西北联大在陕南地区的生物学研究及其贡献
2022-09-23伍小东
伍 小 东
(西北大学 马克思主义学院, 陕西 西安 710127)
西方近代科学以“西学东渐”的方式传入中国以后,从移植、模仿、融合到实现本土化经历了艰难曲折的发展历程。发展至20世纪40年代以后,诸如地质、生物等一些地方性学科已逐步达到了世界学术界的水平[1]。生物学在我国西北地区的初期发展开始于国立西北农林专科学校和中国西北植物调查所的创建,但真正的壮大则开始于北平大学和北平师范大学等高校西迁合组而成的国立西北联合大学。西北联大相关高校的生物学科在汉中持续发展的8年间,结合陕南秦巴山区特有的生物资源,在动植物考察和研究方面取得了一些突出的成就,在“立足西北、融汇世界”理念的引领下实现了生物学教学和研究工作的开拓性发展,为地方社会发展和科学文化水平的提升作出了重要的贡献,展现出了战时中国高等教育所担负的责任与使命。
一、 战前陕南地区的生物学考察
抗日战争爆发前,我国高等教育布局以“点”和“线”的形式主要分布在东南沿海和平津等地,在战前的108所高校中就有46所分布在平津沪三地,占到了总数的三分之二[1]226。在西北地区与生物学教学和研究相关的只有1932年筹建的国立西北农林专科学校(西农前身之一)和1936年成立的中国西北植物调查所(由西北联大的合组单位之一国立北平研究院与农专合办)。对于地处秦巴山区的陕南而言生物学还处于空白。但是,作为中国南北分水岭的秦岭,典型的地貌环境和气候特征孕育了丰富的动植物资源,使其成为具备生物学多样性和奇特性生物资源宝库,进而吸引了中外生物学者来此采集动植物标本。
19世纪开始在中国西北地区进行生物学考察的西方学者中,法国传教士谭卫道是最著名的人物之一。他于1872年11月至1873年4月第三次来华期间在秦岭、汉中盆地和太白山等地进行了长达半年的考察,期间收集到大鲵、血雉和勺鸡等动物标本及其他一些植物标本,可惜在由城固至汉口的途中不慎翻船,丢失了一些行李及标本,包括在汉中捕到的大鲵。1874年回到法国时,他带回了9 569种昆虫、蜘蛛与甲壳类动物标本,1 332种鸟类标本,595种哺乳动物标本,以及2 919种植物标本[2]。在分类研究基础上出版的《中国的鸟类》一书成为早期研究中国鸟类和动物分布地理方面的重要文献。
国人对于陕南地区的生物学考察以国立北平研究院植物学研究所的工作最为突出。1933年至1937年,工作人员孔宪武在秦岭采集植物标本6 000号。1937年至1939年,钟补求与刘慎谔在秦岭主峰太白山和大巴山采集标本5 000号,1941年在陕南采集400号。1933年至1939年期间,王作宾在陕西、青海、甘肃、秦岭山区,以及河北等地累计采集标本数万号。1937年,傅坤俊在陕西、甘肃和川西等地采集标本5 000号[3]830。这一时期国人在生物学方面的采集,除了限制西方人士对国内生物资源的肆意采集和掠夺之外,也是国内生物学科发展的需要。
二、 西北联大生物学科发展概况
1937年抗日战争全面爆发以后,国立北平大学和国立北平师范大学等四校一院西迁合组成立西安临时大学。1938年战事吃紧之后学校再次南迁汉中并更名为国立西北联合大学。随后,鉴于布局西北高等教育的需要,西北联大再度一分为五,分别成立了国立西北农学院(西农)、国立西北工学院(西工)、国立西北大学(西大)、国立西北师范学院(西师)、国立西北医学院(西医)。西北联大作为一个名称存在的时间不长,但在其一分为五之后的发展时期内,各校之间依然保持着十分紧密的联系,表现出明显的分而有合的发展状态。比如,西师在1939年8月虽然名义上分出,但直到1944年11月迁往兰州前一直在城固与西大隔壁共处、合班上课、90%以上的教授合聘,共用图书馆等教育资源。西医1939年8月分出,1946年8月复与西大合并回迁西安。同时,五校还联合招生、联办先修班、联办社会教育、联合创建西北学会、中国物理学会西北分会、中国化学学会西北分会等学术社团,对外共同维护和争取师生的权益。甚至五校在西北联大校训“公诚勤朴”的基础上或直接继承(西大),或演为“公诚勇毅”(西工)、“诚朴勇毅”(西农)。基于以上种种现实,我们将西北联大的研究上限确定为1937年9月10日国立西安临时大学至国立西北联合大学成立,下限为1946年底其子体各校在平、津、冀、镐各地相继复校,也就是说在此期间始终将西北联大母体与其子体作为一个分而有合的共同体来看待,将这一时期均称为西北联大时期。
西北联大生物学科发展脉络的源头分别是国立北平大学农业生物学系和国立北平师范大学生物学系。他们二者西迁合组后经过国立西安临时大学和国立西北联合大学两个阶段的整合与发展之后,再次分立形成了国立西北大学生物学系、国立西北师范学院博物学系和国立西北农学院(见图1)。此外,国立北平研究院植物学研究所西迁武功与国立西北农学院合组成立的中国西北植物调查所也是一支非常重要的研究力量。这些科教单位西迁将北平地区雄厚的生物学师资和先进的生物学教学理念传播于大西北,为西北地区原本薄弱的生物学发展注入了强大的发展动力,推动了近代生物学在西北地区的发展与壮大,是新中国成立前近代生物学在西北地区发展的重要组成部分和重要内容,也奠定了新中国成立后西北地区生物学的发展优势。
图1 西北联大生物学科传承发展脉络图
在当时国民政府“开发西北”和“建设西北”的战略引导和政策支持下,西北联大生物学科的发展表现出强烈的实用性和农林发展相关性,构成了中国近代生物学史发展中一个不可或缺的部分。例如孔宪武对关中平原渭河流域杂草的研究,郑勉对陕南植物开发利用的研究,周尧对陕西昆虫种类及害虫防治益虫利用方面的研究,赵洪璋、涂治学部委员对小麦育种和棉花育种的研究,以及王战和郝景盛等人对于森林农牧资源的调查与分析,这些成果都能够紧贴西北地区农林畜牧业的发展需要,以此达到对地方经济的发展的促进作用。西北地区近代生物学在这些著名学者带领下产出了一批优秀的研究成果,推动了这一方面的教育教学大力发展。这些成就的取得不仅向学界展示了西北地区近代生物学研究水平,也通过这些成果将西北地区特有的生物资源向外界得以展示,同时也为新中国成立后西北地区生物学科的发展奠定了坚实的基础,特别像赵洪璋、涂治、周尧、孔宪武等一生扎根西北的学科创立者和推动者,更是在中国生物学史上留下了西北生物学的印记。
三、 西北联大在陕南地区的生物学考察与研究
动植物标本是生物学科发展的必备材料,也是开展生物学研究和教学工作的基础材料。西北联大在汉中办学期间,组织相关师生对秦岭、巴山、汉中等地的动植物资源进行了细致地调查和采集工作,累计采集标本1 000余种,为教学和研究工作的开展奠定了重要的基础。以研究工作推动教学发展,积极与国内外学术界开展交流活动是这一时期西北联大生物学“立足西北、融汇世界”发展理念的重要展现。
(一) 西北联大师生对陕南地区的生物学考察
西北联大生物学科继承了北平高校的优秀师资,像刘慎谔、汪堃仁、孔宪武、雍克昌、董爽秋等中国生物学科的奠基人都曾在西北联大执教。1938年4月,西北联大南迁到汉中以后,为了积累研究材料和服务地方发展,生物学系师生就积极开展了相应的动植物标本考察和采集工作。在雍克昌的协调组织下,西北大学参照中山大学生物系采集队的模式成立了西大生物系采集队(见图2)。生物采集队在李中宪等人的带领下建立了人员相对固定的采集队伍,负责开展常规性的野外考察和标本采集工作,但凡寒暑假等节假日和周日等闲余时间都会开展一定的采集活动,为陕南生物标本库的创建和秦巴山区生物资源的开发利用奠定了重要的基础。
图2 国立西北大学生物学系采集队合影(1941年)
在这些常规性的采集之外,各任课教师还会根据教学和研究工作的需要开展一些临时性的考察采集工作。1942年,因三、四年级学生开设“树木学”课程的需要,郑勉教授带领学生利用周末至野外实地观察和采集标本,尤其注意树木的采集和研究[4]。1943年11月,董爽秋教授带领刘锦第、朱家骥等6名生物系三、四年级学生外出采集标本[5]。1945年,郑勉带领学生赴巴山采集标本[6]。1945年7月,陈惠芳副教授在暑假期间带领学生前往兰州、西宁一带作生物考察[7]。其中,1943年郑勉带领学生在小南海一带调查和采集植物标本时,还发现了一些一直被外界认为在陕西不存在的木本植物,这让师生们喜出望外[8]。
在这种长期积累下,学校逐步建立起了陕南及川北地区的植物标本库[9]182。在此基础上,为了进一步做好社会教育和科学普及工作,1946年1月27日,生物学系面向社会举行了陕南植物标本展览,将历年来所采集的陕南植物标本对民众进行展示和讲解,所有标本制作精美别致,特别是一些采自巴山金鸡岭的标本具有极高的研究价值和观赏价值,获得了观众的一致称许。他们还计划将所采集到的标本汇集成册,编制《陕南植物标本目录》,供有志于研究陕南植物的学者参考[10]。
(二) 西北联大师生在陕南地区的生物学研究
西北联大师生在生物学研究方面注重动物学与植物学两个方向兼顾,力求做到学理与实践相结合、实验室研究与野外考察相结合的方针,使培养的学生日后既能专门从事研究,也能参加实地的建设工作。在这种理念的支配下,生物学研究事业发展迅速,出现了以刘慎谔、林镕、孔宪武、周尧、汪堃仁、赵洪璋、涂治等著名学者和学部委员为代表的开拓性研究工作,开启和引领西北地区的生物学研究迈上了一个新的台阶。其中,关于陕南秦巴山区的科学研究工作以郑勉的《陕南植物概观》和钟补求的《秦岭之植物地理观》为代表。
1.郑勉的《陕南植物概观》填补了陕南地区植物调查的空白
郑勉是我国著名植物学家,1923年毕业于日本国立东京文理科大学生物系。1941年进入西北大学生物系任教,承担了植物分类学、种子植物学等课程的教学和研究工作。在教学之余,他特别重视野外实习和标本采集工作,曾多次带领学生赴城固小南海、大巴山、米仓山等地开展野外实习,不仅增强了学生的实践能力,开阔了学生的眼界,也为学校积累了大量的陕南及川北地区的植物标本。随后,在这些调查工作基础上完成的《陕南植物概观》填补了陕南地区植物调查的空白,为秦巴山区和汉中盆地的植物资源开发利用奠定了良好的基础。
对于撰写该文,郑勉有两个出发点,一是陕南在行政区域虽归入陕西,但是陕南及巴山一带的植物与秦岭山脉及关中平原等地区的植物种类显著不同,反而具有川、鄂植物的类型,也就是显示出中国中部植物的特色,这是其重要特点之一;二是截至19世纪中期“我国鄂西、川东以至川西植物,国内外人士多有调查报告,唯独川、鄂相邻的陕南植物迄无记载”[11]24。出于以上两点,郑勉在前期对陕南植物考察采集的基础上完成了《陕南植物概观》一文。在区域界定上,陕南地区包括汉中盆地,褒城(今划归勉县等县)、南郑、城固、西乡、镇巴等区域。在文章内容上,主要从陕南植物主要种类及分布概况、陕南植物与其邻近地区植物的比较、陕南经济植物研究三个方面介绍了当地植物的整体情况。
2.钟补求的《秦岭之植物地理观》首涉秦岭气候特征和植物区系分类
钟补求是我国著名植物学家,研究方向主要集中在桔梗科、玄参科、秦岭植物等方面,特别是在玄参科马先蒿属方面的研究尤其深入,曾被英国的邱园誉为“世界马先蒿权威”。他自幼对植物学有着浓厚的兴趣,并跟随父亲钟观光多次赴外地采集标本。22岁起先后担任杭州西湖博览会植物部管理员和中央研究院自然历史博物馆标本管理员等工作,随后加入到北平研究院植物学研究所,期间完成了《黄山植物名录》《黄山植物续志》《中国桔梗科植物之初步研究》等成果。1936年,钟补求跟随北平研究院西迁武功进入西农的中国西北植物调查所工作。来到父亲未曾到过的秦岭山区采集标本令他异常兴奋,前后累计采集标本5 400余号,对钟观光的采集研究工作做了大量的补充。在此基础上完成的《秦岭之植物地理观》对秦岭气候地理和植物区系特征进行了详细的分类和描述[12]。
他在文中提出,要讨论一个地区的植物地理,首先要明确该地区的地理、气候等影响植物分布的各种要素。基于此,他指出,在地理位置上,秦岭西起甘肃岷山,东行至河南伏牛山,是黄河流域与扬子江流域(汉江)的重要分水岭,秦岭以北属于黄土高原区,秦岭以南属于中央山脉地带,其情形已类似四川之红土盆地。在气候方面,秦岭以北的黄土高原属于华北式气候特征,秦岭以南则属于云南高原式气候特征。地理与气候的南北差异使得秦岭的植物成分复杂而多变,同时具备华中元素、西部元素和华北元素三种植物分布特征,其中以法式枞为华中元素的最具代表性植物,以波氏落叶松为西部元素之代表,华北植物则主要以裂叶牡荆、栾树、阿穆尔丁香、榆、雁皮、牡丹、白桦、辽东栎、阿穆尔小叶、大瓣铁线莲、蛇麻黄等代表。除以上三种主要植物成分外,钟补求还在采集的标本中发现了羽叶竹节参和裂叶玄参,前者为云南之特产,后者则为喜马拉雅山所有,而现在均在秦岭的太白山中发现,也再次证实秦岭之气候属于云南高原式气候。
(三)立足西北融汇世界的学术交流
西北联大虽偏居于大西北,但其“立足西北、融汇世界”的办学理念却贯穿在生物学科的发展历程中。他们在结合秦巴山区地方生物学资源优势开展科学研究的同时,还非常注重与国内外同行间的交流。在城固时期,昆虫学家徐凤早教授就在比利时鲁汶大学《细胞学杂志》发表了《南京丰年虫两性之发生》,在《法比荷科学会论文专刊》发表了《丰年虫而器官之研究》等学术文章。1947年,美国援华联合会为增强教学及研究工作,协助我国大学独立学院及研究机关赴美进修,国立西北大学生物学系主任刘汝强教授获得推荐[13]。1948年,李中宪教授应美国加利福尼亚技术研究院邀请赴该院研究学习,合作导师是国际上生长素研究领域的权威学者温特(F.W.Went,1903—1990)教授[14]。同时,该院还拥有世界著名遗传学家摩尔根和生化遗传学家比德尔(G.W.Beadle,1903—1989)两位教授,他们二人分别于1933年和1958年获得诺贝尔生理学或医学奖,因而该机构是众多生物学家向往的地方。这些交流活动有助于学者了解国际生物学研究的前沿,对于西北联大的生物学教学和研究工作起到很大的推动作用。
在“走出去”的同时,学校也邀请一些西方学者来校开展交流活动。1945年9月15日至18日,著名科学史家李约瑟博士访问了西北大学,生物学系主任刘汝强参与了学校组织的座谈会,就中英科学之间的合作交换了意见,刘汝强给李约瑟印象是“西北大学生物学家,美国威斯康辛大学植物病理学专业,设备贫穷但是值得帮助,有着令人愉快的爽朗的笑容”[15]。座谈会之后,李约瑟表示愿意在标本、仪器的补充和购置方面予以协助,并赠送了国际科学前沿方面的书籍21种[16]。访问期间,李约瑟的夫人李大斐博士(生物化学家)还为师生作了题为《肌肉收缩的机械装置》的学术演讲,为师生们带来国际生物学方面的前沿知识。
四、 西北联大在陕南地区开展的生物学教学与人才培养
由于学校处于抗日战争的大后方,大量科教机构和外来单位的涌入以及汉中地区本身的相对贫困,这一期间西北联大被分别安排在汉中的三县六地开展办学,教学工作开展十分艰辛。尽管有教学条件和场地等“硬件”方面的限制,但是作为北平大学和北平师范大学生物学教育的延续,西北联大生物学教学依然保持着北平时期的高标准和严要求,进而为西北地区培养了一大批高素质的生物学人才。
(一)汪堃仁开设直击国际前沿的生理学课程
教师是教学工作的“主力军”,课堂是教学工作的“主阵地”,选择优秀的教师就是为了开设出优秀的课程、保障良好的教学效果。根据当时在国立西北师范学院博物系任教的汪堃仁教授回忆:“当时师资很缺,设备条件极差,从事教学和开展研究都非常困难。……我每晚在一盏灯芯草的油灯下,用毛笔字在草纸上写讲稿至深夜。……解剖学实验没有尸体,我便和其他老师泡制狗、猫的尸体来代替;没有骨骼,便去野外捡取无主尸体,加工后串成骨骼架子。总之,为了提高教学质量,我千方百计自制了不少标本和教具,满足了教学需要”[17]116。即便条件如此艰苦,但博物系的教学工作并未因此而打折扣,在生理学的教学方面,汪堃仁在城固开设了几乎和北平协和医学院一样的生理实验课程,能够将国际前沿的理论知识传授给抗战大后方的莘莘学子,极大地保证了生物学的教学质量。此外,由于生物学教师的缺乏,他在西北师范学院和西北大学的生物系同时兼课,担任过“动物生理学”“解剖学”“组织学”,以及体育系的“人体解剖学”和家政系的“生理学”等课程的教学,所有的课程从实验准备到课堂演示,再到带领学生做实验都由他一个人完成,给学生留下了深刻的印象。
(二)孔宪武把自然界作为课堂的植物学教学方式创新
在植物学教学方面,讲授“植物分类学”的孔宪武教授是这一领域的代表。为了做好教学工作,他在这门课程的调查研究上下了很大的工夫:陕西境内的渭河流域杂草的分布情况,他都做过认真的调查,他深入秦岭,带学生实习时也考察过古路坝附近的巴山,对学生提出的问题也能仔细解答和耐心辅导。孔宪武教学还有一个更为突出的特点,就是把自然界作为课堂,让学生自己学、互相教,他经常利用上课或课余时间把学生带到野外,让他们自己采集标本、整理,进行细心的观察和研究。凡是听过孔宪武讲课的人都有同感,认为他把植物分类学这门课程教“活”了,可见对其教学效果的高度认可。他在跟随北平研究院植物学研究所西迁之后,便一生扎根西北从事植物学的教学研究工作,由其一手创建的西北师范学院植物分类研究室,一度成为西北植物分类研究的大本营[18]257。
(三)徐凤早以风趣幽默的比喻讲述生殖质连续理论
1931年,徐凤早从国立中央大学生物学系毕业后留学比利时鲁汶大学,1937年获理学博士学位,同年回国后任教于临大、联大和西大。他不但学识渊博,能为学生带来生物学领域最前沿的知识,而且授课形式风趣幽默,总能在课堂上旁征博引,当他用儿子的年龄大于老子的例子来讲述生殖质连续理论的时候,引得学生们哄堂大笑,但也是通过这种方式让学生对这个知识点有了深刻的理解和认知,给学生留下了非常深刻的印象。此外,还有讲授植物分类学的郑勉教授,他讲课语言流畅、思路清晰,能够将一张张标本毫无差错的说出科、目、种、属等信息,而且能总结归纳出简单易记的特征来帮助学生记忆,因而他的课堂深受同学的喜爱。
教学条件的艰苦并没有阻止教师的教学热情,他们在课堂上所展现出来的专业与专注也让当时的学生记忆犹新。1940年进入西北师范学院博物系学习的孙正胤回忆到:“给我们授课的各位名师,各有所长,各具特点,又执教多年,其知识和教学经验之丰富实属难得。例如给我们教‘比较解剖学’的郭毓彬教授,他教课总是朴实无华,总是教的实实在在,也要求学生都要学的扎扎实实,对考试也是要求的相当严格。‘植物生理学’是由刘汝强教授担任的,他讲课条理清晰,语言清楚易懂,同时结合课堂讲课演示一些预先装配好而且已出结果的实验,学生觉得很满意。教‘动物生理’课程的汪堃仁教授,他是我们毕业时的论文指导老师,他在为生物系和体育系所组成的联合班上生理学课程时,语言清楚,重点突出,效果极好。”[19]54
(四)以闫隆飞院士为代表的人才培养成就
作为战时高等教育的一部分,突出应用性也是西北联大生物学科发展的一个重要特色。西北大学生物学系在教学过程中,坚持学理课程与应用课程齐头并进,着重于学生的启发指导与自主研读,这种教学方式对学生研究能力的培养发挥了重要作用。在对历届毕业生的毕业论文进行梳理之后,发现在1947年有一篇用英文撰写的论文《The Filterable Viruses and Rickettsiae》[20]。在1948年,甚至出现了毕业生郭峰一人撰写了《山羊化牛瘟疫苗之研究》和《陕南种子植物目录》两篇论文的情况[21],这种情况对于一名本科毕业生而言具有一定的难度,也从一个侧面反映出当时的学生培养质量和学术水平。
在西北联大培养的生物学学生中,毕业于1945年的阎隆飞是成就最为突出的一位。从1942年到1945年,阎隆飞在这里度过了三年时光,当时任教的教师先后有汪堃仁、郑勉、董爽秋、嵇联晋、吴仲贤、徐凤早、许庆祥、王振中、李中宪、陈惠芳、王伟烈等,系主任由雍克昌和刘汝强等兼任。阎隆飞于1945年毕业后考入清华大学研究院继续深造,1949年取得理学硕士学位。之后逐渐成长为我国著名的植物生理学家和生物化学家,1991年当选中国科学院学部委员。为了回馈母校,阎隆飞还于1997年开始在西北大学生物学系以他妻子陆秀芳的名义设立“陆秀芳奖学金”,用于奖励品学兼优的生物学子。陆秀芳同样也是1946年毕业于西北大学生物学系的毕业生,她与阎隆飞前后相差一年时间毕业并结为伉俪。
五、 西北联大立足秦巴服务社会的生物学贡献
西北联大的生物学研究和教学工作是近代生物学在西北地区发展的一个重要组成部分,为西北地区培养了一批生物学人才,同时,在服务城固乃至陕西的社会经济发展方面也作出了应有的贡献。服务社会发展本是大学的重要功能之一,为此,学校专门成立社会教育推行委员会积极推行民众教育,在开化地方风气、提高民众知识水平方面发挥了一定的作用。本着“增进小学教师教学之知识及技能,培育人才与服务社会并行,以先知觉后知,推广学术于社会,深入社会交互收益”[22]的目标,西北大学生物学系师生积极参与学校组织的科学常识讲习班和暑期讲习会等社教活动。在1938年8月举行的陕南六县小学教师暑期讲习会上,郭毓斌教授在其所负责的勉县和褒城组织开展了《遗传与环境》的科学演讲[23],王琪在其所负责的城固和南郑、白国栋在其所负责的洋县和西乡、包桂濬在负责的勉县和褒城,分别开展了“生物教材及教法”的课程教学示范,帮助当地小学教师提高教学水平[24]。
通过这些科普活动的开展,为陕南地区近代科学知识的传播和文化水平的提升作出了自己的贡献。与此同时,生物学系师生还结合工作实际对陕南地区的动植物资源进行了初步的调查和研究,为动植物的开发利用和农工医药事业的发展提供了重要的参考依据。郑勉教授的《陕南植物概观》,以及学生的《城固淡水藻类之初步调查》《陕南单子叶植物逐步调查》《巴山种子植物初步调查》等毕业论文,都是这方面的代表性成果。因此而言,近代生物学在西北地区的发展,不仅是其建制化发展的一个重要方面和阶段,同时,也为地方区域的文化和经济发展提供了重要支撑,是西北地区近代化进程中一个重要推动力量。
总之,作为与“西学东渐”相伴始终的近代生物学,以其起步早、应用性强和成果丰硕的特征而与地质学一同成为西方自然科学传入中国后成就最为突出的两门学科。近代生物学在西北地区的形成与发展则以西北联大生物学科的发展为主线,通过对学校所在地陕南地区及西北地区的生物学考察和相应的教学研究工作,奠定了西北生物学的发展基础与格局,同时为地方社会发展和当时开发西北的战略布局作出了一定的贡献。西北联大生物学在陕南地区的发展体现了西北生物学的学科特征,也成为抗战大后方中国近代自然科学发展的一个历史缩影。