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白书农:与植物对话生命

2015-12-29杜月娇

科学中国人 2015年10期
关键词:植物人类生命

本刊记者 杜月娇

白书农:与植物对话生命

本刊记者 杜月娇

最纠结的是怎么填写籍贯,最开心的是没有体会过挨饿的感觉,最惬意的是矮墙隔开的春暖花开。

从美好的童年到阴差阳错的植物学博士,从天真的乐天派到对历史长河中生命的探索,从理解和了解生命到人与自然的对话。

他,叫白书农,是北京大学生命科学学院教授、博士生导师,在与植物的对话过程中,参与其生命过程,并跟随这个发生过程、由内而外地理解和运用着现象产生的机制及其背后的规律。

在顺其自然中快乐成长

一副眼镜,已经略有稀疏的头发,北京大学生命科学学院教授、博士生导师白书农似乎没有什么特殊之处。然而从童年的回忆中讲起的故事,却让人们对他始终难以忘却。

四川、重庆、江苏、安徽、上海……这么多的地名,让一个叫白书农的小孩不知道自己到底算哪里人。他的籍贯本来属四川,但是后来这块地方划归到了重庆。因此,每次在各种表格中填写“籍贯”的时候,就是白书农最纠结的时候。出生于山东济南,在江苏南京度过幼儿园时光,又转战到安徽淮北的一个矿区,在那里享受田园般的生活,后来又被“莫名其妙”地安排到了上海,再后来又回到了淮北……在小书农的记忆力,人生轨迹就是这样凌乱,但是无比的快乐。

发生在1960年代初的全国性饥荒,给很多人留下挥之不去的饥饿记忆。可经历过那个时代的白书农,却不知道什么是饿。当时,他正在南京最好的省人委幼儿园全托。上课、游戏,老师白天教画画,晚上睡前给他们弹钢琴,一切都是美好的印象。“有一天,幼儿园突然来了一头猪,大家只吃过猪肉,从来没有见过猪是什么样。争先恐后地去看。我还因看猪被小朋友挤倒,在后脑勺留下了一块疤”。在童年的记忆里,白书农的生活是舒适而美好的。

1964年,白书农从南京到了淮北,原因是淮北发现了一块新煤田,而他的父母就在煤炭系统工作。淮北,对于小书农同样是一个有故事的、好玩的地方。“在去淮北之前,本来是要到内蒙古的。妈妈还为我赶着买了一件很漂亮的棉大衣,说是那边太冷。后来又说不去了”。“当时,我被姐姐领着坐火车到淮北。因为那个地方太小,太偏,干线火车到不了。我们只能坐津浦线到符离集,然后坐小火车,那是一条临时的轨道,只有货车,没有客车。货车车厢里放了长凳,旅客们都坐在长凳上。到了那个地方发现,整个城市只有两个楼群,一个是矿务局机关的、一个是招待所的。其他啥也没有,都是农田。”

白书农似乎是天生的乐天派,他很快就又找到了自己的乐园。1966年,淮北已经有了柏油路和梧桐树,他家也搬到了矿务局的干部楼上。这个楼在一座小山脚下,前面的看守所变成了消防队,后面则是一个山坡。山坡近处是一片石榴林,远处则是一大片的杏林,春天花开的时候就是醉了。而他们的西边是一道矮墙隔开的农田,春天农民来种地的时候,就成了一片田园风光。

父母上班,他去上学,忙碌的父亲经常将一大堆的报表带回家里加班;母亲则承担了全部家务……小书农习惯了这样的生活,忙忙碌碌,却很美。可是没有多久,“文革”开始了。有一天,很多高年级的学生开始打倒学校的领导,小书农也去凑热闹。可是,在后来越来越多的批斗会人群里,他看到了他的父母。还没来得及搞清楚是怎么回事,他已经被妈妈送到了上海的亲戚家,躲避随时可能到来的武斗混乱。后来,江苏率先复课,妈妈托她的朋友将小书农安排到南京借读。再后来到1969年,全国都复课了,他回到了淮北。只是,这次回到家后,家里没有以往的轻松欢乐。他这才知道爸爸被抓进牛棚了。

巨大的反差,让小书农开始思考很多问题。在这个时期,妈妈一直跟他讲,“要相信群众相信党”、“要独立思考”。在学校,很多同学都是干部子弟,他们的父母也受到了“冲击”。“我们在一起的时候,同学们常常发牢骚。我则利用当时没有什么课业压力,信马由缰地看了很多包括马列毛著作在内的书”。按照白书农的说法,“文革”十年中妈妈告诉他的“相信群众相信党”和“独立思考”对他之后的人生产生了极为深刻的影响。

在阴差阳错中与植物结缘

“主要从事植物器官形成的分子机理研究。到北大之前,主要是通过对光敏核不育水稻的研究,提出了雄蕊对环境胁迫反应能力减弱导致水稻光敏不育的观点。到北大后,则主要是在对黄瓜单性花发育机制的研究中,提出单性花不是性别分化机制,而是促进异交机制。并因这一持续十多年的研究,发现了‘有性生殖周期’这样一个非常重要的演化创新,提出了探索植物性别分化机制的新思路。同时,还通过对水稻雄蕊早期发育过程的分子描述,在1993年基于在美国做博士后期间的工作而提出‘植物发育单位’概念20多年之后,终于找到植物发育程序性的本质。”这是白书农过去30多年植物研究工作的主要收获。

但是,在白书农的经历中,搞植物研究是太多偶然叠加的结果。父亲是1942年大学毕业于西北联大的老大学生,学的是经济,搞的是财务。在矿区长大的白书农,与农业的渊源,更多的是一墙之隔的农田,那是一片乐园。1976年毕业后,白书农跟同学们一样,都下乡去了。1977年恢复高考,他报了3个志愿,但是都没有被录取。考高分数的白书农后来才知道,他的3个志愿都在同一个档,一个学校未录取,其他两个也不录取。后来,因为名字中的那个“农”字,被安徽农学院的招生老师提走了档案。

到了安徽农学院,白书农先是对化学特别感兴趣,有问题就问老师。后来,老师都问他,“你一个学农学的,学那么多化学干什么?”这给了白书农很大的打击。幸而从教植物生理的老师那里受到了很多鼓励,并因此喜欢上了光合。1981年,大学毕业时,白书农选择了考研究生。但是,因政治没及格而落榜。他被分配回淮北市农业局工作。可是很快被选去参加外单位整风的工作组。工作组工作结束后,组长希望他跟着自己调到电厂从政。可是在母亲的建议下,他还是选择备考研究生。这次武汉大学录取了他。1986年研究生毕业前曾被承诺留校。可是因为一个变故而不得不去了由中国烟草总公司出资在合肥筹建的烟草学院。本来他想在这里和一个从荷兰留学回来的清华毕业生大干一场,把烟草学院办成国际水准的大学(那时还没有211、985的说法呢)。可惜,很快他发现,这只是两个年轻人的一厢情愿。为了不虚度年华,他在一个偶然的机会遇到中科院植物所的一位老师。闲聊之间发现两人对一个水稻生物学问题有共同的兴趣。于是临时起意,去了植物所读博士。

从安徽农学院到武汉大学,再到中科院植物所,一路走来,白书农对“什么是科学”产生了越来越强烈的困惑。毕业留所工作后,他萌发了出国的想法,主要想看看“科学”究竟是怎么回事。顺便还可以改善一下自己的收入——毕竟在那个年代,一个月70几块钱的工资还是蛮窘的。1991年,白书农申请到了美国伯克利加州大学的博士后职位。

“不是对科学的献身,而是潜心将遇到的问题搞清楚”。白书农很感谢读书期间宽松的环境,“老师特别放手,很开放,研究生期间读了很多东西。博士后期间,又是一个全面提升的过程。在美国学习对自己最大的影响,是对所从事的职业的选择”。

《现象、对现象的解释和植物发育单位》,这是白书农一篇文章的题目。乍一看,以为是一篇哲学领域的文章。其实,是他对植物发育研究中一些重要问题的思考和总结。文章分析了几个有关植物发育的主流观点,如将种子的形成界定为植物“胚胎发生”,以开花为标志将植物发育过程划分为“营养生长”和“生殖生长”两个阶段等,与目前获得的有关分子生物学证据之间存在的不相协调之处,并在对现有观念和有关证据进行比较分析的基础上,发表了“植物发育单位”的概念。

“对植物的理解,历史上不是这样的,将来也不可能永远是这样的”。“作为一种客观存在,研究者应该对这种客观存在提出一个合理的描述,否则,很难想象在不合理的概念基础上能提出合理的问题,并对研究过程中的发现给出合理的解释”。这是白书农在对“花”的概念的梳理中的得出的结论。“花是生殖器官还是变态枝条”这一困惑是缘于教科书的。而白书农肯花时间为教科书纠错的动力缘于一本实验室研究生在读本科时用过的一本教科书——“看到上面密密麻麻写满了笔记和心得,这让我心头为之一震:无论编书的人是不是用心对待自己写的书,读者是用心的”。于是,他建议学界对目前各学科、领域存在的一些彼此冲突的概念进行梳理,以便在描述客观存在的自然现象时能使用尽可能准确的概念,起码不要在教科书中长期存在彼此不兼容的描述方式。

白书农认为,“自然科学教育本身,就应该特别注意学科体系内概念的准确和逻辑体系的严谨。而且,随着人类对自然现象了解的深入,人们对自然现象的研究也逐步从人作为旁观者由表及里地理解,逐步转变为站到研究对象的角度,跟随现象发生过程,由内而外地理解现象产生的机制及其背后的规律。在这种对自然现象研究模式的转换过程中,很多早期基于人类感官观察而形成的概念及其内涵必然面临反思和调整”。

在白书农眼里,无论做什么,人都需要三种能力,即认知能力、行为能力和定位能力。从事探索性的科学研究,“不是让自己成名,改变自己的命运,也不是证明自己比别人厉害,而是站在人类认知的边界上,为人类未来更好的生存拓展认知空间”。

在教书育人中对话生命

“在约30万种植物中,有667种成了人类的作物,而只有5种成为人类最主要的作物。每一种作物由野生到被人类利用、端上餐桌,都经历了漫长的过程,其中还有许多巧合。以稻子为例,在漫长的历史演变中,最初稻子成熟后,稻粒会掉到地上,这样就容易被田中和空中的动物捕捉,而不易收获;后来它发生了一次基因突变,导致成熟后的稻粒会继续存留在稻穗中,方便人类收割储存,就这样,它成了人类主要的粮食来源之一。直到今天,从田间、到仓库、到市场、到餐桌,每一粒米和面都经历了无数的机缘巧合才变成了人们的食物”。在一场关于“转基因作物的争论”的讲座中,白书农从食物的来源中告诉大家基因永远在变化之中。他认为,转基因食品争论不仅是科学技术问题,更是社会理念问题。关心社会问题与自身安全是每个公民的权利,但只有以理性精神来看待不以人们意志为转移的客观变化并主动去适应,人类才能真正获得生存的安全。

“生命与人生”“生命与社会”,这是生命科学在探讨的问题,也是白书农长期思考的问题。“生命的意义何在?”“我们该如何认识生命”?他对植物的研究是从探索生命的角度出发的。在上面提到的论文中,有这样一个表述——“植物中不同器官类型原基沿茎端分生组织活动方向的有序排列,与动物的胚有十分惊人的相似之处”。在整个生命的演化历程中,只有通过人与自然的对话,才能了解和理解。人类有记录的认知历史,仅仅几千年,而植物的存在历史却要长得多。作为一种客观存在,它们一直在检测着我们的感受、我们的思维和我们的判断。

白书农将植物放在了历史的长河中,与动物互为对照来理解生命的本质及其意义。回顾人类演化历史可以看出,人类之所以能从一种位于生物圈食物网络中层的动物,发展为这个地球上最有影响力的特殊生物,靠的既不是其超凡的体力,如力量、速度、感官灵敏度等,也不是超凡的情感,如喜怒哀乐,而是认知能力。而认知能力的核心就是以逻辑思维为特征的理性。在人类所有的知识体系中,自然科学由于其人与自然对话的特征而使得其研究过程中的理性思维可以得到客观检验,因此是培育理性思维能力最为有效的途径。“大学教育究竟能为学生提供什么帮助?”这正是在北京大学工作的十多年中,作为教授和博士生导师的白书农一直在思考的问题。

“从很多前辈所著的教科书中可以看到,长期以来,大家都认为高等教育,特别是在北京大学这样的地方,就是为社会培养科学家或者大学教师。但是,任何一个社会对科学和教育人才的需求都不是无限的。在当今的大学教育中,大部分的学生将来不可能也不应该都去做科学家和大学教师”。

大学教育特别是科学教育,对一个社会发展最重要的意义并不是培养专家,而是为社会培养具有理性思维能力的负责任的社会成员。

“每个人都是不一样的,但是每个人都有自己的长处。人类社会因为每个人的不同而产生分工,并通过分工协同而走到今天。每个社会岗位都占据一份生存资源,都承担一份生存责任。一个社会如同一个生命有机体,要健康而有活力地运行,就需要每个岗位之间顺畅的分工协同。人不过是在这个巨大的社会金字塔各个构成岗位上的过客。现代社会与传统社会最大的不同,就是每个人面对不同社会岗位有越来越大的选择自由。每个人最初都是作为一个单纯生物体而来到这个世界上,可是最后都要在不同的社会岗位上——无论是已有的还是自创的,通过为这个岗位所占据的生存资源增值而成为一个独立的社会成员。谁来帮助新人们顺利地从单纯的生物体转变为负责任的社会成员?答案只有一个:教育!因此,教育的本质不是别的,就是为新人的社会化提供他们所需要的帮助。具体一点,就是帮助年轻人在成长过程中逐步了解自己、了解社会,找到能发挥自己长处的社会角色并整合其中”。

作为北京大学生命科学学院的教授,白书农对北大生命学院本科教育培养目标有他自己独特的理解:“人说到底不过是一种生物。我们所思所行,无不受生命基本规律的支配。现代生命科学教育的核心功能,应该是让来到这里的年轻人通过对生命科学的系统学习,理解生命的本质和规律,从而能自觉地按照生命规律去生活,并通过他们多元化的职业选择,将科学的生命理念带到社会的各个领域,最终让我们人类成为地球生物圈一个负责任的成员。”

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