、 新 药 研究 国家 重点 实验 室 , 还 有 一 个 国家 新 药 筛选 中 心 。 1955 一 1997 年 , 研究 所 共 取 得 科研 成 果 160 余 项 。1978 一 1997 年 获奖 成 果 有 89 项 , 其 中 国家 级 奖 14 项 、 全 国 科 学 大 会 奖 15 项 、 中 国 科 学 院 奖 31 项 。 研制 并 投入 生产 的 药物 有 69 种 , 其 中 创新 药物 30 余 种 , 载 人 中 国药 典 10 余 种 。 该 所 创制 的 金属 中 毒 口 服 解毒 药 二 一 基 丁 二 酸 是 我 国 首次 被 美国 仿制 、 经 FDA 批准 上 市 的 药物 ; 抗 准 药 殴 甲酸 是 我 国 的 出 口 首 创新 药 , 被 世界 卫生 组 织 列 为 治疗 凶险 型 症 疾 的 首选 药物 ,1995 年 列 人 世界 药 典 。 自 我 国 实施 知识 产权 保护 法 以 来 , 共 申 请 专利 38 项 , 其 中 国际 专利 9 项 。 在 天 然 产 物化 学 方面 , 首 任 所 长 赵 承 恋 是 我 国运 用 西方 科学 技术 和 方法 研究 中 草药 和 植物 活性 产物 的 先驱 。 经 过 60 多 年 的 历 史 , 形 成 了 一 支 天 然 产 物 提取 分 离 、 结 构 鉴 定 、 人 工 合成 以 及 结构 修饰 的 系统 的 研究 队 伍 。 目 前 的 重点 研究 领域 有 : 活性 天 然 产 物 分 离 提 取 和 结构 鉴定 、 天 然 产物 的 结构 修饰 以 及 构 效 关 系 、 传 统 中 药 活性 成 分 在 机 体 中 的 多 靶 点 和 多 途径 的 协同 作用 、 活 性 天 然 产 物 原料 的 优良 种 质 及 可 持续 利用 、 中 药 复 方 594 的 综合 研究 等 。 在 药物 化 学 方面 , 目 前 重点 研究 领域 有 : 抗 肿瘤 药 、 神 经 心血 管 药物 、 类 风湿 性 关节 炎 药 物 、 免 疫 调节 剂 、 叶 诺 酮 类 抗菌 药物 、 医 用 歼 合 剂 。 在 药物 分 子 设计 方 面 , 目 前 研究 课题 有 : 与 药物 研究 有 关 的 理 论 方法 研究 、 计 算 机 辅助 药物 设计 方法 研究 及 其 在 具体 体系 中 的 应 用 。 在 药理 学 方面 , 目 前 研究 课题 有 : 神经 药理 、 肿 瘤 药理 、 生 殖 药理 、 免 疫 药理 、 心 血管 药理 以 及 药物 代谢 与 药物 代谢 动力 学 。 在 毒 理 学 方面 , 目 前 研 究 课 题 有 : 药物 一 般 毒 理性 、 药 物 特 殊 毒 理 性 、 药 物 对 划 器 官 的 作用 。 (田产 ) 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 〈Shanghai Institute of Physiology,CAS) 中 国 科 学 院 上 海 生 理 研 究 所 主要 从 事 神 经 生物 学 的 基础 研究 以 及 一 部 分 低 氧 生理 学 研究 。 该 所 的 前 身 为 中 央 研 究 院 医 学 研究 所 筹备 处 , 创建 于 1944 年 末 ; 1950 年 更 名 为 中 国 科 学 院 生理 生化 研究 所 , 1958 年 生化 部 分 另 建 上 海 生 物化 学 研究 所 后 , 改 为 现 名 。 建 所 50 多 年 来 , 该 所 以 生理 学 和 神经 生物 学 为 主要 研究 方向 。 历任 所 长 有 冯 德 培 、 杨 雄 里 。 建 所 以 来 , 研究 所 共 取 得 65 项 国家 和 部 委 级 研究 成 果 , 其 中 包括 国家 级 奖 21 项 ,中 科 院 奖 18 项 , 上 海 市 等 部 委 级 奖 26 项 ; 申请 专利 23 项 , 其 中 15 项 已 获 批 准 。 该 所 原 有 的 开放 实验 室 为 “ 低 氧 生理 学 开放 研究 实验 室 ”, 曾 在 有 关 和 领域 做 出 了 重要 的 和 有 特色 的 贡献 。 近 年 来 , 该 实验 室 的 研究 方向 调整 到 神经 生物 学 方面 。 该 所 近期 重点 研究 领域 为 : 神经 信和 号 发 生 和 传递 的 基本 过 程 , 包 括 离子 通道 与 受 体 调控 神经 信息 传递 的 机 制 , 离 子 通道 与 受 体 蛋白 组 件 、 基 因 图 谱 与 高 级 结构 图 谱 的 解析 , 离子 通道 或 受 体 的 特异 配 体 的 结构 与 功能 ; 人 asciiaaaaaaee ee ee eseeeeemmee 视觉 信息 的 加 工 、 调 控 及 其 模拟 , 包 括 视 网 膜 信 号 传递 、 调 控 的 细胞 和 分 子 机 制 及 其 模 型 分 析 , 视 觉 中 枢 图 像 信息 加 工 的 神经 元 机 制 , 眼 运动 的 神经 机 制 , 脑 的 发 育 、 再 生 及 脑 的 高 级 功能 , 包 括 神经 联系 的 重建 及 其 细 胞 和 分 子 机制 , 纹 状 体 特异 神经 营养 性 因子 的 纯化 、 结 构 与 功能 分 析 及 其 基因 克隆 , 联 合 型 学 习 和 记忆 的 神经 机 制 , 神 经 、 精 神 性 疾病 相关 的 前 额 叶 皮层 受 体 特性 , 人 类 学 习 和 记忆 功能 的 脑 成 像 , 脑 高 级 功能 相关 区 域 的 新 基因 的 功能 , 神 经 系统 基因 组 与 后 基因 组 , 包 括 神 经 精神 遗传 病 遗 传 样品 库 的 建立 和 扩大 , 神 经 精神 遗传 病 相 关 基 因 的 定位 和 克隆 , 寻 找 治疗 老年 性 痢 呆 和 精神 分 裂 症 的 药物 , 药 理 基 因 组 学 , 脑 高 级 功能 相关 区 域 的 基因 组 及 后 基因 组 研究 。 ( 田 一 阅 ) 于 国 科 学 院 植 物 研 究 所 (Institute of Botany,CAS) 中 国 科学 院 植物 研究 所 从 事 系统 与 进化 植物 学 、 植 物 生 态 学 、 资 源 植物 分 子 与 发 育 生物 学 和 光合 作用 的 基础 与 应 用 基础 的 研 究 。 该 所 是 1950 年 由 北平 研究 院 植物 研究 所 与 静 生 生物 调查 所 植物 部 合并 成 立 的 , 当 时 所 名 为 中 国 科学 院 植物 分 类 研究 所 , 1953 年 改名 为 中 国 科 学 院 植物 研究 所 。 历 任 所 长 有 钱 崇 潮 、 汤 佩 松 、 钱 迎 倩 、 路 安民 、 张 新 时 、 韩 兴国 等 。 在 研究 所 创建 和 建设 中 做 出 了 重 要 贡献 的 老 一 辈 科 学 家 还 有 戴 芳 澜 、 秦 仁 昌 、 吴征 锚 、 林 久 、 张 秘 骞 、 侯 学 煜 、 俞 德 浚 、 徐 仁 汪 王 伏 雄 、 洪 德 元 、 王 文采 、 匡 廷 云 等 。 植物 研究 所 建 所 至 1997 年 , 主要 研究 成 果 有 550 项 , 获奖 成 果 达 203 项 , 其 中 获 国 家 自然 科学 、 科 技 进步 、 发 明 二 等 奖 以 上 20 项 , 中 国 科 学 院 自然 科学 、 科 技 进步 一 等 奖 以 上 20 项 。 系统 与 进化 植物 学 研究 中 心包 括 系统 与 进化 植物 学 开放 实验 室 ( 院 级 )、 植 物 分 类 和 植物 地 理 研 究 室 、 标 本 馆 和 古 植 物 研究 室 。 主 要 研究 方向 为 :重要 科 属 的 分 类 专著 性 研究 , 植物 的 起 源 、 进 化 及 其 动力 以 及 物种 形成 和 机 制 的 研究 , 植 物 物种 多 样 性 形成 和 濒危 机 理 研 究 , 植 物 各 大 类 和 群起 源 演 化 及 其 对 环境 变迁 响应 的 动态 关系 研究 。 植物 生态 学 与 生物 多 样 性 保育 研究 中 心 包括 数量 植被 生态 学 开放 实验 室 ( 院 级 )、 骂 尔 多 斯 沙 地 草地 生态 系统 定位 研究 站 、 内 蒙 古 草原 生态 系统 定位 研究 站 〈 院 级 )、 北 京 森 林 生 态 系 统 定 位 研究 站 、 神 农 架 生 物 多 样 性 定位 研究 站 、 华 西亚 高 山 植 物 园 和 中 国 科学 院 生 态 系统 研究 (CERN) 生物 分 中 心 。 主 要 研究 方向 和 任务 是 : 生态 系统 结构 、 功 能 、 动 态 模拟 和 管理 , 全 球 变化 与 陆地 生态 系统 关 系 , 全 球 变化 的 分 析 、 解 释 与 模拟 和 生态 信 息 系统 ;生物 多 样 性 监测 及 其 生态 系统 功能 。 资源 植物 分 子 与 发 育 生 物 学 研究 中 心 主 要 研究 方向 为 通过 分 子 生 物 学 、 植 物 生理 学 、 细 胞 生物 学 、 结 构 植 物 学 、 植 物资 源 学 、 植物 化 学 等 学 科 相 互 渗透 , 利 用 基因 工程 和 细胞 工程 等 高 新 技术 , 围 绕 植物 与 环境 〈 包 括 微 生物 ) 的 相互 关系 , 研 究 资源 植物 发 育 和 生殖 、 抗 关 性 、 细 胞 分 化 以 及 植物 次 生 代 谢 等 的 基因 调控 机 理 , 并 注重 野生 植物 和 经 济 植物 有 用 基因 克隆 .表达 调控 及 其 在 农业 、 医药 和 环境 保护 等 领域 的 利用 研究 。 植物 光合 作用 研究 中 心 主要 研究 方向 与 任务 为 : 注重 生命 科学 、 物 理学 及 化 学 的 相 互 交叉 和 生物 学 各 分 支 学 科 的 相互 交叉 , 综 合 开展 光合 作用 反应 中 心 及 捕 光 叶绿素 蛋白 复合 体 和 有 关 电 子 载体 蛋白 复合 体 的 结构 与 功能 及 其 调控 的 研究 , 类 宫 体 膜 的 超 微 、 超 分 子 结构 与 功能 , 膜 脂 的 结构 与 功能 及 其 调 控 等 研究 , 探 索 提 高 农作物 光 能 转化 效率 的 595 新 途径 和 新 技术 , 最 终 阑 明光 合作 用 高 效 吸 能 、 传 能 和 转 能 过 程 的 分 子 机 理 , 为 提高 农 作物 的 光 能 转化 率 和 高 光 效 的 基因 工程 提供 理论 依据 和 科学 技术 。 ( 田 彦 ) 中 科学 院 动 物 研究 所 (Institute of Zoology,CAS) 中 国 科 学 院 动 物 研 究 所 从 事 动 物 系 统 学 、 动 物 生态 学 、 生 殖 生 物 学 和 细胞 膜 生物 学 的 基础 、 应 用 基础 和 应 用 发 展 研究 。 该 所 是 由 1950 年 中 国 科 学 院 成 立时 的 昆虫 研究 室 和 动物 标本 保藏 委员 会 以 及 后 来 的 昆虫 研 究 所 和 动物 研究 所 合并 发 展 而 成 的 。 历 任 所 长 有 陈 世 邓 、 刘 树 森 、 王 祖 望 。 在 研究 所 创 建 和 建设 中 做 出 了 重要 贡献 的 老 一 辈 科 学 家 还 有 马 世 骏 、 张 致 一 、 童 第 周 等 。 建 所 至 1997 年 , 共 取 得 科研 成 果 416 项 , 有 260 项 成 果 获 国家 、 省 部 级 等 奖励 , 其 中 由 该 研究 所 主持 完成 的 成 果 达 114 项 。1992 一 1996 年 获 科研 成 果 奖 21 项 ,其 中 获 中 国 科 学 院 一 等 奖 3 项 。 动物 研究 所 在 生态 、 资 源 环境 等 社会 公 益 研 究 方面 , 尤 其 在 对 我 国 的 重大 害虫 飞 蝗 的 根治 、 粘 虫 的 迁 飞 和 棉铃 虫 的 综合 治理 等 方面 做 出 了 重大 的 贡献 。 该 所 科研 人 员 还 及 时 地 发 现 马 铃 昔 甲 虫 、 麦 双 尾 蚜 、 称 水 象 甲 、 美洲 斑 潜 蝇 等 重要 检疫 性 害虫 侵 人 我国, 并 向 国务 院 和 有 关 部 委 发 出 紧急 报告 , 受 到 国 家 领导 人 的 高 度 赞 扬 。 该 所 拥有 亚洲 最 大 的 动物 标本 馆 , 馆藏 标本 388 万 号 。 主持 《中 国 动物 志 》 的 编 研 , 现 已 完成 75 卷 , 出 版 20 卷 。 该 所 的 三 位 科学 家 作为 《中 国 动物 志 》 编 研 的 代表 获得 香港 “ 求 是 奖 ”。 该 所 主办 和 编辑 出 版 《动物 学 报 》 《动物 分 类 学 报 》《 昆 虫 学 报信 《昆虫 科学 》( 英 文 版 ) 等 6 种 刊物 。 该 所 还 主办 了 第 19 届 国 际 昆 虫 学 大 会 和 第 10 届 国 际 生态 学 模型 大 会 。 596 计划 生育 生殖 生物 学 国家 重点 实验 室 主 要 研究 方向 是 性 腺 功能 调节 的 分 子 机 理 、 受 精 生 物 学 .胚胎 植 入 机理 和 抗 着 床 作用 机 理 。 农业 虫害 鼠 害 综合 治理 研究 国家 重点 实验 室 当前 主要 研究 方向 是 以 害虫 害 鼠 种 群 动态 及 其 生理 、 生 态 学 为 基础 , 重 点 研究 害虫 与 杆 物 相 互 作用 和 协同 进化 , 昆 虫 与 鼠 类 的 行为 生态 学 、 昆 虫 抗 药性 、 害 虫害 鼠 防 治 的 生物 技术 及 虫 鼠 害 防治 的 系统 生态 学 , 为 虫 鼠 害 综合 治理 提供 理论 依据 。 生 物 膜 与 膜 生物 工 程 国家 重点 实验 室 当前 主要 研究 方向 是 线 粒 体 医学 的 膜 分 子 基 础 、 细 胞 免疫 及 分 化 中 的 信号 识别 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 上 海 植物 生理 研究 所 (Shanghali Institute of Plant Physiology, CAS) 中 国 科学 院 上 海 植物 生理 研究 所 以 植物 生理 学 、 微 生物 学 和 分 子 遗 传 学 的 基础 和 应 用 基础 研究 为 主 , 同 时 开展 相关 的 现代 生物 技术 和 医药 开发 研究 。 该 所 的 前 身 是 原 中 央 研究 院 植物 研究 所 的 植物 生理 室 ,, 1950 年 改 隶 实 验 生 物 所 ,, 罗 宗 洛 任 室 主 任 。1953 年 植 物 生理 室 独 立成 所 , 定 名 为 中 国 科 学 院 植物 生理 研究 所 , 罗 宗 洛 为 所 长 。1970 年 划 归 上 海 市 , 更 名 为 上 海 植物 生理 研究 所 ,1977 年 11 月 重 归 中 国 科学 院 领导 , 更 名 为 中 国 科学 院 上 海 植 物 生理 研究 所 。 历 任 所 长 还 有 括 安 章 、 沈 允 钢 、 许 智宏 、 汤 章 城 。 在 研究 所 创 建 和 建设 中 做 出 了 重要 贡献 的 老 一 辈 科 学 家 还 有 沈 善 炯 、 洪 和 孟 民 、 焦 瑞 身 等 .1953 一 1997 年 , 研 究 所 共 获 得 成 果 奖 107 项 〈 次 ), 其 中 1990 年 以 后 达 21 项 (次 ) 。 在 获奖 项 中 有 国家 发 明 奖 一 等 奖 1 项 , 国 家 自然 科学 奖 二 等 奖 4 项 , 中 国 科学 院 一 等 奖 8 项 。 1962 年 在 世界 上 首先 发 现 了 光合 作用 能 量 转换 中 高 能 态 的 存 ER 在 。 在 国际 上 最 早报 道 了 水 稻 蜡 质 基 因 的 全 序 列 和 结构 图 谱 , 并 阐明 了 螨 质 基因 的 转录 后 调 控 对 决定 螨 质 基因 的 表达 的 重要 作用 。 在 植物 功能 基因 组 研究 方面 , 目 前 研究 课题 有 : 植物 基因 表达 调控 机 理 , 植 物 基 因 组 表达 谱 的 构建 , 水 稻 等 的 转 座 因 子 插 人 突 变 群体 ,基因 转化 技术 和 植物 细胞 遗传 操作 。 在 植物 和 微生物 重要 功能 的 分 子 机 理 与 遗传 机 制 方面 , 目 前 研究 课题 有 : 植物 细胞 分 化 和 形态 建成 ,光合 作用 原初 反应 和 能 量 转换 , 光合 二 氧化 碳 同化 , 植 物 次 生 代谢 的 分 子 调 控 , 微 生物 次 生 代 谢 的 分 子 调控 。 在 植物 和 微生物 的 相互 作用 方面 ,目前 研究 课题 有 : 植 物 与 病原 相互 关系 , 植 物 与 固氮 菌 的 相互 作 用 .在 植物 与 环境 的 关系 及 设施 农业 方面 , 目 前 研究 课题 有 : 植物 的 环境 胁迫 信和 号 的 传递 和 适应 , 设 施 农 业 相 关 理 论 和 先进 技术 。 ( 田 “ 彦 ) 中 国 科学 院 水 生生 物 研究 所 (Institute of Hydrobiology,CAS) 中 国 科 学 院 水 生生 物 研 究 所 通过 内 陆 生 态 学 、 系 统 进化 与 资源 生物 学 、 渔 业 生 物 技 术 等 学 科 领 域 在 基础 研究 、 应 用 基础 研究 和 应 用 研究 三 个 层次 上 的 有 机 结合 , 探 讨 内 陆 水 体 生 态 系统 的 管理 和 水 生生 物资 源 可 持续 利用 的 规律 及 优化 原理 , 为 维护 和 改善 内 陆 水 体 的 生态 环境 、 保 护 淡 水 资源 、 合 理发 展 淡水 渔业 提供 理论 依据 和 技术 支持 。 该 所 于 1950 年 2 月 ,将 原 中 央 研 究 院 动物 所 的 主体 、 植物 所 和 山东 大 学 的 藻类 学 部 分 以 及 北平 研 究 院 的 部 分 研究 人 员 合 并 成 立 . 所 址 在 上 海 , 1954 年 9 月 迁 址 武汉 .历任 所 长 有 王家 杜 、 伍 献 文 、 刘 建 康 、 潘 金 培 、 陈 宜 瑜 、 朱 作 言 。 故 外 , 侥 钦 止 、 黎 尚 豪 、 侦 达 书 等 老 一 辈 科 学 家 为 该 所 的 创建 和 发 展 做 出 了 重要 贡献 。 1950 一 1997 年 共 完 成 科研 成 果 600 项 。 其 中 ,1981 一 1997 年 获奖 成 果 达 120 项 , 其 中 国家 级 19 项 , 中 国 科 学 院 特等 奖 2 项 , 等 奖 12 项 , 二 等 奖 28 项 ; 1991 一 1997 年 获 奖 47 项 , 其 中 国家 级 11 项 , 院 级 30 项 。 在 内 陆 水 体 生 态 ,学 (包括 渔业 生态 学 ) 广 面 , 研 究 所 于 20 世纪 50 年 代 以 长 江 流域 为 重 点 , 在 全 国 范围 内 开展 了 大 规模 的 综合 性 湖 泊 调 查 和 定点 观测 ,涉及 的 湖泊 与 水 库 达 600 多 个 。60 年 代 , 先 后 以 武汉 东湖 、 湖 北 梁 子 湖 群 、 湖 南 洞 庭 湖 、 江 西 郡 阳 湖 等 典型 湖泊 为 基地 ,进行 湖泊 生态 学 和 渔业 生态 学 研究 。 80 年 代 , 把 湖泊 生态 环境 优化 作为 大 水 面 渔 业 的 主要 研究 内 容 , 先 后 在 湖北 洪湖 、 保 安 湖 , 安 徽 太 平湖 等 地 开展 了 示范 性 研究 。 在 系统 进化 与 资源 生物 学 方面 , 鱼 类 博物 馆藏 有 标本 30 余 万 号 , 是 亚洲 最 大 的 淡水 鱼 类 标 本 馆 ; 薄 类 标本 室 藏 有 标本 3 万 多 瓶 , 中 国 淡 水 藻 种 库 保 藏 藻 种 1 000 多 个 品系 ,是 国内 和 亚洲 最 集中 的 保藏 单位 。 白 鱼 豚 馆 内 , 世 界 上 惟一 的 一 头 人 工 饲 养 的 白 鱼 豚 已 在 那里 生 活 了 18 年 《中 国 鲫 科 鱼 类 志 》《 中 国 鞘 藻 目 专 志 》 等 是 经 典 性 文献 。 在 渔业 生物 技术 方 面 , 1984 年 获得 世界 上 第 一 批 转 基因 鱼 ,“ 银 鲫 天 然 峻 核发 育 机 理 研 究 ” 首 次 提出 了 银 鲫 天 然 峻 核发 育 的 细胞 学 模型 , 在 鱼 病 学 研究 中 , 与 有 关 单 位 合作 完成 的 “草鱼 出 血 病 防 治 技术 ”和 “淡水 养殖 鱼 类 暴发 性 传染 病 病 原生 物 学 及 控制 对 策 ” 分 别 获得 国家 科技 进 步 二 等 奖 和 中 国 科 学 院 科 技 进 步 二 等 奖 。 《有 5 二) 中 国 科 学 院 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 (Shanghai Institute of Cell Biology,CAS) 中 国 科学 院 上 海 细 胞 生物 学 研究 所 根据 国际 细胞 生物 学 发 展 趋势 , 确 定 以 分 子 细胞 生物 学 为 主攻 方向 , 即 应 用 分 子 生物 学 和 细 胞 生物 学 方法 , 结 合 形态 和 功能 两 方面 , 从 597 分 子 水 平 研究 细胞 的 生长 、 分 化 、 发 育 以 及 免疫 等 基本 生命 活动 , 以 期 从 根本 上 盖 明 发 育 和 遗传 的 关系 以 及 细胞 衰老 、 死 亡 、 瘤 变 的 机 理 , 为 解决 医学 、 农 业 和 生物 高 技术 问 题 服 务 。 该 所 的 前 身 中 国 科 学 院 实验 生物 研 究 所 创建 于 1950 年 8 月 , 当 时 由 植物 生理 研 究 室 . 昆 虫 研究 室 和 发 生生 理学 研究 室 组 成 。 1953 年 植物 生理 研究 室 和 昆虫 研究 室 分 别 扩建 成 研究 所 。 1955 年 贝 时 璋 带领 部 分 人 员 到 北京 筹建 中 国 科 学 院 生 物 物 理 研 究 所 , 留 下 的 发 生生 理 研 究 室 沿 用 了 实验 生物 研究 所 的 名 称 。1978 年 改 为 现 名 。 历 任 所 长 有 贝 时 璋 、 朱 洗 、 庄 孝 俺 、 王 亚 辉 、 郭 礼 和 。 在 研 究 所 创建 和 建设 中 做 出 了 重要 贡献 的 老 一 辈 科学 家 还 有 姚 奢 、 施 履 吉 等 。 研 究 机 构 设置 有 科研 项 目 组 19 个 , 德国 马 普 一 上 海 细胞 所 青年 科学 家 小 组 2 个 , 分 子 细胞 生物 学 开放 实验 室 〈 院 级 ) 等 。 1950 一 1998 年 , 共 取 得 研究 成 果 161 项 , 其 中 获奖 成 果 71 项 , 有 国家 级 奖 22 项 , 中 国 科学 院 奖 25 项 。1990 年 以 来 获奖 成 果 达 20 项 。 自 1995 年 起 , 已 申请 并 受理 的 专利 有 9 项 。 建 所 初期 , 发 生生 理 研 究 室 主 要 在 细胞 水 平 研究 卵 球 成 熟 和 受精 .胚胎 诱导 和 分 化 , 以 及 癌变 等 经 典 生物 学 问题 .20 世纪 90 年 代 以 来 , 加 强 了 在 分 子 水 平 对 细胞 的 研究 , 开 拓 了 染色 体 〈 质 ) 分 子 生 物 学 、 细 胞 信和 号 转 导 、 生 长 因子 和 癌 基 因 、 分 子 发 生 遗 传 学 等 前 沿 领域 ,确定 近期 重点 发 展 领 域 是 基因 、 基 因 组 和 染色 体 生 物 学 , 细 胞 及 细胞 间 信 和 号 转 导 , 细 胞 生长 、 分 化 和 发 育 的 分 子 机 制 和 遗 传 控制 , 细 胞 识别 和 免疫 以 及 分 子 细胞 生物 学 的 新 方法 和 新 技术 。 ( 田 彦 ) 2598 中 国 科 学 院 心理 研究 所 〈Institute of Psychology,CAS) 中 国 科 学 院 心 理 研究 所 主要 从 事 心理 过 程 、 规 律 、 生 理 机 制 和 有 关 的 重要 理论 问题 和 应 用 问题 的 研究 。 该 所 成 立 于 1951 年 , 前 身 是 中 央 研 究 院 心 理 研究 所 。 历 任 所 长 有 潘 茂 、 草 日 昌 、 匡 培 榜 、 张 侃 等 。 心理 研究 所 重点 研究 领域 有 :, 认 知 心理 学 、 生 物 心理 学 、 发 展 与 教育 心理 学 、 工 程 心理 与 组 织 行为 学 。 脑 一 行为 研究 中 心 于 1994 年 成 立 , 由 心理 学 研究 所 有 关 研 究 人 员 和 部 分 外 单位 专家 组 成 , 名 誉 主任 是 澳 大 利 亚 La Trobe 大 学 脑 一 行为 研究 所 所 长 George Singer 教授 , 主任 是 心理 研究 所 林 文 娟 研究 员 .。 研究 领域 有 : 脑 、 行 为 与 免疫 , 学 习 与 记忆 , 环 境 、 行 为 与 神经 递 质 , 注 意 行 为 与 汉字 认 知 , 成 瘾 行为 与 脑 机 制 。1978 一 1997 年 , 共 获 得 科技 成 果 奖 41 项 , 1998 年 又 获得 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 二 等 奖 和 科技 进 步 奖 各 1 项 。 6 再 5[ 壤 》 中 国 科 学 院 华 南 植物 研究 所 〈Huanan Institute of Botany,CAS) 中 国 科 学 院 华南 植物 研究 所 从 事 热 带 亚 热带 植物 类 群 、 群 落 、 生 态 系统 的 起 源 、 演 化 、 维 持 与 灭绝 机 理 , 生 物 多 样 性 保护 与 可 持续 利用 , 退 化 生态 系统 恢复 与 重建 以 及 生 物资 源 的 开发 研究 。 前 身 是 国立 中 山大 学 农 林 植 物 研 究 所 , 由 陈 焕 铺 创建 于 1929 年 , 1954 年 转 隶 中 国 科学 院 , 并 改 用 现 名 。 历 任 研究 所 所 长 有 陈 焕 铺 、 郭 俊彦 、 履 梦 昭 、 梁 承 籽 。 研究 所 结构 设置 包括 植物 分 类 .生态 、. 生 理 生 化 、 植 物资 源 ( 植 化 )、 植 物 形 态 、 遗 传 、 引种 驯化 和 园林 植物 等 8 个 研究 室 , 里 湖山 、 鹤山 、 小 良 3 个 生态 研究 定位 站 , 1 个 国家 级 自然 保护 区 〈 易 湖山 树木 园 ), 1 个 植物 园 ,1 个 与 广东 省 合 建 的 珍稀 濒危 植物 研究 中 心 等 。 华 南 植物 所 在 1978 一 1997 年 共 获 奖 208 项 〈 第 一 完成 单位 164 项 ) , 其 中 国家 级 奖 15 项 《第 一 完成 单位 8 项 ), 院 省 级 特等 奖 2 项 、 一 等 奖 8 项 。 在 植物 分 类 学 方面 , 陈 焕 久 、 张 苟 赛 是 该 领域 的 先驱 者 , 创 建 了 馆藏 100 万 号 标本 的 植物 标本 馆 , 近 十 几 年 来 通过 参加 国家 和 中 科 院 的 重大 项 目 等 方式 重点 开展 了 系统 分 类 和 植物 区 系 研 究 。 在 自然 生态 系统 研究 方面 , 自 建国 初期 起 , 通 过 参加 中 科 院 和 有 关 部 门 组 织 的 大 型 综合 考察 , 承 担 华南 热带 生物 资源 和 热带 作物 宜 林 地 考察 及 华南 五 省 区 自然 区 划 、 农 业 区 划 的 调查 工作 , 在 里 湖 山 建立 起 全 国 第 一 个 自然 保护 区 , 长 期 从 事 亚热带 常 绿 阔 叶 林 自然 生态 系统 的 研 究 。 在 恢复 生态 学 研究 方面 , 该 所 自 1959 年 以 来 在 电 和 白 小 良 水 保 站 持续 地 开展 了 热带 季 雨林 退化 生态 系统 恢复 的 实验 生态 学 研究 。 在 应 用 研究 方面 ,该 所 在 20 世纪 80 年 代 后 期 完成 香蕉 试管 苗 工 厂 化 生产 技术 的 研制 , 与 广东 省 科 委 合作 在 新 会 市 建成 年 产 2 000 万 株 苗 的 植物 种 苗 生产 工厂 ;该 所 培育 的 “ 博 优 210? 新 水 稻 杂 交 组 合成 为 华南 地 区 晚 季 杂 交 稳 的 主 栽 品种 , 野 败 型 籼稻 “三 系 ” 配 套 和 第 一 批 强 优 组 合 的 研究 , 获 1981 年 国家 发 明 特 等 奖 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 武汉 病毒 研究 所 (Wuhan Institute of Virology,CAS) 中 国 科 学 院 武汉 病毒 研究 所 从 事 昆 虫 病 毒 及 其 杀 虫 剂 、 水 生 经 济 动物 病毒 、 病 毒 保 藏 、 杀 虫 微生物 、 环 境 微生物 、 工 业 微 生物 、 分 析 与 诊断 生物 技术 的 基础 和 开发 研究 。 1956 年 起 历经 变革 ,1979 年 定 为 中 国 科 学 院 病毒 研究 所 。 历任 所 长 有 高 尚 萌 、 丁 达 明 、 敬 宜 权 、 何 添 福 。 著 名 微生物 学 家 陈 华 鞭 参 加 了 研究 所 的 创建 工作 并 任 副 所 长 。 该 所 1956 一 1997 年 取得 科技 成 果 166 项 , 其 中 获奖 58 项 ,国家 科技 进步 奖 二 等 奖 2 项 , 院 省 科技 进步 一 等 奖 2 项 。 生物 杀 虫 剂 的 研制 方面 包括 昆虫 病毒 杀 虫 剂 、 苏 云 金 杆菌 杀 虫 剂 和 球形 芽孢 杆菌 杀 虫 剂 的 研制 .该 所 从 20 世纪 50 年 代 所 长 高 尚 荫 院 十 开辟 昆 虫 病毒 研究 领域 以 来 , 先 后 研 制 出 棉铃 虫 病毒 杀 虫 剂 、 油 桐 尺 晓 杀 虫 剂 、 黄 地 老虎 病毒 杀 虫 剂 等 , 特 别 是 棉铃 虫 杀 虫 剂 在 我 国 首 获 生物 农药 注册 登记 , 目 前 每 年 使 用 达 200 万 亩 次 。 最 近 构 建 的 重组 棉铃 虫 病 毒 株 已 通过 国家 农业 微生物 遗传 工程 安全 委 员 会 的 安全 评价 , 获 准 进 入 田间 试验 。 在 病 毒 分 类 、 鉴 定 与 保藏 方面 , 中 国 普 通病 毒 保 藏 中 心 设 在 该 所 , 是 1979 年 由 原 国 家 科 委 和 中 国 科 学 院 正 式 批准 成 立 的 。 现 已 保藏 以 昆 虫 病毒 为 主要 特色 的 病毒 毒 株 620 余 株 , 其 中 200 余 株 昆 虫 病毒 是 国外 保藏 机 构 没 有 收 集 的 。 该 所 保藏 的 病毒 占 我 国 已 发 现 的 病毒 90 上 以 上 〈 占 全 世界 已 发 现 的 病毒 约 15% ), 是 亚洲 最 大 的 普通 病毒 保藏 中 心 。 在 分 析 与 诊断 生物 技术 方面 ,DNA 生物 传感器 和 介 体 多 功能 酶 传感器 的 研究 成 果 在 国际 核心 刊物 发 表 后 收 到 数 十 份 索取 郴 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 武汉 植物 研究 所 〈Wuhan Institute of Botany,CAS) 该 所 从 事 植物 保育 遗传 学 和 水 生 植物 生 物 学 等 方面 的 基础 性 研究 工作 以 及 华中 植物 资源 的 保护 和 开发 研究 工作 。 自 1956 年 起 历 经 变革 , 至 1978 年 确定 为 中 国 科学 院 武汉 植 物 研 究 所 。 历 任 所 长 有 孙祥 钟 、 冉 宗 植 、 胡 鸿 钧 、 郑 重 、 胡 鸿 钧 、 黄 宏文 。 机 构 设置 为 植物 保育 遗传 学 研究 室 ,水 生 植物 学 研究 室 、 599 资源 植物 研究 开发 中 心 、 经 济 微薄 研究 开发 中 心 、 武 汉 植 物 园 。 该 所 1956 一 1997 年 取得 重大 科研 成 果 118 项 ,其 中 国家 级 奖 10 项 。 标 本 馆 保 藏 近 20 万 份 亚 热带 〈 重 点 为 华中 地 区 ) 植物 标本 .。 植物 园 先后 引种 栽培 4 000 余 种 植物 , 共 引 种 栽培 300 多 种 水 生 高 等 植物 、 260 多 个 荷花 品种 及 60 多 个 睡莲 品种 , 还 培 育 了 一 批 优良 的 水 生 观 赏 和 经 济 植物 品种 。 在 植物 保育 遗传 学 方面 , 近 期 研究 重点 为 : 我 国 珍稀 濒危 植物 和 特有 植物 物种 遗传 多 样 性 的 编目 与 遗传 保育 策略 , 华 中 地 区 已 采取 保护 措施 的 珍稀 濒危 植物 物种 遗传 多 样 性 的 评价 与 监测 , 华 中 地 区 栽培 作物 野生 亲 缘 植物 遗传 多 样 性 的 编目 及 遗传 保育 , 华 中 地 区 农业 遗传 学 评价 和 遗传 保育 等 。 在 水 生 植物 生物 学 方面 , 近 期 研究 重点 为 : 中 国 水 生 高 等 植物 的 种 质 资源 基 因 库 和 信息 系统 的 建立 ,实验 生态 研究 基地 的 改造 及 研究 工作 , 优势 沉 水 植物 种 类 的 抗 道 性 、 生 理 生 化 及 新 品种 选 育 , 长 江 中 下 游 地 区 湿地 资源 的 调查 和 评价 , 湿 地 植被 的 恢复 与 重建 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 微生物 研究 所 (Institute of Microbiology,CAS) 中 国 科 学 院 微 生物 研究 所 从 事 微生物 资 源 、 微 生物 分 子 遗 传 学 、 分 子 病毒 学 、 生 物 高 技术 的 科学 研究 与 技术 开发 工作 。 该 所 建 立 于 1958 年 12 月 3 日 , 其 前 身 是 戴 芳 澜 教 授 领导 的 应 用 真菌 研究 所 和 方 心 芳 教授 领导 的 中 国 科学 院 北 京 微生物 研究 室 。 历 任 所 长 有 戴 芳 澜 、 薛 香 谷 、 宋 大 康 、 周 培 说、 备 广 震 。 在 研究 所 创建 和 建设 中 做 出 了 重要 贡献 的 老 一 辈 科 学 家 还 有 邓 叔 群 、 方 心 芳 、 净 逊 初 。 按 1998 年 统计 数据 , 研究 所 机 构 设 置 包 括 5 个 研究 室 : 菌 种 保藏 中 心 、 微 生物 生理 及 应 用 生态 学 研究 室 、 微 生物 代谢 与 发 酵 工 程 600 研究 室 、 酶 学 研究 室 、 微 生物 分 子 遗 传 与 育 种 研究 室 ; 4 个 开放 实验 室 : 微生物 资源 前 期 开发 国家 重点 实验 室 、 真 菌 地 衣 系 统 学 开放 实验 室 〈 院 级 )、 植 物 生物 技术 开放 实验 室 ( 院 级 , 与 遗传 所 联合 ) 、 分 子 病毒 学 与 生物 工程 开放 实验 室 (所 级 ) 。1957 一 1997 年 , 共 取得 科研 成 果 300 余 项 , 其 中 获 国家 科技 奖 26 项 , 院 省 部 级 科技 奖 87 项 。 该 所 的 微生物 资源 研究 在 真菌 、 放 线 菌 、 细菌 的 系统 分 类 和 区 系 调查 方面 有 多 年 的 研 究 基 础 。 在 菌 种 保藏 中 心 有 各 类 微生物 菌 种 11 500 株 , 涵 盖 408 个 属 1 917 个 种 , 居 国内 首位 。 该 所 在 国内 较 早 开展 植物 病毒 学 研究 。 在 病毒 结构 与 功能 研究 基础 上 , 提 出 过 病毒 病 的 防治 策略 和 措施 ;开展 了 抗 病毒 植物 基 因 工程 研 究 , 获得 转 外 壳 蛋 白 基 因 的 抗 TMV 烟草 , 转 卫 星 RNA cDNA 的 抗 黄瓜 花 叶 病毒 的 烟草 和 番茄 , 转 TMV 和 CMV 外 壳 蛋 白 基 因 的 双 抗 基因 工程 烟草 和 冰 椒 , 转 CMV 外 壳 蛋 白 基 因 和 卫星 RNA cDNA 双 基 因 烟 草 , 并 都 大 面积 试 生产 或 进行 田间 试验 。 在 分 子 病毒 学 研究 方面 , 完 成 了 花 酸 菜 花 叶 病 毒 新 疆 分 离 物 基因 组 全 长 克隆 和 序列 分 析 , 做 了 水 稳 黄 斤 弹 状 病毒 基因 组 全 长 克隆 和 序列 测 定 , 并 发 现 了 一 个 新 基因 。 在 酶 工程 、 发 酵 工程 等 方面 取得 多 项 重大 成 果 , 维 生 素 C 三 步 发 酵 新 工艺 研究 成 功 后 , 代 替 了 国内 外 一 直 沿 用 的 莱 氏 法 老 工 艺 , 使 我 国 成 为 维生素 C 生产 大 国 。 该 技术 于 1985 年 转让 国外 , 成 为 我 国 一 项 重大 技术 出 口 项 目 。 (田产 ) 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 (Shanghai Institute of Biochemistry,CAS) 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 从 事 生 物 大 分 子 的 结构 与 功能 、 分 子 和 遗传 学 、 基 因 工程 和 生物 膜 的 结构 与 功能 等 方面 的 基础 性 研究 工作 。 该 所 成 立 于 1958 年 , 前 身 是 中 国 科学 院 生 理 生 化 研究 所 的 生物 化 学 部 分 。 历 任 所 长 有 王 应 睐 、 林 其 谁 、 李 伯 良 。 在 研究 所 创建 和 建设 中 做 出 了 重要 贡献 的 老 一 辈 科 学 家 还 有 曹 天 钦 、 钮 经 义 、 邹 承 鲁 、 王 德 宝 、 比 岳 亭 、 李 载 平 、 许 根 俊 、 刘 新 垣 等 。 上 海 生物 化 学 研究 所 从 建 所 至 1997 年 , 共 取得 200 余 项 重要 研究 成 果 , 其 中 获 国家 三 等 奖 以 上 14 项 , 中 国 科 学 院 二 等 奖 以 上 42 项 。 另 外 有 10 余 项 具有 市 场 前 景 和 开发 价值 的 成 果 , 分 别 进 入 临床 前 研究 和 临床 观察 等 阶段 。 3 个 公司 分 别 生 产 经 营 基 因 工 程 药品 、 体 外 临床 诊断 试剂 药 盒 、 多 肽 药物 和 生化 试 剂 等 。 在 活性 多 肽 和 和 蛋白质 的 结构 功能 、 分 子 设计 和 作用 机 制 方面 ,目前 的 研究 内 容 有 : 结 构 生 物 学 , 蛋 白质 的 相互 识别 与 作用 , 和 蛋白 质 的 生物 控制 , 药 物 设计 等 。 与 北京 大 学 化 学 系 、 上 海 有 机 化 学 研究 所 等 单位 众多 科学 家 一 起 , 经 过 6 年 的 艰苦 奋战 , 于 1965 年 共 同 完成 了 “人 工 全 合成 结晶 牛 胰岛 素 ”, 这 是 全 世界 首次 人 工 全 合成 蛋白 质 , 获得 1982 年 国家 自然 科学 奖 一 等 奖 。 在 分 子 酶 学 和 蛋白 质 域 结构 方面 , 目 前 主要 研究 内 容 有 : 蛋白 质 域 结构 研究 ,蛋白 质 与 蛋白 质 的 相互 作用 , 蛋白 质 磷酸 化 作用 的 结构 基础 , 酶 的 结构 与 功能 , 蛋白 质 折 又 与 结构 转换 等 . 在 RNA 及 RNA 与 蛋白 质 的 相互 作用 方面 ,目前 研究 内 容 有 : 酵母 两 氨 酸 tRNA 特性 , 修 饰 核 苷 酸 的 生物 合成 及 tRNA 与 疾病 的 关系 ; 大 肠 杆 菌 氨 酰 tRNA 合成 酶 与 tRNA 的 相互 作用 ; 蛋白 质 生 物 合成 支 路 ;核糖 体 RNA 拓扑 学 与 核糖 体 失 活 蛋 白 ; 反 义 核 酸 与 Ribozyme 在 抑 制 基因 表达 中 的 作用 机 理 等 。 与 上 海 细胞 生 物 学 研究 所 、 上 海 有 机 化 学 研究 所 、 生 物 物 理 研 究 所 、 北 京 大 学 等 单位 的 众多 科学 家 一 起 , 经 过 13 年 的 艰苦 奋战 , 于 1981 年 完成 了 “人 工 全 合成 酵母 两 氨 酸 转移 核糖 核酸 ”, 这 是 全 世界 首次 人 工 全 合成 核糖 核酸 , 获 得 1987 年 国家 自然 科学 奖 一 等 奖 。 在 基因 表达 及 其 调控 机 理 方 面 ,目前 主要 研究 内 容 有 : 基 因 转 录 调 控 机 制 研究 , mRNA 前 体 的 可 变 剪 接 及 调控 机 理 , 调 控 因 子 翻译 后 加 工 和 修饰 等 。 在 生命 过 程 中 的 信号 转 导 机 理 方面 , 目 前 研究 内 容 有 : 受 体 栈 氨 酸 激酶 系统 的 激活 机 制 , 表 皮 生 长 因子 (EGF) 受 体 介 导 的 各 个 信号 途径 之 间 的 关联 ,IL-2 在 免疫 系统 中 的 信号 途径 ,IL-2 介 导 神经 镇 痛 作 用 的 分 子 机 制 , 神 经 记忆 过 程 的 信号 途径 等 。 在 基因 的 新 功能 及 新 基因 的 发 现 方面 , 目 前 主要 研 究 内 容 有 :老年 性 痴呆 相关 基因 及 其 突变 , 肺 癌 和 喉 瘤 相关 基因 和 /或 凋 亡 基 因 的 分 离 鉴 定 , 人 基因 组 相关 基因 分 离 鉴 定 等 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 成 都 生物 研究 所 CChengdu Institute of Biology,CAS) 中 国 科 学 院 成 都 生物 研究 所 围绕 生物 资 源 的 发 掘 、 合 理 利用 和 保护 , 开展 天 然 产 物 、 生态 环境 、 两 栖 疏 行 动物 、 环 境 污 染 治理 以 及 农业 高 新 技术 育种 的 基础 和 应 用 开展 研 究 。 近 年 以 本 研究 所 的 科研 成 果 为 依托 , 成 功 地 建立 了 中 国 科学 院 成 都 地 奥 制 药 公司 。 1958 年 起 历经 变革 , 至 1978 年 定名 为 成 都 生 物 研 究 所 , 历 任 所 长 有 伍 义 泽 、 张 永 地 、 刘 照 光 、 李 伯 刚 。 研究 所 机 构 设置 包括 2 个 中 心 : 天 然 产 物化 学 研究 中 心 、 退 化 生态 系统 恢复 与 重建 研究 中 心 ; 3 个 研究 室 : 两 栖 爬 行动 物 研 究 室 、 农 业 高 新 技术 育种 研究 室 、 环 境 研 究 室 ; 1 个 馆 : 动物 、 植 物 标本 馆 。 开 发 系统 有 中 国 科学 院 成 都 地 奥 制 药 公 司 等 研究 所 独资 公 司 。 自 建 所 以 来 , 从 1958 一 1997 年 , 在 天 然 产物 化 学 、 恢 复生 态 学 、 两 栖 疏 行 动物 学 、 环 601 境 微生物 学 、 细 胞 生物 学 及 分 子 生 物 学 等 方 面 科 技 成 果 达 235 项 , 其 中 国家 级 奖 12 项 《第 一 完成 单位 6 项 ) , 院 省 部 级 58 项 〈 其 中 一 、 二 等 奖 20 项 ), 有 50 多 项 已 在 生产 上 推 广 应 用 , 申 请 专利 32 项 〈 其 中 授权 4 项 ) 。 在 天 然 产 物 研究 方面 , 自 20 世纪 60 年 代 初 , 开 始 大 规模 的 植物 、 两 栖 疏 行 动物 和 微 生物 资源 调查 , 掌 握 了 西南 及 周边 地 区 大 量 的 生物 资源 信息 。 在 天 然 药 用 植物 活性 成 分 研究 方面 , 对 数 百 种 药 用 植物 的 化 学 成 分 进 行 研究 , 分 离 鉴定 了 一 批 皂 武 、 昔 类 、 生 物 碱 、 黄 酮 等 天 然 化 学 成 分 , 发 现 了 一 些 具 有 新 结构 骨架 的 百 余 种 新 天 然 化 合 物 ; 成 功 地 研制 了 治疗 心血 管 疾病 的 新 型 植物 药 “地 奥 心血 康 ”, 畅销 全 国 ,, 累计 产值 27 亿 元 , 利税 11 亿 元 。 在 生态 环境 研究 方面 ,长 期 以 来 ,该 所 以 长 江上 游 和 青藏 高 原 东 缘 为 主要 研究 区 域 开展 生态 环境 研究 。 为 促进 恢复 生态 学 研 究 的 发 展 , 该 所 在 3 个 典型 地 段 建 立 了 生态 试验 站 〈 点 ) 。 在 两 栖 怜 行动 物 研究 方面 , 对 我 国 绝 大 部 分 地 区 进行 了 大 规模 野外 考察 , 并 对 亚洲 部 分 地 区 进行 了 考察 , 获 得 了 大 量 的 标本 和 第 一 手 资料 。 经 几 代 科研 人 员 的 努 力 , 现 馆藏 标本 10 余 万 号 〈 其 中 两 栖 类 7. 3 万 余 号 , 疏 行 类 2. 7 万 余 号 ), 标 本 的 种 类 和 数量 在 同 领域 中 是 全 国 第 一 位 ,亚洲 第 二 位 。 ( 田 “ 彦 ) 中 国 科 学 院 生 物 物理 研究 所 〈Institute of Biophysics ,CAS) 中 国 科学 院 生物 物理 研究 所 是 以 基础 研 究 为 主 的 研究 所 。 目 前 从 事 分 子 生物 学 、 神 经 生物 学 、 细 胞 生物 学 和 和 蛋白 质 工 程 等 领域 的 研究 。 同 时 也 组 织 部 分 科技 人 员 为 国民 经 济 建设 服务 , 集 中 发 展 医药 制品 和 生物 医学 仪器 。 生物 物理 所 是 在 北京 实验 生物 研究 所 基 602 础 上 于 1958 年 建立 的 。 创建 人 贝 时 璋 任 第 一 任 所 长 。 历 任 所 长 还 有 梁 栋 材 、 王 书 荣 、 王 志 新 。 在 研究 所 创建 和 建设 中 做 出 了 重要 贡 献 的 老 一 辈 科 学 家 还 有 邹 承 鲁 、 杨 福 愉 等 。 该 所 在 蛋白 质 和 分 子 酶 学 、 结 构 分 子 生 物 学 、 膜 分 子 生 物 学 、 神 经 生物 学 、 蛋 白质 工程 以 及 细胞 生物 物理 学 等 研究 领域 都 有 一 定 的 工作 基础 和 研究 力量 。 在 蛋白 质 与 分 子 酶 学 方面 , 主 要 研究 课题 有 : 酶 活性 不 可 逆 改变 的 动力 学 、 蛋 白质 构象 变化 与 活性 变化 的 关系 、 新 生 肽 链 及 和 蛋白质 折 大 。 在 结构 分 子 生物 学 方面 , 主 要 研究 课题 有 : 胰岛 素 及 某 些 重要 多 肽 激素 的 结构 与 功能 、 捕 光 有 蛋白 及 光合 作用 反应 中 心 的 结构 与 功能 、 一 些 重 要 功能 酶 的 三 维 结构 与 功能 、 膜 蛋白 的 三 维 结构 与 功能 、 结 构 分 子 生 物 学 的 研究 方法 与 手段 。 在 膜 分 子 生 物 学 方面 , 主 要 研究 课题 有 : 二 价 金 属 离子 对 膜 蛋白 的 构象 与 活性 的 影响 、 脱 血红 素 细胞 色素 c 的 跨 膜 运 送 、 膜 蛋 白 二 维 晶体 三 维 结构 等 .在 神经 生物 学 方面 , 主要 研究 课题 有 : 视觉 信息 加 工 、 神 经 网 络 理论 模型 等 。 该 所 曾 获 国家 自然 科学 奖 一 等 奖 1 项 、 二 等 奖 2 项 、 三 等 奖 1 项 , 陈嘉庚 生 命 科学 奖 1 项 , 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 二 等 奖 4 项 , 中 国 科 学 院 科 技 进 步 二 等 奖 1 项 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 昆明 植物 研究 所 〈Kunming Institute of Botany,CAS) 中 国 科学 院 昆 明 植物 研究 所 从 事 植物 分 类 学 、 植 物 区 系 地 理学 、 植 物化 学 、 植 物 生 理学 、 民 族 植物 学 以 及 植物 引种 驯化 等 的 基 础 与 应 用 研究 。 该 所 建 于 1958 年 。 历 任 所 长 有 吴征 镁 、 周 俊 、 孙 汉 董 、 许 再 富 、 郝 小 江 。 在 研究 所 创建 和 建设 中 做 出 了 重要 贡献 的 老 一 辈 科 学 家 还 有 胡 先 对 、 严 楚 江 、 郑 万 钧 、 活 发 绕 、 俞 德 浚 、 蔡 希 陶 、 陈 封 怀 等 植物 学 家 。 机 构 设 置 为 :植物 分 类 和 植物 地 理 研 究 室 、 植 物化 学 研究 室 (1987 年 建 为 中 国 科 学 院 开 放 实验 室 )、 植 物 生理 研究 室 、 民 族 植物 学 研究 室 、 植 物 园 〈 保 护 植 物 学 、 植 物 引 种 驯化 ) 。 昆明 植物 研究 所 从 建 所 至 1996 年 , 共 获 得 科技 成 果 550 项 , 其 中 国家 级 8 项 , 院 省 级 一 、 三 等 奖 27 项 ;发 明 专 利 23 项 。 有 50 余 项 应 用 性 科技 成 果 转 化 为 产业 性 生产 ,20 世 纪 40 一 50 年 代 , 在 烟草 优良 品种 大 金 元 的 引 种 试 种 和 推广 种 植 方面 做 了 大 量 开创 性 工 作 , 为 云南 烟草 产业 做 出 了 重要 贡献 。 在 植 物 区 系 地 理学 方面 , 该 所 的 植物 分 类 和 区 系 地 理 研 究 , 经 过 了 经 典 植物 分 类 、 植 物 区 系 地 理 、 植 物 系 统 进化 三 个 阶段 。 吴 征 锚 获得 “ 何 梁 何 利 基金 科学 与 技术 进步 奖 ”, 吴 征 锚 和 李 锡 文 获得 “ 求 是 奖 ”.。 近期 主要 研究 内 容 有 : 东亚 植物 区 系 起 源 与 演化 , 中 国 植物 志 , 云南 植物 志 , 云 南 和 西南 亚热带 地 区 植物 地 理学 ,喜马拉雅 和 横断 山地 区 的 地 史 演 化 、 物 种 形成 和 生物 地 理 , 重 要 类 和 群 的 分 子 植物 地 理学 ,外 来 物种 人 侵 对 生物 多 样 性 的 影响 , 重 要 及 特有 真菌 的 系统 研究 。 在 植物 化 学 方面 , 经 历 了 提取 分 离 、 结 构 鉴 定 、 植 物化 学 分 类 和 化 学 生态 等 发 展 阶 段 , 形 成 了 现代 植物 化 学 的 研究 特色 。 近 期 主要 研究 内 容 有 : 药 用 植物 、 农 用 植物 、 香 料 植物 的 活性 成 分 的 提 取 、 分 离 、 鉴 定 、 筛 选 、 修 饰 及 合成 , 生 理 活性 天 然 先 导 化 合 物 的 筛选 , 重 要 植物 类 和 群 次 生 代 谢 产物 的 生物 转化 和 生物 合成 , 重 要 植物 类 群 的 化 学 分 类 学 、 化 学 系统 学 和 化 学 生态 学 , 植 物化 学 研究 的 新 方法 和 新 技术 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 昆 明 动 物 研 究 所 (Kunming Institute of Zoology,CAS) 中 国 科 学 院 昆 明 动 物 研究 所 从 事 动 物 系 统 学 、 细 胞 与 分 子 进化 、 灵 长 类 生物 学 、 资 源 与 保护 生物 学 的 基础 和 应 用 研究 。 该 所 于 1959 年 4 月 成 立 。 历 任 所 长 有 刘 崇 乐 、 潘 清 华 、 施 立 明 、 季 维 智 。 研 究 机 构 设 置 有 系统 动物 学 研究 室 、 遗 传 与 进化 研究 室 〈 以 1990 年 建立 的 中 国 科 学 院 细胞 与 分 子 进化 开放 实 验 室 为 主体 )、 灵 长 类 生物 学 研究 室 、 动 物 毒 素 研 究 室 、 保 护 生 物 学 中 心 、 昆 虫 学 实验 室 、 中 国 科 学 院 典型 培养 物 保藏 委员 会 昆明 细胞 库 。 后 通过 结构 性 调整 , 对 研究 室 和 学 科 进 行 优化 组 合 , 形 成 以 进化 生物 学 、 资 源 与 保 护 生 物 学 、 灵 长 类 生物 学 为 核心 的 研究 体系 。 建 所 以 来 , 获 得 国家 、 中 国 科 学 院 和 省 部 级 科技 成 果 奖 112 项 。 在 资源 开发 利用 方 面 , 研制 出 数 十 种 产品 。 在 进化 生物 学 方面 , 以 细胞 与 分 子 进 化 和 动物 系统 学 为 基础 , 从 动物 系统 演化 、 染 色 体 进化 与 分 子 进化 、 群 体 遗 传 、 真 核 细胞 起 源 与 进化 、 生 物 基 因 组 的 比较 和 生物 大 分 子 结构 功能 的 进化 模式 与 机 制 、 行 为 进化 等 方面 , 综 合 探讨 进化 生物 学 问题 。 在 资源 与 保护 生物 学 方面 , 发 挥 多 学 科 综 合 优势 , 以 保护 生物 学 、 动 物 毒素 学 和 相关 生物 技术 为 基础 ,从 生物 多 样 性 编目 , 人 类 活动 对 野生 动物 及 其 栖息 地 的 影响 , 物 种 濒危 的 生态 学 和 遗传 学 基础 以 及 保护 中 的 遗传 管理 ,濒危 动物 的 就 地 和 迁 地 保护 对 策 , 动物 毒素 的 结构 与 功能 及 其 在 药物 开发 中 的 应 用 , 野 生动 物 和 重要 家 养 动 物 及 其 野生 近 缘 种 的 种 质 〈 基 因 ) 资源 的 保存 和 功能 基因 的 筛选 , 生 殖 生物 技术 在 野生 动物 保护 和 冀 牧 业 中 的 应 用 等 方面 , 探 索 生 物 多 样 性 保护 和 可 持续 性 利用 的 有 效 方法 。 对 动物 毒素 活 性 物质 的 分 离 纯 化 和 结构 与 功能 的 研究 , 为 有 毒 动物 防治 和 毒素 利用 提供 理论 基础 和 药 物 (包括 有 用 基因 ) 。 还 建立 了 我 国 第 一 个 野 生动 物 细胞 库 和 保护 生物 学 中 心 。 在 灵 长 类 生物 学 方面 , 依 托 我 国 西南 地 区 灵 长 类 动物 资源 的 优势 , 以 灵 长 类 动物 为 模型 ,从 功能 、 603 形态 、 生 殖 、 免 疫 、 神 经 、 生 态 和 行为 等 方 面 , 开 展 与 人 口 、 人 类 健康 等 密切 相关 的 生 命 科 学 前 沿 问题 的 研究 。 ( 田 “ 彦 ) 中 国 科 学 院 西 双 版 纳 热带 植物 园 ( Xishuangbanna Garden,CAS) 中 国 科学 院 西双版纳 热带 植物 园 以 保护 生物 学 和 森林 生态 系统 学 为 重点 发 展 学 科 , 立足 云南 ,面向 我 国 西南 和 东南 亚热带 地 区 , 开展 生物 多 样 性 有 效 保 护 及 可 持续 发 展 的 一 些 前 沿 领 域 ,如 森林 生态 系统 的 结构 与 功能 、 生物 多 样 性 动态 与 监测 、 生 物 多 样 性 保护 与 管理 以 及 生物 多 样 性 可 持续 利用 等 的 研究 。 该 园 从 1959 年 起 历经 变革 , 至 1997 年 2 月 成 立 为 中 国 科 学 院 西双版纳 热带 植物 园 。 历 任 园 主任 有 华硕 陶 、 许 再 富 。 机 构 设置 为 研究 室 (站 ) 5 个 ,科技 开发 企业 3 个 ,还 有 标本 馆 、 种 质 库 等 。 西双版纳 热带 植物 园 经 40 年 的 建设 和 发 展 , 在 面积 达 900 ha 的 土地 上 , 已 从 国内 外 收集 、 栽 培 . 保 存 了 约 4 000 种 的 热带 植物 , 分 布 在 10 多 个 植物 专 类 园 〈 区 ) 中 , 获得 科 技 成 果 279 项 , 其 中 获奖 90 项 , 国家 奖 9 项 。 在 保护 生物 学 方面 , 近 十 几 年 来 , 植 物 园 已 在 热带 雨林 就 地 保护 、 稀 有 濒危 植物 迁 地 保 护 和 自然 资源 (主要 是 植物 资源 、 森 林 资 源 、 土地 资源 ) 的 可 持续 利用 等 领域 开展 较 深 和 研究 , 如 热带 雨林 的 群落 多 样 性 、 热 带 森 林 的 植物 区 系 成 分 、 热 带 雨 林 的 树种 多 样 性 特 征 、 热 带 雨 林 片 段 化 与 物种 消长 规律 、 热 带 雨林 自然 保护 区 的 科学 管理 、 某 些 植物 濒危 机 制 、 地 区 性 植物 受 威胁 及 其 优先 保护 综合 评价 、 稀 有 濒危 植物 迁 地 保护 的 原理 与 技术 、 热带 混 农 林 系 统 的 生态 原理 与 发 展 工程 技 术 、 民 族 传统 森林 文化 知识 与 生物 多 样 性 管 604 Tropical Botanical 理 等 。 目 前 已 建立 了 热带 雨林 和 亚热带 森林 两 个 生态 站 , 以 及 生物 地 球 化 学 实验 室 和 森 林 气 候 实验 室 ,热带 雨 林 生态 系统 定位 站 , 主 的 长 期 定位 观测 研究 及 多 层次 、 多 种 类 、 高 生产 力 和 高 生态 效益 的 人 工 群 落 优化 模型 示范 。 (田产 ) 中 国 科 学 院 上 海 昆 虫 研究 所 (Shanghal Institute of Entomology,CAS) 中 国 科学 院 上 海 昆 虫 研究 所 从 事 昆 虫 学 领域 内 与 资源 、 环 境 、 生 态 和 农业 相关 的 基 础 和 应 用 研究 。 该 所 成 立 于 1959 年 , 但 它 的 组 织 基 础 及 学 术 继 承 可 追溯 到 前 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 和 上 海 震 且 博物馆 。 历 届 所 长 有 杨 平 澜 、 尹 文英 、 朱 国 凯 、 陈 元 光 、 李 鸿 昌 、 丁 德 诚 。 按 1998 年 统计 数据 , 研 究 所 有 职工 179 人 , 其 中 科研 人 员 100 人 .有 中 国 科 学 院 院士 1 人 人, 研究 员 13 人 , 副 研究 员 和 高 级 工程 师 等 27 人 。 有 :2 个 研究 中 心 、3 个 实验 室 、1 个 昆虫 标本 数量 居 全 国 第 二 名 的 标本 馆 〈 馆 藏 30 个 目 昆 虫 和 螨 类 标本 60 余 万 号 ) 以 及 1 个 昆虫 专业 图 书馆 。 长 期 以 来 该 所 的 主要 研究 领域 有 :, 以 无 翅 亚 纲 研 究 为 主 的 昆虫 系统 分 类 , 以 杀 虫 剂 和 环境 有 害 物 质 毒 理 及 昆虫 抗 药性 机 理 为 主 的 环境 毒 理 , 以 昆虫 信号 化 合 物 和 激素 调控 为 主 的 昆虫 生理 和 化 学 生态 以 及 昆虫 与 植物 协同 进化 。 自 1980 年 以 来 , 取得 研究 成 果 64 项 , 其 中 国家 级 奖 10 项 , 院 省 部 级 奖 54 项 。 近期 的 重点 研究 领域 有 : 城市 昆虫 〈 害 虫 繁 殖 和 控制 的 生物 学 基础 )、 环 境 杀 虫 剂 毒 理 、 昆虫 系统 分 类 。 在 环境 毒 理 方面 , 主 要 进行 包括 害虫 抗 药性 毒 理 , 杀 虫 药剂 在 环境 中 的 残留 、 降 解 、 迁 移 和 归宿 , 环 境 有 害 物质 对 人 和 群 影响 的 基因 分 析 。 在 城市 昆虫 方面 , 主 要 研究 包括 城市 害虫 的 无 公害 控制 以 及 与 发 展 害 虫 控 制 新 技术 相关 的 基础 性 研究 , 主 要 涉及 昆虫 行为 、 发 育 和 生殖 的 调控 及 其 分 子 机 理 等 。 在 昆虫 系统 分 类 方面 , 主 要 研究 以 原 尾 虫 为 主 的 无 翅 类 昆虫 和 有 翅 类 昆虫 的 蝇 类 、 蝗 总 科 和 上 总 科 , 结 合 分 子 生物 学 技术 的 应 用 , 为 节肢 动物 门 的 系统 重建 提供 科学 依据 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 西北 高 原生 物 研究 所 ( Western-north Biology,CAS) 中 国 科学 院 西 北 高 原生 物 研 究 所 从 事 高 原生 态 学 及 草地 畜牧 业 可 持续 发 展 、 高 原生 物资 源 的 研究 与 开发 、 小 麦 遗 传 育种 与 旱 区 生态 农业 为 主 的 基础 和 应 用 研究 工作 。1959 年 以 来 历经 变革 , 至 1979 年 恢复 中 国 科 学 院 西北 高 原生 物 研 究 所 的 名 称 。 历 任 所 长 有 马 世 骏 、 夏 武平 、 常 胃 、 李 家 营 、 王 祖 望 、 樊 帮 昌 、 杜 继 曾 、 张 宝 琛 。 在 研究 所 创建 和 建 设 中 做 出 了 重要 贡献 的 老 一 辈 科 学 家 还 有 印 象 初 。 机 构 设置 为 研究 室 4 个 , 开放 实验 站 1 个 , 农 业 试验 站 1 个 。 该 所 1961 一 1997 年 共 取得 科研 成 果 198 项 , 获奖 成 果 100 项 (1990 年 以 来 40 项 ) , 其 中 国家 级 奖 11 项 , 中 国 科 学 院 奖 16 项 , 省 部 委 奖 73 项 。 采集 收藏 青海 高 原 动 植物 标本 41. 7 万 号 。 建 所 初期 , 主 要 从 事 高 原野 生动 植物 资 源 调 查 及 其 综合 利用 、 高 原水 生生 物资 源 及 渔业 生产 、 农 业 丰 产 技 术 、 青 藏 高 原 草地 资 源 调 查 及 其 合理 利用 、 高 原 动 植物 生长 发 育 及 其 生理 学 等 方面 初步 研究 ; 20 世纪 60 年 代 末 70 年 代 初 , 开始 高 原 动 植物 分 类 区 系 及 系 统 演 化 、 高 原生 物资 源 开 发 利用 、 农 牧 业主 要 动 植物 敌 害 发 生 规 律 及 其 防治 、 高 原 动 植 Institute , of 了 Plateau 物 个 体 与 种 群生 态 学 、 高 原 湖 泊 渔 业 生物 生 态 学 、 春 小 麦 遗 传 育种 和 农作物 抗 性 生理 等 方面 研究 ; 20 世纪 70 年 代 中 期 到 80 年 代 , 开 展 了 以 草地 为 重点 的 陆地 生态 系统 结构 、 功 能 与 提高 生物 生产 力 途 径 的 研究 , 加 强 了 春 小 麦 遗 传 育种 、 高 产 载 培 及 农田 生态 学 、 鼠 害 综合 防治 技术 、 青 藏 高 原 药 用 植物 化 学 及 药 用 植物 资源 开发 、 高 原 动 植物 生理 生态 适 应 机 制 等 方面 的 研究 。1988 年 ,海北 高 寒 草 旬 生 态 系统 定位 站 正式 向 国内 外 开放 。20 世 纪 80 年 代 末 期 以 来 , 又 陆续 开展 了 青藏 高 原 环境 演变 及 其 与 人 类 活动 的 关系 、 高 原生 物 与 全 球 变化 的 关系 、 青 海 湖 地 区 生态 环境 与 社会 经 济 可 持续 发 展 、 旱 地 生态 农业 与 可 持 续 发 展 等 研究 。 在 高 原生 物资 源 的 研究 与 开 发 方面 , 20 世纪 70 年 代 以 来 , 开展 了 青藏 高 原 动 植 物资 源 及 藏 药 的 开发 工作 。 主 持 研制 成 功 国家 级 一 类 动物 新 药材 一 一 “ 塞 隆 骨 ”, “ 塞 隆 骨 新 药 资 源 及 其 制剂 塞 隆 风 湿 酒 研究 ” 获得 国家 、 中 国 科 学 院 和 青海 省 多 项 科技 进 步 奖 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 发 育 生 物 学 研究 所 (Institute of Developmental Biology,CAS) 中 国 科学 院 发 育 生 物 学 研究 所 主要 从 事 动 、 植 物 的 发 育 生物 学 重要 基础 理论 研究 工 作 和 具有 重大 应 用 前 景 的 应 用 基础 研究 工 作 。 由 前 中 国 科学 院 副 院 长 童 第 周 和 美 籍 华 裔 科学 家 牛 满 江 于 1978 年 共同 建议 并 于 1980 年 正式 成 立 ,, 其 前 身 是 中 国 科学 院 动物 研究 所 童 第 周 领导 的 细胞 遗传 学 研究 组 。 历 任 所 长 有 庄 孝 优 、 严 绍 熙 、 孙 方 至 等 。 发 育 生 物 学 研究 所 目前 的 研究 方向 是 在 分 子 和 细胞 水 平 上 研究 生物 个 体 发 育 的 机 制 和 遗传 调控 , 包括 5 个 重点 研究 领域 : 受精 和 早期 胚胎 发 育 中 细胞 识别 及 信和 号 转 导 、 细 胞 605 核 全 能 性 的 分 子 基础 、 生 殖 发 育 重要 基因 的 分 离 及 功能 研究 、 细 胞 命运 决定 和 形态 建成 的 分 子 基础 和 高 等 生物 发 育 与 生长 控制 的 遗 传 操 作 。 曾 获 中国 科 学 院 科 技 进步 一 等 奖 2 项 、 二 等 奖 1 项 ;“ 山 羊 胚胎 细胞 继 代 核 移 植 后 发 育 能 力 的 研究 ”为 1994 年 中 国 十 大 科技 新 闻 之 一 。 ( 田 彦 ) 中 国 科 学 院 上 海 脑 研 究 所 〈Shanghai Institute of Brain ,CAS) 中 国 科学 院 上 海 脑 研究 所 主要 研究 方向 是 脑 的 正常 结构 和 功能 的 基础 研究 , 以 及 与 防治 神经 系统 疾病 有 关 的 应 用 基础 研究 。 该 所 1981 年 建立 , 历任 所 长 有 张 香 桐 、 吴 建 屏 。 共 取 得 科研 成 果 25 项 , 其 中 获得 国家 自然 科 学 奖 二 等 奖 1 项 。 该 所 成 立 以 来 , 先 后 进行 了 神经 元 的 发 育 、 受 体 的 结构 与 功能 关系 、 神 经 元 的 整合 机 制 、 神 经 元 和 神经 胶 质 细胞 的 相互 作用 、 视 党 系 统 的 神经 元 回路 、 痛 觉 的 机 制 和 调控 . 呼 吸 的 中 枢机 制 、 运 动 皮 层 的 功能 组 构 、 程 序 行为 的 神经 系统 、 学 习 记 忆 和 闻 冯 的 发 病 机 制 等 方面 研究 。 在 脑 研究 所 建立 初期 , 其 研 究 骨 干 主要 从 事 神经 生理 学 和 神经 解剖 学 研 究 工 作 。 曾 先后 建立 过 神经 化 学 实验 室 、 神 经 细胞 发 育 实 验 室 以 及 受 体 结 构 和 功能 关系 实验 室 , 后 又 开发 了 中 枢 神 经 系统 不 同 部 位 的 离 体 脑 片 和 全 细胞 电压 钳 技 术 , 研 究 神经 元 回路 和 神经 元 离子 通道 电流 的 特性 。 《 丽 -: 玫 摩 ) 中 国 科 学 院 遗 传 研究 所 (JInstitute of Genetics,CAS ) 中 国 科学 院 遗 传 研究 所 主要 从 事 生 物 遗 传 与 变异 规律 的 基础 和 应 用 基础 研究 工作 , 研究 对 象 包括 植物 、 动 物 、 微 生物 和 人 类 , 研 606 究 层次 涉及 分 子 、 细 胞 、 个 体 和 群体 四 个 水 平 。 重 点 发 展 方向 是 分 子 和 遗传 学 、 基 因 组 学 、 基因 工程 和 细胞 工程 。 遗传 所 的 前 身 为 中 国 科 学 院 遗 传 选 种 实 验 馆 ,创建 于 1951 年 7 月 ,1952 年 9 月 改称 中 国 科 学 院 遗传 栽培 研究 室 ,1956 年 改名 为 遗传 研究 室 。1959 年 9 月 25 日 , 经 国家 科 委 批准 , 遗 传 研 究 室 与 动物 所 遗传 组 合并 ,成 立 中国 科 学 院 遗 传 研究 所 .历任 所 长 有 胡 含 、 李振声 、 陈 受 宜 。 遗传 所 成 立 以 来 为 发 展 遗 传 学 研究 和 国 民 经 济 建 设 做 出 了 重要 贡献 。20 世纪 60 年 代 , 根 据 杂 种 优势 , 利 用 三 系 配套 理论 选 育 了 高 梁 的 三 系 和 优良 杂交 组 合 , 推 广 面积 达 1.3X10' km2?, 还 在 全 国 范围 内 普及 和 推广 杂种 优势 利用 的 技术 和 基础 知识 , 为 后 来 在 全 国 推广 杂种 优势 利用 葛 定 了 基础 ;70 年 代 , 率 先 开 展 了 花药 培养 , 在 国际 上 首先 提 出 花药 单 倍 体育 种 途径 , 此 技术 被 育种 界 广 泛 采 用 ; 80 年代, 分子 遗 传 学 、 基 因 工 程 与 分 子 细胞 学 成 为 遗传 所 研究 工作 的 主流 , 在 国内 是 率先 运用 分 子 生 物 学 技术 开展 基因 工 程 、 基 因 组 研究 等 的 单位 之 一 , 并 已 取得 了 一 批 成 果 。“ 水 稻 花 粉 植株 的 产生 、 特 性 与 应 用 的 基础 研究 ” 获 1997 年 国家 自然 科学 奖 二 等 奖 , “棉花 远 缘 杂交 育种 体系 的 建立 ” 获 1998 年 中 国 科 学 院 发 明 特 等 奖 ; 1990 一 1997 年 通过 审定 的 新 品种 共 19 个 ,培育 的 玉 米 、 大 豆 、 小 麦 、 甘 曹 、 棉 花 、 油 菜 等 新 品 种 推广 后 , 比 当地 主要 栽培 品种 增产 10%% 一 20% , 累计 推广 面积 约 7X10* km2, 增产 粮 、 棉 、 油 约 225 万 吨 , 累计 经 济 效益 约 63 亿 元 。 该 所 的 植物 细胞 与 染色 体 工 程 国家 重点 实验 室 主要 研究 方向 有 : 小 麦 重要 经 济 性 状 遗传 变异 的 理论 与 应 用 基础 , 小 麦 花粉 植株 无 性 系 变 异 规律 与 机 制 , 小 麦 细胞 、 染 色 体 与 基因 工程 新 体系 的 探索 , 小 麦 重要 基因 的 分 子 标记 , 重 要 农作物 育种 新 技术 。 植物 生物 技术 开放 实验 室 〈 院 级 , 与 微 生物 所 联合 ) 的 研究 方向 包括 三 个 领域 : 植 物 基因 组 和 功能 基因 组 学 、 高 等 植物 发 育 分 子 遗 传 学 .植物 抗 逆 性 分 子 机 制 和 基因 工程 。 人 类 遗传 学 与 基因 组 学 开放 实验 室 为 遗 传 所 的 开放 实验 室 。1999 年 成 立 , 主 要 研究 方向 包括 结构 基因 组 学 、 功 能 基因 组 学 、 基 因 组 分 析 与 基因 组 分 型 研究 。 近 期 重点 研究 内 容 有 : 大 规模 基因 组 测序 、 基 因 组 多 样 性 研究 、 功 能 基因 组 学 研究 。 《一 六 产 ) 中 国 科 学 院 上海 生 物 工程 研究 中 心 (Shanghai engineering,CAS) 中 国 科 学 院 上 海 生 物 工 程 研 究 中 心 从事 生物 技术 与 工程 的 研究 与 开发 工作 。 1983 年 8 月 成 立 中 国 科 学 院 上 海 生 物 工程 实验 基地 筹备 处 , 负责 实验 基地 的 筹建 。1991 年 11 月 通过 国家 竣工 验收 , 定 名 为 中 国 科 学 院 上 海 生物 工程 研究 中 心 。 中 科 院 根据 已 建成 的 两 条 工艺 线 , 确 定 中 心 的 定位 , 以 基因 工程 为 主导 , 微 生物 工程 为 基础 , 同 时 适当 发 展 细 胞 工程 和 酶 工程 .1994 年 , 中心 领 导 决 定 , 在 继续 做 好 中 试 研究 和 中 试 服务 的 基础 上 , 中 必 的 科研 工作 应 适当 向 上 游 研究 和 产业 化 延 伸 。 历 任 主任 有 孙 玉 昆 、 杨 胜利 、 赵 国 屏 。 科 研 成 果 达 20 余 项 , 获 得 国家 发 明 奖 1 项 ,中 科 院 科技 进步 奖 1 项 。 在 研究 工作 方面 , 以 生物 高 技术 的 产业 化 为 主要 任务 , 开 展 基因 工程 、 微 生物 工程 的 应 用 技术 、 工 艺 和 工程 技术 及 中 间 试 验 研 究 。 在 中 试 研究 方面 , 从 初期 以 技术 转让 或 办 联营 三 为 主要 开发 模式 , 转 为 中 心 的 研究 室 与 港 台 地 区 公司 或 国内 有 关 企业 成 立 合 作 实验 室 , 以 市 场 需 求 为 科研 立项 的 依据 , 同 Resaii 二 Ceiiter of Bio- 时 , 在 科研 工作 的 早期 引入 企业 资金 。 这 种 方式 收 到 了 较 好 的 效果 。 在 此 基础 上 , 进 一 步 明确 开 发 工作 方向 和 策略 : 依靠 自己 力量 开发 1 一 2 个 拳头 产品 , 将 原 中 试车 间 改 为 中 试 正 后 藉 使 “中 试 ,. 技术 开发 风 产 品 生产 ” 壤 体 化 ; 以 技术 和 人 股 或 资金 人 股 方式 办 合资 、 合 作 企业 , 直 接 介入 高 新 技术 的 产业 化 ;建立 良好 的 技术 服务 .后勤 服务 和 物业 管理 体系 , 改善 内 部 投资 环境 ,吸引 生物 高 新 技术 企业 , 发 挥 高 新 技术 企业 的 孵化 器 作用 ;成 立 开 发 处 , 统 管 和 协调 中 心 的 开发 工作 , 并 加 强 市 场 调 研 , 建 立 工作 规章 制度 。 ( 田 彦 ) 生命 科学 国家 重点 实验 室 (State Key Lab of Life Science ) 1984 年 , 为 适应 和 科技、 教育、 经 济 、 社 会 发 展 形势 , 做 好 科学 技术 储备 , 加 强 基础 和 应 用 基础 研究 , 促 进 科 学 技术 探索 , 解 决 国家 在 经 济 建设 中 的 重大 科学 问题 , 并 在 主 要 的 科学 前 沿 和 有 广泛 应 用 前 景 的 学 科 领 域 内 更 好 地 为 国内 学 者 创造 条 件 , 积 极 开 展 学 术 交 流 和 合作 研究 , 国 家 计 委 组 织 实施 了 “国家 重点 实验 室 计 划 ”。 通 过 国家 投资 和 利 用 世界 银行 贷款 , 共 建 设 实验 室 156 个 , 其 中 生命 科学 35 个 , 目前 正在 运行 的 有 34 个 。 主 要 分 布 在 生物 基础 科学 、 基 础 农学 、 基 础 医 学 、 药 学 等 领域 。 从 区 域 上 看 , 这 些 国家 重 点 实验 室 主 要 分 布 在 北京 、 上 海 、 武 汉 等 十 多 个 省 、 市 ; 有 约 占 1/3 的 实验 室 建立 在 重点 院 校 , 其 他 则 分 布 在 中 科 院 、 农 业 部 和 卫生 部 所 属 的 研究 所 之 中 。 实验 室 的 基本 组 织 结 构 和 运行 机 制 概括 起 来 有 以 下 几 点 : 1. 国家 重点 实验 室 是 在 者 于 科学 发 展 的 前 沿 领域 建立 的 “相对 独立 的 研究 实体 ”, 定位 在 基础 性 研究 , 依托 于 研究 所 或 大 学 ; 2. 实行“ 开放、 流动、 联合 ”的 607 运行 机 制 , 面 向 国内 外 开放 , 即 国内 外 科学 家 都 可 以 在 实验 室 课 题 指 南 范围 内 , 通 过 课 题 申 请 来 实验 室 进行 科学 研究 , 并 获得 经 费 支持 , 建 立 精 干 、 结 构 合 理 的 科研 、 技 术 队 伍 , 其 中 1/3 为 固定 研究 人 员 ,2/3 为 流动 客 座 ; 3. 成 立 由 全 国 同 行 科学 家 组 成 的 学 术 委 员 会 , 把 握 学 科 方 向 , 审 批 研究 课题 , 支 持 优秀 人 才 和 高 水 平 的 研究 课题 ; 4 积极 创造 条 件 支持 高 层次 的 国际 合作 与 交流 , 参 与 国 际 竞 争 ;5. 引入 竞争 机 制 , 实 行 定 期 检查 评 议 , 高 标准 、 严 要 求 , 优 存 劣 凑 , 有 上 有 下 , 保持 活力 ,不断 探 索 ; 6. 树立 有 限 目 标 , 站 得 高 一 些 , 看 得 远 一 些 , 做 得 深 一 些 , 争 取 在 国际 上 有 一 席 之 地 。 国家 重点 实验 室 取得 的 主要 成 绩 有 : 1. 在 生命 学 科 的 各 个 重要 领域 基本 形成 了 能 够 代表 国家 水 平 的 基础 性 研究 基地 , 建 立 了 一 批 学 科 布 局 合理 、 装 备 精 良 、 工 作 环 境 良 好 的 基础 性 研究 和 高 技术 前 沿 探索 的 基地 。 2. 在 生物 学 科 的 重要 前 沿 领 域 聚集 和 造 就 了 一 批 精干 、 富 有 创新 精神 的 队伍 。 国 家 重点 实验 室 聚 集 了 一 支 精干 的 队伍 , 他 们 当 中 有 院士 , 有 多 年 在 国外 留学 归来 的 有 识 之 士 , 有 国家 杰出 青年 奖 获 得 者 , 还 有 不 少 被 评 为 对 国家 有 突出 贡献 的 中 青年 科学 家 , 他 们 在 国内 外 获得 了 各 种 荣誉 和 嘉奖 , 是 跨 世 纪 的 学 术 带 头 人 。 3. 取得 了 一 批 高 水 平 的 成 果 。 国家 重点 实验 室 成 立 以 来 ,在 全 体 科 研 人 员 艰 苦 奋 斗 、 狗 而 不 舍 的 努力 下 , 取 得 了 一 批 具有 国际 水 平 的 研究 成 果 。 如 : 生物 大 分 子 国家 重点 实 验 室 在 酶 分 子 活性 部 位 的 柔性 研究 方面 取得 了 突破 性 进展 , 首 次 从 溶液 构象 角度 与 功能 角度 证 明了 活性 部 位 柔性 的 重要 性 , 开 创 了 酶 分 子 变 性 失 活 的 比较 动力 学 方法 , 居 国际 领先 水 平 , 病毒 基 因 工 程 实验 室 在 国际 上 首 608 次 研制 成 功 alb 型 基因 工程 干扰 素 等 等 。 这 些 科 研 成 果 有 的 对 科学 技术 的 发 展 有 重要 意 义 , 有 的 对 我 国 当 前 和 未 来 的 国民 经 济 的 发 展 具有 很 强 的 应 用 背景 和 指导 意义 。 4, 促 进 了 与 国外 的 学 术 交流 和 科技 合 作 , 推 动 了 我 国 科学 事业 走向 世界 。 国 家 重 点 实验 室 特别 重 视 参 与 国际 合作 和 交流 , 有 些 学 术 带 头 人 已 成 为 国际 学 术 组 织 的 负责 人 ;不 少 实验 室 同 欧美 发 达 国 家 以 及 日 本 、 韩 国 、 东 南亚 各 国都 有 很 好 的 合作 伙伴 , 取 得 了 不 少 可 训 的 成 绩 。 5. 国家 重点 实验 室 实 行 “ 开 放 、 流 动 、 联合 、 竞 争 ” 的 方针 , 初 步 建立 了 基础 性 研 究 的 新 机 制 。 这 些 国家 重点 实验 室 已 发 展 成 为 生命 科 学 领域 基础 研究 和 高 新 技术 创新 的 重要 力 量 , 为 我 国生 命 科 学 的 稳定 发 展 做 出 了 不 可 蔡 代 的 贡献 。 但 随 着 我 国 科技 体制 改革 的 纵 深发展 , 科 教 兴国 战略 的 实施 , 国 家 创新 体 系 的 建立 ,国家 重点 实验 室 面 临 新 的 挑战 .21 世纪 是 生命 科学 的 世纪 , 国 家 重点 实验 室 将 开拓 创新 , 为 我 国生 命 科 学 的 发 展 和 国民 经 济 建设 做 出 更 大 的 贡献 。 (王政 芳 ) 分 子 生 物 学 国家 重点 实验 室 〈State Key Lab of Molecular Biology) 该 实验 室 创建 于 1984 年 , 依托 于 中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 ,经 过 三 年 的 建设 , 于 1986 年 底 建成 。 现 任 实验 室 主任 为 林 其 谁 , 学 术 委 员 会 主任 为 歼 世 洲 。 实验 室 近期 主要 研究 内 容 是 充实 分 子 生 物 学 的 基础 研究 和 应 用 基础 研究 , 研 究 方向 包括 生物 大 分 子 的 结构 与 功能 、 分 子 和 遗传 学 和 生物 膜 。 目 前 在 以 下 七 个 分 支 领 域 开展 研 究 : 1. 胰岛 素 及 相关 生长 因子 的 结构 和 功 能 ; 2. 活性 多 肽 和 酶 蛋白 的 结构 与 功能 ;3. 氢 酰 tRNA 合成 酶 研究 及 其 与 tRNA 的 相互 作用 ; 4. 核糖 核酸 的 结构 与 功能 ; 5. 基因 表 达 的 分 子 机 制 ; 6. 性 激素 对 核 基 因 表 达 的 控 制 ; 7. 生物 膜 的 结构 与 功能 。 实验 室 成 立 以 后 ,创立 了 高 温 DNA 序列 测定 系统 , 解 决 了 自动 化 程序 所 要 求 的 热 稳 定性 , 这 是 对 当时 DNA 序列 测定 研究 的 一 大 贡献 。 此 项 研究 为 国际 首创 , 获 得 1993 年 国 家 科技 进步 二 等 奖 和 1992 年 中 国 科 学 院 科 技 进 步 一 等 奖 ; 在 tRNA 的 结构 与 功能 研究 方面 , “RNA 结构 、 功 能 与 进化 的 研究 ” 获 1992 年 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 一 等 奖 ; 在 雄 激素 对 大 鼠 PSBP 基因 转录 调控 的 研究 方 面 , 系 统 地 探讨 了 受 雄 激素 诱导 的 大 鼠 前 列 腺 当 体 结合 蛋白 (PSBP) 基因 在 时 间 、 空 间 和 激素 影响 下 的 转录 特性 , 证 明了 它 是 研究 省 体 激 素 作 用 原理 和 真 核 基因 表达 的 调控 机 制 这 两 个 生命 科学 中 心 问题 的 一 个 理想 的 研 究 模 式 系统 , 该 项 工作 获 1993 年 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 一 等 奖 。 (王政 芳 ) 遗传 工程 国家 重点 实验 室 (CState 开 ey Lab of Genetic Engineering ) 该 室 是 谈 家 桢 等 学 者 于 1984 年 创建 的 , 依托 于 复旦 大 学 ,1987 年 建成 。 主 要 研究 方 向 包括 : 围绕 国家 的 各 项 任务 , 在 基础 研究 方面 , 加 强 酵 母 菌 、 高 温 菌 、 棒 状 杆 菌 的 质 粒 载体 ,DNA 大 片段 化 学 合成 以 及 植物 人 工 染色 体 方面 的 研究 ;在 应 用 基础 方面 , 进 行 肿瘤 坏死 因子 基因 工程 、 白 细胞 介 素 II 的 基 因 工 程 , 高 温 淀 粉 酶 基因 工程 , 心 钠 素 的 基 因 工程 , 降 钙 素 相关 肽 的 基因 工程 等 的 研究 。 其 中 期 研究 目标 将 继续 抓 好 建立 基因 工程 载 体系 统 的 研究 以 及 蛋白 质 工 程 的 研究 。 (王政 芳 ) 天 然 药 物 及 仿生 药物 国家 重点 实验 室 (CState Key Lab of Natural Medicine and Bionic Medicine ) 该 实验 室 是 1985 年 由 国家 计 委 投资 建 设 的 第 一 批 国 家 重点 实验 室 ,1987 年 建成 并 通过 国家 验收 ,依托 于 北京 医科 大 学 药学 院 。 实验 室 主任 为 张 礼 和 , 学 术 委 员 会 主任 为 王 萎 。 该 室 研究 方向 包括 : 以 生物 医学 研究 的 进展 和 成 果 为 基础 , 通 过 对 交叉 学 科 和 多 学 科 的 综合 研究 ,寻找 新 类 型 的 先导 化 合 物 , 探 索 结 构 一 性 质 一 生物 活性 的 关系 , 最 终 达 到 开发 新 型 药 的 目的 。 重 点 研究 内 源 性 活性 物质 及 其 类 似 物 (如 核 苷 、 核 苷 酸 、 多 肽 、 多 糖 、 微 量 元 素 等 ), 动 、 植 物 来 源 的 新 生物 活 性 成 分 及 其 类 似 物 。 针 对 由 于 细胞 调节 及 信 息 传 递 过 程 的 失控 和 细胞 损伤 引起 的 各 类 疾 病 (如 肿瘤 、 心 血管 疾病 等 ), 建立 筛选 模型 , 研究 防治 这 类 疾病 的 药物 。 近年 来 ,实验 室 获 得 了 多 项 高 水 平成 果 。 “中 草药 血小板 活化 因子 受 体 持 抗 剂 活性 成 分 研究 ” 获 1992 年 国家 教委 科技 进步 二 等 奖 。 在 农用 及 药 用 化 合 物 的 生物 活性 筛选 、 肿 瘤 诱导 分 化 药物 研究 、 血 吸虫 病 合成 肽 疫苗 研究 、 心 血管 活性 多 肽 及 类 似 物 研究 、 非 放 射 性 DNA 探 针 标记 试剂 及 显示 技术 研究 等 方面 都 取得 了 重大 进展 ,并 申请 了 多 项 专利 。 (王政 芳 ) 植物 分 子 遗 传 国家 重点 实验 室 (State Key Lab of Plant Molecular Genetics ) 该 室 创建 于 1986 年 , 依托 上 海 植 物 生 理 研究 所 ,1988 年 建成 并 通过 国家 验收 。 由 许 智宏 创办 , 现 任 实验 室 主 任 是 许 政 恺 。 实验 室 主要 从 事 与 植物 分 子 遗 传 和 基因 工程 有 关 的 基础 及 应 用 基础 研究 , 主 要 的 研 究 方向 是 围绕 植物 的 生长 、 发 育 、 分 化 、 代 609 谢 、 抗 性 等 生物 学 中 的 重大 问题 , 重 点 研究 植物 基因 的 结构 、 功 能 及 基因 的 表达 和 调控 规律 , 阐 明 这 些 基 因 如 何在 植物 发 育 与 分 化 的 不 同 阶段 , 在 不 同 的 组 织 和 豆 官 中 精确 而 有 序 地 表达 以 及 在 受到 外 界 胁迫 时 应 答 表 达 的 分 子 机 理 。 此 外 , 在 这 些 理论 研究 的 基础 上 , 开 展 植物 基因 工程 的 研究 , 培 育 具 有 抗 虫 、 抗 病 、 抗 道 境 的 高 产 优质 新 品种 , 为 我 国 农业 生产 的 发 展 提供 新 途径 和 新 技术 。 在 原生 质 体 研究 方面 , 首 次 将 大 豆 、 高 粱 、 毛 白杨 、 悬 铃木 等 多 种 植物 的 原生 质 体 培养 成 功 再 生 植株 , 并 建立 了 多 种 植物 的 细 胞 转化 系统 , 该 项 工作 获 1990 年 中 国 科 学 院 自然 科学 奖 一 等 奖 ; 在 水 舟 蜡 质 基因 表达 调 控 及 基因 分 子 结构 的 研究 , 大 豆 贮 藏 蛋白 基 因 的 结构 和 表达 的 研究 , 植 物 发 育 分 子 生物 学 的 研究 , 抗 虫 转基因 甘蓝 等 蔬菜 的 培养 , 核 酶 体内 作用 模式 系统 的 建立 及 核 酶 作用 机 制 的 研究 , 重 要 农作物 基因 转化 系统 和 转化 技 术 的 研究 , 应 用 转 座 因 子 标 签 技术 分 离 高 等 植物 基因 的 研究 , 抗 除草 剂 草 甘 腾 的 大 豆 、 棉 花 突变 体 的 选 育 等 方面 的 研究 工作 均 取 得 了 重要 进展 。 (王政 芳 ) 生物 大 分 子 国家 重点 实验 室 (State Key Lab of Biomacromolecule) 生物 大 分 子 国家 重点 实验 室 依托 于 中 国 科学 院 生 物 物理 研究 所 , 它 是 1988 年 在 生物 物理 所 有 关 酶 学 、 生 物 膜 和 生物 大 分 子 空间 结构 与 功能 有 关 科 研 工作 的 基础 上 , 由 邹 承 鲁 、 杨 福 愉 、 深 栋 材 共同 创建 的 .1989 年 , 实 验 室 面向 国内 外 开放 。 现 任 实验 室 主任 由 王 志 新 担任 。 实验 室 的 主要 研究 方向 有 : 1. 酶 的 催化 与 调控 原理 研究 , 酶 的 化 学 结构 和 空间 结构 变化 与 酶 活性 变化 的 关系 ; 酶 作用 的 动力 学 610 与 不 可 逆 抑 制 动 力学 ; 蛋白 质 生 物 合成 过 程 中 新 生 肽 链 的 折 和 到 和 帮助 折 压 的 生物 大 分 子 研究 。2. 酶 、 蛋 白质 、 核 酸 等 生物 大 分 子 的 三 维 空间 结构 测定 , 空 间 结构 与 其 功能 关系 研究 ,蛋白 质 设计 和 分 子 改造 的 研究 。3. 功 能 膜 重 白 , 如 与 信号 跨 膜 转 导 、 物 质 运送 和 能 量 转换 等 有 关 的 膜 重 白 〈 或 膜 结 构 酶 ) 的 构象 与 活性 的 关系 及 其 调节 因素 的 研究 ;和 蛋 白质 跨 膜 转运 的 研究 ;结合 我 国 实 际 , 在 生 物 膜 与 疾病 、 药 物 以 及 农作物 抗 性 等 方面 开 展 一 定 的 应 用 基础 研究 。 该 实验 室 在 蛋白 质 功能 基因 的 化 学 修饰 与 其 生物 活性 间 的 定量 关系 研究 , 高 分 辩 率 高 精度 胰岛 素 和 去 五 肽 胰岛 素 的 晶体 结构 、 酶 活性 不 可 逆 修 饰 动力 学 研究 和 和 蛋 白质 二 硫 键 异 构 酶 的 性 质 研 究 以 及 胰岛 素 分 子 正确 结 构 形成 等 研究 方面 获得 多 项 国家 自然 科学 奖 , 并 被 多 次 评 为 优秀 国家 重点 实验 室 。 (王政 芳 ) 分 子 肿瘤 学 国家 重点 实验 室 (State Key Lab of Molecular Oncology) 该 实验 室 是 在 肿瘤 所 原 分 子 遗传 学 和 分 子 免 疫 学 研究 工作 的 基础 上 于 1986 年 创建 的 。1988 年 建成 并 通过 国家 验收 , 同 年 向 国 内 外 开放 。 依 托 于 中 国医 学 科学 院 肿 瘤 研 完 碘 , 实验 室 的 研究 方向 和 长 期 的 目标 是 阐明 我 国 常见 恶性 肿瘤 (食管 癌 、 肺 癌 、 肝 瘤 等 ) 癌 变 过 程 中 体 细 胞 基因 组 的 各 种 改变 , 探 讨 延 缓 . 中 止 或 逆转 各 过 程 的 各 种 可 能 途径 , 为 发 展 新 的 临床 治疗 和 预防 手段 提供 科学 依据 。 实验 室 结合 我 国 常 见 食管 瘤 , 从 20 世纪 70 年 代 末 至 今 进行 了 比较 系统 的 诱发 食管 癌 癌 旁 黏 膜 成 纤维 细胞 恶性 转化 的 研究 工 作 , 取 得 初步 成 功 后, 又 进行 了 用 亚 硝 胺 类 致癌 物 诱 发 胎儿 肾 上 皮 细胞 恶性 转化 的 实 验 。 最 近 实 验 室 又 用 分 子 生 物 学 技术 , 将 与 人 类 恶性 肿瘤 密切 相关 的 人 乳头 瘤 病毒 16 型 DNA 恶性 转化 了 人 上 皮 细 胞 , 获得 了 不 死 性 细胞 株 , 为 深入 研究 角 化 上 皮 细 胞 癌变 的 多 阶段 和 多 因素 的 分 子 生 物 学 和 细胞 生物 学 过 程 , 阐 明 人 体 常 见 肿瘤 的 癌变 和 去 恶化 机 理 提 供 了 实验 系统 。 此 外 ,实验 室 用 PCR 新 技术 , 以 PMA 诱导 的 HL-60 细胞 第 一 链 cDNA 为 模版 , 分 离 到 了 完整 的 肿瘤 坏死 因 子 , 现 有 会 员 8 000 多 名 , 集 体会 员 25 个 。 挂靠 中 国 科 学 院 生 物 化 学 所 。 学 会 共产 生 了 6 届 理 事 会 , 理事 长 依 次 由 王 应 睐 、 林 其 谁 、 张 龙 翔 、 邹 承 鲁 担任 。 下 设 3 个 专业 委员 会 、9 个 专业 学 术 组 和 7 个 工作 委员 会 。 专 业 委员 会 为 : 工业 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 、. 农 业 生 物化 学 与 分 子 生 物 学 、 医学 生物 化 学 与 分 子 生 物 学 ;专业 学 术 组 为 : 毒素 、 脂 蛋白 、 生 物 膜 、 多 肽 、 酶 、 糖 复合 物 、 基 因 、 中 医生 化 、 植 物 分子 育 种 。 工 作 委员 会 为 : 国际 交流 、 学 术 交 流 、 组 织 工作 、 教育 科普 、 编 辑 出 版 、 财 务 、 开 发 。 学 会 主 办 的 刊物 有 : 《生物 化 学 杂志 从 《生命 的 化 党 让 CE 中 国 细 胞 生物 学 会 〈Chinese Society of Cell Biology) 中 国 细胞 生物 学 会 是 中 国 科 协 下 属 的 全 国 性 学 会 ,挂靠 中 国 科 学 院 上 海 细 胞 生物 所 , 现 有 会 员 1 995 人 , 主要 发 起 人 有 : 庄 孝 俺 、 姚 伟 、 贝 时 璋 、 徐 凤 早 、 罗 登 、 罗 士 韦 、 汪 萤 仁 、 汪 德 瘤 、 张 作 人 、 郑 国 锡 、 吴 姨 、 薛 社 普 等 。1979 年 7 月 召开 了 第 一 次 筹 委 会 , 推 选 庄 孝 盆 为 筹 委 会 主任 , 罗 士 韦 、 姚 伟 为 副 主任 。 会 议 讨 论 了 学 会 章程 和 发 展会 员 等 事 宜 。1980 年 7 月 在 上 海 召 开 成 立 大 会 。 学 会 共产 生 了 5 届 理 事 会 , 理事 长 依次 由 庄 孝 俺 、 姚 碗 、 王 亚 辉 担任 。1982 年 加 入 国际 细胞 生 物 学 联合 会 , 参 与 发 起 并 筹建 亚洲 及 太平 洋 地 区 细胞 生物 学 联合 会 (APOCB)。 在 1990 年 APOCB 成 立 大 会 上 , 姚 意 被 推选 为 第 一 主席 。 学 会 加 大 子 APOCB; 学 会 于 设 蒋 个 专 业 委 员 会 : 超 微 结 构 、 细 胞 生长 与 分 化 、 瘤 细胞 生物 学 、 细 胞 生物 学 教学 、 细 胞 化 学 、 染 色 体 、 细 胞 膜 、 细 胞 免疫 、 动 物 细胞 培养 和 细胞 工程 、 植 物 细胞 培养 和 细胞 工程 、 原 生 动物 。 主 办 刊物 有 : 《实验 生物 学 报 》( 季 刊 )、《 细 胞 生物 学 杂志 》 季刊) 。 人 一 二 635 中 国生 物 物 理学 会 〈Chinese Society of Biophysics ) 中 国生 物 物 理学 会 的 前 身 是 中 国生 理学 会 生物 物理 专业 委员 会 。 随 着 学 科 发 展 和 科 研 队 伍 的 壮大 , 由 贝 时 璋 、 邹 承重、 高 戈 伍 、 沈 淑 敏 、 杨 同 党 、 吕 克 定 、 林 克 椿 、 张 人 允 、 李 昆 、 程 极 济 、 梁 子 钧 、 秦 家 楠 、 刘 育 民 、 林 政 炯 等 科学 家 发 起 , 向 中 国 科 协 建议 , 成 立 中 国生 物 物 理学 会 。1979 年 11 月 14 日 经 中 国 科 协 批准 , 于 1980 年 5 月 正式 成 立 。 学 会 成 立 之 后 , 共 产生 5 届 理 事 会, 理事 长 分 别 为 : 贝 时 璋 、 梁 栋 材 、 王 书 荣 、 赵 南明 。 学 会 挂靠 在 中 科 院 生物 物理 所 。1984 年 加 入 国 际 纯 粹 与 应 用 生物 物理 学 联合 会 (IUPAB) 。 学 会 下 设 分 子 生物 物理 、 膜 与 细胞 生物 物理 、 神经 生物 物理 、 环 境 与 辐射 生物 物理 、 光 生 物 物理 、 理 论 生 物 物理 、 生 物 信息 论 与 生物 控制 论 、 生 物力 学 与 生物 流 变 学 、 生 物 物理 仪器 与 实验 技术 、 生 物 数 学 、 自 由 基 生 物 学 与 自由 基 医 学 11 个 专业 委员 会 。 主 办 刊物 有 :《 生 物 物 理学 报 》( 季 刊 )、《 生 物化 学 与 生物 物理 进展 》( 双 月 刊 ) 。 从 为 中 国 实验 动物 学 会 〈Chinese Association for Laboratory Animal Sciences ) 中 国 实验 动物 学 会 是 中 国 科 学 技术 协会 下 属 的 由 中 国 实验 动 物 科 技工 作者 自愿 组 成 的 非 赢利 性 的 从 事实 验 动物 研究 的 学 术 性 、 科普 性 社会 团体 。 由 中 国政 治 协商 会 议 医药 组 、 中 国 动物 学 会 、 中 华 医学 会 、 中 国药 理 学 会 等 社会 团体 组 成 . 由 吴阶平 、 钱 信息 、 沈 其 震 、 顾 方舟 、 张 致 一 、 陈 阅 增 、 卢 耀 增 、 钟 品 仁 、 刘 瑞 三 等 专家 发 起 而 成 立 ,1986 年 经 国家 科 委 批准 ,于 1987 年 4 月 成 立 并 选举 产 生 第 一 届 理 事 长 , 由 钱 信息 担任 。 第 二 、 第 636 三 届 理 事 长 为 卢 耀 增 、 刘 海 林 。 挂 靠 在 中 国 医学 科学 院 实验 动物 研究 所 。 学 会 下 设 学 会 工作 委员 会 .学 术 交 流 与 外 事 工作 委员 会 、 编 辑 出 版 教育 委员 会 、 科 学 咨询 科技 开发 财务 工作 委员 会 。 主办 刊物 有 :《 中 国 实验 动物 学 报信 《中 国 实验 动物 学 杂志 》。 (3 | 削 ) 中 国 神 经 科学 学 会 〈Chinese Society of Neuroscience ) 神经 科学 是 一 门 已 经 发 展 成 熟 的 新 兴学 科 , 是 当前 学 术 界 公认 的 属于 生命 科学 的 学 科 之 一 ,在 我 国有 较 长 的 历史 和 良好 的 基础 , 并 拥有 一 定 水 平和 规模 的 神经 科学 研究 队 伍 。 鉴 于 这 种 情况 ,1992 年 由 著名 神经 生物 学 家 吴 建 屏 、 韩 济 生 、 陈 宜 张 三 位 院士 发 起 成 立 了 全 国 神经 科学 学 会 筹备 委员 会 。 筹 委 会 在 上 海 和 武汉 分 别 召 开 了 两 次 会 议 , 讨 论 了 筹备 中 国 神经 科学 学 会 的 事宜 , 并 由 吴 建 屏 、 韩 济 生 、 陈 宜 张 三 位 院士 起 草 报 告 给 中 国 科 协 , 建 议 成 立 中国 神 经 科学 学 会 。 经 中 国 科 协 批 准 ,1992 年 10 月 学 会 在 上 海 正 式 成 立 , 挂 靠 中 科 院 上 海 脑 研究 所 。 目 前 已 有 会 员 1 983 名 。 下 设 4 个 工作 委员 会 和 14 个 专业 委员 会 , 分 别 是 组 织 、 学 术 、 教 育 、 科 普 4 个 工作 委员 会 与 神经 工程 、 神 经 生理 、 神 经 解 剖 、 神 经 药理 、 神 经 化 学 、 分 子 神经 生物 学 、 神经 免疫 、 计 算 神 经 科学 、 精 神 神经 、 神 经 病理 、 神 经 内 分 弯 、 神 经 外 科 、 神 经 发 育 、 神 经 心理 14 个 专业 委员 会 。 主 办 《中 国 神 经 科 学 杂志 》, 现 已 加 入 了 国际 脑 研 究 组 织 。 学 会 共产 生 一 届 理 事 会 , 吴 建 屏 任 理事 长 。 ( 王 . 刘 中 国生 物 工 程 学 会 (Chinese Society of Biotechnology) 中 国生 物 工程 学 会 是 全 国 性 学 术 团 体 , 成 立 于 1993 年 6 月 7 日 , 创始 会 员 500 余人 。 中 国生 物 工程 学 会 由 著名 遗传 学 家 谈 家 桢 和 国内 知名 的 生物 工程 学 专家 葬 克 强 、 侯 云 德 、 备 广 震 、 翁 延 年 、 张 树 庸 、 周 永春 等 30 余人 发 起 , 由 中 国 科 学 院 主 持 筹 建 ,1993 年 6 月 7 日 在 北京 举行 成 立 大 会 暨 首届 学 术 讨 论 会 , 选 举 产 生 了 由 68 人 组 成 的 第 一 届 理 事 会 , 理 事 长 是 谈 家 桢 。 中 国生 物 工程 学 会 的 成 立 , 是 我 国生 物 工程 事业 发 展 的 一 个 里 程 碑 。 中 国生 物 工程 学 会 作为 我 国生 物 工 程 学 术 界 的 学 术 团 体 , 致力 于 团结 全 国 各 领域 从 事 生物 工程 开发 、 生产 经 营 、 科 研 管 理 、 教 学 、 科 学 普及 、 科 技 信息 等 方面 的 科技 人 员 , 推 进 生物 工程 的 发 展 , 加 速 研究 成 果 向 生产 转移 , 促 进 中国 的 经 济 和 社会 发 展 , 并 致力 于 促进 与 世界 各 国 以 及 港 、 澳 、 台 地 区 生物 工程 同行 交往 和 学 术 交 流 。 在 成 立 后 的 5 年 中 , 中 国生 物 工 程 学 会 为 实现 上 述 宗旨 开展 了 一 系列 卓有成效 的 活动 , 会 员 已 达 千 人 , 团 体会 员 单 位 近 再 和 中 国生 物 工程 学 会 于 1997 年 9 月 在 湖南 省 张家界 举行 了 第 二 次 代表 大 会 暨 学 术 讨论 会 , 选 举 产 生 由 80 人 组 成 的 第 二 届 理 事 会 , 学 会 名 誉 理事 长 为 谈 家 桢 ,理事 长 为 荆 克 强 , 秘书 长 为 翁 延 年 。 中 国生 物 工 程 学 会 设立 医药 生物 技术 专 业 委 员 会 、 农 业 生 物 技术 专业 委员 会 、 轻 化 工 生物 技术 专业 委员 会 、 海 洋 生 物 技术 专业 委员 会 和 学 会 办 公 室 等 工作 机 构 。 学 会 办 公 室 挂靠 在 中 国 科 学 院 文献 情报 中 心 。 ( 张 树 请) 新 中 国 建 立 前 国内 的 生物 学 刊物 《Chinese Biological Periodicals before 1949) 中 国 近 代 生 物 学 作为 一 门 独立 的 学 科 , 从 传统 的 研究 动物 、 植 物 、 地 质 、 矿 物 等 自 然 历史 的 科学 一 一 博物 学 中 分 化 出 的 标志 , 是 东南 大 学 生物 学 系 的 成 立 〈1921) 和 中 国 科学 社 生物 研究 所 的 诞生 。 在 1924 年 以 前 , 中 国 没 有 专门 的 生物 学 刊物 。20 世纪 第 一 个 十 年 ,在 中 国 本 土 进 行 生物 调查 研究 工作 的 博物 学 家 或 由 国外 留学 回来 的 生物 学 家 的 早期 调查 报告 、 研 究 论文 在 国内 主要 发 表 于 三 种 博物 学 杂志 和 中 国 科 学 社 的 《科学 》 月 刊 (1915) 上 。 这 三 种 博 物 学 刊物 是 中 华 博 物 研 究 会 〈 中 华 博 物 学 会 ) 创办 的 《博物 学 杂志 》 (1914)、 武 昌 高 等 师范 学 校 ( 现 武汉 大 学 前 身 ) 博物 学 会 创 办 的 《博物 学 会 杂志 》(1918) 和 北京 高 等 师 范 学 校 〈 现 北京 师范 大 学 前 身 ) 博物 学 会 创 办 的 《博物 杂志 》 (1919) 。 这 些 杂 志 的 内 容 中 , 地 质 、 矿 物 所 占 的 比重 不 到 20% , 属 于 生物 学 的 均 占 80% 以上。 前 后 两 种 刊物 分 别 于 1928 年 和 1925 年 停刊 ; 武昌 高 师 的 《博物 学 会 杂志 》 虽 于 1924 年 第 6 卷 起 改 为 《生物 学 杂志 》, 但 到 1926 年 以 后 未 再 继续 出 版 . 尽 管 如 此 , 它 们 在 中 国 专业 的 生物 学 刊物 问世 前 , 在 促进 中 国生 物 学 早期 的 教学 、 研 究 与 普及 知识 方面 做 出 了 积极 贡献 。 20 世纪 20 年 代 中 期 , 相继 出 现 了 3 种 以 发 表 原 始 报告 论文 的 外 文生 物 学 学 术 刊 物 。 它们 是 动物 学 家 秉 志 于 1925 年 创办 的 《中 国 科学 社 生 物 研 究 所 丛刊 ,生理 学 家 林 可 胜 于 1927 年 创办 的 《中 国生 理学 杂志 》 以 及 由 私 人 学 术 团 体 北京 博物 学 会 出 版 的 《北京 博物 学 杂志 》。 《生物 研 究 所 丛刊 》 虽 以 发 表 分 类 学 、 形 态 学 论文 为 主 , 但 也 刊 发 过 遗传 学 、 生 理学 、 营 养 学 等 方面 的 论文 。 该 刊 是 中 国 最 先 问世 的 生物 学 学 术 刊物 , 与 国内 外 学 术 团 体 建立 了 广泛 的 交换 关系 , 在 国际 上 有 一 定 影响 。 太 平 洋 战 争 爆发 后 , 因 经 费 断 源 , 刊 物 被 迫 停刊 .。《 中 国生 理学 杂志 》 以 生理 学 、 生物 化 学 、 药 理学 为 主要 内 容 , 也 包括 一 部 637 分 植物 生理 、 植 物 生 物化 学 、 细 胞 生理 和 胚 胎 学 等 方面 的 研究 报告 , 该 刊 在 国际 上 声誉 甚 佳 。《 北 京 博 物 学 杂志 》 以 传统 的 博物 学 为 内 容 , 范 围 较 宽 。 这 两 种 刊物 虽然 也 受 抗日 战争 和 太平 洋 战 争 的 影响 , 但 复刊 较 快 , 并 且 一 直 出 版 到 新 中 国 建立 。 20 世纪 20 年 代 后 期 至 1937 年 7 月 日 寇 发 动 全 面 侵 华 战争 前 夕 , 中 国 近代 生物 学 得 到 迅速 发 展 , 这 也 是 生物 学 刊物 发 展 的 易 盛 时 期 。1930 年 , 全 国 已 有 24 所 大 学 设立 生物 学 系 , 教 师 的 研究 成 果 大 多 发 表 在 有 关 大 学 的 综合 性 校刊 或 理科 学 报 中 。 一 批 民 办 、 公 办 的 生物 研究 机 构 如 雨后春笋 纷纷 成 立 。 一 些 与 生物 学 有 关 的 学 会 也 先后 诞生 。 为 适应 生物 学 研究 工作 迅速 发 展 的 需要 , 一 大 批 生 物 学 的 中 级 刊物 和 学 术 刊物 也 应 运 而 生 。 民 办 的 有 《 静 生 生物 调查 所 汇报 》 (1929 一 1941)、《 中 国 西部 科学 院 生 物 研 究 所 丛刊 》 (1934)、 黄 海 化 学 工业 研究 社 创办 的 《黄海 发 酵 与 菌 学 特辑 》( 双 月 刊 , 1939 一 1951) 等 。 此 外 , 中 央 研 究 院 的 ,Sizenszi& (1929 一 1949) 的 中 文 刊 名 原 为 《国立 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 丛 刊 》。 随 着 机 构 的 发 展 , 该 刊 外 文 刊 名 不 变 , 中 文 刊 名 先 改 为 《国立 中 央 研 究 院 动 植物 研究 所 丛刊 》, 后 再 改 为 《国立 中 央 研 究 院 动物 研究 所 丛刊 》。Szizenszia 原 为 动 植物 学 合 刊 , 动 植物 所 分 开 后 , 植 物 所 另行 组 建 新 的 刊物 , 从 第 16 卷 至 第 19 卷 , 成 为 纯 动 物 学 学 术 刊 物 , 其 内 容 从 原来 的 分 类 学 、 形 态 学 , 扩 展 到 实验 动物 学 、 海 洋 湖 沼 学 、 鱼 类 生物 学 等 方面 。 北 平 研究 院 则 有 《国立 北平 研究 院 动物 学 研究 所 中 文 报告 丛刊 》(1929. 7 一 1937)《 国 立 北平 研究 院 动物 学 研究 所 从 刊 》( 外 文 ,1932 一 1937,1948 一 1949)、《 国 立 北 平 研 究 院 植物 学 研究 所 丛刊 》 (外 文 , 1931 一 1937)、《 国 立 北平 研究 院 生 理学 研究 所 丛刊 》( 外 文 ,1934 一 1937) 与 《国立 北平 638 研究 院 生 理学 研究 所 中 文 报告 》 (1934 一 1937) 等 刊物 。 此 外 , 还 有 植物 学 家 陈 焕 久 创办 的 'Szzyatsexzzza, 即 外 文 版 的 《中 山大 学 农林 植物 研究 所 专刊 》(1930 一 1948) 。 学 会 创办 的 刊物 有 : 中 国 植物 学 会 的 《中 国 植物 学 杂志 》(1934 一 1937)、《 中 国 植 物 学 汇报 》 (外文 ,1935 一 1937); 中 国 动物 学 会 的 (中国 动 物 学 杂志 》(1936 一 1939); 中 国 实验 生物 学 会 的 《中 国 实验 生 物 学 报 》。 1937 年 7 月 ,日 本 发 动 大 规模 侵 华 战 争 , 中 国 的 生物 学 事业 受到 极 大 摧残 , 有 的 研究 所 停办 , 许 多 研究 所 数 度 搬 迁 , 图 书 资料 损 失 惨 重 。 刊 物 亦 多 数 停刊 ,有些 虽 继续 苦 撑 , 但 出 版 均 不 正常 .在 大 后 方 困 难 的 条 件 下 ,新 办 的 有 获悉 在 成 都 主持 出 版 的 《中 国生 理学 会 成 都 分 会 简报 》( 英 文 , 1941. 6 一 1945); 汤 佩 松 在 昆明 编辑 出 版 的 打字 油印 的 英文 版 《生物 化 学 汇报 为 袭 硕 陶 等 在 昆明 出 版 的 《云南 农林 植物 研究 所 丛刊 )} 以 及 在 陕西 武功 的 《中 国 西北 植物 调查 所 丛刊 》, 为 大 后 方 的 生物 科学 工作 者 提供 学 术 交流 园地 。 抗日 战争 胜利 后 ,由 于 蒋介石 发 动 内 战 , 民不聊生 ,许多 刊物 无 法 复刊 。1947 年 新 创 刊 的 有 从 原 中 研 动 植物 所 分 离 出 来 的 《国立 中 央 研 究 院 植 物 研究 所 汇报 》( 外 文 ) 与 《 国 立 中 央 研 究 植物 研 究 所 年 报 》。 ( 薛 攀 泉 ) 《博物 六 未 志 少 (Jox7zaal o 太 Natz7aL czie72Ce ) 《博物 学 杂志 》 是 中 华 博物 学 会 (中 华 博 物 研 究 会 ) 主办 的 刊物 ,创刊 于 1914 年 10 月 , 吴 家 刚 、 吴 元 涤 先 后 任 总 编辑 。 该 刊 刊 登 的 文章 , 生 物 学 占 82% 以 上 , 矿 物 学 文章 仅 占 5%, 是 中 国 最 早 的 一 种 与 生物 学 有 关 的 《博物 学 杂志 》 的 宗旨 : “调查 全 国 物 产 及 其 区 系 , 研 究 学 术 、 交 流 知识 、 改 良 教 材 、 促 进 实业 .” 杂 志 共 有 14 个 栏目 , 规定 每 期 至 少 有 8 个 栏目 。 该 刊 发 表 的 调查 报告 和 研究 论文 中 , 吴 家 网 的 “江苏 植物 志 略 ”与 薛 德育 的 “我 国 扬子 江 产 淡 水 水 母 一 新 种 ”都 是 我 国学 者 在 该 领域 发 表 的 第 一 篇 研究 报 告 。 我 国 植物 学 先驱 者 之 一 的 钱 崇 潮 认 为 这 些 工 作 虽 有 不 足 之 处 , 但 是 开启 了 中 国学 者 独立 研究 之 门 。 该 刊 还 发 表 了 “中 国产 普通 菊 科 之 属 名 检索 表 ”( 吴 续 祖 ,1922),“ 北 京 野生 植物 名 录 ”( 彭 世芳 ,1927) ,“ 南 京 植物 名 录 ”( 吴 元 桨 ,1927),“ 江 苏 之 菊 科 植物 ” ( 郑 揭 ,1928),“ 五 台山 及 百花 山 采 集 植物 记 ”( 彭 世芳 ,1928) 等 。 在 植物 学 名 词 统 一 方面 , 博 物 学 会 与 《博物 学 杂志 》 做 了 有 益 尝试 ,刊物 曾 公 布 经 会 议 审 查 通过 的 1 226 个 植物 学 术语 和 560 个 植物 科目 名 称 , 并 征求 意见 。 该 刊 到 1928 年 10 月 共 出 版 2 卷 8 期 。 ( 巷 攀 振 ) 《科学 》(Sczence) 《科学 》 杂 志 是 中 国 科学 社 创 办 的 ,为 中 国 近 现 代 最 早 的 关于 自然 科学 研究 的 综合 性 月 刊 。 它 自 1915 年 1 月 开始 发 行 , 到 1950 年 共 出 版 了 32 卷 。 1914 年 夏天 的 一 个 晚上 , 在 康 奈 尔 大 学 的 中 国 留 学 生 聚 谈 会 上 , 留 学 生 们 发 起 创办 《科学 》 月刊 , 并 成 立 科学 社 。 社员 除 写 稿 外 , 每 人 每 月 节省 生活 费用 于 印刷 杂志 。.《 科 学 》 月 刊 的 发 起 人 有 胡 达 ( 明 复 )、 赵 元 任 、 周 仁 、 秉 志 、 章 元 善 、 过 探 先 、 金 邦 正 、 杨 狂 、 任 鸿 售 。 《科学 》 专 以 阐发 科学 精 义 及 其 效用 为 主 , 拒 绝 一 切 政治 玄 谈 之 作 。 它 传播 世界 最 新 科学 知识 , 也 期 望 成 为 发 表 中 国人 自己 新 知 创作 的 园地 。 其 内 容 有 通论 、 物 质 科 学 及 其 应 用 、 自 然 科学 及 其 应 用 、 历 史 传记 、 杂 和 粗 。 其 余 美 术 音 乐 之 类 虽 不 在 科学 范围 , 然 以 其 关系 国民 性 格 至 重 , 又 为 国人 所 缺乏 , 遂 附 于 篇 末 。 《科学 》 首 先 采 用 劳 行 上 左 的 编排 方式 , 使 西 文 和 方程 式 可 以 与 汉语 正文 融合 无 间 , 同时 使 用 新 式 标点 符号 .这些 虽 都 平淡 无 奇 , 但 在 80 多 年 前 却 是 难得 的 革新 。 《科学 》 头 二 三 卷 以 提倡 科学 效用 及 解释 科学 原理 为 多 , 四 五 卷 以 后 渐渐 登载 国内 科 学 家 自己 的 研究 结果 。 再 后 , 则 以 英国 的 Natare 为 样板 , 注 重 发 表 专门 研究 的 著作 。 随 着 国内 各 种 专门 学 会 逐渐 成 立 并 出 版 各 自 的 专门 杂志 , 许 多 专门 性 质 的 文章 便 不 在 《科学 》 上 发 表 , 所 以 《科学 》 上 关于 普通 理 论 的 文章 逐步 增多 。 《科学 》 注 重 为 有 志 科 学 的 青年 人 提供 发 表 研 究 心 得 的 园地 。 数 学 家 华罗庚 年 轻 时 的 第 一 篇 数学 论文 和 第 二 篇 论文 “ 苏 家 驹 之 代 数 的 五 次 方程 式 解法 不 能 成 立 的 理由 ”, 均 在 《科学 》 上 发 表 , 受 到 清华 大 学 能 庆 来 的 注意 , 并 被 邀 到 清华 大 学 工作 。《 科 学 》 同 时 是 传播 国外 最 新 学 术 思想 的 媒介 。 如 1921 年 3 月 16 日 第 6 卷 第 2 期 上 发 表 杨 狂 译 的 “ 爱 因 斯 坦 相 对 说 ”, 其 原文 载 于 同年 2 月 5 日 的 《科学 美 国人 》。 两 者 相隔 仅 一 月 , 足 见 其 效率 之 高 。 《科学 》 销 量 虽 始终 未 超过 3 000 份 , 但 国 内 所 有 中 学 以 上 学 校 、 图 书馆 、 学 术 机 关 、 职 业 团体 均 普 遍 订 阅 《 科 学 》, 外 国学 术 团体 也 均 重 视 之 。1950 年 , 它 与 中 华 全 国 自 然 科 学 学 会 联合 会 的 机 关 刊 物 《 自 然 科 学 》 合 并 。 ( 巷 攀 泉 ) 《博物 学 会 杂志 》 万 zstory) 《博物 学 会 杂志 》 是 武昌 高 等 师范 学 校 (后 改 为 武昌 师范 大 学 , 均 为 现 武汉 大 学 前 身 ) 博物 学 会 主办 的 刊物 , 创刊 于 1918 年 , 到 639 (Jozx7z7zal o 太 Natz7aL 1924 年 3 月 共 出 版 5 卷 15 期 。 发 表 的 文章 中 , 生物 学 方面 的 占 90% ,对 普及 生物 学 知识 , 促 进 生物 学 在 我 国 的 发 展 做 出 了 重要 贡献 。 武昌 高 师 博 物 学 会 “以 联合 同志 研究 博 物 学 , 谋 斯 学 之 普及 为 宗旨 ”.。 动物 学 家 薛 德 育 、 地 理学 家 竺 可 桢 、 植 物 学 家 张 班 等 曾 任 该 刊 总 编辑 或 编辑 部 主任 。 杂 志 设 图 画 、 论 会 务 等 9 个 栏目 。 该 刊 发 表 的 生物 学 调查 研 究 报告 比 《 博 物 学 杂志 》 和 《博物 杂志 》 多 , 大 多 是 各 地 区 的 首次 报告 。 在 植物 学 方面 有 : “武昌 植物 目录 ” (1918)、“ 武 昌 长 湖 之 藻 类 ”(1918)、“ 广 东 植 物 目 录 ”(1918)、“ 庐 山 产 食肉 植物 ” (1918)、“ 湖 南 植物 名 录 ” (1920)、“ 河 南 植物 目录 ”(1921) 等 。 动 物 学 方面 有 :“ 中 华 产 蝶 类 报告 ”(1918)、“ 武 昌 淡 水 产 鱼 类 之 报告 ”(1918)、“ 淡 水 产 水 母 及 桃花 水 母 之 旧 记 载 ”(1919)、“ 琼 州 哺乳 动 物 述 要 ” (1919) 等 。1924 年 , 该 刊 改 名 为 《生物 学 杂志 》。 ( 巷 攀 振 ) 《博物 杂志 》 五 zstory) 《博物 杂志 》 为 北京 高 等 师范 学 校 ( 现 北 京师 范 大 学 的 前 身 ) 博 物 学 会 主办 的 刊物 , 首 期 于 1919 年 9 月 发 行 ,至 1925 年 共 出 版 8 期 , 其 中 生物 学 方面 的 文章 超过 80%% 。 《博物 杂志 》“ 以 阐发 博物 知识 及 学 理 为 宗旨 ”, 分 图 画 、 论 说 、 演 讲 、 译 著 、 杂 繁 等 栏目 。 杂 志 设 总 编辑 1 人 , 由 博物 部 教师 担 任 ; 另 设 编辑 干部 6 人 , 由 博物 部 学 生 会 员 中 选举 产生 , 任期 1 年 . 首 任 总 编 为 博物 部 教务 主任 兼 动物 学 教员 陈 映 瑛 〈 仲 双 ) 。 该 刊 发 表 的 主要 调查 研究 报告 , 植物 学 方面 有 :“ 北 京 栽培 植物 俗名 之 研究 ”(1918)、“ 西 山大 觉 夺 邻近 地 区 植物 种 类 调查 ”(1920)、“ 我 国 北方 640 (TPe Magazzze oF JVatau7aL 五 大 杂 草 ”(1921)、“ 西 陵 附近 之 植物 采集 报 告 ”(1924)、“ 我 国产 肉食 植物 ” (1921)、 “陕西 渭 川 植物 志 ”(1924) 等 ;动物 学 方面 有 :“ 一 种 粉 蝶 之 报告 ”(1921)、“ 北 京 西山 采集 昆虫 报告 ” (1922)、“ 重 庆 采 集 报 告 ” (1921)、 “金刚 钻 及 其 驱除 法 之 研究 ” (1922) 等 。 该 刊 介绍 国外 有 关 进 化 论 、 遗 传 学 和 优生 学 的 最 新 研究 成 就 的 文章 相当 多 , 这 对 帮助 国内 生物 学 工作 者 和 学 生 开阔 视野 有 很 大 帮助 。 ( 巷 攀 泉 ) 《中 国 科 学 社 生 物 研 究 所 丛刊 》 (Te Cozt7zbzto728 万 oza te Biologzcal Zaporatozry oF Sczezice Society Oo CHzza ) 该 丛刊 为 中 国 科学 社 生物 研究 所 所 长 秉 志 于 1925 年 创办 的 , 是 当时 国内 最 早 的 以 发 表 原 始 调查 报告 和 研究 论文 的 外 文 版 的 生物 学 学 术 刊 物 。 丛刊 从 1925 年 至 1929 年 是 动 植物 学 论 文 合 刊 , 共 出 5 卷 , 每 卷 各 5 号 。1930 年 第 6 卷 起 , 分 动物 学 与 植物 学 两 个 系列 分 别 出 版 。1942 年 , 生 物 研 究 所 经 费 断 源 , 丛 刊 被 迫 停止 出 版 。 此 时 , 动 物 学 系列 出 版 至 第 16 卷 , 植物 学 系列 出 版 至 12 卷 , 总 共 发 表 论 文 200 余 篇 。 该 刊 发 表 的 论文 中 , 有 许多 在 国内 有 关 学 科研 究 中 均 具 有 里 程 碑 性 质 , 如 陈 桢 的 第 一 篇 有 关 人 金鱼 遗传 变异 的 论文 , 张 景 钱 有 关 蕨 蕉 组 织 研 究 的 论文 , 钱 崇 潮 关于 黄山 、 南 京 钟 山 植 物 生 态 学 与 地 植物 学 的 论文 , 戴 芳 澜 关 于 白粉 菌 的 研究 成 果 等 。 秉 志 善 于 奖 掖 青年 , 丛 刊 为 许多 初 人 研究 之 门 的 青年 生物 学 工作 者 提供 机 会 。 许 多 后 来 成 名 的 生物 学 家 的 第 一 篇 研究 论文 ,都 是 在 该 丛刊 发 表 的 , 如 原生 动物 学 家 王家 相 、 鱼 类 学 家 伍 献 文 与 张 春 霖 、 两 栖 爬 行动 物 学 家 张 孟 闻 等 。 丛刊 与 国内 外 800 多 个 学 术 机 构建 立 了 交换 关系 , 对 促进 学 术 交 流 起 了 很 好 作用 。 英 国 著名 杂志 《自然 》 评 价 该 丛刊 说 : 中 国 在 强 敌 压境 下 困难 万 端 , 而 能 产生 有 价值 的 科 学 贡献 , 是 最 值得 敬重 的 。 ( 薛 攀 皋 ) 《北京 博物 学 杂志 》 丽 zsiory 吾 zLLetz7z ) 《北京 博物 学 杂志 》 创 刊 于 1927 年 , 它 是 一 份 外 文学 术 刊 物 , 年 出 一 卷 , 每 卷 4 期 。 《北京 博物 学 杂志 》 是 由 成 立 于 1925 年 的 北京 博物 学 会 主办 的 。 作 为 传统 概念 的 博 物 学 , 它 的 范围 很 广 , 涉 及 地 质 、 矿 产 、 动 物 、 植 物 、 生 理 卫 生 等 方面 。 加 上 当时 中 国 的 生物 学 刊物 除了 《中 国 科 学 社 生物 研究 所 丛刊 》 和 《中 国生 理学 杂志 》 外 , 它 是 仅 有 的 三 种 学 术 刊 物 之 一 , 因 而 , 许 多 生物 学 家 也 向 该 刊 投 送 研究 报告 论文 。 如 , 该 刊 创刊 号 就 有 动物 遗传 学 家 陈 桢 关于 金鱼 的 变异 、 进化 与 遗传 的 论文 。 秉 志 、 刘 崇 乐 、 童 第 周 、 寿 振 黄 、 张 春 霖 等 也 先后 在 这 里 发 表 过 论文 。 该 刊 也 许 与 外 国学 者 当 会 长 .主编 有 关 , 抗日 战争 爆发 后 仍 能 继续 出 版 发 行 , 未 受 影 响 。 出 版 至 第 16 卷 后 , 因 太平 洋 战 争 爆发 而 停刊 。1948 年 复刊 , 至 1950 年 出 版 至 第 19 卷 。 CPeRz7zg Natz7aL ( 蔡 攀 捍 ) 《中 国生 理学 杂志 》 (CTpe Chaznese .Journal Oo 己 Pyszology) 1926 年 9 月 6 日 , 中 国生 理学 会 在 北平 协和 医学 院 举行 的 第 一 届 年 会 上 , 决 定 出 版 《中 国生 理学 杂志 》, 林 可 胜任 责任 编辑 , 用 英文 发 表 , 每 篇 附中 文摘 要 , 由 张 锡 钧 负责 。 创刊 号 于 1927 年 1 月 发 行 ,这 是 中 国 的 第 一 本 生理 学 杂志 。 从 1927 年 至 1937 年 , 《中 国生 理学 杂 志 》 共 出 版 12 卷 , 以 其 在 学 术 上 丰富 的 内 容 和 优异 的 质量 获得 国际 生理 学 界 的 重视 。 1937 年 , 林 可 胜 离开 协和 医学 院 后 , 该 刊 由 医学 院 生 理学 系 代 主任 张 锡 钧 负责 。1941 年 12 月 , 太平 洋 战争 爆发 ,该 刊 出 版 至 第 16 卷 第 3 期 后 被 迫 停 刊 。 协 和 医学 院 于 1948 年 复 校 , 在 张 锡 钧 努力 下 ,《 中 国生 理学 杂志 》 于 同年 12 月 出 版 第 16 卷 第 4 期 , 至 1949 年 北 平 解 放 前 夕 , 出 版 至 第 17 卷 第 2 期 。 新 中 国 诞生 后 , 该 刊 于 1951 年 从 第 18 卷 第 1 期 起 继 续 出 版 ,1953 年 12 月 更 名 为 《生理 学 报 》。 参考 文献 陈 孟 勤 : 中 国生 理学 会 简 史 , 见 : 王 志 均 , 陈 和 孟 勤 主编 :《 中 国生 理学 史 》 北京 : 北京 医科 大 学 , 中 国 协和 医科 大 学 联合 出 版 ,1993。 ( 季 楚 卿 ) 《 静 生 生物 调查 所 汇报 》 (Bxlietiz oy ze 下 az Weizozzial Tastztzte o 丰 Biology) 《 静 生 生物 调查 所 汇报 》 创 刊 于 1929 年 , 为 不 定期 的 英文 版 学 术 刊物 , 附 有 中 文 提要 。 它 对 中 国 近 代 生 物 学 的 发 展 有 重要 影响 。 《汇报 》 在 初期 为 动物 学 与 植物 学 合 刊 , 自 1934 年 第 5 卷 起 , 动物 学 与 植物 学 分 别 出 版 , 但 卷 号 连续 不 变 。1940 年 , 动 物 学 与 植 物 学 两 方面 各 出 版 至 第 10 卷 后 停刊 .1943 年 7 月 ,《 静 生生 物 调 查 所 汇报 》 新 1 卷 第 1 号 在 江西 省 泰和 县 杏 岭 村 出 版 。 胡 先 驻 在 新 1 卷发 刊 词 中 , 向 国内 外 宣告 , 静 生生 物 调查 所 在 北平 的 一 切 资产 被 日 本 侵略 军 掠夺 损失 了 ,, 但 调查 所 没有 停止 工作 。《 汇 报 》 新 1 卷 在 6 年 中 只 出 版 了 3 期 , 在 1949 年 9 月 第 3 号 出 版 后 停刊 。 《 静 生 生物 调查 所 汇报 》 共 刊 发 了 国内 外 生物 学 家 68 人 的 论文 269 篇 ,主要 侧重 于 动 641 植物 分 类 学 与 形态 学 的 研究 成 果 , 例 如 : 秦 仁 昌 与 胡 先 双 的 “中 国 蕨 类 植物 图 谱 ” 被 公 认为 是 东亚 研究 蕨 类 植物 的 最 重要 的 图 谱 ; 胡 先 驻 与 郑 万 钧 “水 杉 新 科 及 生存 之 水 杉 新 种 ”为 在 中 国 发 现 的 活化 石 定 名 , 震 动 了 国 际 植物 学 界 。 ( 巷 攀 泉 ) 《中 华海 产生 物 学 会 年 刊 》 Report oj Marzze Bizologzcal 4ssoczatzoz oO CHz7za ) 《中 华海 产生 物 学 会 年 刊 ) 是 中 华海 产生 物 学 会 主办 的 刊物 。 中 华海 产生 物 学 会 的 主 要 活动 是 利用 每 年 暑假 , 组 织 国 内 生物 学 家 包括 在 华工 作 的 外 籍 生 物 学 家 , 在 厦门 进行 一 次 为 期 数 星期 的 海产 生物 调查 , 并 共同 研 究 一 些 生物 学 问题 .。《 年 刊 》 记载 了 一 年 一 度 的 调查 活动 , 同 时 发 表 会 员 的 调查 报告 或 研 究 论文 。 《年 刊 》 第 1 期 于 1932 年 8 月 出 版 ,1933 年 和 1934 年 先后 出 版 了 第 2 期 和 第 3 期 。 第 1 期 《年 刊 》 共 两 集 。 第 一 集 是 会 务 记录 , 包 括 中 华海 产生 物 学 会 略 史 、 生 物 暑 期 研究 会 (厦门 大 会 主办 的 ) 主任 报告 、 第 一 届 暑 期 生 物 调查 工作 主任 报告 、 中 华海 产生 物 学 会 会 章 、 学 会 职员 录 等 。 第 二 集 为 研究 报告 , 主 要 是 会 员 参 加 暑期 海产 生物 调查 的 工作 报 告 , 例 如 厦门 的 棘皮 动物 、 里 虫 类 动物 , 厦 门 附 近 文 昌 鱼 产 区 的 状况 , 厦 门 蚊 科 之 分 类 及 其 生活 习性 , 厦 门 脊 椎 动物 血 内 的 寄生 原 生动 物 等 , 还 有 福建 省 的 动物 种 名 录 、 两 栖 及 怜 行动 物种 名 录 等 。 以 后 各 期 《年 刊 》 的 基本 格局 均 如 此 , 但 有 的 调查 研究 工作 不 属 于 海产 生物 范围 。 (47z7zzCL ( 薛 攀 和泉 ) 642 《中 山大 学 农林 植物 研究 所 专刊 》 (CSz72yQtSe72zCQ ) 《中 山大 学 农林 植物 研究 所 专刊 》 又 称 《中 山 专 刊 》, 是 以 孙中山 先生 为 刊 名 的 英文 植物 学 学 术 刊物 ,由 植物 学 家 陈 焕 铺 创办 。 该 刊 1930 年 创刊 发 行 时 , 是 中 国 国内 第 一 份 出 版 纯 植 物 学 的 英文 版 学 报 。 其 学 术 水 平 堪 与 国外 同类 刊物 齐名 ,在 国内 外 享有 很 好 声誉 。 专刊 自 创 刊 起 至 1948 年 , 共 出 版 7 卷 26 期 , 发 表 调查 报告 、 研 究 论 文 60 多 篇 , 大 多 是 中 山大 学 农林 植物 研究 所 研究 人 员 有 关 广 东 、 广 西 、 海 南 及 其 邻近 地 区 的 植物 调查 报 告 和 专科 专属 的 植物 分 类 学 研究 论文 。 专 刊 也 刊登 所 外 人 员 的 论文 。1940 年 该 刊 第 5 卷 发 表 静 生生 物 调查 所 秦 仁 昌 的 论文 “水 龙骨 科 的 自然 分 类 ”, 引 起 各 国 蕨 类 学 家 的 高 度 赞 赏 . 秦 仁 昌 在 云南 丽江 极其 困难 的 条 件 下 , 深 人 研究 ,把 蕨 类 植物 中 最 大 的 一 科 水 龙骨 科 , 以 自己 创立 的 自然 系统 代替 传统 的 分 类 方 法 , 将 之 分 为 33 科 249 属 , 实 现 了 世界 蕨 类 植物 分 类 学 发 展 史 上 的 重大 突破 。 陈 焕 镀 发 表 的 有 关 银 杉 属 和 观光 木 属 研 究 论文 , 在 植 物 分 类 学 上 有 重要 意义 , 尤 其 前 者 为 罕见 的 子 遗 裸子 植物 , 被 称 为 “活化 石 ”>, 引 起 各 国 学 者 的 普遍 重视 和 承认 。 ( 巷 攀 泉 ) 《国立 北平 研究 院 植物 学 研究 所 丛刊 》 (Cozt7zpztioz5 万 oa 态 e Tastitalte or Botazzy, Natiozal 4cacezay o 丰 Pezjpz725) 国立 北平 研究 院 植物 学 研究 所 创建 于 1929 年 。 该 丛刊 创刊 于 1931 年 , 共 出 版 了 5 卷 33 期 ,至 1937 年 由 于 日 寇 侵 华 , 北 平 陷落 , 丛刊 发 行 到 第 5 卷 第 1 期 后 被 迫 停刊 .该 丛刊 主编 为 刘 慎 刘 , 主 要 发 表 高 等 植物 及 真菌 学 的 分 类 学 研究 成 果 及 地 区 性 植物 名 录 。 文 章 用 外 文 发 表 , 并 附 有 中 文摘 要 , 有 的 还 附 有 精致 的 绘图 或 照片 。 刘 慎 谓 、 林 久 、 郝 景盛 、 夏 纬 瑛 、 汪 发 绕 、 唐 进 等 分 类 学 家 在 此 发 表 了 大 量 文章 。1937 年 后 研究 所 搬迁 到 陕西 武 功 , 两 年 后 一 部 分 人 员 又 搬 到 云南 昆明 。 在 这 两 个 地 方 , 科 学 家 又 做 了 大 量 工作 , 采 集 了 大 量 中 国 西部 , 特 别 是 西南 和 西北 部 的 植 物 标本 , 其 中 以 陕西 和 云南 为 主 。 由 于 出 版 困难 等 种 种 原因 , 丛 刊 于 1949 年 3 月 才 复刊 为 季刊 , 从 第 6 卷 第 1 期 开始 , 到 第 4 期 因 机 构 调整 等 原因 而 停刊 。 ( 薛 攀 振 ) 《昆虫 与 植 病 》 忆 Phytopatpnology) 《昆虫 与 植 病 》 是 中 文 旬 刊 , 由 浙江 省 昆 虫 局 创办 于 1933 年 , 是 中 国人 自己 创办 的 第 一 份 昆虫 学 期 刊 。 1924 年 , 浙 江 省 蜡 虫 害 狙 狐 。 该 省 实业 厅 仿 江苏 省 筹 设 昆 虫 局 于 嘉兴 , 进 行 蜡 虫 防 治 的 研究 与 推广 工作 。 浙 江 省 昆虫 局 于 1924 年 4 月 4 日 成 立 。1928 年 夏 , 浙 江 省 建设 厅 以 治虫 为 农业 建设 之 要 图 , 将 昆虫 局 迁 到 杭 州 , 加 大 经 费 和 研究 力量 的 投入 , 把 该 局 办 成 一 个 既 重 推广 又 重 研究 的 综合 性 昆虫 学 机 构 。1930 年 9 月 , 该 局 改名 为 浙江 省 植物 病 虫害 防治 局 , 1932 年 又 恢复 原名 为 浙江 省 昆 虫 局 , 昆 虫 学 家 张 巨 伯 为 局 长 。 次 年 , 创 办 《昆虫 与 植 病 》 旬刊 . 早期 中 国 昆 虫 学 论文 约 有 半数 发 表 于 该 刊 。 抗 日 战争 爆发 后 , 该 局 人 员 大 部 转 到 四 川 农业 实验 所 虫害 系 。 昆 虫 与 植 病 》 出 版 180 期 后 停刊 。 ( 歼 mztozazology 取 ( 巷 攀 和 皋 ) 《中 国 植 物 学 杂志 》 (CTPe Jozxzzal o 太 ze Botazzcal Soczety o 太 CAz7za) 《中 国 植物 学 杂志 》 是 由 中 国 植物 学 会 纺 行 的 一 份 刊物 , 创 刊 于 1934 年 3 月 , 当 时 为 季刊 。 创 刊 号 上 由 中 国 植物 学 会 总 编辑 、 苦 生生 物 调查 所 所 长 胡 先 聘 写 发 刊 辞 。 发 刊 辞 中 详细 描述 了 当时 植物 学 在 中 国 的 发 展 情况 以 及 办 刊 的 目的 及 内 容 。 文 中 提出 中 国 植物 学 研究 甚 为 发 达 , 专 研 植物 分 类 学 的 研究 所 有 四 所 , 分 类 学 家 皆 能 独立 研究 不 依赖 国外 专家 。 特 别 是 蕨 类 植物 研究 已 驾 多 数 欧 美学 者 之 上 。 形 态 学 、 生 理学 、 细 胞 学 也 有 卓越 贡献 , 进 步 有 一 日 千里 之 势 。 但 普及 方面 还 很 不 够 ,中 等 学 校 植物 学 教学 与 设备 甚 差 , 社 会 对 植物 学 仍 表示 冷淡 , 在 农林 园艺 界 也 未 传播 ;专门 论文 又 以 外 文 发 表 于 专门 刊物 上 , 一 般 人 见 不 到 ,专家 研究 成 果 对 社会 无 影响 。 因此 要 办 一 个 半 通 俗 式 的 刊物 .刊物 内 容 为 : 最 近 植 物 学 各 门 之 进步 专门 论文 〈 半 通 份 式 ); 世界 植物 学 家 小 传 ; 国内 外 植物 学 界 新 闻 ; 植物 采集 游记 ; 植物 学 试验 与 教授 方法 ; 书 报 介绍 ;国内 外 研究 论文 节 要 ; 杂 租 ; 植 物 学 问答 ;会 务 报告 。 该 杂志 每 期 附 有 一 幅 精致 的 彩色 绘图 ,但 1937 年 3 月 出 版 第 4 卷 第 1 期 后 , 因 日 寇 侵 华 而 停 刊 。1949 年 暑 间 中 国 植物 学 会 复 会 后 ,《 中 国 植物 学 杂志 》 也 得 到 恢复 ,, 汪 振 儒 任 总 编辑 。 但 到 1951 年 第 5 卷 第 3 期 出 版 后 因 种 种 原因 而 停刊 。 ( 钱 迎 倩 ) 9z72E72SZQ 原 为 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 以 外 文 发 表 动 植物 分 类 学 研究 成 果 的 学 术 刊物 , 中 文 刊 名 为 《国立 中 央 研 究 院 自 然 历史 博物 馆 丛刊 》, 创 刊 于 1929 年 9 月 ,, 初 为 不 定期 刊 , 出 满 12 号 为 1 卷 .1931 年 起 每 年 出 版 1 卷 。 随 着 机 构 的 演变 , 该 刊 中 文 刊 名 几 度 更 换 , 而 外 文 刊 名 一 直 不 变 。 1934 年 , 自然 历史 博物 馆 改组 成 动 植物 研究 所 ,Sizezsia 的 中 文 刊 名 改 为 《国立 中 央 研究 院 动 植物 研究 所 丛刊 》, 卷 号 顺延 不 变 。 643 1944 年 3 月 , 动 植物 研究 所 分 建成 动物 和 植物 两 个 研究 所 。 植物 所 于 1947 年 另行 创 办 《国立 中 央 研 究 院 植物 研究 所 汇报 》 和 《年 报 》, 与 Sinensia 脱钩 。 动 物 所 则 续 办 Sizez5sia, 改 中 文 刊 名 为 《国立 中 央 研 究 院 动 物 研 究 所 丛刊 》, 直到 1949 年 , 共 出 版 19 卷 。 动物 所 成 立 后 , 研 究 工 作 从 单一 的 分 类 学 扩 展 到 鱼 类 生物 学 、 昆 虫 学 、 寄 生 虫 学 、 原 生 动物 学 、 海 洋 湖 沼 学 与 实验 动物 学 , 丛 刊 内 容 也 随 之 扩展 。 太 平 洋 战 争 爆 发 后 , 民 办 的 中 国 科 学 社 生物 研究 所 和 静 生 生物 调查 所 经 费 困 难 , 刊 物 停 办 , 北 研 动物 学 所 丛刊 自 抗 日 战争 爆发 后 停刊 ,直到 1948 年 才 复刊 ,只 有 .Sizexsia 正常 出 版 , 直至 新 中 国 成 立 , 是 当 时 中 国 最 重要 的 动物 学 学 术 刊 物 。 ( 巷 攀 泉 ) 《中 国 植物 学 会 汇报 》 Cjz7zzese Botazzzcal ,9oczety) 该 刊物 是 由 中 国 植 物 学 会 出 版 的 西 文 刊 物 , 总 编辑 为 当时 在 北平 清华 大 学 生物 学 系 工作 的 李 继 侗 。1935 年 创刊 , 为 半年 刊 。 总 共 出 版 了 2 卷 4 期 , 1937 年 因 日 寇 侵 华 停刊 。 该 刊物 内 容 涉 及 植物 学 各 分 支 领 域 , 全 部 用 外 文 〈 主 要 是 英文 ) 写作 , 每 期 附 有 插 图 或 照片 。 在 每 一 期 的 最 后 部 分 都 有 上 百 篇 或 百 篇 以 上 的 发 表 在 国内 其 他 刊物 上 的 植物 学 各 分 支 学 科 文 章 的 较 详 的 英文 摘要 , 显 然 这 是 向 国外 介绍 中 国 植物 学 进展 的 一 本 刊物 。 (BEBzxlietzzz o 太 ze ( 钱 迎 倩 ) 《中 国 实验 生物 学 杂志 》(CHaznese .Joxrna/ of 匹 zpe7z712e12tQL Biology) 1935 年 ,植物 学 家 、 生 理学 家 罗 宗 洛 与 实验 胚胎 学 家 童 第 周 、 朱 洗 , 实 验 动 物 学 家 贝 时 璋 等 , 为 倡导 在 中 国 用 实验 方法 研究 生 644 物 学 , 并 便于 进行 国际 学 术 交 流 , 发 起 创办 《中 国 实验 生物 学 杂志 》( 英 文 版 ), 刊登 国内 学 者 在 植物 生理 学 和 实验 生物 学 等 方面 的 研 究 报告 。 罗 宗 洛 任 主编 。 第 一 卷发 行 于 1936 年 。 出 版 4 期 后 , 因 抗日 战争 爆发 , 经济 困 难 停刊 。1942 一 1945 年 间 , 罗 宗 洛 又 设法 在 福 建 印 刷 出 版 第 2 卷 第 1 期 。 新 中 国 成 立 后 , 该 刊 继续 出 版 , 1954 年 12 月 改名 为 《实验 生物 学 报 》。 ( 季 楚 鲫 ) 生物 学 期 刊 〈1949 年 后 ) Periodicals after 1949) 1949 年 以 来 , 我 国 刊载 有 关 生 物 学 的 公 开 出 版 物 有 百 余 种 , 一 些 重 要 刊物 按 创刊 年 份 排列 如 下 〈 括 弧 内 为 主办 者 和 刊 期 ), 1927 年 :《 生 理学 报 》( 中 国 科学 院 上 海 生理 研究 所 , 双 月 刊 ) 。 1935 年 :《 动 物 学 报 》( 原 名 《中 国 动 物 学 杂志 》, 1950 年 改 现 名 ,中国 动 物 学 会 , 季 利 ) 1936 年 :《 实 验 生 物 学 报 》( 原 名 《中 国 实验 生物 学 杂志 》, 1954 年 改 现 名 , 中 国 细胞 生物 学 会 , 季 刊 ) 。 1950 年 :《 昆 虫 学 报 》( 原 名 《中 国 昆 虫 学 报 》,1952 年 改 现 名 , 季 刊 ),《 中 国 科学 》 (B 辑 ) (《 中 国 科 学 》 编 委 会 ,月 刊 ),《 科 学 通报 》(《 科 学 通报 》 编 委 会 , 半 月 刊 )。 1951 年 :《 植 物 分 类 学 报 》( 中 国 植物 学 会 , 双月刊 ),《 植 物 生理 学 通讯 》( 中 国 植物 生理 学 会 主办 , 双 月 刊 ) 。 1952 年 :植物 学 报 》( 中 国 植物 学 会 , 双 月 刊 ),《 生 物 学 通报 》( 北 京师 范 大 学 生物 学 系 "3 月 利 pn 1953 年 :《 药 学 学 报 》( 中 国药 学 会 , 月 刊 ),《 解 冲 学 报 》 中国 解 剖 学 会 , 季 刊 ), 《微生物 学 报 》 (中国 微生物 学 会 , 季 刊 ), (Biological 《古生物 学 报 》( 中 国 古 生物 学 会 , 双 月 刊 ) 。 1955 年 :《 植 物 生态 学 与 地 植物 学 学 报 》 《中国 植 物 学 会 , 季 刊 ), 《昆虫 知识 》 (中 国 昆虫 学 会 , 双月刊) ,《 水 生生 物 学 报 》( 原 名 《水 生生 物 学 集刊 》, 中 国 科学 院 水 生生 物 研 究 所 ,季刊 ),《 植 物 生 态 学 报 》( 中 国 植物 学 会 、 中 国 科学 院 植物 研究 所 , 双 月 刊 ) 。 1956 年 :《 植 物 病理 学 报 》( 中 国 病 理学 会 , 季 刊 ) 。 1957 年 :《 动 物 学 杂志 》( 中 国 动物 学 会 , 双月刊 ),《 古 兰 椎 动物 学 报 》( 中 国 科 学 院 古 肴 椎 动物 与 古人 类 研究 所 , 季 刊 ) 。 1959 年 :《 植 物 研 究 》( 原 名 《东北 林学 院 植物 研究 室 汇 刊 》,1981 年 改 现 名 ,《 植 物 研究 》 编 辑 部 , 季 刊 ) 。 1961 年 : 《生物 化 学 与 生物 物理 学 报 》 (中 国 科 学 院 上 海 生 物化 学 研究 所 ,双月刊 ) 。 1963 年 :《 植 物 保护 》( 中 国 植物 保护 学 会 , 双 月 刊 ) 。 1964 年 :《 植 物 生理 学 报 》( 中 国 植物 生 理学 会 ,季刊 ),《 动 物 分 类 学 报 》( 中 国 动 物 学 会 、 中 国 昆 虫 学 会 , 季 刊 ) 。 1972 年 :《 化 石 》( 中 国 科 学 院 古 肴 椎 动 物 与 古人 类 研究 所 , 季 刊 ) 。 1973 年 :《 植 物 保 护 学 报 》( 中 国 植物 保 护 学 会 , 季 刊 ),《 微 生物 免疫 学 》( 兰 州 生物 制品 研究 所 , 季 刊 ) 。 1974 年 :《 植 物 杂 志 》( 原 名 《植物 学 杂 志 》,1977 年 改 现 名 , 中 国 植物 学 会 , 双 月 刊 ),《 微 生物 学 通报 》( 中 国 微生物 学 会 , 双 月 刊 ),《 生 物化 学 与 生物 物理 进展 》( 中 国 科 学 院 生 物 物 理 研 究 所 , 双 月 刊 ),《 遗 传 学 报 兴 中 国 遗 传 学 会 .中 国 科 学 院 遗 传 研究 所 , 双月刊 ) 。 1975 年 :《 广 西 植 物 》( 原 名 《植物 研究 通讯 》,1980 年 改 现 名 , 广 西 植物 学 会 , 季 和 沪 1976 年 :《 生 物 工程 进展 》( 中 国生 物 工 程 学 会 等 , 双 月 刊 ) 。 1979 年 :《 云 南 植物 研究 》( 中 国 科 学 院 昆明 植物 所 , 季 刊 ),《 两 栖 爬 行动 物 学报 》 (中 国 科 学 院 成 都 生物 研究 所 , 季刊 ),《 野 生 动物 》( 原 名 《野生 动物 保护 和 利用 》,1981 年 改 现 名 , 哈 尔 滨 东北 林业 大 学 , 双 月 刊 ), 《遗传 》( 中 国 遗 传 学 会 , 双 月 刊 ), 《细胞 生 物 学 杂志 》 (中国 细 胞 生物 学 学 会 , 季 刊 ) 。 1980 年 :《 中 国药 理学 报 》( 中 国药 理学 会 , 双月刊),《 动 物 学 研究 》( 中 国 科 学 院 昆 明 动 物 所 , 季 刊 ),《 生 命 的 化 学 》( 原 名 《 生 物化 学 通讯 》 1981 年 改 现 名 , 中 国生 物化 学 与 分 子 生物 学 学 会 , 双 月 刊 ) 。 1981 年 :《 西 北 植物 学 报 》( 原 名 《西北 植物 研究 》,1984 年 改 现 名 , 陕 西 省 植物 学 会 , 季 刊 ),《 兽 类 学 报 》( 中 国 兽 类 学 会 、 中 国 科学 院 西 北 高 原生 物 研究 所 , 季 刊 ), 《上 海 实验 动 物 科 学 》( 上 海 市 畜牧 资源 医学 会 , 对 利 ), 1982 年 :《 四 川 动物 》( 中 国 野 生动 物 保 护 协会 四 川 分 会 、 四 川 省 动物 学 会 , 季 刊 ), 《真菌 学 报 》( 中 国 微生物 学 会 , 季 刊 ),《 中 国生 物 医学 工程 学 报 》 中 国生 物 医学 工程 学 会 ,季刊 ),《 中 国 野 生 植物 资源 》( 中 华 全 国 供销 合作 总 社 、 南 京 野生 植物 研究 所 , 季 刊 ), 1983 年 :《 武 汉 植 物 学 研究 》( 湖 北 武汉 市 植物 学 会 , 季 刊 ),《 菌 物 系 统 》( 中 国 菌 物 学 会 、 中 国 科 学 院 微生物 研究 所 , 季 刊 ) 。 1984 年 :《 微 体 古生物 学 报 》( 中 国 古 生 物 学 会 ,季刊 ),《 动 物 科学 与 医学 》( 天 津 市 畜牧 局 , 双 月 刊 )。 1985 年: 《中 国生 物化 学 与 分 子 生 物 学 学 报 》( 原 名 《生物 化 学 杂志 》,1998 年 改 现 名 , 中 国生 物化 学 与 分 子 生 物 学 学 会 , 双 月 刊 ), 《生物 物理 学 报 》( 中 国生 物 物 理学 会 , 645 季刊 ),《 生 物 防 治 通报 》( 中 国 农业 科学 院 生 物 防治 研究 室 , 季刊 ),《 生 物 工程 学 报 》( 中 国 微生物 学 会 , 季刊 ),《 生 物 技术 通 报 》( 中 国 农业 科学 院 生 物 技术 研究 所 , 双 月 刊 ) 。 1986 年 :( 生 物 数学 学 报 》( 安 徽 农 学 院 , 季刊 ),《 生 态 学 报 》( 中 国生 态 学 会 ,季刊 ) 。 1989 年 :《 生 物 技术 通讯 》( 摆 事 医学 科 学 院 生物 工程 研究 所 , 双 月 刊 ) 。 1991 年 : 《中 国 组 织 化 学 与 细胞 化 学 》 (中 国 解剖 学 会 , 季 刊 ) 。 1992 年 :《 植 物资 源 与 环境 学 报 》( 江 苏 省 中 国 科学 植物 所 , 季 刊 ) 。 1993 年 :《 热 带 亚热带 植物 学 报 》( 中 国 646 科学 院 华 南 植物 所 、 广 东 省 植物 学 会 , 季 刊 ),《 生 物 多 样 性 》( 中 国 科学 院 生 物 多 样 性 委员 会 , 季 刊 ) 。 1999 年 :《 中 国生 物 圈 》( 中 国人 与 生物 圈 国 家 委员 会 , 不 定期 ) 。 此 外 , 还 有 《生命 科学 》( 中 国 科学 院 上 海 文献 情报 中 心 , 双 月 刊 ),《 高 技术 通讯 》 (科技 部 “863” 计 划 联 合 办 公 室 , 月 刊 ), 《生物 学 杂志 》 (安徽 省 生物 研究 所 , 双 月 刊 ),《 生 物 技术 》( 黑 龙 江 应 用 微生物 所 , 双 月 刊 ) 和 《中 国 动物 保健 》( 中 国 乡镇 企业 协 会 , 月 刊 ) 等 。 ( 张 树 庸 ) 20 世纪 中 国生 物 学 人 赋 究 大 事 年 表 (A Chronological list of main events on Biology studies in China during 20th Century) 1900 一 1920 年 ” ”中国 近代 高 等 学 校生 物 教学 及 人 才 培 养 开始 于 1902 年 京师 大 学 堂 师范 馆 。1908 年 后 武昌 、 南 京 、 成 都 和 沈阳 等 地 也 先后 成 立 了 高 等 师范 学 校 。 1908 年 中国 第 一 家 现代 动物 园 为 “万 牧 园 ”,1955 年 改名 为 北京 动物 园 。 1915 年 胡 先 聘 在 《科学 》 杂 志 第 一 卷发 表 的 “ 菌 类 鉴别 法 ”及 1921 年 的 “浙江 、 江西 两 省 真菌 采集 杂记 ”和 “说 竹 苏 ”是 近代 真菌 分 类 的 最 早 著述 。 1916 年 钱 尝 潮 等 在 Botanzcal Gazette 63 卷 上 发 表 “ 负 、 锡 及 锅 对 水 绵 的 特殊 作用 ”, 系 中 国学 者 首次 在 国际 植物 学 刊物 上 发 表 的 首 篇 植物 生理 学 文章 。 1917 年” 钟 观光 开始 历时 四 年 到 中 国 十 一 个 省 做 植物 野外 考察 , 以 “十 一 个 省 旅行 采集 记 ” 为 题写 下 10 余 篇 文章 。 1921 年 ” 秉 志 在 南 京 高 等 师范 学 校 建立 中 国 第 一 个 生物 学 系 。 1922 年 ”” 钱 崇 济 、 邹 秉 文 及 胡 先 驻 合 编 的 《高 等 植物 学 》, 是 我 国 的 第 一 本 植物 学 大 学 教科 书 。 秉 志 、 胡 先 聘 等 在 南京 创办 中 国 科学 社 生物 研究 所 , 该 研究 所 是 中 国 第 一 个 生物 学 研究 机 构 。 周 赞 衡 在 《中 国 地 质 学 会 报 》 上 发 表 的 “山东 莱阳 中 生 代 晚 期 的 植物 印 痕 化 石 ”是 第 一 篇 植物 化 石 研 究 论文 。 1923 年 ” 薛 德 育 编 著 《 近 世 动物 学 》 上 、 下 两 册 , 这 是 第 一 部 大 学 层次 的 动物 学 著作 。 1926 年 中 国生 理学 会 成 立 。 1927 年 在 北京 周口 店 首次 发 现 猿人 化 石 ,1929 年 裴 文 中 发 现 一 个 完整 的 北 京 猿 人 头盖骨 。 钟 观光 在 杭州 苋 桥 筹 建 中 国 第 一 个 植物 园 。 《中 国生 理学 杂志 》 “英文 版 ) 创刊 。 1928 年 ” 由 范 源 湾 〈 字 静 生 ) 创办 的 北平 静 生 生物 调查 所 成 立 。1929 年 创刊 《 静 生生 物 调 查 所 汇报 》。 1929 年 国立 北平 研究 院 建 立 植物 研 究 所 。 吴 宪 在 国际 上 首次 提出 “和 蛋白质 变性 理论 ”。 李 继 侗 和 上 扎 窒 章 发 现 光 变 化 对 光 合 速率 的 瞬时 效应 。 1930 年 ” 秦 仁 昌 编写 的 《中 国 蕨 类 植物 志 (初稿 )》 第 一 卷 出 版 , 全 书 共 五 卷 , 为 中 国 现代 蕨 类 植物 分 类 学 研究 黄 定 基础 。 1932 年 ” 沈 嘉 瑞 的 《华北 外 类 志 》 是 至 今 还 为 国内 外 学 者 引用 的 甲 帝 动物 学 研 究 的 第 一 部 专著 。 1932 一 1936 年 部 分 生理 学 家 同 分 类 学 家 、 形 态 学 家 进行 争论 。 焦 点 是 部 分 生 理学 家 认为 中 国 太 偏重 分 类 学 、 形 态 学 , 是 学 术 落 后 的 表现 。 1933 年 ” 罗 宗 洛 在 中 央 大 学 开始 进行 植 物 组 织 培养 的 开创 性 研究 。 中 国 植物 学 会 在 重庆 北碚 成 立 , 647 1934 年 创办 《中 国 植物 学 杂志 》。 罗 广 庭 提出 生物 可 以 不 依赖 “种 子 ” 也 能 自然 发 生理 论 , 于 当年 在 广州 召开 有 关 生 物 自 然 发 生 说 的 公开 辩论 和 重复 实验 , 结 果 以 失败 告终 。 1934 年 ” ”中央 研究 院 动 植物 研究 所 成 立 , 由 中 央 研 究 院 自然 历史 博物 馆 改 名 而 来 。 中 国 动物 学 会 成 立 , 并 创办 《中 国 动物 学 杂志 》。 1935 年 王 启 无 撰写 的 “关于 中 国 苦 殉 植 物 之 研究 及 其 文献 ” 是 中 国学 者 第 一 篇 有 关 昔 克 植 物 的 研究 总 结 。 朱 彦 丞 撰 写 的 “中 国 地 衣 初 步 研 究 ” 是 中 国 近 代 第 一 篇 有 关 地 衣 的 报道 。 1936 年 罗 宗 洛 主编 的 外 文 版 《中 国 实验 生物 学 杂志 》 创 刊 。 寿 振 黄 出 版 《河北 鸟 类 志 》 ( 英 文 ) 上 、 下 两 册 。 1937 一 1940 年 ”” 张 锡 钧 领导 的 研究 组 通 过 一 系列 实验 ,提出 “迷走 神经 与 大 脑 垂体 后 叶 反 射 学 说 ”。 1940 年” 秦 仁 昌 发 表 “水龙 骨科 的 自然 分 类 ”, 创 立 了 一 个 新 的 自然 系统 来 代替 传统 分 类 方法 , 是 一 个 巨大 突破 。 1941 年” 干 铎 于 四 川 万 县 发 现 的 , 后 由 胡 先 驻 和 郑 万 钧 定名 的 活化 石 水 杉 , 震动 国际 植物 学 界 。 胡 经 甫 专著 《中 国 昆 虫 名 录 》 出 版 , 是 中 国 第 一 部 昆虫 学 巨著 。 1946 年 ” , 谈 家 桢 发 现 亚洲 异 色 球 虫 色 斑 遗传 中 的 拱 久 显 性 现象 。 1951 年 ” ”中国 菌 种 保藏 委员 会 成 立 , 汤 飞 凡 任 主任 , 方 心 芳 任 秘书 。 中 国 开 始 对 西藏 进行 综合 考察 , 25 年 间 进 行 了 十 多 次 综合 考察 , 出 版 648 大 量 专著 。 此 后 ,全国 开 展 大 量 综合 考 察 工作 。 朱 洗 等 将 印度 的 曹 麻 乔 引 进 中 国 , 引 种 驯化 成 功 。 1954 年 胡 先 驻 撰 写 的 《植物 分 类 学 简 编 》 出 版 , 该 书 批判 了 李 森 科 关 于 生物 种 的 见解 , 胡 本 人 因此 而 遭 批判 。 事 后 胡 先 驻 得 以 平反 。 1955 年 活化 石 银 杉 由 钟 济 新 采集 , 由 陈 焕 铺 和 匡 可 任 定名 。 杨 钟 健 发 表 专 著 《 痛 椎 动物 的 演 化 》, 是 我 国 首部 全 面 、 系 统 阐 述 古 兰 椎 动物 和 古人 类 的 著作 。 中 国 科学 院 生 物 学 部 成 立 。 1956 年 召开 具有 历史 意义 的 “青岛 遗传 学 座谈 会 ”。 中 国 建立 位 于 广东 黎 庆 的 第 一 个 自然 保护 区 一 一 上 易 湖 出 自然 保护 区 , 1979 年 被 纳入 联合 国教 科 文 组 织 世 界 生物 圈 保 护 区 网 络 。 汤 飞 凡 和 张 晓 楼 首次 在 国际 上 分 离 出 沙眼 病原 体 。 1958 年 ”和 朱 洗 等 推广 家 鱼 人 工 繁殖 , 促进 我 国 淡水 养殖 业 的 莲 勃 发 展 。 1959 年 ” ”第 一 本 《中 国 植物 志 》 出 版 , 即 秦 仁 昌 等 编写 的 第 二 卷 蕨 类 植物 。 由 陈 世 双 主 编 的 《中 国 动物 图 谱 》 从 1959 一 1980 年 先后 共 出 版 24 册 。 1960 年 ” 从 1960 一 1979 年 陆续 出 版 的 4 中 国 经 济 动物 志 》, 可 视 为 我 国 经 济 动物 百科 全 书 。 1961 年 ” 刘 承 钊 和 胡 淑 琴 合 著 的 《中 国 无 尾 两 栖 类 》, 对 该 学 科 有 很 大 的 参考 价值 。 1962 年 邹 囚 发现 吗啡 的 镇 痛 部 位 。 1963 年 ”我 国生 物 学 学 科 10 年 (1963 一 1972) 发 展 规划 制定 。 1964 年 在 陕西 蓝田 县 发 现 蓝田 狼 人 头 盖 骨 , 比 周口 店 北京 猿人 更 早 , 距 今 已 五 六 十 万 年 。 1965 年 《中 国 高 等 植物 图 鉴 》 从 1965 一 1977 年 先后 共 出 版 5 册 。 牛 胰岛 素 人 工 全 合成 的 成 功 , 标 志 着 我 国 在 世界 上 第 一 次 人 工 合成 蛋 白质 。 1970 年 ”70 年 代 , 中 国 科学 院 有 关 研 究 所 率先 研究 花药 培养 及 单 倍 体育 种 , 研究 成 果 在 国际 上 占有 重要 地 位 ; 并 率先 开 展 原 生 质 体 培 养 研 究 , 得 到 一 批 具 国际 先进 水 平 的 成 果 。 1972 年 履 哟 哆 等 发 明 创新 药物 青 殴 素 , 这 是 抗 疙 药物 研究 史上 的 新 突破 。 1974 年 ”“” 尹 光 琳 等 发 明 维生素 C 的 二 步 发 酵 生产 法 。 1981 年 ” ”人工 全 合成 酵母 两 氨 酸 转移 核 糖 核酸 获得 成 功 。 中 国 加 入 《濒危 野生 动 植物 种 国 际 贸易 公约 》。 1983 年 ”“” 尹 文英 提出 原 尾 虫 系统 发 生 的 新 概念 。 1984 年 ”修学 煜 的 《生态 学 与 大 农业 发 展 》 出 版 , 为 中 国 农 业 发 展 做 出 重大 贡献 。 1985 年 ” 朱 作 言 等 从 1985 年 起 ,开展 转 基 因 鱼 研究 ,1989 年 建立 世界 上 第 一 个 转基因 鱼 模 型 。 1986 年 国家 自然 科学 基金 会 成 立 , 下 设 有 生物 学 部 ,1989 年 更 名 为 国家 自然 科学 基金 会 生命 科学 部 , 运用 科学 基金 指导 、 协 调和 资助 全 国 的 基础 性 研究 。 1987 年 ”国家 “863” 高 技术 计划 的 生物 技 术 领 域 正式 启动 。 1992 年 在 北京 召开 第 19 届 国 际 昆 虫 学 大 会 。 中 国 科 学 院 在 上 海 成 立国 家 基因 研究 中 心 。 国 家 科 委 宣 布 实施 “中 国 水 稻 基 因 组 计划 ”。 中 国 科 学 院 生 物 多 样 性 委员 会 成 立 , 开 创 了 生物 多 样 性 科学 在 中 国 的 研究 。 1994 年 ”中国 启动 “人 类 基因 组 计划 ”。 1995 年 1995 年 以 来 ,我 国 科 学 家 在 肴 椎 动物 起 源 和 早期 演化 方面 取得 突破 性 成 果 。 1996 年 傅 立 国 主编 的 《中 国 植物 红 皮 书 》 出 版 。 1998 年 ” 汪 松 任 主编 的 《中 国 濒 危 动物 红 皮 书 》 四 卷 陆续 出 版 。 1998 年 以 来 , 我 国 科学 家 在 动物 多 样 性 起 源 方面 取得 突破 性 发 现 。 中 国 科 学 院 组织 29 个 生态 系统 定位 站 建立 中 国生 态 系统 研究 网 络 , 成 为 全 球 和 生态、 资源、 环境 监测 和 研究 系 统 的 一 个 组 成 部 分 。 在 北京 召开 第 18 届 国 际 遗 传 学 大 会 。 复旦 大 学 赵 寿 元 当选 新 一 届 国 际 遗传 学 会 理事 长 。 1999 年 ” 我国 被 正式 接纳 加 入 国际 人 类 基因 组 研究 合作 计划 。 2000 年 《中 国 植物 志 》 编 写 完成 。 649 条 目 汉 语 拼 音 索 引 说 一 \ 本 索引 供 读者 按 条 目的 汉语 拼音 查 检 条 目 。 二 ,条 目标 题 按 第 一 字 的 汉语 拼音 字母 的 顺序 并 辅 以 汉字 笔画 ,起 笔 笔 形 顺序 排列 。 同 音 时 按 汉字 笔画 由 少 到 多 的 顺序 排列 ,笔画 数 相同 的 字 按 起 笔 形 一 ( 横 )、| ( 竖 )、 上 ( 撒 )、\( 点 外 乙 ( 折 , 包 括 」JL 等) 的 顺序 排列 。 第 一 字 相 同 的 , 按 第 二 字 , 余 类 推 。 人 瘤 基 因 及 相关 基因 国家 重点 实验 室 ………………… 安徽 省 扬子 鳄 繁殖 研究 中 心 pp 保护 大 熊猫 及 甚 栖 息 郝 征程 Ri 区 琶 于。 | 下 北京 猿人 第 一 个 头盖骨 的 发 现 .……… 和 7 北京 召开 第 19 届 国 际 昆虫 学 大 会 北平 研究 院 动物 学 研究 所 pp 北平 研究 院 生 理学 研究 所 pp 北平 研究 院 植物 学 研究 所 … 贝 类 学 … 苏 麻 委 的 中 种 驯 尼 aagigovi nso 病毒 基因 工程 国家 重点 实验 室 .………………… 《博物 学 会 杂志 》》0 《博物 学 杂志 贞 史 动 训 隐 611 625 266 254 631 641 318 509 591 592 2 字 测 3 543 109 522 612 181 639 “… 638 640 194 “9 部 分 生理 学 家 同 分 类 学 家 形态 学 家 的 论战 “… 480 650 明 淡水 生态 与 生物 技术 国家 重点 实验 室 ………… 611 蛋白 质 工程 … 本 .456 蛋白 质 工程 及 植物 基因 工程 国家 重点 实验 室 …… 中 613 “和 蛋白质 功能 基 团 的 化 学 修饰 与 其 生物 活性 间 的 定 量 关 系 2 ee we。 573 X 放生 全 几时 全 第 刷 寅 国际 章 仿 学 天 全 下 人 TO 十 淹 j 于 是 全 的 贡生 计生 东沙 名 综合 海洋 科学 考察 2 东亚 飞 蝗 生态 学 .生理 学 等 理论 研究 及 其 在 根治 蝗 钨 市 辣 商 下 是 : 雹 吉本 汪 ve 友 上 二 入 薄 点 区 全 动物 多 样 性 起 源 的 古生物 学 重大 发 现 ………… 329 了 机 | 2 鬼 5 可 本 9 动物 学 人 aasssessssssssososssossooossooosooooososooooosoeseoeo 《 动 和 学 大 娠 典 》 ee 564 《河北 外 类 下) 动物 园 ee 620 。 核 医学 国家 重点 实验 室 …eeee 618 | 汪汪 贡生 汪汪 攻关 55 也 “ 猴 运 动 皮层 内 肌肉 部 位 代表 性 ”99 568 国生 ooootvnnonrnwnonovnne 第 汶 有 胡 先 聘 的 4 植物 分 类 学 简 编 》 出 版 和 随后 的 批判 … 寒 武 纪 大 爆发 和 多 细胞 动物 构 型 方案 的 起 源 ……. 交 梧 于 程 国家 重 志 实验 宇 四 620 菠 药 培养 与 单 税 体育 种 ws 大 6 分 子 生 牺 学 国家 重点 实验 室 .……………………。 608 ”环境 污染 对 植物 影响 的 研究 ………… 0 223 细胞 吸水 的 热力 学 处 理 ”…………”…“ 汪 看 六 0 肌肉 及 肌肉 蛋白 质 pp 401 0 汪汪 注入 失 sseosoneeos 有 onomaisemaono 全 内 国 罗 0 打 格 库 Fasoeeoenrweewedindonaaaasieo 全 的 | ERi 全 党 esEoeavwnuew 者 夫 本 十 兰 椎 动物 学 oo 319 。《 兰 椎 动物 的 演化 》 68 雪人 类 学 pe 314 。 状 椎 动物 起 源 突破 性 的 化 石 发 现 pp 326 证 加 和 杨 汪 5 家 亿 交 办 过 记 尼 东 站 贡 贡 大 动 省 的 ”” 评 竹 动 邓 学 5 onoen 玫 雪 执 夫 区 杂 下 币 荆 十 植物 学 vs 340 计划 生育 生殖 生物 学 国家 重点 实验 室 … 617 因 氢 结 瘤 基因 的 结构 与 调控 .………………'…… 392 ”计划 生育 药 具 国家 重点 实验 室 ……………………… 615 人 证 训 的 攻 半 站 后 22222222 装点 器。 家 锡 外 膝 体 神经 元 回路 ………w…… 避 过 直 二 总 讽 罗 站 Wi 国家 “863? 高 技术 计划 生物 技术 领域 ,………… 504 人 5 条 储 外 形 的 大 异 woasmvagaasveeeaniiwaioaa 丁 本 媳 生 诺 基本 训 和 局 总 赣 上 二 驳 训 ovieninoa 击 二 全 有 国立 北平 研究 院 和 589 和 十 傣 座 与 外 类 尝 启 二 :本 时 写 入 攻 汪 个 区 政 淆 晤 而 《国立 北平 研究 院 植物 学 研究 所 丛刊 》………… 642 天 生 生物 调查 所 pp 585 国立 中 央 研 究 院 pp。 587 《 静 生 生物 调查 所 汇报 》 5。 641 蕨 类 植物 系统 学 ppp。 55 路 齿 动物 行为 学 研究 忆 p 伍 经 : 义 5aseoaso ea 开 委 林 复合 生态 系统 研究 :ae 全 农业 虫害 综合 治理 研究 国家 重点 实验 室 ……… 617 《4 科 党 》sassaeaseaswsasad mass ioseueeieeesee 689 农业 生物 技术 国家 重点 实验 室 .………….….…。…。613 昆 囊 病 猥 疆 下 章 志 三 有 天 申 关 基 机 放 二 台风 过 机 仙 生生 让 全 全 全 O 导 交 rs Way eve 人 人 人 《昆虫 与 植 病 》 5 643 “欧洲 蕨 根 状 蔡 组 织 的 起 源 与 发 育 ” .0 563 奈 天 家 Dance 二 采用 内 诱 时 丰 绿 何人 用 斐 文 中 李 放 裤 :m 这 六 乏 由 Pass he 旺 亲 二 媳 晴 学 ,on 李 森 科 主 义 对 中 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公约 》 及 中 国 的 履约 行动 …… 和 0 和 物 防 治国 家 重点 实验 室 .pp 下 本 本 了 生 二 族人 机 本 生物 膜 与 膜 生物 工程 国家 重点 实验 室 …………… es 人 厌 瘟 学 期 刊 (1949 年 后 ) 且 二 生物 学 学 科 规 划 (1963 一 1972) .ee 认 物 自然 发 生 说 的 公开 辩论 .pp 下 设 站 全 和 二 ET 的 9 实验 血液 学 国家 重点 实验 室 视 网 戎 企 让 共通 司 调 所 .ee 首次 颁发 中 国 科学 院 自然 科学 奖 ( 生 物 学 5 项 ) … 495 兽医 生物 技术 国家 重点 实验 室 .ee 上 把 本 必 导 科 史 站 办 BSP sooneooroerroasaansacoao 未 区 列 医 珊 十 写 瑟 0 遇 和 ee 四 0 有 本 3 天 然 药 物 及 仿生 药物 国家 重点 实验 室 …………… 607 197 209 610 510 616 375 434 412 612 *。。 405 431 644 496 481 112 615 426 612 234 566 36 40 四 川 忠 龙 自然 保护 区 .ee 酸雨 对 生态 系统 的 影响 .ee 624 7 51 551 528 544 403 609 “541 WV 外 源 DNA( 基 因 ) 直 接 导 和 人 田间 作物 的 分 子 育 种 … 二 生生 Mooreegeeewere 二 下 履 1 区 二 村 囊 和 二 二 大 及 杭 此 Raereeerr 二 老家 人 we 微 三 响 冲 是 eeseppeseieeeroeaieel arpeeeeeae 微生物 资源 前 期 开发 国家 重点 实验 室 …… 文昌 鱼 卵 早期 发 育 实验 研究 .pe ee 污染 对 水 生生 物 的 影响 研究 .pp 无 交 棋 动量 攻 汪汪 屋 epooeooaaseonoinnonaaaa 呈 藉 瑟 as 伍 献 文 ……。 武 过 下 下 然 保 撤 区 peeoeeaesaoeiere 癌 同和 王 站 让 叉 西沙 群岛 综合 海洋 科学 考察 .ee 西 下 版 绩 首 然 保 抗 区 ooorrsrsao 二 二 SI 引 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594 606 596 598 597 602 ws 488 中 国 科学 院 发 育 生物 学 研究 所 .pe 中 国 科 学 院 动物 研究 所 .se 中 国 科 学 院 西双版纳 热带 植物 园 .…….….… 中 国 科 学 院 西北 高 原生 物 研究 所 .…….…. 中 国 科 学 院 成 都 生物 研究 所 .pe 中 国 科 学 院 武 汉 病 毒 研究 所 .pe 中 国 科 学 院 武 汉 植 物 研究 所 pe 中 国 科学 院 昆 明 动 物 研究 所 ppp 中 国 科学 院 昆明 植物 研究 所 ep 中 国 科学 院 国家 基因 研究 中 心 .ee 申 国 科学 院 植物 研究 所 着 过 汪汪 中 国 科 学 院 遗 传 研究 所 汪汪 和 于 下 中 国 科学 院 微生物 研究 所 .pe 中 国 重要 经 济 鱼 类 的 养殖 与 驯化 .… 申 国 神经 科学 学 会 ,半生 “50 中 国 海洋 湖沼 学 会 oo 全 全 全 站 本 全 和 全 个 中 国 植物 生理 学 会 ons 全 全 人 《中 国 植物 志 》 编 写 党 成 关 让 申 国 植物 志 编 辑 委员 会 nn 全 人生 汪汪 《昌国 植物 花粉 形态 》 nonaeninees 和 全 全 站 4g 纪 国 植 物 图 谐 》roresnesee nso ee 和 下 生生 让 国 荐 和 电 学 给 assanne 4 电 国 种 肠 学 会 汇报 思 saa 荆 生生 竺 和 《 惠 国 植物 学 笋 志 eneiaeoaninsnsi 2 和 和 四 国 逢 被 研 容 击 国 芝 劝 生 赤 学 三 沼 ,eaeee 十 交 全 生 本 本 本 本 下 玖 有 和 有 国人 徐 下 疡 闪闪 on 中 国 微生物 菌 种 保藏 管理 委员 会 ee 中 国 蕨 类 植物 的 科 属 系统 和 历史 来 源 ee 《中 国 蕨 类 植物 移 子 有 形态》 中 国 蚤 类 研究 .…………. 605 596 604 605 601 598 599 599 603 602 616 595 ”606 600 295 636 576 633 37 634 259 570 520 495 571 621 562 632 644 643 579 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室 .……… … 495 “ 活 细 胞 吸水 的 热力 学 处 理 ? .pp 567 414 534 618 45 129 we … 485 613 451 "1]194 521 368 关 椎 动物 比较 解剖 学 pe 状 椎 动物 起 源 突破 性 的 化 石 发 现 .pp 胰岛 素 晶体 结构 研究 , 生 1 部 分 生理 学 家 同 分 类 学 家 、 形 态 学 家 的 论战 … 家 鱼 人 工 繁 殖 oo oo oos boss sos sosoosooooosoosoossos 淡水 生态 与 生物 技术 国家 重点 实验 室 …………. 畦 证 请 息 营 届 汪汪 的 研 问 宝宝 人 兽医 生物 技术 国家 重点 实验 室 .…… PP 蛋白 质 工 程 … 蛋白 质 工 程 及 植物 基因 工程 国家 重点 实验 室 ww 0 “蛋白质 功 能 基 团 的 化 学 修饰 与 其 生物 活性 间 的 定 亡 | 1 加 573 563 640 639 661 捧 行 程 接受 .此 态 扎 村 训 位 人 上册 本 现 耸 学 率先 学 高 荔 轴 记忆 该 沪 二 Wakegg9 植物 分 子 遗 传 国家 重点 实验 室 …… 609 植物 分 类 学 与 植物 系统 学 ee 29 模 关 束 林学 Reason 站 厅 奉 理 吕 ww 植物 生殖 器 官 的 体外 直接 分 化 pp 27 省 而 攻 刘 诗 瑚 且 人 且 利于 要 和 有 弛 one 66 植物 形态 学 与 植物 解剖 学 “pp 22 本 晰 的 峰 速 乱 苦 六 克 oooonnaioaaeaedne 村 晰 前 溃 应 人 粕 法 六 王 旋 演 交 天 seaesaweeeneerevg 用 语 oeoriare5aaseocpeeoal 植物 细胞 工程 .… 区 | 植物 细胞 与 染色 体 工程 国家 重点 实验 室 ……… 619 植物 细胞 核 穿 壁 及 细胞 核 更 新 现象 ……'……… 366 植物 细胞 脱 分 化 状态 下 的 细胞 分 裂 ………… 372 电大 有 Sewaaaearsweaaawwawesa5 | 植物 原生 质 体 … 人 ea 植物 病虫害 生物 学 国家 重点 实验 室 ……………。 615 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20th Century 647 4 Dictionary oF Botazy pp 561 4 Dictzozazy o 太 Zoology pp 564 A New system of Pedizicxlarig pe 568 4 Synrotsis o 太 the 4ozjaxzaa oj Chzzaa ……… 和 581 A Vagus-post-Pituitary Reflex ………………… 565 天 和: Acarology 0 132 Accomplishment of Compiling FLoxra o 太 CRzzaa …… 1 520 Action Plan for Biodiversity Conservation in China .249 Acupuncture Analgesia pp 422 An Argument between Some Physiologists and Taxonomists ,Morphologists 0 480 An Argument on Abiogenesis of Organisms Animal Cell Engineering pe。 459 Animal Ecology pe。 231 zzzztal Rezbort o Mazzze Biological 4ssociatzoz OF Go Anther Culture and Haploid Breeding ……………” 466 Artificial Propagation of Domesticated Fishes ……, Bei Shizhang,1903 一 人 Bing Zhi,1886 一 1965 pp 522 Biochemistry and Molecular Biology 375 人 Biological Departments of Chinese Universities Biological Periodicals after 1949 pp 6044 Biophysics ee 405 Biotechnology 0 434 Bio-Technology Field ,State“863”High Technology Project of China “…… 和 0 504 Botanical Gardenin China oooaoo0o000o0001621 Botany ee Breakthrough Fossil Discovery of the Origin of | 全 证 Bryology ee 51 Bzlletzza o 太 e Chzzazese Botazzzcal Socztety pp 644 Bz1letizzz o the Fan Memaozrial Tastittute or Biology "641 Cai Qiao ,1897 一 1990 oa 531 Cambrian 下 xplosion and the Origins of Animal Body 1 本 于 Cao Tianqin ,1920 一 1995 pp 558 663 Caialogas Jzsectorzuma Sinenasizmz ee 565 区 古人 0 Changbai Mountain Research Station of Forest Ecosystemn 624 Chen Huanyong ,1890 一 1971 pp 523 Chen Shixiang ,1905 一 1988 .ee ee ee 545 二 二 ZE Chengdu Institute of Biology,CAS “…………… 601 China Culture Collections Committee of Microbial “下 026 G 症 测量 交感 人 058 China Red Data Book of Endangered Animals …… China%S Biodiversity:A Country Study Chinese Association for Laboratory Animal Sciences Chinese Biological Periodicals before 1949 …… 637 Chinese Ecosystem Research Network ,CERN iso5 扩 Cjizizzese Jox7z7zal oF 瓦 zzperi712e71t00 Bio1ogy 644 Chinese Siphonaptera Research “……………… 150 Chinese Society of Biochemistry and Molecular Biology 635 Chinese Society of Biophysics ……… 和 0 636 Chinese Society of Biotechnology 636 Chinese Society of Botany py。 632 Chinese Society of Cell Biology “………… 和 0 635 Chinese Society of Ecology pp 634 Chinese Society of Entomology 0 633 Chinese Society of Genetics PP 634 Chinese Society of Microbiology …… 和 9 634 Chinese Society of Neuroscience 0 636 Chinese Society of Oceanology and Limnology 633 Chinese Society of Paleobiology ………… 和 631 Chinese Society of Physiology ……… 和 0 631 Chinese Society of Plant Physiology …………… 634 Chinese Society of Zoology pp 632 Cjizese Tailless 4zzz 图 ji2iax1g 0 571 人 0 664 Cloning and 下 xpression of HBV Genome …… 399 Cloning of Mammalian Animal …………………。, 451 Comparative Anatomy of Vertebrates ,…………… 122 Comprehensive Scientific 下 xpedition on the Qinghai 一 Xizang (Tibetan) Plateau ………………… 498 Comprehensive Survey on Biological Resources of Tropical and Subtropical Areas …………… 485 Conservation Biology ppp 254 Conservation engineering of Panda and its habitat Conservation of Rare and Endangered Animals … Cozpt7zpz 砌 oz25 万 ozz 太 e 7T1zstittte o 太 Botazy, National 4cacdemay oF Peijpizg 0 642 Convoking of Qingdao Genetics Symposium …… C7yzptoga772t0 OF CJz720 人 576 人 345 Cytology and Cell Biology D Dail Fanglan,1893 一 1973 eeeweeeeeseessseseesees sss 524 Deng Shuqun ,1902 一 1970 ee。 540 Department of Biology,Eastern-south University Department of Life Science ,Natural Science 下 Developmental Biology pp 89 Dinghu Mountain Nature Reserve 0 623 Discovery of Metasegxoza glLyzptostropozCes 36 Discovery of the Action Sites of Morphine Analgesia Pr Ecology 97 Ecology and the Development of Integrated Agriculture 0 209 开 cozozazc Bi7ds Fazxjza of CHzza we 575 下 cozozazzc 7zasect 下 az7aa Oo 太 CHz2Qa 570 玖 cozozzazc Mazz71a2015 玉 azzaa or Cjzzza 574 人 7 Editorial Committee of Cryptogamia of China ……* Editorial Committee of Fauna of China ………… 496 Editorial Committee of Flora of China Effect of Acid Rain on 下 cosystems ……… 和 0 217 歼 1azpjxras daviadiazts Nature Reserve Embryonic Induction pp 104 Entomology ee 142 ztomao1ogy 中 Phytopatho1ogy ppp 643 Enzyme Engineering pp 437 玖 7O152o2jo 大 声 a Zexzrtiep121e oo 569 尼 oolztionisza azacd Tazozozay 9 577 下 xperimental Studies on the Early Development of Amphioxus 下 ggS pp 101 正 x-situ Conservation of Endangered Species “……… oooooooooooooooooooiooooiooiooooooooooiooooooooioooioo 004 羡 5 Feng Depei,1907 一 1995 pp 547 请 EEESEESNNEECEESREEE Fora of Chzza Cocompiled by Chinese and American xperts pe。 508 Founding of Editorial Committee of the Animal 6 Founding of the Department of Biology of the Chinese Academy of Sciences 9 488 Freshwater Biology esweeseeseesseesessesseesssses sse 280 G Gao Shangyin ,1909 一 1989 weweeeesesesseosessseesey 551 Gene Bank and Cell Bank seweeweweweowsoeswossssssssoe 629 Genetilc Englineering sseessessesessssssesesseesess ses 442 Genetics 证 185 Helminthology 134 Hemopoietic Stem Cell pp 368 Herpetology pe 161 Histochemistry ee 87 Histology 2 Hou Xueyu,1912 一 1991 pe 554 Hu Jingfu,1896 一 1972 528 了 Xi 1894EE9G8haaers riteaonnrooaD525 Huanan Institute of Botany,CAS PP 598 Human Genome Project of China ……………… 518 IGhthyology ee 160 50025 辣 0072 SCB70711eopnese soon 02 Tcozog7a 力 hza Cozr71a20 力 挛 yto7rW7I2 91727CO7U12 576 IGBP in China TZLzustirateag Mazztal or Cjhzzzese T7ees ai SPrD5S … Implementing Actions on Comzvezztioz oz zo1ogzcaL Dipersity in China pp 510 Impulse Conductivity of Epidermal Cells of Cynops “105 Ja vitro Direct Differentiation of Reproductive Organs in Plant pp 27 J7za vitro Divisions of Dedifferentiating Cells in Plant HTH 2 1 和 Tzrsects of TABeE ee。 580 Institute of Biology,Chinese Western Academy of SeiaiheeegasaeneininosaiogSGEooo6SOeewe 5 Institute'of BiophysicsyCAS 002 Institute of Botany ,Academia Sinica …………… 592 Institute of Botany,CAS pe 595 Institute of Botany,National Academy of Peiping SU 665 Institute of Developmental Biology,CAS ……… 605 JInstitute of Genetics ,CAS PP 606 Institute of Hydrobiology,CAS ………… 和 0 597 Institute of Medicine (Preparatory Office ) , Academia Sinlica eseeweoeeoesessossesoeooyososos sos 593 Institute of Microbiology,CAS mm 600 Institute of Physiology,National Academy of Peiping ep 592 Institute of Psychology,Academia Sinica ……… 589 JInstitute of Psychology,CAS 0 598 Institute of Zoology,Academia Sinica Institute of Zoology,CAS pe 596 Institute of Zoology ,National Academy of Peiping 98 19th International Entomology Symposium Held in Beijing ee 509 18th International Genetics Congress ………… 519 Introduction and Domestication of 已 jzrosazzazza zzcz72 ee 109 Invertebrate Zoology sseeseessessssssseesssssessss ses 124 Jozraal of Nataral Bistory 639 Joz77tal of Natau7aQal Scie1tce pp 638 玉 Karyotype Evolution in Mammals …… 和 ee 194 Kunming Institute of Botany,CAS ………… 和 602 Kunming Institute of Zoology,CAS ……………… 603 工 Le Tianyuy1900 一 1984 pp 537 Li Jitong,1897 一 1961 pp 530 Li Ruqiy,1895 一 1991 pe 526 Lichenology ee 49 Lin Kesheng ,1897 一 1969 pp 531 Liu Chengzhaoy,1900 一 1976 pe ee 538 666 Liu Sizhli,1904 一 1983 ee ooesos 545 Luo Zongluo ,1898 一 1978 33 M Ma Shijun ,1915 一 1991 po。 556 Ma Wenzhao ,1886 一 1965 ………… ee 522 MalacelogyyConehalogy -monai 二 Man and the Biosphere Programme of China ……*。 9 2 Marine Biological Association of China Marine Biology pe Marine Comprehensive Scientific 下 xpedition to the Dongsha Islands pe 82 Marine Comprehensive Scientific 下 xpedition to the analhidele wo 和 5 光 坟 0 Marine Comprehensive Scientific 下 xpedition to the 广 ishbasJslaiidS Eeeaespwaeaae Marine Comprehensive Scientific 下 xpedition to the Zhongsha Islands 9 Medical and Agricultural Micro-Ecology ……… 232 Microbiology pe 173 Molecular Breeding of Exogenous DNA (Gene) Transferring Directly to the Field Crops …… Molecular Systematics of Plant …………, Mozog7azpjpiza Oedogozzales 9z721cCae 0 579 Ahozog7azpjiza 尺 hozpaloceroru71t ,9172E72312112 581 Mosaic Dominance in the Inheritance of Color Patterns in the Lady-Bird Beetle ,如 azmazoztza CAzy1iClis 人 Multiple Pathway of Respiratory Metabolism …… 9 所 Muscle and Muscle Proteins …………… 0 401 Museum of Freshwater Fishes ……… 和 621 Mycology ssesessesseseeseeosesseeeesseseoeoeosossosses sse 45 N National Academy of Peiping “9 589 National Center for Gene Research ,CAS 616 National Programme of Nature Conservation in 国语 Natural Gynogenesis of Silver Crucian Carp (CarassiuS QU17QtUS Bi1De110) pp 07 Natural History Museum of Academia Sinica …… asssssssssssssssssssssesosososssssssoessssseeessses ss 588 Natural Science Association of China ………… 630 区 证 二 2 Nature Reserves and 下 cosystem Research Stations Neurobiology 414 Neuronal Circuitry of Lateral Geniculate Nucleus of 关 汪 国 省 人 0 Neurophysiological Basis of Acupuncture Analgesia 0 578 Niu Jingyi,1920 一 1995 ee 560 Nuclear Transplantation [人 358 O Observation Station for Conservation of Vipzponza 1Nzizpzpoz in Shanxi Province 0 629 On Natural Classification of the Family Polypodiaceae .pp 566 Oocyte Maturation ,Fertilization and Artificial Parthenogenesis py, 95 Origin and Development of Tissues in Rhizome of Pieris agai1i7Q 5563 Ornithology pe 163 Ozxtlzzae oj ozg Range Paz oz 雪 e Develozpzazezt o 太 cie7zce az Techzology (1956 一 1967)Section of Biology 489 Paleoanthropology 和 314 Paleobotany 0 340 Paleontology ep 309 Pei Wenzhong ,1904 一 1982 pp 544 PepRz7ag Natural 已 zstory BULLetz72 641 Peking Society of Natural History …………… 631 Photosynthesis ve。 19 Phycology,Algology pp 43 Physiology ee 6 Rn ONBiologykl9g63 一 19722 人 9 光 没 5 21496 Plant Cell Engineerin 区 soonoasensosoooooso 464 Plant Chromosome Engineering 0 471 Plant Developmental Physiology “0 16 Plant 下 cology 0 202 Plant Embryology pp 25 Plant Geography 66 Plant Irritability ee ee 9 Plant Micropropagation ppp 9 473 Plant Morphology and Plant Anatomy ………… 22 Plant Physiology ee 6 Plant Protoplast ee 469 可 有 Plant Taxonomy and Plant Systematics Po11ez FIora or C122 5571 Primatology 68 Production of Vitamin C by Two Steps 下 Progress of Human Genome Research in China 5 Protein Engineering pp 456 Protozoology sseeeseseeeesesseseeseessssessesseess sw 129 Q Qian Chongshu,1883 一 1965 9 521 Qin Renchang ,1898 一 1986 pp 534 Quantitative Relation between Chemical Modifica- tion of Protein Side Chain Functional Groups and Its Inactivation 有 573 六 .Qia2hi5ig00 志 江 998hi wannanpai 放 OER589 Reproductive and Research Center of Chinese 667 Alligator in Anhui Province ………………… 625 SSEieyaceE-ooooooooopoiooooooooooooooooooeooooooooooooeoeosios 639 Science Society of China pp 630 Scientific Survey and Biological Science in Xinjiang 9 Shanghai Institute of Biochemistry,CAS ……… 600 Shanghai Institute of Brain ,CAS “……………… 606 Shanghai Institute of Cell Biology,CAS 和 … 597 Shanghai Institute of Entomology,CAS ……… 604 Shanghali Institute of Materia Medica,CAS ……… 594 Shanghai Institute of Physiology,CAS ………… 594 Shanghai Institute of Plant Physiology,CAS …… “3 Shanghai Research Center of Bioengineering,CAS ”607 Si Xingjian ,1901 一 1964 pp ee 540 0 pore Morpjhology o Chzzzese Pieridobpjhytes … 577 State Key Lab of Agricultural Biotechnology …… State Key Lab of Biochemistry Engineering … 619 State Key Lab of Biocontrol ……… 和 0 616 State Key Lab of Biomacromolecule “…………… 610 State Key Lab of Biomembrane and Membrane Biotechnology pp 612 State 人 Key Lab of Cancer Gene and Related Gene 时 61 State Key Lab of Contraceptives and Devices 下 State Key Lab of Crop Genetic Improvement ……… State Key Lab of Drought Agriculture Ecology … State Key Lab of 下 xperimental Hematology “……… 668 State 玫 ey Lab of Fermentation Engineering State Key Lab of Freshwater Ecology and Biotechnology pp 6]11 State 玉 ey Lab of Genetic Engineering State Key Lab of Life Science 0 607 State Key Lab of Medical Genetics ………… 614 State Key Lab of Medical Molecular Biology ,…… 616 State Key Lab of Medical Neurobiology ………… 618 State Key Lab of Medicobiotechnology ………… 618 State Key Lab of Microbial Resources 619 State Key Lab of Molecular Biology …… 和 608 State Key Lab of Molecular Oncology 610 State Key Lab of Natural Medicine and Bionic NiadiaimeniaaaenaeoaonaaaEeaan State Key Lab of New Medicine Research ……, 614 State Key Lab of Nuclear Medicine 9 618 State Key Lab of Plant Cell and Chromosome Engineering pe 619 State Key Lab of Plant Molecular Genetics … 609 State Key Lab of Plant Pest Biology …………… 0615 State 人 Key Lab of Protein Engineering and Plant Genetic Engineering pp 613 State Key Lab of Reproductive Biology ………… 617 State 民 ey Lab of Research on Integrated Pest Gonmtrolrr vinuiwooeansninee 吕 onaiaasveae 和 风 0 和 7 State Key Lab of Tropical Crops Biotechnology … State Key Lab of Veterinary Biotechnology … 612 State Key Lab of Virus Genetic Engineering Structure and Function of Enzymes 0 396 Structure and Regulation of Nod Genes in Nitrogen- 下 Studies on Agroforestry 下 cosystem ……… 和 和 228 Studies on Aquatic 下 cosystem of China ………… 288 Studies on Aquatics and Domestication of Major Economic Fishes in China ………… 5 295 Studies on Behavior of Rodents ee, 243 Studies on Biodiversity Information System in China seeesesssesseeseesseseeseesessseseosssssessosses sse ss 275 四 Studies on Coral and Coral Reef in China ……* 302 Studies on Crystal Structure of Insulin ……… 385 Studies on Ecology,Physiology,etc. of Oriental Migratory Locust and the Significance in 匡 limination of Locust Plague ………… 239 Studies on 下 cosystem Diversity in China “,…… 27 下 Studies on Floristics in China 0 37 Studies on Genetic Diversity in China …………… 272 Studies on Ichthyopathology in China ………'…,291 Studies on Lac Insect (ZLacczifer /acca)and Lac Studies on Landscape 下 cology in China ………… 254 Studies on Mangroves of China 0 306 Studies on Marine Biodiversity “276 Studies on Plant Indicator “…… 0 220 Studies on Population Ecology of Rodents …… 234 Studies on Qinghaosu pp 62 Studies on Reproductive Biology ………………… 112 Studies on Restoration Ecology in China “………: 247 Studies on Species Diversity in China ………………, 269 Studies on Terrestrial 下 cosystem in China ……, 244 Studies on the Effect of Environment Pollution on Plants seessswesssssessoswosesssssossooesosysss sos sss Po Studies on the Effect of Global Climatic Change on Natural Ecosystem pp 214 Studies on the Effect of Pollution on Aquatic Creature soseeeessesseeeosssosossosessssesoos ses sos 285 Studies on the Hibernation and Migration of Oriental Army Worm pe。 241 Studies on Vegetation Chemogeography ………… 226 Studies on Vegetation of China ………… 和 和 211 Studies on Zoogeography of China …………………… 236 Study of History of Biology in China ……………, 476 Study on Denaturation of Proteins …………… 563 Sa11yGtSE112Q 和 642 Synthesis of Insulia pop 381 Systematic Mammalogy eseeweessessesseesesessoee 166 Systematics of Protura 人 146 Systematics of Pteridophyte “0 55 工 Tan Jiazhen ,1909~~- | Tang Feifan,1897 一 1958 pe 528 Tang Peisong,1903 一 2001 pp 544 人 Je oazaio 大 Te 580 The Biological Laboratory of the Chinese Society The Birds o 瓦 ebpei Provijzce 9 565 THRe Bracpyu7ra Cyustiacea oF Nozt 太 Cjzza -5 The Chinese Fern Families and Genera Systematic Arrangement and Historical Origin TPe Cjzzzeye Jox77zal oo 己 Rysiology …… 和 9 641 The Chinese Rice Genome Project ……………… 509 TAPe Cozatzripzutzozs ozoz 如 e Biologzcal Zaporatory o 矿 Sciezzce Society OF CHzjzaa “640 THe Cyp7z7izQ FizSjes Oo 太 CHz2Q ,…………… 5 575 The Discovery of the First Skull-cap of Peking Man SS The Fan Memorial Institute of Biology ………… 585 The First Medalling for Natural Science Award of Chinese Academy of Sciences(5 Awards in Biology) pe 495 The Immediate Effect of Change of Light on the Rate of Photosynthesis pe 563 THhe Joxrzal o 太 太 e Botazzzcal Society o 太 Chzzaa ”643 The Magazzze o 丰 Nataural 瑟 istory 640 The Max-Planck Guest Laboratory of Shanghai Institute {for Biological Sclences ,Chinese Academy of Sciences ppp。 626 The Origins of Animal Diversity as videnced by Fossil Findings pp 329 The Phenomenon of Intercellular Migration of Plant Cell Nuclei and Cell Nucleus Renewal … 366 The Publication 4 Short Coxrse oz 已 /azat TaQzozzozazy Written by Xian Su Hu and the Criticism of an 669 和 The Shook of Genetics by Lysenkoism in China … ”484 The Theory of Evolution pe。 192 The Transmission and Modulation of Retinal Signals ”426 Thermodynamic Formation of the Water Relations in an Isolated Living Cell] …… 和 567 Tong Dizhou,1902 一 1979 pe 541 Topographical Representation of Muscles in Motor Goptemiof'Monleys, coresarsoosresoeseosoeoe 568 Total Synthesis of Yeast Alanine Transfer RiDSnGelaie Ad AS waiaevsaswn .369 Transgenic Crop 448 Transgenic Fish ee 453 ROSS AS 和 SaSc eu AN V Variation on 正 xternal Characters of Carasszizs 后 Tegetation or CHRazaa 5 579 Vertebrate Paleontology pp 319 Vertebrate Zoology pp 156 Virology 0 181 Wang Debao,1918 一 人 Wang Jiaji,1898 一 1976 pp 532 Wang Yinglai,1907 一 2001 pe 549 Western-north Institute of Plateau Biology,CAS ”605 670 Wolong Nature Reserve in Sichuan Province “。…… Vi Xianweny1900~-1985 .aserzdsoaewee Wu Zhengyi,1916 一 re ina Wuhan Institute of Botany,CAS 599 Wuhan Institute of Virology,CAS …………… 和 599 Wuyli Mountain Nature Reserve Po 625 入 Xishuangbanna Nature Reserve pp 623 Xishuangbanna Tropical Botanical Garden ,CAS ”604 Y Yang Zhongjian ,1897 一 1979 ee 529 Yin Hongzhang,,1908 一 1992 -me 550 也 Zeng Chengkui,1909 一 人 Zhang Jingyue,1895 一 1975 ee 527 Zhang Xiangtong,1907 一 oo Zhang Xijun,1899 一 1988 .pe 535 Zheng Zuoxin ,1906 一 1998 pooooee% 546 Zhu Xi,1900 一 1962 pe 536 Zhuang Xiaohbhui,1913 一 1995 _ _。…。=wesseeasssq5e 555 TOO ooooooooesoooooooooooosooooooooooovsooooooooeoososo 620 Zoology 668 Zootaxonomny peeeeeeeeeeeeeee 1]15 Zou Chenglu,1923 一 ooooeooeoeocooososoossess 560 wa re 并 paogee 的 全 4 的 信守 ee We bu 『 网 情 站 , 原 网 saieen 厅 和 5 二 二 人 人 1 和 Are 广 ee 00 本 和 Cs 1 询 o 和 本 有 E 二 牛 必用 从 人 mr 呈 we 人 YA 昌 可 所 了 7 0 天 吐 和 蒜 辣 华 站 2 下 3 人 ny 人 他 人 有 三 Ag6 全 人 和 竹 俐 , 卫 @ 只 会 二 有 省 入 中 | 学 本 和 全 和 3 人 和 全 t 全 《 是 昌 7 加 她 只 生 ULIUITTII WA 58 072 so003803 807 学 者 全 | 信者 诈 名 | 贷 出 日 期 | 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