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文史 | 童第周:中国克隆生物之父

作者:各界导报

1996年7月5日,英国爱丁堡罗斯林研究所的一个研究小组使用克隆技术创造了一只名叫多莉的绵羊宝宝。有一段时间,各国掀起了"动物克隆"的浪潮,克隆技术已成为家喻户晓的名字。但多莉羊并不是世界上第一个克隆的动物,早在20世纪60年代初,中国的科学家就克隆了鲱鱼的第一周。然而,不幸的是,只有少数人知道这一科学成就。

从小就特别强烈地表现出好奇心。

1902年5月,佟先生 1902年5月出生于浙江省通县(今宁波市漳州区)村一个贫穷的表演人才家庭,共有8个孩子,排名第7。一个大家庭,只靠爷爷(当时还活着)经营几亩田地,靠父亲在农村教书,收入微薄,生活艰难。

到了上学的年龄,家庭无法供孩子上外国学校的第一周,他只能跟着父亲去私立学校识字。孩子周爱学,背诵古籍很辛苦,练字总是认真的,家里的长辈都喜欢他,父亲也给他写了一条小横幅,上面写着4个字:"滴过石头。这四个字后来成为他毕生奋斗的座右铭。

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幼儿周

小时候,孩子的好奇心特别强烈,比如,他想:鱼是怎么来的?带着疑惑,他开始用竹片切开鱼肚,想看到底。他没有在肚子里找到小鱼,但他在里面发现了一个白色的安全气囊。之后,他一有空闲时间,就和小伙伴们一起,把花石斑鱼、河鲭鱼等连上竹片,拿出鱼肚里的安全气囊玩。拿安全气囊在鱼肚子里要特别小心,因为它的表皮极薄,而且肝脏、肠、胆汁连在一起,一个不注意就会穿刺。当时,第一周对孩子来说最好的事情就是对鱼做这个"手术",所以他被他的小伙伴提拔为尸检手。现在是好奇心引导孩子走向他的事业,童年时试图练习他灵巧的双手。

在他父亲去世时,这个孩子只有10岁。虽然他的家庭情况更糟,但他仍然希望有机会继续深造。12岁时,孩子在一家大哥的第一周就安排好了,进入宁波师范预备班,不用交学费来管理住宿。然而,刚读完一个学期,他就提出要测试"有效的中学"。有效初中是宁波市一流的中学,全省口碑非常高,学校非常重视教学质量,学生毕业后可以保证送上大学。但孩子从儿时上私立学校的第一周,并没有学过数学、外语,有效的中学教学都是用英语进行的。大哥问他能不行。"我有一个暑假要准备,"孩子说。从我准备申请真正的高中的那一天起,我就开始自己学习英语。"

然而,在学年开始前两天,有消息人士表示:"有效的中学学年不招新生,只招收几名优秀的三年级实习生。"孩子上下机器的第一周,试试试分班。试试"结果,居然考了!这个孩子成为历史上第一个真正高中没有上高中就进入三年级的学生。然而,结果是倒数第二个。在这方面,学生们一直在谈论。孩子第一周没有时间处理这些评论,除了上课,他走进了图书馆;最后,在考试结束时,他的成绩从学年开始的倒数第二个变成了班上的第一个。孩子第一周花了一年时间,就完成了普通学生三年的旅程!陈霞昌校长无比激动地说:"我当校长很多年了,从来没见过这么快的同学进步。"

高中毕业后,1922年7月,在热爱哲学的哥哥的影响下,孩子进入复旦大学哲学系学习心理学第一周。他曾希望成为一名哲学家,但他发现哲学无法满足他对生命奥秘的好奇心。一天,童某第一周来听复旦大学校长郭仁元的报告。当时,心理学界流行了一种"动物本能说",主张猫捉老鼠是猫的本能。郭仁元通过实验,否认了这一学说,指出猫捉老鼠不是猫生母生的一种"本能",而是学习的结果。这生动的报道引起了佟佟第一周对生物科学研究的浓厚兴趣,他开始学习生物学。

他和她都是生物学方面的天才

1926年,大学毕业后,佟佟被迫在军队服役,不久便在浙江省找到了一个职位,但很快就离开了,因为他知道自己不适应官方环境。就在他摔倒的时候,他的大学女友叶伟芬寄了一封信。叶玉芬劝他不要屈服于旧势力,不要放弃自己的职业,要上学,要到科研单位去......这些话给孩子的第一周带来了力量和灵感。

孩子想起了大学老师蔡堡先生。当他即将从复旦大学毕业时,蔡先生有心留他当助教,但他因为没有权利而失去了理智。现在蔡先生被任命为南京中央大学生物系主任,佟先生立即给老师写了一封信。两周后,这封信又回来了。第一周,佟佟应邀到南京,在中央大学担任蔡堡教授的助教。那是1927年的春天。

叶先生于 1906 年 3 月出生于浙江省镇海县(今宁波乡海区)的一个富裕的商人家庭,早年通过经商致富。对她父亲那一代人来说,家里有200多亩的田地,在上海也有一家店,家里很有钱。父亲去世后,虽然家庭情况受到影响,但母亲还是安排女儿上学,希望她能有一个美好的未来。叶怡芬从年轻聪明,学习起来也很辛苦,虽然上学的道路不是一帆风顺的,但在阿姨的扶持下,她还是完成了宁波县女子师范学校的学业。1926年,由一位中学老师介绍,孩子第一周就知道老师还在读叶伟芬。

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佟和妻子叶一芬讨论实验结果

师范学校毕业后,叶决定去南京读江苏大学。而孩子的第一周就是逼她申请复旦大学,学习自然科学,走科学救赎之路。称量后,叶总接受了孩子第一周的推荐,最终顺利进入复旦大学生物系。对叶的一生来说,"叶女士说,她在中央大学担任助教的第一周,支付了很大一部分大学费用,让她能够安心地在学校学习。

自从两人相遇后,因为兴趣相近,感情逐渐加深。虽然孩子第一周在南京中央大学工作,叶伟芬在上海复旦大学学习,但两地之间的距离并没有阻挡他们的接触,通过信件和见面等方式,他们的感情并没有变冷,反而很快升温。最后,在1930年1月,婚礼在他的家乡宁波举行。

1930年的一天,佟佟第一次告诉叶炳彦在比利时留学的想法,比利时的布拉舍尔-达克实验室是研究生物学的中心,佟周认为他可以在那里学习。尽管怀孕了,她还是支持丈夫出国深造。但是,实现这一理想是多么容易,因为仅远离海洋的旅行就要花费很多钱。好在三兄弟出资了一些,叶一芬卖掉了一些婚纱首饰,勉强够拿到比利时的路。

的确,见到叶玉芬,对孩子来说,第一周是一件快乐的事情。在随后的几十年里,这对儿童夫妇并肩作战,并在细胞遗传学研究方面取得了重大进展。例如,据说每个文昌鱼产卵季节,夫妻俩经常在实验室里日夜不停地呆上几十天,观察、记录、解剖、实验、积累数据,探索奥秘。孩子第一周的大部分科研成果,都浓缩了叶一芬的心......

瘦子有一双灵巧的手

据说,在去比利时学习之前,孩子第一周都不懂法语。临走前,叶给了他一本法文读物,忧心忡忡地说:"有法文。但是你还没有学会,你是做什么的?孩子回答说:"学习!我开始上路了!"当他站在火车的窗口,向亲人挥手告别时,他埋下了头,开始学习法语。当他到达比利时布鲁塞尔时,他找到了一个低成本的房子,住在一个省,但他不得不支付高昂的学费来教法语。经过几个月的辛勤工作,他很快就能用法语说话。

后来,佟佟在第一周来到北京大学,与著名生物学家布拉舍教授见面,希望在他的指导下学习胚胎学。Brasher教授热烈欢迎这个孩子到他的实验室Brasher-Duck实验室工作,并把他介绍给他的助手Duck。Brasher的学术性格是研究个体发展在蛋中的布局,而不是单一的器官或过程,着眼于整体,整体和大局。也许法语不好,也许很瘦,在实验室里,孩子总是独自一人在角落里,专注于独自做胚胎解剖学实验。

当时,Brasher周围的学生大多来自各个国家的顶尖人才,因为孩子来自落后国家,所以同样受到别人的歧视。这些外国学生根本不把这个黄皮肤的中国同学当回事,经常嘲笑他是一个东亚病夫,不配在这么高水平的实验室里学习。虽然孩子的自尊心在第一周就受到了极大的伤害,但这种"异国刺激"更坚定地想努力为祖国赢得荣耀,他在学习现代生物学理论的同时,一边精心掌握先进的实验技术。

之后布拉舍尔因为他病得很重,达克因为他是一名教授,并继续在布拉舍尔-达克的实验室工作。在一次课堂实验中,达克教授要求剥开青蛙的卵巢。由于青蛙卵粒度小,而且滑溜溜的,圆润,面包外面的鸡蛋有三层蛋白质状的软膜,如果不剥掉蛋膜,很多后续的研究工作就无法进行。但在同一天,许多学生的脱皮手术都失败了,只有平时沉默的孩子在第一周就成功完成了排卵脱皮。

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孩子第一周在实验室

为此,达克教授安排了一堂观察实验课,让孩子在第一周为学生做细胞膜剥离演示。佟第一周欣然同意下来,据目击者回忆:"他来到试验台上,旁边是解剖显微镜坐下,一把锋利的钢镐,一个青蛙蛋夹在玻璃板上,然后用锡针在蛋细胞里放一个肉眼看不见的小孔, 鼓起的卵细胞立即放松下来,变成一个扁平的圆圈。这时,两个同样锋利的钢泡菜同时夹住细胞的中心,均匀地向两侧撕开,将蛋膜剥干净。整个"手术"花了不到5分钟。"

童第一周以灵巧娴熟的动作,完成了这个完美的"手术",让达克教授和他的同学们目瞪口呆。后来,周彤回忆说:"这让我相信中国人并不比外国人更愚蠢。外国人认为这很难做到,我们可以做到。"

在这次令人钦佩的事件之后,佟继续用这些灵巧的手,做了很多高难度的实验,也写了很多优秀的论文。1933年,当佟终于以"定位受精"为题获得北京大学理学博士学位时,他已经是欧洲非常著名的实验胚胎学家。

1931年,震惊中外"九一八"事件发生,日军迅速占领了中国东部三省。这时,孩子放下手头的工作,和留学生一起组织了中国学生会。他起草了一封致中国学生的公开信,并因参加日本驻比利时大使馆学生的示威活动而被比利时当局逮捕。经过进步人士的斗争,这个孩子在第一周就被释放了。

祖国在受苦,孩子不能在第一周袖手旁观!他向达克教授表示有意回国。因为孩子还没有开始上学,达克不同意。他没有违抗老师的善意,在呆了几年后,他再次提出回家的请求。这一次,老师理解了他的学生,并为他的回报争取了一笔钱。1934年,佟佟佟带着优良的生活和科学条件离开布鲁塞尔,在非常困难的条件下回到中国。

在丽庄的时代

在比利时学习的四年中,叶在比利时的生活非常艰难。在她的老师蔡堡的帮助下,她找到了一份大学助理的工作。在佟总回家的第一个星期后,他带着妻子叶伟芬去了青岛的山东大学工作。抗日战争期间,随着山东大学的搬迁和解散,孩子们和他们的孩子开始了流亡的生活。后来,他们在复旦大学找到了一份工作,并与学校的师生们一起踏上了艰苦的旅程,终于在1941年初抵达四川宜宾的李庄镇。

战时李庄的条件很差,但最焦虑的孩子是学校连实验性显微镜都没有,给胚胎学研究带来了很大的困难。有一天,孩子第一周放学回家,在镇上的百里香店里发现了一台显微镜,老板张口要6万元,害羞的在包里他根本负担不起。但如果有这种显微镜,胚胎学实验可以顺利进行。孩子和妻子商量,还是买了显微镜。他们不得不典当一些随身携带的衣服,向熟人借一些钱,最后买回显微镜。

当显微镜在手时,孩子准备在第一周做一件大事。幸运的是,在立庄周围,稻田和池塘都很丰富,成群的青蛙活跃,这为它们胚胎实验提供了很大的便利。每年春秋两季,孩子在第一周就带着家人、学生,背着大盆和小盆,兴奋地到野外捕捉青蛙,收集青蛙卵。许多年后,这里的村民仍然记得,复旦大学的一位教授和他的妻子经常赤脚在稻田和池塘里抓青蛙和鸡蛋。

在那些饱受战争蹂躏的年代,尽管条件恶劣,但孩子的第一周仍然收获了很多乐趣。他在显微镜下进行了实验,像制表师一样,小心翼翼地剥掉了青蛙卵的外膜。功夫不负责人,在反复实验中,佟第一周终于取得了世界领先的生物胚胎研究成果。

这种情况引起了孩子的朋友约瑟夫·李(Joseph Lee)的注意,他是一位现代英国生物化学家,后来成为英国驻华大使馆的科技顾问。1943年,李某专程到李庄看望孩子第一周,分别与十几年多岁的朋友再次相识。在院子里进行了长时间的交谈后,约瑟夫·李提出在孩子节的第一周去实验室。在那个简陋的实验室里,除了那台显微镜,没有辅助仪器,内部光线昏暗,研究条件难以想象......

尽管李已经做好了心理准备,但他惊讶地问道:"你用这样的设备做了这么困难的实验吗?"在收到孩子第一周的肯定答案后,Joseph Lee忍不住抬起头说:"中国人,雄心勃勃。""为了事业,我宁愿忍受余生!"

开始了对克隆鱼的新探索

1951年,佟佟首先成为山东大学副校长,负责科研,但作为生命科学领域的学术带头人,繁忙的行政工作并没有让佟佟第一周忘记心爱的职业,他开始了对克隆鱼的新探索。研究鱼类克隆,以前称为鱼类的核移植。

当时,佟田在报上了解到,国外科学家利用青蛙、蜻蜓等两栖动物克隆实验都取得了成功。于是他立即对中国两栖动物进行了实验,结果取得了成功。从1961年开始,佟第一周采取了独特的方法,选择金鱼作为实验材料,鱼的胚胎细胞相对较小,但也很脆弱,因此在技术上比较困难。除了在技术上更具挑战性之外,更重要的原因是鱼类具有生产价值,如果成功,可以使人类受益。克隆鱼没有国际先例,因此他成为世界上第一个研究鱼类克隆技术的人。

由于当时的国内外环境,佟的实验几乎是与外界隔绝进行的,与他的研究工作相关的所有资源都极其稀缺,他的主要问题是缺乏实验设备。但这并没有阻止Tong,他反复研究有限的数据,并带领他的学生设计了一套简单实用的实验设备。每天,学生们赶到实验室看孩子的第一周,他坐在显微镜前,实验室成了"美丽的风景"。这位60岁的老人,他的手在显微镜下仍然灵巧,对小鱼卵进行了准确而熟练的操作。

就这样,经过一系列艰苦的实验,他们将雄性亚洲鲤鱼的细胞核转移到雌性亚洲鲤鱼的无核化卵细胞中,并于1963年在The Weeknd的实验室中成功生产出世界上第一条克隆鱼。这些克隆鱼非常健康,它们完成了完整的个体发育期,在水中游泳,最终产生后代。在他的论文中,汤称这些小鱼为"核移植鱼"。事实证明,细胞核移植也可以在鱼类中进行。

然后,在孩子出生后的第一周,他们进一步研究了不同种类的鱼之间的克隆,这次选择金鱼和鲭鱼作为实验材料。就是从金鱼卵中取出鱼核,再把鲶鱼的核放进去。在显微镜和熟练的细胞学技术的帮助下,童第一周完成了一次高难度的"手术":先把金鱼卵细胞核扔掉,然后小心翼翼地将鲤鱼胚胎细胞核取出,使其保持完整,然后用方法给人们注射抗疫针头,将鲤鱼胚胎核、 注射到金鱼细胞核中的卵细胞已被取出,让鲤鱼胚胎核在金鱼的细胞质中。

经过日复一日的精心培育,那些重新组合的金鱼卵细胞,终于发育成一条活泼的小鱼,它们长相很奇怪,嘴角有鲤鱼胡须,它们的椎骨数和侧线鳞片都像金鱼,因为这个地球从来没有出现过奇怪的鱼,不能叫鲤鱼,不能再叫金鱼了。它是The Weeknd创造的一个新物种,具有出色的生物学知识和移植技能,因此科学家亲切地称之为"儿童鱼"。

随后,兜世安、阎绍轩与阎绍轩合作,在1963年7月号的《科学通报》上发表了一篇题为《鱼细胞核移植》的论文,首次报道了国内外鱼类的核移植情况。

生活不时改变

1963年第一篇鱼类研究论文发表后,"清四运动"开始了,随后是各种"运动"。起初,佟佟首先想"革命",除了指导研究人员继续他们的研究。但事情并没有按照他的方式发展,当时动物研究所是中国科学院最具运动性的单位,在第一次"革命"中,有40多人被命名,这使得研究变得不可能。没过多久,孩子的办公室门上就贴满了一张大字,上面写着"叛逆者"诽谤孩子的第一周是"资产阶级反动的学术权威"。

从此,孩子被剥夺了从事科学研究和人身自由的权利,每天在"革命群众"的监督下扫厕所。这位70多岁的老人不能不说这是一种残酷的折磨。但是孩子打扫厕所的第一周也很严重,就像他在做实验一样。同时,他自己规定,每天扫马桶必须8点.m之前完成,也许在他心目中,8点以后应该是从事科学研究的时间,神圣不可亵渎;

当时,孩子和第一对夫妇的爱情生活再次经历了前所未有的考验。有人逼着叶一芬揭露举报人孩子周,叶一芬交叉眉毛冷冷,咬牙切齿地说:"我和他一起生活了几十年,我认识他,他不是你说的那种人!对方猛烈抨击她:"什么时候,你还想把孩子留第一周?"叶一芬平静地回答:"说包保,我认识他,只是为了保护他!"

到1970年,有了学习联合生产的意愿,孩子被允许在第一周重返工作岗位。他派严绍轩和杜伟到全国各地考察,最后选定了中国科学院武汉水产研究所、中国水产科学院长江水产研究所和广西南宁自治区水产研究所,组成了一个协作小组,儿童在1973年获得第一批鲤鱼洄游鱼类, 并发现细胞质对个体的发育有一定的影响。

1972年尼克松访华后,中美交流的大门打开了。1973年5月,美籍华裔科学家牛满江获准与周彤合作,这被誉为"中国领导人在乒乓外交后为促进中美学术交流而打出的王牌"。而对于孩子的第一周,他可以"恰当地"进行"克隆"研究。他和牛满江将鲤鱼的核糖核酸放入金鱼中,发现金鱼尾鳍有显著变化。10月5日,《人民日报》报道了这一结果,称"动物实验首次表明,细胞质中的信息RNA对细胞分化、个体发育和性状遗传有显著影响"。

1975年5月至8月,牛满江第二次与儿童等合作,对细胞和遗传学进行短期研究。他们用两种不同的动物,两栖动物和金鱼进行了实验,将细胞质RNA注射到金鱼的受精卵中,发现382条小鱼中有四条像小鼻涕虫一样长出了均衡器。这种克隆鱼的特质,也被誉为"儿童鱼"。这种新型"小鱼"的出现预示着人类将能够培育出反映其父母优势的各种动物,并能够控制自身的生理衰老过程,甚至掀起整个生物世界的绿色革命。

克隆鱼一生鲜为人知

当她年事已高时,她需要助听器与人交流,但当她第一周与丈夫的孩子一起工作时,她不需要助听器,因为他们是如此的隐性。佟周对妻子的工作赞不绝口,工作非常突出,观察仔细,统计上小心,准确。这似乎是孩子第一周对妻子的最高赞美。他们一起走过了40多年,汤生60%的成果都是由这对夫妇完成的,他们被誉为中国的"居里夫妇"。

1976年1月,叶简明因心绞痛误诊去世。她早就应该被评为教授,但在她去世时,她仍然是一名副教授。事实上,她至少有三次机会被提升为教授,但她错过了这个轮到她的机会。因为佟周一直是她的"头等大",每当人事部给叶一芬的晋升冠名资料报道时,佟第一周总是把地方留给别人。叶简明死后,孩子们在孩子一周的第一周坐在椅子上,在痛苦的沉思中,他流着泪对他们说:"我为她感到难过,......她一辈子都做得很好,因为我没能得到一个教授!

1976年后,他能够去实验室做研究,但这对夫妇从74岁孩子的第一天开始就在一起了。每次实验结束后,孩子在第一周就到实验室叶玉芬用餐具仔细打扫干净,彷彿在等老婆回来,一起做实验。1978年,在全国科学大会上,佟厚彤被授予全国先进科技工作者称号。这一次,他无法与他苦苦挣扎的妻子分享。

1979年3月6日,中国科学院副院长佟佟应邀出席浙江省科学会议。在演讲中,他描绘了一个让每个人都感到高兴的辉煌愿景:利用生物技术改善人类生活。就在全场全场都在专心聆听的时候,孩子突然心脏病发作,晕倒在讲台上。人们惊慌失措地扶着他,在孩子放慢脚步的第一周后,他坚持走上讲台继续他的演讲。会后,他回到北京入院接受治疗,20多天后,3月30日,他去世,享年77岁。孩子第一周走过了他坎坷的人生,但也夺走了他灵巧的双手。

克隆鱼最早发生在1963年,比多莉羊出生早34年。不幸的是,这项克隆鱼研究的科学意义并没有立即引起国际科学界的关注和理解,因为实验结果只以中文发表,甚至没有英文摘要,论文的作者没有名字,而且由于中国科学家与世界各地的其他科学家之间缺乏交流, 克隆鱼研究的科学意义并没有立即得到国际科学界的认可。于是,绵羊多莉整夜成名,但克隆鱼的生活却鲜为人知。

2002年,为纪念孩子诞辰100周年,中国科学院院长陆伟祥写下了"克隆先锋"一词作为对孩子一岁生日的评价。

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《睡莲金鱼图》作者:吴佐

20世纪70年代,著名画家吴作人创作了《睡莲金鱼画》,画了几条小金鱼戏法,金鱼身却是鲶鱼的尾巴。这条鱼的诞生是生物遗传学的一个很好的例子,生动地记录了孩子第一周创造的生命科学奇迹。赵朴初曾问:"外星人从哪里来?吴作人微笑:是"小孩子鱼"。于是这幅"睡莲金鱼图",成为人们第一周取得伟大科学成就的珍贵艺术纪念碑。

来源:2020年第12期

作者:翟伟婷

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