工微巨擘 烛照科史
2023-05-30王坚田宝文
王坚 田宝文
自从西方传教士陆续抵达古老的中华帝国伊始,西学东渐即揭开了中国波澜跌宕的近现代化序幕。这场持续数百年的文明交会,以精致玲珑、别具匠心的发明物作为传播的切入点,更为中国传入了欧洲的科技知识以及其背后的逻辑与思想。
适逢明清交际的17世纪,中国封建王朝已然行至强弩之末,而在地球另一边的荷兰,喜好把弄放大透镜的列文虎克(A. van Leeuwenhoek, 1632—1723)利用自制的显微镜率先观察到“非常微小的动物”,近代科学史上的一门新学问——“微生物学”因之诞生。1854年,法国化学家巴斯德(L. Pasteur, 1822—1895)在解决酒精厂的发酵问题时,发现并认识了酵母菌等微生物的关键作用,酿造科学(即工业微生物学)就此获得质的突破并发生飞跃。而这些前沿科学及相关知识传播至中国,则要待到晚清洋务运动中的著名人士——英国传教士傅兰雅(J. Fryer, 1839—1928)创刊《格致汇编》之后。[1]与此同时,公派至欧洲的留学生归国效力,带回工业微生物学的理论与技术知识并在一定范围和程度上进行了普及,为此后中国传统酿造工业的技术革新和发展奠定了基础。
中国的现代工业微生物学发轫于20世纪初期,陈騊声(字陶心,1899—1992)、魏喦壽(1900—1973)、朱宝镛(1906—1995)、金培松(1906—1969)、方心芳(1907—1992)、秦含章(1908—2019)等均为该领域的早期实践者[2],对工业微生物学在中国的落地生根、发育壮大以及人才培养等,皆具开创性贡献。
辗转求学,归国效力
福建省闽侯县(今福州市)可谓中国生化、化工专家的发源地之一,这里曾经走出了许多中国近代学术史上享誉中外的先驱人物,其中有余泽兰(1893—1956,生物化学家)、李乔苹(1895—1981,化学教育家)、俞同奎(1876—1962,化学教育家,中国首位化学教授)、王琎(1888—1966,分析化学家)、虞宏正(1897—1966,胶体化学家)、傅鹰(1902—1979,物理化学家)等,陈騊声也生于此地。
陈騊声是中国首位从事微生物工业研究和实践的科学家和技术专家。1919年,他考入当时全国唯一的工科学校——国立北京工业专门学校的应用化学科。1922年毕业,因成绩优异,先经其姐夫李乔苹介绍,到福建省厦门集美学校(今集美中学)任教,后又经俞同奎先生推荐,赴北京溥益实业公司在济南开设的山东溥益制糖公司酒精厂,任化学技师,从事制糖和酒精酿造的研发工作。然而,由于时局动荡,经济艰难,公司终因原料供给不足而难以维系,被迫停工,陈騊声遂辗转于国内多所学校任教。1930年参加留学考试并顺利考取资格,却由于经费问题无法成行,于是暂往国民政府实业部工作,兼任中央工业试验所研究员和酿造工场主任。在此期间,对酒精的传统酿造技术做出了创新性改进。
1932年,在法学家林志均(字宰平,1878—1961)和中央工业试验所的支持下,留学资金问题终于得以解决,陈騊声得偿所愿,远赴美国路易斯安那州立大学奥杜邦糖业学院(今为研究所),学习和研究糖分析和真菌学。据陈騊声回忆[3],对他影响至深的是讲授微生物学的克里斯托弗教授(Dr. Christopher),为其提供了大型实验室供专用,并指导他撰写首篇专业论文。此外,他还拜酒精发酵专家欧文(W. V. Owen)博士为师,利用其实验条件研究酒精发酵的课题,并于1933年发表论文《中国发酵产品的微生物学研究》(microbiological studies of Chinese fermentation products)[4]。其后,又经欧文推荐,转往拥有一流发酵微生物学科的威斯康星大学进一步深造。在那里,受教于美国工业微生物学界耆宿——彼得森教授(Prof. Peterson),同时还选修了土壤微生物学、食品微生物学、普通微生物学、高级有机化学和医学微生物学等课程。待到美国的所有学业完成后,陈騊声遍访欧洲多国,参观调研英国伦敦、法国巴黎,以及德国、意大利和瑞士等地的研究机构和发酵产业,开阔了学术视野。
1934年,陈騊声回国并受聘于中央工业试验所和中国酒精厂(当时远东地区最大的酒精厂,1954年后更名为上海溶剂厂),担任总工程师和总化学师之职,同时兼任国立交通大学发酵化学特别讲座。抗战全面爆发后,工厂及设备毁于敌机轰炸,被迫停工停产。陈騊声在战火与炮声中继续科研工作,埋头著述与教育。中华人民共和国成立后,他一直担任上海酒精厂的技术顾问,1957年卸任。1955—1982年期间,在上海工业微生物研究所主持科研工作。1982—1992年,任上海科学技术大学(1994年后合并入新成立的上海大学,原址为今上大嘉定校区)教授和名誉教授。
创新成就
20世纪初,随着世界各国工业化进程的逐步加速,化学工业领域的诸多生产都亟需酒精。例如,交通运输业发达,导致液体燃料的需求急增,酒精可当作部分汽油的替代品;医药卫生行业也离不开酒精;而油漆和合成橡胶等有机化工更视其为基础原料。于是,酒精成为当时国家工业进步的一个指标,即哪国掌握了最先进的酒精发酵技术,就能在工业竞争中领先一步。
陈騊声在微生物工业技术上的创新和成就,主要集中于酒精发酵以及由此触类旁通的其他发酵技术上,他对酒精发酵技术的专研长达70年。
酒精发酵技术