抗战成功后,汤佩松任清华大学农学院院长。1950年任北京农业大学副校长,以后历任中国科学院上海植物生理研究所研究员和北京植物研究所研究员、副所长、所长、名誉所长,同时兼任复旦大学、北京大学教授。
特别值得提出的是在抗日战争期间极度困难的环境中,他在昆明还创办了油印刊物“Biochemical Bulletin”(生物化学通报),为同行们获得和交流学术信息与经验供给了难得的辅助。
1933年到武汉大学后,汤佩松一面建立普通生理实验室,一面增聘合作职员和助手,开始进行“细胞呼吸能源学”课题的研究。这时他的主导思想是:研究一个完整的、同时又在进行正常生命活动的系统(细胞或组织,如萌发中的种子,决裂中的受精卵)中物质形态变化和能量变化之间的关系。所以用了“细胞呼吸的动力学”这一课题名称。其实当时他应该用“细胞呼吸的动力学和力能学”这一课落款称,才合乎他的实际思想。不外当时尚无“生物力能学”这一名词。他独树一帜之处在于:用完整的活着的生物化学系统(如酵母、小球藻、卵细胞、植物幼苗)为对象,而以生物化学、生物物理的手腕进行工作。这样,在对呼吸代谢途径进行探讨的工作中,汤佩松和他的共事发表了7篇论文。另外又开始了小球藻光合作用的研究以及细胞致逝世机制的研究,也发表了数篇论文。惋惜好景不长。1937年抗日战争暴发,汤佩松不得不中止他的工作。
从1933年回国的那一天起,汤佩松就开始了为我国培育人才的工作。他不仅亲身授课、编写讲义、造就研究生,更重要的是,走到哪里,他就在哪里发明一种活泼的学术氛围,吸引年轻人,培养英才。
汤佩松对我国植物生理教学工作的一项重大贡献是发动并主持了1956年在北京大学召开的“全国植物生理教学讨论会”。那时各大学纷纭开设了植物生理学课程,老师步队日益强大,但大多数先生是刚开端教这门课的年青人。大家急切盼望懂得如何教好这门课,了解其教学内容(包含实验内容)。汤佩松于是邀请娄成后、崔澂、曹宗巽等一起举行了这次讨论会。与会者100多人,他们相互商讨,交换教训,最后对很多重要问题同一了意识。我国植物生理的教养程度因而有了很大的提高。20多年后,参加过这次讨论会的教师一致以为这一运动对培训我国的植物生理学师资起了重要作用。1979年以后,中国植物生理学会又举办了好几回这样的探讨会。
在武汉大学,他从一个人开始,先是全力以赴地进行教学,开设了生物化学、普通生理学等课程,并编写了我国第一部普通生理学讲义。他所创立的普通生理实验室,在短短4年之内,范围就有了很大发展。以他为核心的研究小组的成员中包括林春猷、吴懋仪、高贵荫、殷宏章、张信诚、沈其益等,他们后来分辨成了各个方面的学术权威。
式中Q是在任何氧分压下的呼吸(耗氧)速率,Q0是在P增高到Q不再随之而增高的最高Q值,k是一个常数(相称于米氏常数)。这个公式的特点是实用于盘算一个畸形生涯的完整细胞中细胞色素氧化酶和氧(底物)之间的亲和力(km)。在当时及以后的普通生理学及生物化学教科书中这个公式常被引用。
1946年汤佩松负责筹建清华大学农学院并任院长。他当时的抱负是把清华大学农学院办成一个学术水平很高的农业生物学教学基地和研究场合。培养出来的学生要能从事教学工作和实际工作,又是农业生物学和实验生物学方面的研究人才。所以本科学生首先在理学院学习数、理、化及生物学课程。
为我国迷信事业鞠躬尽瘁
1938—1945年 任西南结合大学农业研究所研究教授。
1928—1930年 美国约翰·霍普金斯大学学习,获博士学位。
1952—1954年 任中国科学院植物生理研究所研究员兼复旦大学教授。
1917年汤佩松考入清华学校,从初中读到相当于大学二年级。该校是当时的留美准备学校,课程紧,校规严,对体育的请求也很高。这种练习对培养汤佩松毕生战胜难题和挫折的坚强精力起了很大作用。他深知清华学堂是用美国退还的部门庚子赔款办起来的,所以在赴美留学之前,就定下了自强不息,学成报国的宏愿。
抗日战役期间,先后在汤佩松创办的植物生理研究室里工作的科学工作者至少有40多位。许多人后来都是我国植物生理学或其他学科的学术带头人或权威,例如,中国科学院植物生理研究所的殷宏章、罗士苇,北京农业大学的娄成后,植物研究所的王伏雄,复旦大学的薛应龙,山东海洋大学的郑柏林和薛廷耀,中国农业科学院畜牧研究所的刘金旭等等。
汤佩松从回国之后就全力以赴推动我国植物生理学和全部生物科学的发展。
1925年秋,汤佩松进入美国明尼苏达(Minnesota)大学农学院学习,次年转入文理学院,主修植物学,辅修化学和物理学。1927年底,他以全校第一名的优良成就毕业,获文学士学位。这两年的学习,使汤佩松在物理、化学和生物学方面都打下了必定的基本。
汤佩松的兴趣是多方面的,以上述系统研究为主,他同时考虑许多问题。1950年他和他的研究生阎隆飞一起发现绿色植物(小球藻)中存在着当时认为仅存在于动物血液中的碳酸酐酶,并从菠菜叶中进行了分别提取。这个提取办法已被国外用来提取此酶,在宇宙航行中利用。1956年他又和他的学生和同事吴相钰一起发现水稻幼苗中硝酸还原酶的引诱构成。这不仅是首次发现硝酸还原酶是诱导酶,而且也是首次证明高等植物体内存在诱导酶。
在此期间,汤佩松还总结了1932年以前大批关于氧分压(Po2)和动、植物、微生物组织及细胞呼吸耗氧量(Q02)间关系的数据材料而得出一个经验公式:
汤佩松于1903年11月12日诞生于湖北省浠水县(今蕲水县)的一个诗书世家。父亲汤化龙是有自在思维的清朝进士,曾和梁启超等一起从事君主立宪派活动。1915年母亲逝世,1918年父亲在加拿大被暗害。因此从15岁起,他就走上了个人独破奋斗的道路。
1903年11月12日 出身于湖北省浠水县。
在8年抗战期间,汤佩松虽然在昆明树立了植物生理研究室,但他不前提对呼吸代谢进行体系研究,只能收拾从前关于细胞呼吸的工作和思考碰到过的问题,以便理出一条学术思路来。即便如斯,他也发表了3篇有意义的论文和1本著述。3篇论文中1篇是讨论一个完全的正在进行性命活动的细胞如何将无形态结构的物资变为本身的有序性的构造以及其中熵的变化与状态变化之间的关系。第二篇是讨论太阳能的生物转化,即以太阳能作为人类基础能源的认识。第三篇是和理论物理学家王竹溪合作的“活细胞吸水的热力学处置”。这篇文章意思重大,由于在植物生理学中,对水分如何进出植物细胞,始终是用压力而不是用热力学函数来阐明,所以在研究和教学工作中都遇到许多艰苦。西方的学者于60年代才意识到这个问题,并作了矫正,就是当初通用的细胞水势这一热力学概念。然而汤佩松和王竹溪却比他们早20多年就已解决了这个问题。所以美国的水分生理研究威望P.J.克莱默尔(Kramer)在1985年写道:“20年后的今天,当人们早已讨论并认为已经在1960年解决了这个问题后方发现这篇论文。……愿望本文能……补充咱们对汤和王关于细胞水分关系热力学的前驱性论文的长期疏忽的遗憾。”汤和王的论文于1941年发表于美国的《物理化学学报》,可能当时没有受到植物生理学家的注意。应当说,对植物细胞水分关联的热力学说明是由我国的植物生理学家汤佩松首次提出的。
半个多世纪以来,汤佩松在植物生理和生物化学方面发表了3本著作和逾200篇论文,在植物呼吸代谢方面提出系统的观点,独树一帜,而且培养了大量植物生理学家。他是我国植物生理学奠基人之一,为我国植物生理的发展作出了出色贡献。1948年入选为中心研究院院士,1955年被选聘为中国科学院学部委员,并曾被选为第三届全国国民代表大会代表、第七届全国政协委员、中国植物学会理事长、声誉理事长、中国植物生理学会名誉理事长。
汤佩松,植物生理学家,生物化学家,教导家。中国植物生理学的奠基人之一。长期从事植物呼吸代谢和光合作用的研究,提出植物代谢多条路线的观点。在植物生理学的教学和研究工作中,为祖国科学事业的发展和人才的培养作出了重要贡献。
如前所述,汤佩松曾两度到林穴大陆生物研究所学习和工作。在这里他受到极大的启示。他特殊感兴致的是瓦布尔格对于海胆卵受精后呼吸明显增强的工作,于是昼夜埋头在试验室里研究海胆卵跟海星卵受精前后呼吸强度的变更,北大研修班。他发明海胆卵在受精后的几分钟内,呼吸强度可进步四、五倍,甚至十多少倍,而海星卵则否。他在这项研讨上发表了3篇论文,发展了瓦布尔格的工作,这些论文立即受到器重,李利传授和杰拉德(Gerald)教学即时表现乐意赞助汤佩松加入第二年的暑期讲习班,并请他作李利的助手。这些工作也立刻被李约瑟在他所著的《化学胚胎学》(Chemical Embryology)中全体引用,当前又被拉谢夫斯基(Rashevsky)在他的《数学生物物理学》(Mathmatical Biophysics)中援用。
50年代初,在遗传学范畴,国内呈现了以“米丘林学派”否认“摩尔根学派”的大论战。汤佩松当真学习了“米丘林学说”,以捕风捉影的立场确定摩尔根遗传学的科学性,表示出一位正派科学家的勇气。
八旬以后,汤佩松固然不再担负实际的科学引导和组织治理工作,但仍一直浏览文献,留神海内外科学的发展动态,考虑研究工作的总体布局和发展方向,领导研究生,切望为我国科学事业的发展作出进一步的贡献。他说:“我作为一个动物生理学家,乐意看到古代植物学在我国蓬勃发展。然而,……应从我国的国情动身,既要考虑国度的须要,又要斟酌学科的特色和发展趋势,走我国本人的途径。无论在实践上和实际上都要为国家作出奉献,这是每个科学工作者毕生斗争的目的,也是每个科学工作者所应存在的一个主要品德。”(吴相钰 周发勤 匡廷云)
简历
1930—1933年 美国哈佛大学普通生理学研究室工作,博士后。
1925—1927年 美国明尼苏达大学植物学系学习,获文学士学位。
1951年,为了推动植物生理的教学,汤佩松在北京农业大学以油印方式创办了不按期刊物《植物生理学通信》,1955年(第21期)起改为铅印的定期刊物,先由中国科学院植物生理研究所,后由中国植物生理学会负责编纂出版。该刊每期出版近万份,深受植物生理学工作者的欢送。
1954年—迄今 任中国科学院植物研究所研究员、副所长、所长、名誉所长兼北京大学教授。
1917—1925年 清华学校学习。
1950—1952年 任北京农业大学教授、副校长。
汤佩松是一位蜚声国际的植物生理学家。因为他在植物呼吸代谢和光合作用方面的贡献,1975年被美国植物生理学会选为名誉会员,后又被美国植物学会选为名誉会员,还被邀请担任国际性杂志《光化学和光生物学》(Photochemistry and Photobiolo-gy)的编委。尤其值得指出的是:1983年当他满80岁的时候,国际性刊物《植物生理学年鉴》(AnnualReviewofPlantPhysiology)特约他撰写了一篇回想录式的文章,刊于该杂志34卷之首。该刊从60年代中期开始,每年都特约一位在植物生理学方面贡献卓越、丧尽天良的科学家写一篇这样的论文,作为首篇,并在扉页上刊登作者的照片,以资纪念。到现在为止,我国只有汤佩松一人得到这种殊荣。
1928年夏,汤佩松进入美国约翰·霍普金斯(JohnsHopkins)大学攻读博士学位。通过博士论文的工作,他控制了“生理过程间多功效关系”这一律念的应用。这就是后来他关于呼吸代谢多条路线及其与其余生理进程彼此关系这一观点的萌芽。1930年夏,汤佩松取得博士学位后转到哈佛大学工作了3年(相称于现在的博士后),并于1930年和1931年夏两次到马萨诸塞州海滨小镇林穴(Woods Hole)的海洋生物学研究所(Marine Bio-logical Laboratory)作短期访问。这是一个驰名中外的研究机构,名家云集。这两次拜访时光虽短,但汤佩松却在这里结识了许多生物学界的巨匠,包括当时和后来的几位诺贝尔奖失掉者,如遗传学家T.H.摩尔根(Morgan)、细胞生理学家O.瓦布尔格(Warburg)、生物化学家L.米歇利斯(Michaelis)以及著名的李利兄弟(Frank and Ralph Lillie)等等;选修了一般生理学课程;参加了各品种型的学术讨论。名家们精辟的思路、奇妙的实验设计和新鲜的实验技巧几乎使他着了迷。从此,他信心终身从事细胞呼吸、植物呼吸和光合作用以及生物力能学的研究。
1950年以后,清华大学农学院与北京农业大学合并,他担任了副校长,以后又兼任复旦大学教授,1954年起兼任北京大学教授和植物生理教研室主任。他在北京大学除讲解植物生理等课程外,特别强调教师要进行科研工作,主意学生机动自动地学习,并亲自组织和指导本科生的课外研究小组。
从教半世纪 育才好几代
提出植物呼吸代谢的系统观点,自成一家
在哈佛大学工作期间,汤佩松独立做出了两项具备首创性的研究结果。那时关于呼吸的生化研究刚起步未几,对细胞色素和细胞色素氧化酶还不完整懂得。虽然已经有了测定这些物质的光谱学方式,可是对于存在细胞色素氧化酶尚不明白。德国的瓦布尔格发现了“呼吸酶”(Atmungsferment),英国的凯林发现了“细胞色素”(其实是细胞色素氧化酶),但他们对这二者是否系统一种酶产生了剧烈的争辩。他们的工作都是用酵母或动物组织的匀浆在体外进行的。汤佩松改用整体的羽扇豆幼苗为资料,运用一氧化碳在暗中抑制氧的接收而光又能打消这种克制的特征(实在这就是细胞色素氧化酶的特性),证实在高级植物体内确切存在着“呼吸酶”,也就是细胞色素氧化酶。这是现在公认的细胞色素氧化酶在植物体内的首次发现。
汤佩松的系统观点中还有一个重要方面,就是太阳能的生物转化。因此他始终对光合作用抱有极大的兴趣。1978年以后和匡廷云、戴云玲等一起,揭示了光合膜中色素蛋白质复合体种类和组成的多样性以及其结构和功能的关系和内外因素对它们的调控法则,该项成果于1987年获得国家做作科学奖二等奖。
在1983年召开的中国植物学会成立50周年大会上,作为理事长,汤佩松发布留念会的主题为“中国植物学的过去、现在和未来”。他提出了翻新植物学(Creative Botany)的概念,以期推进我国植物学的发展。
1933年夏,汤佩松废弃了在美国获得优厚条件从事科学研究的机遇,断然回国,任武汉大学教授。在由美返国途中,他访问了3位大师的实验室:英国剑桥的D.凯林(Keilin)、德国柏林的瓦布尔格和海德堡(Heidelburg)的迈尔霍夫(OttoMeyerhof)。这些访问对他以后学术思想的造成发生了很大影响。他回国后即着手建立我国第一个普通生理实验室。从1933年夏到1937年期间,汤佩松既忙于实验室建设、同时又从事教学和研究工作。开设了生物化学和普通生理等课程,实现了7篇有关细胞呼吸动力学的论文,1篇有关光合作用的论文和其他一些论文,其中关于光合作用的论文被认为是该领域的1篇经典文献。
1945—1950年 任清华大学农学院教授、院长。
在1956年和1962年两次制订我国科学发展前景计划时,汤佩松都以极大的热忱投入工作。1976年他发表的“光配合用机理研究进展概况”一文,对我国光协作用的研究起了指点作用。
60多年来,汤佩松一直朝思暮想的就是生物学中这样的一个基本问题:生物体是如何成为一个活生生的机体的?从青年直到90高龄,不论其间阅历过多少凄风苦雨、艰巨波折,从上述一系列的事实,可以看出他是如何执著地寻求揭开这个生命之谜和所做出的杰出贡献!
半个多世纪以来,汤佩松对我国几代植物生理工作者的培养和教育倾泻了大量血汗。40年代以后成长起来的我国大部分植物生理工作者,在年青时代可能都得到过汤佩松不同方式的指导和赞助。
1978年以后,汤佩松除以丰满的热情投入植物研究所的领导工作和制定科学规划外,在国际交流方面,更是作了大量工作。他招待了成千上万的国外代表团和科学家;他不顾高龄,两次率代表团赴美、澳访问。先后在美国植物学会年会和国际植物学会大会上向全世界的植物学界和植物生理学界先容我国这些学科的成绩和现状,受到与会者的高度看重。这些讲稿都已分离在国际性杂志上发表。
《绿色的奴役》(Creen Thraldom)一书则是汤佩松对他在抗战前和抗战期间所进行研究工作的心得领会和对生命景象的一些基本观点和哲学思想的总结。该书由李约瑟作序并定名,在英国出版。
1925年前后,在生物科学中崛起了一门新的分支学科——普通生理学。汤佩松在大学期间就对物理、化学兴趣极浓,又受到当时生物学潮流的影响,天然就会提出生物学中许多有意义的基本问题。例如,他在一次上胚胎学的课堂上,合法教授讲述种子萌发过程中胚乳内无结构的淀粉逐渐转变成有形态组织的幼芽时,他忽然提问:“在这个形态发生过程中,无组织的有机物质是以什么方法转变为有形态结构的幼苗的?”这个问题虽然当时并未得到任何解答,但却是他以后半个多世纪中研究和提出代谢的系统观点的萌芽。
1948年汤佩松发起和组织了北京生物科学学会,前后召开4次年会。当时战前已有的几个专门性的生物学学会尚未恢回生动,因此这个学会在团结生物科学家、活跃学术气氛、培养年轻的生物科学工作者方面都起了历史性的作用。
1933—1938年 任武汉大学教授。
上述论文和书虽然表白了汤佩松关于呼吸代谢的根本思惟,但详细的实验工作直到50年代才开始恢复。这时他以水稻幼苗及其他一些植物为材料,系统地研究了种子萌生过程中的形态发生和呼吸强度、呼吸的生物化学途径的变化及其与能质变化(放热)之间的关系,根据实验,他发现植物体内即使同一种代谢也都有多条途径,而代谢道路的变化则一方面影响着各种生理功能(例如成长或形态上的变化),另一方面又受着酶活性和内外环境因素的把持。依据这些研究,他把高等植物的呼吸代谢看作是一个生理功能而不仅是一系列的生化反映。这个生理功能自身能够沿着多种生化门路进行,而且与其它功能之间又有着许多互相调节与节制的途径。由此他又对呼吸代谢的概念作了进一步的解释:“呼吸代谢是这样一个过程:通过它,储藏于植物(生物)机体中物质的一部分转化为生物功,用来保持其生活状况;而同一类物质的另一部分则改变为以结构及组织情势涌现的、具高度有序性(即负熵)的物质(结构)。这些过程均受内外因素的调节。”
抗日战斗期间(1938—1946年),汤佩松在西南联合大学农业研究所工作。在这里他开办了植物生理研究室。这个实验室十分简陋,而且3次被炸毁,4次搬迁重建,最后搬到昆明北郊的小村落大普集。英国剑桥大学教授李约瑟(Joseph Needham)曾到这个实验室参观,并作了很高的评估。他写道:“在大普集……汤佩松建立了普通生理研究室,只管屋宇都是由泥砖和木料建成的,但装备不差。更重要的是他使许多青年科学家凑集在他四周,在一种认真的气氛中进行工作”(见Green Thraldom序言)直到30年后,李约瑟在他的巨著《中国科技史》(Science and Civilization inChina)第5卷局部A<1974>中仍在称道汤佩松和他在大普集的实验室。
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