施立明
施立明，1939年12月18日生。遺傳學家。中國科學院院士[1]。浙江樂清人。1964年畢業於復旦大學生物系。中國科學院昆明動物研究所研究員、所長[2]。1991年當選為中國科學院院士。1994年5月病逝。
| 施立明 | |
|---|---|
|
中國科學院院士 | |
| 出生 |
1939年12月18日 浙江省樂清縣 |
| 逝世 | 1994年5月 |
| 國籍 | 中國 |
| 職業 | 動物研究工作者 |
目錄
個人簡介
施立明，浙江樂清人，中國傑出的遺傳學家[3]，中國科學院院士。1959年從溫州中學畢業。1991年當選為中國科學院院士。1994年5月因患癌症去世，年僅55歲。施立明畢生致力於真核細胞染色體結構與功能、細胞分類學和核型進化、減數分裂的細胞遺傳學、遺傳毒理學和輻射細胞遺傳學研究，並建立了第一個野生動物細胞庫。施立明院士通過赤麂、小麂及其雜種的比較細胞遺傳學分析，提出串聯易位和羅伯遜融合是麂屬核型進化的主要機制;論證了赤麂、小麂核型的同源關係;在中國特有動物的染色體進化和分子進化方面，包括麂屬一新種的發現，都取得了一些具有先進水平的成果，在遺傳毒理學、減數分裂特別是聯會複合體的研究也多有建樹和創新;結合生物多樣性研究，從遺傳多樣性和遺傳資源保護的角度，組織建立了具有我國資源特色的野生動物細胞庫[4]。
幾大時代細分
家庭
一.家庭、身世和學生時代
1939年12月18日，施立明誕生於浙江省樂清縣一個普通小職員家庭。家裡有父親、母親、他和三個妹妹。父親是當地的一個小職員，靠着微薄的工資，維持着基本溫飽的生活。
樂清縣背靠雁盪山，面臨東海之濱。依山傍水，繁華而不失清幽。那裡離浙南都市溫州很近，是我國東南沿海著名的甌越文化發源地。自古以來，獨特的甌越文化和巍峨雁盪山便哺育了許多英雄豪傑、商賈政要和文人騷客，素稱東南沿海"人傑地靈"的處所。
作為小職員的父親，在濃濃的甌越文化薰陶下，雖然經濟不甚寬裕，但也十分重視孩子們的教育。對唯一的兒子，且又是長子的施，自是着力培養。1946年，施立明進了小學。沉靜的性格、深思的習慣、好學的精神使他保持着名列前茅的成績。初小畢業，考上了著名的溫州一中。這所學校原為朱自清、蘇步青等學者所創辦，是當時極負盛名的省立重點中學。
童年
或許是雁盪山的青山秀水哺育了童年，或是浩瀚的大海啟迪了童年的遐思，少年的施似乎對生物學情有獨鍾。他對生物標本的採集和製作深有興趣而又十分認真，不時還有一些"怪異"的想法或"驚人"的見地。故此，同學們都戲稱他為"小達爾文"。
施對自己的童年，少年時代極少談及。1992年春節，他出人意料地接受了中國科學報駐昆記者趙書慶的採訪。在他小小的家居客廳中，他侃侃追述了那一段鮮為人知而又令其刻骨銘心的幼年時代。"浙江是1938年淪陷的，我1939年底出生。那時已處在日本帝國主義統治之下，軍事管制、經濟侵略、奴化宣傳處處可見。作為小職員的家庭，經濟生活差還勉強，最難忍受的是民族壓迫，那真是不堪回首的年代啊……"正是這種童年的際遇，促其覺悟，促其勤奮，也養成了沉默深思、寡言少語的性格特徵。苦難砥礪意志，苦難造就了信念。在採訪中，記者首次聽到了施從內心迸發出的鏗鏘心聲:祖國的前途命運與中華民族每一個人的前途命運是緊密連在一起，沒有國家的強盛，中華民族在國際上就沒有地位，還有什麼個人前途可言呢!據記者回憶，平日少有激動的施，談到這裡也神情激昂，兩眶潤濕而不能自已了。言者和聽者在瞬間沉默中共同感悟心靈的溝通。
學生時代
接着，他追憶自己選擇專業的經過:那是中學時代，他對生物課格外興趣，遺傳學方面的知識更有誘惑力。老師在介紹遺傳學的諸多科技新發現時，竟然全是外國人，唯獨沒有中國人。施開始是不得其解，從而暗下決心，長大了一定要做遺傳學工作，為中國人爭一口氣。"吾十五有志於學"，孔子總結中國悠久歷史，對有所作為的仁人志士少年立志作了如上概括。施和歷史上許多先知先覺人物頗為相似，從小立志，終生不改，此亦非出於偶然。
大學時代
1959年夏，施立明以優異的成績考取了以遺傳學著稱的上海復旦大學。
五十年代末至六十年代初，對中國人而言，不啻是個天災人禍的困難時期。然而，對中國遺傳學界來說，卻遇到了"楊柳春風萬千條"的蓬勃春天。
是時，隨着斯大林的逝世，蘇聯思想界、學術界的解凍，長期統治遺傳學界的米丘林棗李森科主義被動搖了。中國也重新審視學習蘇聯經驗。1956年中央相繼召開知識分子問題會議和青島遺傳學座談會，正式提出了"百花齊放，百家爭鳴"的科學文化工作基本方針。中國的摩爾根學派歷經長期禁固後在青島會議上得以平反、"脫帽"。1956年成為中國遺傳學史上的重要轉折點。1958年，我國著名的遺傳學家談家楨教授率先在復旦大學生物系恢復講授經典遺傳學、招收專業大學生和研究生。他和劉祖洞先生一起，積極備課、重執教棒。
施立明為有幸進入這所號稱中國摩爾根遺傳學派據點的大學而慶喜。據劉祖洞回憶，復旦大學遺傳學專業恢復的初期，對學生的挑選很嚴格，都是從各專業中選拔的一些尖子組成。施因品學兼優而入選。
五年的大學生活，施立明如饑似渴地追求新的知識，他在學完生物系的各門基礎課之後，又相繼學完了十二門遺傳學專業課，其中有關摩爾根學說的十門，米丘林學說的兩門。施以濃厚的興趣學完了這些專業課和基礎課，為其日後的科研工作穩穩地紮下了基礎。復旦大學豐富的藏書和完善的實驗條件也使施獲益匪淺。據劉祖洞回憶，施立明在大學期間對動物細胞遺傳學深感興趣，在餘暇之間，常常一個人到實驗室做染色體標本。他還對若干種動物的染色體進行過比較分析。復旦大學濃郁的學風和重視資料、掌握動態、注重實驗、嚴格操作的傳統對施的濡沫相染，對其科研作風、研究方法的形成起了很大作用，為施立明日後在科海的揚帆遠征指明了航向。
工作
歷史的巧合在此重演。施入復旦之際，正是其師長談家楨教授開始從事獼猴輻射遺傳學研究之時，而此項工作又與昆明動物研究所的初期工作以及施立明畢業後的去向有着千絲萬縷的聯繫。據1959年中蘇科學技術交流協議，前蘇科學院西伯利亞分院的生物物理所與中國科學院生物物理所合作研究獼猴輻射遺傳效應。談家楨受生物物理所所長貝時璋邀請赴京合作研究。他們使用的基地正好是遠在千里之外的昆明花紅洞獼猴工作站。據說談先生曾於1959年到過花紅洞，1963年又派出張忠恕等科技骨幹與昆明動物所合作。1964年施立明從復旦大學畢業並分配到昆明動物研究所。有人說，施到雲南是主動要求到邊疆地區尋求發展。其實，六十年代初，大學生的畢業分配是嚴格遵循"國家需要"原則的"服從分配"，幾乎無個人選擇餘地。但，輻射遺傳合作研究這一內在的聯繫將復旦大學遺傳專業畢業生施立明分配到"工作需要"的昆明動物所，應該說是順理成章的事情了。
嶄露頭角
初涉科海
二.初涉科海，嶄露頭角
1964年9月，施立明從繁華的上海大都市來到地處偏僻的西南動物研究所。按照當時的中國科學院規定，他和幾個剛分配到所的同志赴農村勞動鍛煉一年。時值研究所"三定"之後，確立了"以靈長類為重點開展輻射遺傳學、形態學、細胞學以及結合當地特點開展熱帶、亞熱帶脊椎動物分類區系調查及對有害動物研究，並逐步形成我所乃至全國的以獼猴為中心的輻射遺傳基地"的發展方針。輻射遺傳學在動物所學科建設中具有舉足輕重的地位，為他施展才華提供了難得的機遇。
1965年動物所接受了一項絕密的國防科研任務棗"核試器的生物學效應"(即21號任務)。該任務主要目的是通過對核試驗現場動物的的遠期多種指標的觀察記錄和分析，為制定戰時野戰人員容許輻射劑量提供理論依據。施被分配到任務組的03小組，承擔了一些急性放射病治療藥物篩選研究。不久，暴風驟雨式的"文化革命"運動波及到遠離都市的花紅洞。施一直冷眼旁觀着這場"史無前例"的運動發展，他與激情涌動的人群保持着一定的心理距離。除了不得以參加一些學習和大會之外，他總是默默無聞地循行着一條不會改變的路線:宿舍→食堂→實驗室。
1967年7月，他寫出了參加工作以來的第一篇研究報告"6304藥物對獼猴睾丸輻射操作防護效應的組織學觀察"。稍後，與他人合作完成了"鹽酸對氨基偶苯對狗的急性放射病預防作用和急性毒性試驗中的幾個問題"。1969年，另一項國防科研任務"抗防藥物的篩選"開始。施承擔了"染色體畸變評價輻射防護藥的新程序"、"輻射某環境誘變因子對細胞遺傳危害以及腫瘤發生關係"、"抗放藥物的研究及其在臨床過渡中某些問題的探討"等課題。此時，施已獨立組建了一個研究小組，代號為"05"組，專門從事他的一系列研究。
嶄露頭角
在從事上述課題的同時，他開始涉獵輻射遺傳學及相關領域的文獻資料，極力掌握國內外動態，為尋求新的研究方法和開拓新的研究領域而苦苦求索。如探討DNA對急性放射病的治療作用，環境污染和遺傳學任務，病毒感染和染色體畸變等等。七十年代末，經過一系列的摸索後，他將工作的重心從藥物的常規篩選方法轉移到以細胞遺傳學的評價技術上，總結和完善了防護藥物的評價新程序。其建立的新程序核心是:以小鼠和狗的骨髓有核細胞的微核測定作為篩選防護藥物的評價標準，為大規模篩選提供簡便、快速、靈敏而又實用的新方法;在防護藥物的臨床試驗中，提出了"整體給藥，離體照射"，根據染色體畸變率評定防護藥的作用，解決了不可能以正常人進行照射這一重大難題，為藥物篩選與評價提供了可行的方法。這是施參加工作以來在方法學上的首次突破，由此而嶄露頭角，並在強手如林的實驗室中覓得了立足之地。
素以巧選實驗材料，注重實驗技術而著稱的施立明，在長期的染色體觀察中，對常規使用的小鼠、兔子、狗和獼猴等實驗動物的染色體深感懊惱，一是染色體數目多，二是染色體小而不易辨認。據報導印度麂的染色體數目少，染色體大且易辨認，那麼，我國是否也有類似的物種呢?1976年，他從園通山動物園一頭雄性赤麂取血培養，建立相應的方法和技術，製成了清晰的染色體組型照片。
施的原意是將赤麂作為輻射細胞遺傳學研究的新材料。未料，隨着工作的深入，這種來源方便、結構簡單的赤麂染色體竟將施立明引向另一個新的學科領域棗麂屬動物的染色體進化，並由此開拓了動物細胞與分子進化研究的廣闊天地，成為他終生為之奮鬥的事業。
| 施立明 | |
|---|---|
|
施立明院士塑像 |
麂屬進化模式
文革運動後期
三、麂屬進化模式的新發現
文革運動後期，兩項國防科研項目在大海撈針式的群眾運動推動下，耗費了巨大的人力、物力而收效甚微，難以為繼。一些先知先覺的人在暗中尋覓新的出路。研究所根據學科發展勢態和研究所的方向任務果斷地終止了放射生物學研究。施立明不失時機地樹起了細胞進化和遺傳的新旗幟，組織了一批志同道合的同事，實行學科發展戰略的大轉移，開始了新的征程。
新發現
1977年，施立明和他的同事在進行麂屬動物染色體研究的同時發現上海西郊動物園有一頭奇異的麂子棗由赤麂和小麂雜交而成的雜種麂。他們懷着異常興奮的心情對赤麂、小麂和雜種的染色體進行帶性分析。在反覆的核型、帶型、特別是G帶的比較研究和長期的揣摸之後，發現赤麂和小麂這兩種動物，雖然它們的染色體數目相差很大，但有密切的親緣關係。根據核型的同源性，他推測小麂的染色體可能通過羅伯遜易位和多次串聯易位的方式演變為赤麂的染色體，首次提出染色體的串聯易位是哺乳動物核型進化和物種起源中值得重視的途徑。當研究結果在1978年中國遺傳學會成立大會上首次披露時引起了不小的震動。經修改補充的論文於1980年在美國的《Cytogonet. Cell Gent》雜誌正式發表，在國內外學界產生了巨大反響。
劉祖洞教授評論
他的老師劉祖洞教授評論說:"施不但以無可爭辯的實驗證據證實了赤麂和小麂核型的同源關係，而且謹慎大膽地提出了染色體串聯進化理論，這是極富創建性的，……該成果被國際上譽為核型進化的經典文獻……這篇文章為各國學者廣為引用。我在我自己編寫的《遺傳學》教科書中也加以引用，因為這是說明新種形成與染色體演替關係的很好例子"。美國德克薩斯大學的徐道覺教授作為一名細胞生物學和細胞遺傳學領域的權威學者，30年來一直從事評議美國和其他國家科研工作的專家，他對施的工作予以充分的肯定:"(施)以現代細胞遺傳學技術所做的這一工作十分出色，其結果對進化論研究具有重大影響。這篇發表在細胞遺傳學雜誌上的論文，得到了各個領域生物學家的眾多好評，其中包括巴巴拉·麥克林托克博士，在接受諾貝爾獎金的演說中曾引用了這一論文"。麥克林托克(Barbara McClintock 1920~1993)為美國植物遺傳學家，曾在摩爾根實驗室工作，因發現了玉米的"遺傳轉座子"而獲得1984年諾貝爾醫學獎。她在授獎大會的演說題目是"基因對挑戰反應的意義"。當其介紹染色體多種變化方式時，即以赤麂和小麂的染色體變化為例，認為"兩種麂的染色體雜交的觀察有力地支持了染色體的融合是赤麂染色體數目減少，個體變大的最好的起源機制"，"赤麂的例子中，無可否認證實了某種早期令人吃驚的變化激活了融合機制而導致如此多的染色體融合。"
實驗室進修
簡介
四.在徐道覺實驗室進修
施由於赤麂、小麂及其雜種的比較細胞遺傳學研究成果而被美國德克薩斯大學M·D·Anderson腫瘤研究所的徐道覺教授接受為訪問學者。他於1980年6月至1982年9月，在徐教授的實驗室工作了20個月。徐道覺和劉祖洞四十年代初曾在廣西農學院任教，因慕談家楨之名而不顧艱險千里跋涉入黔投師棗抗戰期間浙江大學內遷貴州，談家楨在貴州省湄潭唐家祠堂建辦"戰時實驗室"，繼續遺傳學研究。其首批招收的4名研究生是盛祖嘉、施履吉、徐道覺、劉祖洞。談戲稱徐為"老學生"。施立明的學生時代和科研生涯與劉、徐、施三位師長的關係十分密切、獲益殊多。
徐道覺實驗室
徐道覺實驗室先進的儀器設備、豐富的文獻資料以及來自各國的學者交流，使施如魚得水，潛龍入海。他如饑似渴地吸取知識營養，苦練各種實驗技術，探索新的研究課題，終日沉埋在緊張的實驗工作中。他每周只上一次街，購足七天所需食物和用品，其餘時間都用在工作上。早出晚歸，日夜奮戰，在暫短的20個月時間裡，他一口氣完成了五個課題的研究:印度麂和中國麂雜種的配子發生、毛冠麂獨特的細胞遺傳特徵、兩種蜚蠊的精母細胞的着絲粒和中心體銀染顯示、馬達加斯加蟑螂精子成熟過程中心體的行為、蟑螂減數分裂前期X染色體上的常染色質與異染色質間的反異固縮現象。
實驗室工作期間
施在徐道覺實驗室工作期間，技術上的長足進步，科研上的重大成就以及工作上令人滿意的表現深得徐的讚賞。徐給昆明動物所潘清華所長的信中寫道:"藉此機會，向您報告我對施立明先生，一位科學工作者的觀察和評價。施先生有許多優秀品質。首先，他熱愛他的工作，沒有給予任何壓力而工作很努力。在許多工作中，他探索新材料和新技術，在對蟑螂精子發生的研究中，幫助我們發展了關於有絲分裂毒物和斷裂劑的測試系統，這齣自他優秀的研究之心。我認為，自覺性和探索精神，是一位優秀科學家所應具備的要素，而施先生正是如此;其次，施先生很愛學習。我知道，他來美之前，就已經掌握了幾種現代細胞遺傳學技術。在這裡，他又學習了銀染色的全過程、熒光染色法、減數分裂並改進了染色體分帶技術。就其掌握的現代細胞遺傳學技術，他能與當代任何一位遺傳學家媲美，不遜於美國任何一位博士。他正在從事一項可能是從1970年起人類染色體分帶以來細胞遺傳學中一項最令人興奮的工作。他熱愛自己的祖國，他努力工作，勇於探索，善於與人合作，善於聽取意見，是位很有培養前途的科技工作者……"。事隔多年後，徐道覺在一封"致有關人士"的信件中，深情回憶了施的工作:"在我實驗室工作的一年多時間裡，施先生給我和我的同事顯示，他是一個聰明勤奮的研究人員。他開拓未知的領域並作出新的發現。我可以如實地說，如果中國有許多象施先生這樣才能的科學家，中國將能迅速地趕上西方……"。此後，他與劉祖洞的通訊中一再強調，凡到他實驗室工作的訪問學者，應以施為標準予以衡量，"希望您介紹的學生都能象施立明一樣出色。"
回國
20個月的進修時間晃眼即過，儘管徐先生一再挽留，歷來信守諾言的施毫不遲疑地踏上了歸國之路。他深知，自己的事業在中國，尤其是雲南。那裡的資源豐富，環境殊獨，而科技又十分落後。許多富有意義、魅力誘人的課題等待着他去探索，一些深具特色，前景廣闊的新領域有待他去開拓。