貝時璋：一生致力于探索邊緣科學

文/吳志菲

生物物理學是20世紀中葉以后逐漸形成、由物理學與生物學相互結合而產(chǎn)生的新興邊緣科學，是運用物理學的理論、技術和方法，研究生命物質的物理性質、生命過程的物理和物理化學規(guī)律，以及物理因素對生物系統(tǒng)作用機制的科學。貝時璋院士就是中國生物物理學的奠基人。當人們去毛主席紀念堂瞻仰偉人遺容的時候，無不為主席遺體保存之完好而驚嘆。然而，鮮為人知的是貝時璋當年曾為妥善保存主席的遺體做了大量的構想，并做了許多細致入微的工作。

小時候不愛動的他一“動”就去了德國

家鄉(xiāng)，是每個游子心中美好感情的載體，是游子珍藏心底的絢麗多姿的童年記憶。貝時璋年少時便離開家鄉(xiāng)，老了依舊一口浙江腔的普通話，“北京蹲了幾十年了，北京話就是講不好”。也許并不是不能改，而是不愿改，畢竟一口鄉(xiāng)音也是聯(lián)系故里寧波鎮(zhèn)海的紐帶。

1903年10月10日，貝時璋出生在浙江寧波鎮(zhèn)海縣一個世代種地打魚的家庭。貝時璋的祖父是位貧苦漁民。父親小時給人放過牛，后當學徒、店員，又到漢口開小店，最后在德商乾泰洋行“買辦間”當一名中國賬房，以其微薄的收入養(yǎng)活全家。貝時璋的母親不識字，但她勤勞節(jié)儉，寬容厚道。母親很疼愛貝時璋，但從不嬌慣、溺愛他。在貝時璋小的時候，母親便教導他要勤快，并經(jīng)常讓他干點兒擦桌子、掃地的活，還讓他學織漁網(wǎng)。母親常掛在嘴邊的一句話是：“男孩子不勤快，長大了沒本事養(yǎng)活自己。”

因家境貧寒，貝時璋8歲才進了家鄉(xiāng)的“進修學堂”上學。母親為了擺脫“目不識丁”的痛苦，對他上學寄予很大希望，特意租了一套上學禮服，有紅纓帽、天青緞外套和黑緞小靴，把他像模像樣地送進了學堂。母親曾對貝時璋一字一句地說：“兒呀，男人要成大器就得有文化，阿姆（媽媽）沒文化苦了一輩子，你一定要給阿姆爭氣，好好讀書，做一個有出息的男人。”第一天上學，先拜孔夫子，接著開筆老師劉楚臣教“天地日月，山水土木……”，用墨筆描紅字本。當時貝時璋很高興，日?？匆姷臇|西都可以用字寫下來，這多好！感到讀書有用，一定要學好。

喜歡靜靜地坐著又沉默寡言的貝時璋，對讀書產(chǎn)生了濃厚的興趣。兩年后，貝時璋轉學到另一個較大鎮(zhèn)子的“寶善學堂”。國文課學了《古文觀止》的多篇文章，貝時璋把書本中新鮮有趣的知識統(tǒng)統(tǒng)記下來。貝時璋懂事較早，十分珍惜來之不易的學習機會，自覺刻苦學習。因此，小學只讀了4年，并以優(yōu)異的成績進入了中學。

貝時璋能更廣泛地接觸到科學知識，開闊自己的知識視野，得益于父母明白事理、懂得送孩子讀書開眼界長學問的見識。1915年，貝時璋的父親改做生意后，去漢口開鋪子，就把貝時璋接到漢口，送到德國人開辦的德華中學去念書。這所學校大多用德文教材，也用德語上課，德籍校長辦學嚴，對學生要求高。星期六下午放學，星期日晚飯前必須回校。除國文、史地和一年級的德文由中國老師講授外，其他課程都由德國老師擔任，一般讀了一兩年就能看德文書了。這不僅難不倒貝時璋，反而激發(fā)了他的進取心，學習成績在同齡人中名列前茅，3年半就結束了中學的學業(yè)。

1921年秋，從同濟醫(yī)工專門學校（同濟大學前身）醫(yī)預科畢業(yè)后，貝時璋和兩位同班同學一起赴德國留學。家里不富裕，父母知道家里的經(jīng)濟狀況供養(yǎng)不起兒子留學，但他們什么也沒說，而是變賣家產(chǎn)，為兒子湊夠了800元出國留學費用。在父母的支持下，1922年3月，貝時璋得以踏上探索生命的科學之旅。在回憶自己的生活道路時，貝時璋生前對父母充滿了感激之情：“父母的教誨使我受用終身，我把父母勤勞節(jié)儉、寬容厚道的精神作為自己的座右銘，意志堅定，排除一切困難，為科學事業(yè)奮斗終生。”

即使成為“鉆石”博士也不改中國心

在漢口德華中學的學習使貝時璋得到理科知識的啟蒙。當時的德華學校不講宗教、不問政治，只向學生灌輸理科方面的知識。學校備有許多冊理科書本，書中幾乎什么都有，如天文、物理、化學、礦物、植物、動物以至人體方面的有關內容，雖然都很淺，但知識面較廣且有系統(tǒng)。貝時璋很愛讀這些書，從中學到不少關于理科方面的啟蒙知識。那時他就有一種想法，想更多地知道自然的奧秘。

1918年秋的一天，15歲的貝時璋在漢口華景街舊書攤上買到一本德文原版書——E·菲舍爾著的《蛋白體》，讀得很感興趣。雖然一知半解，但初步懂得蛋白體對生命是很重要的，這使他對與生命有關的科目產(chǎn)生了興趣。誰能想到，就是這本描述蛋白質結構和組成的通俗淺顯的書，像磁石一樣吸引著貝時璋的心。1919年春，他違背了父親要他進洋行工作的意愿，考入了上海同濟醫(yī)工專門學校。入學后，先在德文科，經(jīng)過半年德語深化學習，貝時璋順利升入了同濟的醫(yī)預科。

在此期間，給貝時璋印象最深的也使他受益最多的是當時教解剖學的鮑克斯德老師，他授課不帶稿也不發(fā)講義，講課時用圖譜和實物相互對照，講解之細致生動，教學之認真負責，使人無比敬佩。貝時璋對形態(tài)學有興趣，鮑克斯德老師講的解剖學對他是有重要影響的。

1921年，貝時璋留學德國。德國福萊堡大學承認同濟醫(yī)工專門學校醫(yī)預科的學歷，可以立即轉入醫(yī)科，而貝時璋卻改了“行”，先后在福萊堡、慕尼黑和圖賓根3所大學學自然科學，并以動物學為主系。在北海和波羅的海環(huán)抱的美麗土地上，貝時璋成天與書本和儀器為伍，以實驗室為家，刻苦攻讀。他不但學習了生物學的課程，還學了物理學、化學、地質學、古生物學等許多門課程，又自學一些數(shù)學，并尋找一切機會參加實驗或野外實習，這些大學的學習活動使貝時璋受益匪淺。

貝時璋（1903—2009），著名生物物理學家、細胞生物學家和教育家，中國科學院資深院士，中國生物物理學奠基人和開拓者。1903年10月出生于浙江省寧波鎮(zhèn)海，曾任中國科學院生物物理研究所所長兼中國科學技術大學生物物理系主任，當選過中國動物學會理事長、中國生物物理學會理事長。

1924年年初，圖賓根大學動物系的導師給貝時璋提出了博士論文題目：《兩種寄生線蟲的細胞常數(shù)》。經(jīng)過深入思考，貝時璋提出寄生的線蟲不適合做實驗，因為不能培養(yǎng)，且蟲體太大，細胞數(shù)目太多，又不透明，做實驗很困難；而自由生活的、長在醋里的線蟲——醋蟲作實驗材料，可用稀釋的醋培養(yǎng)，個體小，細胞數(shù)目少，又透明，便于觀察，有利于做實驗。導師同意了他的意見。這樣，貝時璋順利地對醋蟲的生活周期、各個發(fā)育階段的變化、細胞常數(shù)、再生等進行了實驗研究。他于1927年、1928年發(fā)表兩篇論文，其中一篇《醋蟲生活周期各階段及其受實驗形態(tài)的影響》是他的博士論文。貝時璋的博士論文顯示了他非凡的才華，得到高傲的德國生物學界權威人士的贊譽。1928年3月，貝時璋完成了從本科到博士的“三級跳”，戴上了第一頂自然科學博士學位桂冠。

學生們?yōu)樨悤r璋院士祝壽

1928—1929年，貝時璋在圖賓根大學動物系任助教，在著名的實驗生物學家哈姆斯指導下從事科學研究。動物系的學術活動較多，學術氣氛活躍，當時動物系與物理系和地質系都在同一大樓里，各系青年人見面機會多，時常討論共同有興趣的問題，使貝時璋有機會學到不少新的東西。

從1921年到1929年，學習6年半，工作1年半，貝時璋在德國一共待了8年。在德國的8年，他學會了科學研究的方法和技術，掌握了學術思想，積累了研究工作的經(jīng)驗，同時也形成了嚴謹?shù)膶W術作風：學習刻苦、謙虛謹慎，這是他的本色，是中華民族的傳統(tǒng)；德國的傳統(tǒng)，有些與中國的傳統(tǒng)一致，如治學嚴謹，工作細心；有些是德國人聞名世界的特色，如條理清楚，秩序井然，以及多做少說，這些對他也產(chǎn)生了很大的影響。他注重秩序，什么事情都細致周密，有條不紊。他不輕易發(fā)表論文。工作做完了，論文寫出初稿了，他總是那么放著，不急著拿出去，總在反復推敲，或者補充實驗。他的論文也總是寫得盡可能的短。

在那個年代，還沒有共聚焦或雙光子顯微鏡，貝時璋用的是放大1440倍的Leitz光學顯微鏡，所有制片都是手繪。他的論文包括80張這樣精細的繪圖，每張圖都非常逼真，看后令人贊嘆。

50年后，即1978年3月，由于貝時璋長期工作在科研第一線，并在科學研究中獲得卓越成就，圖賓根大學再次授予他自然科學博士學位（“金博士”）。又過去25年，即2003年，圖賓根大學第3次授予貝時璋自然科學博士學位（“鉆石博士”）。世界上獲圖賓根大學此項殊榮者僅貝時璋一人。

當初，貝時璋在異國他鄉(xiāng)初露頭角，引起德國學術界的重視。然而，物質上的誘惑、導師的相勸，都沒有動搖貝時璋回國效力的決心。1929年秋，貝時璋告別圖賓根大學回到貧窮落后的祖國。在當時的中國謀個適當?shù)穆殬I(yè)絕非易事，但經(jīng)過一些曲折，貝時璋于1930年4月在杭州籌建浙江大學生物系，8月被聘為浙江大學副教授，擔任系主任。在教學之余，貝時璋仍然在科學領域執(zhí)著探索。

以生命研究生命科學

在長達80多年的科學探索生涯里，貝時璋獲得了許多科學成果，他的主要研究方向包括動物的個體發(fā)育、細胞常數(shù)、再生、中間生、性轉變、染色體結構、細胞重建、昆蟲內分泌腺、甲殼類動物眼柄激素等方面，其中尤其以關于細胞重建的研究最為突出。

從在德國留學時起，貝時璋就開始了實驗細胞學的研究工作。1932年春，貝時璋在杭州郊區(qū)松木場稻田的水溝里觀察到甲殼類動物豐年蟲的中間性，并發(fā)現(xiàn)在其性轉變過程中生殖細胞的奇異變化，即細胞解體和細胞重建的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象是細胞繁殖的新發(fā)現(xiàn)，打破了細胞只能由母細胞分裂而來的傳統(tǒng)觀念。貝時璋將此種現(xiàn)象稱為“細胞重建”，于1934年在浙江大學生物系的一次討論會上報告了這項研究結果，發(fā)表了名為《豐年蟲中間性生殖細胞的重建》的論文。

1871年，德國病理學家微耳和提出“細胞來自細胞”的理論，從而形成了一個完整的細胞學說。從那時起，生物學界就一直確認分裂方式是細胞繁殖增長的唯一途徑。但貝時璋的“細胞重建學說”徹底打破了這個世界生物學界信奉了100多年的金科玉律。

到1933年，南京豐年蟲中間性轉變過程中的細胞重建現(xiàn)象的主要情況已經(jīng)了解清楚，貝時璋正要進一步深入研究，抗日戰(zhàn)爭全面爆發(fā)了，浙大遷到貧窮落后的黔北小山城湄潭，一待就是6年半。那里無法研究豐年蟲的中間性，此項研究只得暫停。

直到1942年和1943年，貝時璋才在Science Record和《科學》上發(fā)表了自己關于“細胞重組”的重大發(fā)現(xiàn)。但是，傳統(tǒng)的觀念似乎已成不易之論，貝時璋的工作顯得似乎只是一個“孤證”，似乎不足以說明規(guī)律性的問題。論文發(fā)表后，世界生物學界并沒有什么人真正關注，也無法展開討論。當時，也有許多別的事情等貝時璋去做，他只得把細胞重建的研究工作暫時放了下來。誰知這一放，竟放了近30年！

在各種條件的促成下，到1970年，貝時璋終于在中國科學院生物物理研究所又開始了他的細胞重建的研究。但是，有人說研究細胞起源是“共產(chǎn)主義的任務”，意思是說研究細胞起源超越了時代，脫離了現(xiàn)實，不可能完成。幸好，當時傳出毛澤東主席曾經(jīng)說過“細胞起源的問題要研究一下”，因而情況才有所好轉。他們的研究工作進行到1974年，豐年蟲中間性轉變過程中的細胞重建現(xiàn)象便得到了充分的驗證。

直至1976年，貝時璋才又有機會和條件與一批年輕的工作人員一起對細胞重建這一課題繼續(xù)開展較為廣泛和深入的研究。他們研究了各類物種、生物體各個部分、各種生命過程、各種情況和條件下的細胞重建。實驗證明了細胞重建是普遍現(xiàn)象，并發(fā)表了論文和撰寫了“細胞重建”論文集，把研究結果總結成系統(tǒng)的理論，形成了一個完整的“細胞重建學說”。

隨著時間的推移，“細胞重建”理論走向全世界。1983年貝時璋在《中國科學》（英文版）連續(xù)發(fā)表了5篇論文，進一步闡明了生物體的自組織問題?？平屉娪啊都毎亟ā愤€在國內獲獎，并兩次在國際性的科技進步電影節(jié)和醫(yī)學電影節(jié)上獲獎。

鮮花、掌聲、榮譽、頭銜接踵而至，可貝時璋沒有陶醉，而是一如既往地默默耕耘在細胞領域里。暮年，貝時璋仍擔任著中國科學院細胞重建研究組組長，還在進行著有關“細胞重建”的科學研究，指導科研工作，撰寫研究論文和學術著作。在清華大學舉行的第14屆生命起源國際大會上，貝時璋擔任大會總顧問，并作了《細胞重建——細胞起源的縮影》的科普演講。對于細胞重建理論的意義，貝時璋曾這樣說，“不久以后簡單的生命將在實驗室合成。那時，生命與無生命之間的界限，也不再是固定不變了”。

的確，貝時璋是“用自己的生命研究生命科學”。他在自己的一篇學術自傳中謙虛地說：“自從我提出細胞重建學說以來，在這一漫長曲折的科研征途中坎坷逾半世，沒有受到學術界廣泛的、嚴格的檢驗，引以為憾！”這就是一位科學家虛懷若谷的胸襟。是的，他對生命科學有熱情，也有敬畏。

貝時璋是一位對職業(yè)有著崇高感的優(yōu)秀科學家?；仡欁约旱囊簧?，貝時璋生前說，從封建社會開始，他目睹了社會的巨大變化，他覺得這是進步。但無論時世如何變化，作為學科學的人，科學道德是很重要的。對于從事各種各樣職業(yè)的人來說，職業(yè)道德還是很重要的。另外，一個真正的科學家是忠于科學、熱愛科學的。他熱心科學，不是為名為利，而是求知、愛真理，為國家作貢獻，為人民謀福利。對科學家來說，最快樂的事情是待在實驗室里做實驗或在圖書館里看書。實驗即使失敗，也不泄氣，總結經(jīng)驗、找出問題、繼續(xù)前進；要不嫌麻煩，肯花工夫，有耐心、有毅力，最后總會成功。

1980年，貝時璋（左五）與出席細胞重建學術討論會的部分專家在一起

在浙江大學時，貝時璋給畢業(yè)生的題詞，用得最多的是“學問試看勝于我者，境遇要比不如我者”和“業(yè)精于勤，行成于思”。這也正是他自己的座右銘。為中關村“院士手印墻”題詞時，貝時璋寫下了“求實、求是、求真”的治學格言，這是他在科學研究道路上追求真理和勇于開拓的寫照。

中國生物物理學的“拓荒者”

在浙江大學，貝時璋先后教過普通生物學、普通動物學、組織學、胚胎學、比較解剖學、遺傳學、動物生理學等課程，同時又從事一些科學研究。由于貝時璋不僅對當時前沿的實驗生物學有廣泛深入的研究，還具有堅實的傳統(tǒng)生物學的基礎，他的教學具有精辟透徹、前后融會貫通等特點。那時，貝時璋在浙江大學講課不帶講稿，不夾帶成串的外語，也不按照課本上的章節(jié)段落，講授的課程內容翔實、條理清晰，總是深入淺出地突出各類生物在進化上的聯(lián)系。貝時璋的板書端正，他在黑板上能繪制出精美細致的圖表，還能將成百上千個骨頭、神經(jīng)肌肉和血管等的拉丁文名稱背得滾瓜爛熟，這使學生們驚嘆不已。

即使在抗日戰(zhàn)爭期間，浙江大學西遷內地，生活和工作條件極差，貝時璋也孜孜不倦地從事科學探索，為浙大生物系培植了濃厚的學術科研氣氛。在浙江大學20年，貝時璋先后擔任副教授、教授、系主任、理學院院長，培養(yǎng)了眾多學生，推進了我國生物科學的發(fā)展，影響深遠。貝時璋不僅是一位杰出的教育家，也是一位卓越的科研組織者、領導者。

中華人民共和國成立后，為協(xié)助籌建中國科學院，貝時璋奔走于北京、杭州之間。1950年，他離開浙江大學到上海中國科學院實驗生物研究所任研究員兼所長。1954年1月，中國科學院建立學術秘書處，貝時璋被調任學術秘書處做學術秘書。當初，貝時璋不愿意離開上海的實驗室，也不愿意擔任學術秘書的工作。華東辦事處副主任李亞農(nóng)和他談了很久，說組織上認為他兼著做些學術組織工作可以作出更大的貢獻。既然是組織上的決定，盡管思想不通，但貝時璋還是服從了。1954年，貝時璋將實驗室遷往北京。

那段時間，貝時璋把大量的精力和時間都放在了科學組織工作方面。他是組建中國科學院最初的倡議者之一，也曾參與制定了新中國科學事業(yè)發(fā)展的很多重要規(guī)劃。如為國務院科學技術規(guī)劃委員會和中國科學院制訂各種近期或長遠規(guī)劃，尤其在1956年制定的12年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃，1973年受當時科學院領導委托撰寫的“科學技術基本建設”的建議以及參加制定1977年國家8年科學規(guī)劃等。

貝時璋在研究工作上有魄力，不把困難放在眼里，但是對于領導工作，他自知缺乏這方面的能力，擔心自己給黨和人民的科學事業(yè)帶來損失。籌建中國科學院學部時，即將兼任生物學地學部主任的竺可楨副院長征求貝時璋的意見，要他擔任生物學地學部副主任，貝時璋竭力推辭。他說學部副主任的擔子太重，挑不起來。幾天以后，黨組書記、副院長張稼夫又找他，還是希望他擔任副主任，貝時璋還是沒有同意。

生物物理學是20世紀中葉以后逐漸形成的一門新興邊緣學科。早在20世紀40年代，貝時璋就洞察到物理學和生物學相互滲透的大趨勢，深信生物學必將從描述性科學向定量性科學轉變。因此，他在研究細胞和染色體、發(fā)育和再生等生物學問題的同時，還堅持自學高等數(shù)學，并不斷充實自己的物理學和化學知識。到了20世紀50年代，他匠心獨運地組織物理學家、化學家和數(shù)學家合作共事，把物理科學的思想、方法和概念運用到生命科學研究中去。于是，在中國建立了生物物理學。

1958年，在中國科學院領導下，由貝時璋負責在北京實驗生物研究所基礎上改建成中國科學院生物物理研究所，貝時璋任研究員兼所長。這標志著生物物理學作為一門獨立的學科在中國正式確立，并為其后來的蓬勃發(fā)展奠定了堅實基礎。貝時璋不僅創(chuàng)建了生物物理研究所，而且創(chuàng)建了中國科技大學生物物理系，為中國生物物理學的發(fā)展培養(yǎng)了大批人才。

1964年，貝時璋領導了全國第一屆生物物理學學術會議，并在大會上報告了“生物物理學中的若干問題”，指出生物學與物理學相結合是自然科學發(fā)展的必然趨勢，這種結合會像生物學與化學結合那樣，在生物學領域將產(chǎn)生一系列重大發(fā)現(xiàn)。在他的領導下，1980年在北京成立了中國生物物理學會。在學會成立大會上，貝時璋眾望所歸地當選為中國生物物理學會理事長。1983年后，他擔任中國生物物理學會名譽理事長，仍然十分關心學會的建設和發(fā)展。1985年，《生物物理學報》創(chuàng)刊，由已屆耄耋之年的貝時璋擔任主編。

出任生物物理研究所所長期間，貝時璋注重發(fā)展學科交叉研究，組織物理學、化學、數(shù)學和工程技術專家一起工作。為適應中國原子能事業(yè)發(fā)展的需要，貝時璋開創(chuàng)了放射生物學研究，建立了核試驗落下灰監(jiān)測站和天然放射性測量技術。在國際航天事業(yè)剛起步之際，貝時璋又高瞻遠矚地創(chuàng)建了宇宙生物學研究室，與有關部門合作，在1964年到1966年兩年間發(fā)射了5枚生物探空火箭，并成功回收了搭載的生物樣品和實驗動物。

貝時璋學識淵博，他的學術兼職也很多。對于自己分擔的所有社會工作，他無不奮力完成。鑒于貝時璋在科學上的突出成就，2003年，國際小行星中心和國際小行星命名委員會根據(jù)中國國家天文臺的申報，正式批準將該臺于1996年10月10日發(fā)現(xiàn)的、國際永久編號第36015的小行星命名為“貝時璋星”。

2009年10月29日，106歲的貝時璋走完人生最后一站。去世前一天，他還在召集了6位研究人員，一起探討科研領域的前沿話題……