留美生范谦衷的归国实践考

彭钰堰,张 林

(北京外国语大学 历史学院,北京 100089;阜阳师范大学 物理与电子工程学院,安徽 阜阳 236037)

民国是中国自然科学奠基和发展的重要时期,其中,生物学是自然科学各分支学科中发展较早、处于各学科领先地位的学科,取得了一些在国际上引人注目的成果。这一时期,国内涌现了一批知名的生物学家,如秉志、辛树帜、童第周等,为现代生物学在中国的发展作出了重大贡献。其中,有一位在民国时期就颇具影响的生物学家——范谦衷,他毕业于加利福尼亚大学伯克利分校,回国后致力于传播科学知识和研究生物科学,发表了大量见解独到的文章,开拓了新的研究方向,而且独立斥资创设生物科学材料社、创办《生物科学杂志》,同时编写了《遗传学》《高中生物学实验教程》用于大学和中学教学;他还积极探索新型教学方式,并率先将电化教育引入生物教学中,在国内开创了电化教育理论的研究工作,为中国科学与教育事业的早期发展的作出了重要贡献。中华人民共和国成立后,范谦衷继续在高校从事动物学教学与研究工作,并编写了我国第一部鸟兽生物学教科书《森林鸟兽生物学》,在动物学教学与研究方面作出新的贡献。鉴于目前尚未见到全面介绍范谦衷生平和科学贡献的文章,为了纪念这位对科学与教育事业作出突出贡献的生物学家,特撰此文以示纪念。

一、传播生物学知识、提倡科学精神

范谦衷,字德盛,1901年生于浙江杭州,1918年就读于杭州宗文中学,1921年入金陵大学理学院学习动物学,1926年12月毕业,并留校任教,先后任细胞学助教和讲师。1930年他加入中国科学社生物研究所动物部,作为动物部1930—1931年度非正式人员在生物研究所学习并进行研究工作。秉志创办的这一生物研究所,是我国第一家生物学研究机构,主持的动物研究部,被誉为“培养动物学家的摇篮”。范谦衷在动物研究部开始了他的生物学研究工作。秉志还介绍范谦衷加入了中国科学社,之后范谦衷积极参加科学社的活动。1931年和1932年范谦衷获中华教育文化基金会科学研究补助金资助(1)见《大公报》1931年5月8日报道和1932年5月7日报道。,赴美国留学深造,入加利福尼亚大学伯克利分校攻读动物学研究生,师从原生动物学家柯福研究寄生虫学,1933年获硕士学位,次年修完博士课程并参加博士答辩,他还当选为美国科学会会员,同年回国继续任教于金陵大学。[1]1934—1946年任金陵大学理学院动物系教授兼系主任,1934—1937年还担任中华自然科学社南京分社理事长,1947年成为江苏省动物学会理事长,同时被选为中国遗传学会理事长,其间范谦衷一直积极推动学术与科学普及工作的开展。

范谦衷在金陵大学和加州大学工作学习时期,生物学发展十分迅速。国际上,因孟德尔遗传学说重新发现而兴起的遗传学研究热潮如火如荼,以摩尔根为代表的遗传学家创立的细胞遗传学取得了巨大的成就,并逐渐达到顶点。在国内,《科学》《博物杂志》等期刊大量刊载生物学文章,《生物学杂志》《生物学半月刊》《中国生理学杂志》等专门杂志得以创刊发行;以东吴大学、金陵大学为代表的教会大学和以东南大学、北京师范大学等为代表的国立大学都设置了生物学系或动物学系等,并开设大量相关课程。此外,各种生物学专门研究机构和学会,如静生生物调查所、动物学研究所、北平研究院动物学研究所和植物学研究所等以及中国生理学会、中国植物学会、中国动物学会等都相继组建成立。[2]

在此背景下,学成归国的范谦衷很快投身于生物科学的传播事业之中。1936年,鉴于国内“颇多有价值之生物科学著作,零乱发表于各种不相关之杂志中,使愿读者无从调查阅读……一般研究生物学者反觉无相当杂志可发表其著述”,为“广播生物知识于大众,增进生物教学之效率,谋生物生产之增进”,范谦衷自筹资金创办《生物科学杂志》,专门刊载生物学文章,“供中等教员授课之参考,研究生物学者之读物,学术界发表之园地,灌输大众生物知识之总汇,爱好自然者之阅览”[3]。

《生物科学杂志》(英文名为Journal of Biological Science)为季刊,1936年3月创刊,1937年因全面抗战的爆发被迫停刊。虽然前后只出版了四期,但却刊载了数十篇国内知名生物学家的专业论文,如陈义的《关于中国蚯蚓教学上之种种》、樊庆生的《水生植物的适应》、吴襄的《内分泌生理的完整性》、郑集的《“相尅食物”的实验》、秉志的《动物之竞存》、吴友三的《小麦秆黑粉病》、裘维蕃的《稻瘟病》、黄淑炜的《小麦散黑粉病接种方法》等。其中许多论文都具有重要的学术价值和实用价值,如“蚯蚓博士”陈义所撰《关于中国蚯蚓教学上之种种》对蚯蚓之命名及诸传说、蚯蚓之习性、蚯蚓之功能及与农业之关系、蚯蚓在动物学上之位置、蚯蚓在教学上之重要、中国蚯蚓之种类、普通蚯蚓之构造、蚯蚓的采集及保存方法等作了系统论述,特别是对蚯蚓在中国的传说、中国蚯蚓种类作了首创性论述。《“相尅食物”的实验》是中国营养学的奠基人郑集针对民间广为流传香蕉和芋头同食中毒与古文献记载某二种食物同食有毒的说法等进行的一项实验研究,他从所谓的“相克食物”中选取了流传最为广泛的14对进行研究,其中有香蕉与芋头、花生与黄瓜、蟹与柿等。该文以白鼠、猴、犬等动物为实验对象,并进而对人体实验,以科学实验方法证明这14对食品均无相克现象。范谦衷在该文编者按中称“以科学方法实验‘相尅食物’中毒问题在国内尚属首创”[4]。《小麦秆黑粉病》是植物病理学家吴友三早期的一篇代表作,文章详细介绍了黑粉病在中国的分布情况及对中国农业造成的巨大危害,重点分析了小麦黑粉病的发病病症、病原菌感染的具体经过,并从耕作注意、种子消毒、培育抗病品种三方面论述黑粉病的防治,同时还介绍了国外病理学家对该病的最新研究成果,对中国北方小麦黑粉病的防治工作起到了积极作用。《稻瘟病》一文对稻瘟病的发病历史及具体分布,发病的病症,病原菌的形态、生理、生活及生理分化,土壤、日光、气温、空气湿度等环境对发病的影响等都作了详细论述,此外还从耕种作业、抗病性品种选择、选择药剂、温汤浸种和施肥注意等方面研究了如何有效地预防稻瘟病,该文是植物病理学家裘维蕃有关稻瘟病研究的一篇力作,对中国南方水稻病虫害的防治具有一定指导意义。

由于战乱频仍,民国时期许多科学杂志都难以持续出版,而范谦衷以“教授余暇编辑是刊,平日征稿既觉不易,印刷又亏贴巨款,应付实多困难”[5],在如此艰难的境况下依然勉力出版四期,并在学界产生一定影响,实属少见。正如时人评价:“撰述者都系专家,为生物科学异军突起之刊物。”[6]杂志为国内生物学工作者增加了展示自己研究成果的平台,扩大了生物学在国内的社会影响。

除创办杂志外,范谦衷还发表了大量生物学科普论文,举办了多场生物学讲座或报告。在1936—1937年连载于《生物科学杂志》上的《遗传学讲座》一文中,范谦衷详细介绍了遗传学的意义、发展历史,以及遗传学在农业、社会、科学和教育中的价值,接着又从族群的特性、个体的特性及遗传因子、因子学说的复杂性、环境对遗传因子的影响、遗传的特殊与差异、变异的普遍性、变异的种类等七个方面论述了“遗传及变异”的关系,最后着重阐释和分析了孟德尔分离定律和自由组合定律的发现过程及具体内容,并介绍了清华大学陈桢教授关于金鱼的遗传学实验(2)相关内容参见范谦衷于1936年先后发表在《生物科学杂志》的文章《遗传学》和《遗传学讲座》。。在《遗传与演化》一文中,范谦衷介绍了演化的意义,并从形态学、胚胎学和发生学、生物分类学、血清学、古生物学和化石学、地理分布等方面分析了演化存在的证据,文章还讨论了“evolution”“natural selection”等术语的翻译问题,指出常用译名“进化”“天演”等与生物演变及自然选择的实际情况不符,文章重点介绍了细胞遗传学创始人摩尔根的染色体遗传学说,并从遗传学的角度阐释生物演变的内在原因。[7]

范谦衷积极参加科学社团的学术活动与科普活动,致力于提倡和弘扬科学精神。1944年l1月4至6日,中国科学社在成都召开了第二十次年会暨30周年纪念会。这次年会“盛况空前”,有数学、物理、动物、植物、生理、心理、遗传、地理教育、营养、药学及牙医学会等11个科学团体参加活动。范谦衷除主持遗传学组的学术研讨外,还参加了中国科学社组织的“通俗科学讲演”,在树德中学作了题为“科学之真谛”的讲演。[8]在1948年的“十科学团体联合年会”上,范谦衷作了题为“遗传学与学术之关系及应用”的大会报告,从遗传学的角度讨论了中国科学落后的原因,提出了改进措施,观点之新颖让与会者一时称道。[9]此外,范谦衷还在中央广播无线电台、成都广播电台等作了题为“科学是什么”“个人与民族生存之生物学观”等讲演,增强了生物科学在民众中的影响。

1956年,范谦衷又在《人民日报》发表了《我对遗传学的认识》,文章对比分析了“新遗传学”(即米丘林、李森科遗传学说)与“旧遗传学”(即孟德尔、摩尔根遗传学说)的区别,指出虽然“新遗传学”对提高农业生产和获得植物新品种具有实际意义,但其中获得性状能够遗传、无性杂交能发生变异等理论不符合遗传学事实,并且认为遗传物质是非常稳定的,不会轻易因为生存条件的变化而变化。虽然文章写道“遗传学本无新旧之分,只是解释遗传现象有不同的学说和不同的见解而已”,但实际上更倾向于孟德尔与摩尔根遗传学说。[10]作为从事遗传学研究和教学30余年的资深学者,范谦衷的这篇文章不仅加深了国人对遗传学的认知,一定程度上也有助于消除米丘林遗传学对中国生物科学发展的不利影响。

二、独具学术眼光、开拓生物学研究新领域

作为中国最早的一批遗传学家,范谦衷不仅致力于生物科学特别是现代遗传学的研究,而且还利用本土材料,积极开展遗传学和细胞学研究,并取得重要成果。

1927—1929年,中国境内暴发了破坏性极强的蝗灾,灾情自山东蔓延,波及江苏、安徽等地,南京部分地区因蝗虫数目巨大,掩盖铁轨,竟使沪宁线一度中断,蝗灾持续数年,对华北、华东地区的农业生产造成严重破坏。为深入了解蝗虫的生殖特点,进而为治理和预防蝗灾提供理论支持,范谦衷于1930年开始对东亚飞蝗生殖细胞进行研究,1936年发表Meiosis in the Chinese Locust (Locusta Migratoria) with Special Reference to Synapsis(中文题为“中国蝗虫精细胞减数分裂及排对研究”)[11]一文,对飞蝗精细胞形成过程中的不同阶段,如精原细胞期、精母细胞期、染色体联会期染色体的变化进行了详细的记述和分析,同时附有大量示图予以直观地说明。

1936年,范谦衷发表Parasitic Entamoeba of the Buccal Cavity,Endamoeba Gingivalis(中文题为“口腔寄生之变形虫”,entamoeba gingivalis中译名为“齿龈内阿米巴”)一文,运用现代细胞学手段,对齿龈内阿米巴细胞结构等进行了研究。范谦衷首先用碳酸复红(carbofuchsin)和洛夫林亚甲蓝(Lofflin's methylene blue)对样本进行染色,发现齿龈内阿米巴细胞基质有内外之分,外质透明,是构成运动结构伪足的主要成分;伪足的长度通常为原虫直径的50%～90%,原虫通过伪足的消退和重复形成来实现快速运动,在适当条件下最高运动速度可达每秒50微米。内质包含细胞器、细胞核及食物泡等,内质通过移动调节食物泡、细胞核的位置,并为伪足运动提供动力;食物泡的直径在2～7微米之间,体积约占原虫的35%,形状常表现为球形,是细胞质的消化中心,常含有细菌、白细胞,未发现红细胞、上皮细胞和其他组织细胞,因此范谦衷认为该原虫选择性地以白细胞为食。此外,范谦衷探讨了齿龈内阿米巴的传播途径,并根据372例病例讨论了它与齿龈化脓性感染的联系,认为这种原虫是齿龈化脓性感染的致病因素之一。

范谦衷还对人类血型遗传因子和猴类肠寄生阿米巴等进行过研究,他的研究总是以中国的实际问题出发:对东亚飞蝗的研究是因为1930年前后肆虐华北、华东地区的蝗灾,对齿龈内阿米巴的研究则是为了“确定这种变形虫与齿龈化脓的关系及其在本地区的致病性程度”[12]。这些研究在当时具有重要的学术价值和实用价值。在范谦衷之前,国内有关东亚飞蝗的研究主要从形态学和分类学进行的,而他从遗传学的角度研究蝗虫,扩展了中国遗传学的研究范围,为农学家控制蝗虫繁殖并治理蝗灾提供了理论支持。有学者认为“国内对齿龈内阿米巴研究始于(二十世纪)五十年代”[13],实际上范谦衷早在1936年就开始了相关研究,他对齿龈内阿米巴的细胞学研究不仅开创了国内关于该原虫研究的先河,而且对于预防和治疗口腔疾病也有一定价值。

范谦衷早期的研究工作也很快获得生物学界的关注和认可。1937年中国科学社编辑出版了《中国科学二十年》一书,卢于道在其中的动物学研究综述《二十年来之中国动物学》中指出:“在原生动物学方面的研究者,有浙江杭州之江大学之何学伟,金陵大学之范德盛,南开大学之熊大仕……以及北平辅仁大学之韩朝佑等,研究纯粹原生动物学,或研究寄生虫害原生动物,各有贡献。”[14]

范谦衷研究涉猎面较广,包括原生动物学、细胞学和遗传学等领域,他后来的研究多是结合教学工作进行的。1948年,云南大学校长熊庆来曾邀请他到云南大学任教,他致函熊庆来称:“弟极愿离京来昆贵校任教。关乎生物课程,可担任遗传、细胞、动物学各种课程。如何之处,谨希示知。弟在金大系任生物学教授兼训导长职,因鉴于时局动荡,……故有来昆之意。”[15]说明他能胜任主讲不同领域生物学的专业课程。1947—1948年,国民政府研究院进行第一届院士提名和选举工作,范谦衷被提名为院士候选人,是动物学领域26个候选人之一。他此后也笔耕不辍,直到1987年还在《野生动物》发表过《野生牛蛙生活史与养殖途径》的论文[16]。不过范谦衷最主要的贡献是在生物学教育和科学教育方面。

三、投身教学实践、促进生物学教育发展

范谦衷是中国近代最早倡导电化教育的学者之一。早在留学美国之前,他就参与了金陵大学理学院教育电影的译制工作。留美期间,美国教育界兴起的视听教育运动和加利福尼亚大学伯克利分校的电化教学进一步加深了他对电化教育重要性的认识。当时的美国国内出现了一批介绍和研究视觉教育的著作,其中加州大学视觉教育扩展部的成员A.V.Dorris所写《公立学校中的视觉教学》(Visual Instruction in the Public School)对范谦衷电化教育理论的形成产生了直接影响。[17]回国后,他开始大力倡导电化教育,1934年在《视觉教育》一文中,范谦衷详细介绍了视觉教育的意义、开展视觉教育的方法、不同学科进行视觉教育所必备的材料,并对视觉教育材料的分类与保管进行了说明,文章还探讨了视觉教育在民众通俗教育、中小学教育、大学教育等不同领域所需要注意的事项。[18]范谦衷积极倡导加强教育电影在实际教学中的应用[19],他曾专门撰文介绍教育电影的发展、剧本的编纂、摄制的技术、教学功能以及开展教育电影需要注意的具体事项等[20],促进了教育电影在教学中的开展与普及。范谦衷不仅在国内最早开展了电化教育(教育电影)的理论研究与探索,他还积极探究电化教育在生物学教学中的应用。[21]1936年中国首个电化教育专业期刊《电化教育》创刊后,他积极撰稿、供稿,他的相关研究工作和实践,对电化教育在中国的早期发展和应用都起到了积极的推动作用。

从1926年底留校任教,再到1934年留学归国,范谦衷长期担任遗传学、细胞学、动物学等课程的教授工作[22],对生物学教育的发展作出了重要贡献。1948年,范谦衷结合自己“从事生物学二十年教学之经验及历任各省中等学校暑期讲习会讲师所获之心得”,提出改进中国生物科学教学的具体方案。他认为,从小就要培养学生对生物学的兴趣,在学生不同时期施以不同教学方法,如小学时利用学生的好奇心理引导他们“作详密之观察,正当之动作,养成科学方法初步基础之训练”;中学时在学生身心与理解能力发展的基础上,逐渐加深知识层次的传授,并启发学生对生物的生理现象、行为活动、种类、繁殖以及与人类社会的关系等进行思考和解释;大学时指导学生探究生物学理论、生物形态生理的意义、生物学事实之推论及演绎、进化论及生物的实际应用等。针对不同阶段生物学教学存在的缺点,范谦衷提出了具体改进措施:小学阶段的教学应利用标本、模型、挂图等教学,利用日常所见的生物为教材,自制教学设备,编纂优秀课本。初中阶段的动植物课本应按国内动植物自然分布生产情形分别编纂,以适合各省的乡土教材;初高中应设立科学教学博物室,高中阶段则必须开设实验课程,教学方法采用启发式、问题式、直观式教授,并多作示范教学,同时编辑适用的生物学课本。[23]大学阶段则应拨专款给予支持生物科学的研究,奖励生物科学的著作与发明,研究实际问题,充实生物学科的设备,筹设自然科学研究站,统一生物学名词,编辑大学用书等。[24]

范谦衷还身体力行地投入生物学教育事业中。1936年,斥资从美国购回大批仪器,创办了“生物科学材料社”,为国内各级学校提供生物学各种教学模型、显微切片标本、生物名家挂像(附传略)、幻灯映片及照相图片、各种生物标本和实验仪器、生物学书籍及教育影片等教学器材,并开设暑期讲习班普及生物学。他还亲自编写了一部“题材新颖、材料丰富、编制详尽”的《高中生物学实验教程》,非常受高中师生欢迎,连续四版都被销售一空。[25]

1932年,商务印书馆开始编辑“大学丛书”,由于范谦衷的生物学研究和教育工作受到学界的普遍认可,因此“大学丛书”委员会决定向其约稿编写《生物学史》《寄生物学》和《遗传学》三部教科书,其中《生物学史》与《寄生物学》未见成书,《遗传学》于1942年8月在成都出版,该书不仅对现代遗传学建立过程、孟德尔遗传定律、摩尔根基因连锁与交换定律、遗传因子学说、遗传学的应用等进行了详细的阐述,而且特别注意将遗传学研究与中国本土材料相结合,所使用“遗传学研究材料除果蝇为最适当之材料,其遗传事实明知亦极周详外,其余都为研究遗传颇佳之材料,并为吾国固有之经济昆虫”[26]。这部《遗传学》是当时比较完善的遗传学教科书,不仅在金陵大学使用,河南大学、西北农学院、湖北农学院等校亦均采用此教科书。在实际教学中,范谦衷凭借深湛渊博的学问和循循善诱的教导培养了一大批生物学专业人才。学生在日后回忆他时说:“(范谦衷)的讲课深入浅出,条理清晰,使人印象深刻……实验课虽由助教带领,但是范先生经常过问,十分关心,并常对学生的实验报告亲自批阅和答疑……终使顽石点头,受到教益。”[27]

20世纪50年代初,中国的高等教育开始转学苏联。范谦衷为南京林学院讲授了三年《森林鸟兽生物学》,在讲授这一课程过程中,他参照苏联“森林鸟兽生物学与狩猎学原理”教材大纲,编写了一套教材。他经过三年的补充修订,在1956年国庆节编成一部《森林鸟兽生物学(附狩猎学原理)》[28],并于1958年2月出版。这部自编教材的出版早于当时高校使用的苏联教材《森林鸟兽生物学》的翻译本和编译教材,并结合我国的具体情况,内容更为精炼,且更加注重中国的森林动物资源利用和鸟兽生态学与鸟兽保护问题,因此更适用于本土课堂教学。

四、结语

留学不忘故土,范谦衷是一位勇于开拓的爱国的生物学家,特别是在中国生物科学蹒跚起步的时期,他利用留学所学新知,创办生物学杂志,发表生物学科普文章,极力宣传生物学;他开展的遗传学与细胞学研究,开辟了国内生物科学研究的新领域,努力缩短与国外的生物学差距;他开拓中国电化教育的理论研究工作,并将电化教育引入生物教学,促进了生物教学的多样化;他提倡改革生物教学模式,一定范围内推动了各级生物教学的发展,在当今生物教学中也有指导意义;他编写的大学和中学生物学教材在许多学校使用,对中国生物学教育的发展起到了重要推动作用。1949年以后,范谦衷先后任教于南京农学院、徐州农业专科学校、徐州医学院、南京农业大学等高校,始终坚持为中国生物学发展奉献的理想,并取得了不少成果。1992年,为表彰他在农学教育事业的突出贡献,国务院开始向他颁发特殊津贴。1993年,范谦衷辞世,享年92岁。