童第周：荒地里的科學(xué)實(shí)驗(yàn)

童第周的科學(xué)天賦和實(shí)驗(yàn)才智，在其留學(xué)比利時(shí)期間得以初步顯露。

他所在的實(shí)驗(yàn)室，有一項(xiàng)多年未能完成的實(shí)驗(yàn)，即剝除青蛙卵的卵膜。參加過實(shí)驗(yàn)的人，多是用鑷子固定青蛙卵，然后嘗試撕開卵膜。蛙卵直徑約一毫米，圓而滑，不易夾住。用力稍過，蛙卵輒破，力量不足，蛙卵滑脫。童第周來到之前，數(shù)年里，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)重復(fù)了數(shù)十次，從未成功。

某日，主持實(shí)驗(yàn)室的達(dá)克教授忽然想到，童第周到來很長(zhǎng)時(shí)間了，總是在默默地用功，埋頭做實(shí)驗(yàn)，不妨讓他試試這個(gè)難題。童第周卻不覺得為難，他先在飽滿的蛙卵上刺出微孔，釋放其內(nèi)壓，讓蛙卵從鼓脹狀坍成扁圓狀，再用兩個(gè)尖頭鑷子夾住其上的卵膜，巧力向兩邊一扯，動(dòng)作干凈利索，卵膜隨即脫落。

達(dá)克教授親歷此過程，且見其舉重若輕，對(duì)童第周更加器重。當(dāng)年暑期，童第周隨著達(dá)克教授到法國(guó)海洋生物研究所訪問、作研究，其中一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是剝除海鞘的卵膜。

這個(gè)研究所，當(dāng)時(shí)世界著名，每年有許多國(guó)家的科學(xué)家到此作研究。海鞘是一種海洋脊索動(dòng)物，其卵大小只有青蛙卵的十分之一，而卵子本身與其圍膜之間的空隙為百分之一毫米。云集一堂的國(guó)際同行想象不出，怎么能用手工剝除海鞘卵膜。

在他們的圍觀之下，童第周巧技重施。在顯微鏡下，他屏息凝神，輕輕動(dòng)手，刺孔，減壓，夾膜，剝離，駕輕就熟，手到擒來。國(guó)際同行交口稱贊，童第周為中國(guó)科學(xué)家贏得了榮譽(yù)。

剝離卵膜的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，使童第周留意到海鞘卵子受精后表面色素的流動(dòng)變化。為顯示其中的物質(zhì)流動(dòng)情況，童第周采用活體染色方法，清楚觀察到了染色部分在發(fā)育過程中的趨向。據(jù)記載，李約瑟博士到這個(gè)研究所工作期間，對(duì)童第周的研究成果很有興趣，埋下日后兩人交往的伏筆。

抗日烽火中，四川宜賓的李莊，因同濟(jì)大學(xué)、中央研究院、中央博物院、中國(guó)營(yíng)造學(xué)社等十余家高校和研究機(jī)構(gòu)先后遷駐，成為一處大后方文化中心。著名學(xué)者李濟(jì)、傅斯年、陶孟和、梁思成、林徽因等相繼到李莊工作時(shí)，童第周接到了同濟(jì)大學(xué)的教授聘書。

1941年冬，童第周到同濟(jì)大學(xué)理學(xué)院生物系任教，并在中央研究院心理學(xué)研究所兼職。戰(zhàn)亂中，研究條件嚴(yán)重匱乏，同濟(jì)的實(shí)驗(yàn)室里甚至沒有一架起碼的顯微鏡。

舊貨攤上，一臺(tái)德國(guó)造解剖顯微鏡讓童第周眼前一亮。攤主索價(jià)六萬元，卻讓他心中一暗。那是他夫婦兩年工資的總數(shù)。彼時(shí)，童家生活勉強(qiáng)能維持——“地瓜堆在一角，天天吃地瓜”。妻子葉毓芬懂得童第周的心思，她說通了幾位理解科學(xué)研究工作的親友，借到了足夠的錢，買回那臺(tái)顯微鏡。童第周得以繼續(xù)進(jìn)行兩棲類動(dòng)物的胚胎發(fā)育研究課題。

李莊那時(shí)沒有電，顯微鏡下的觀察需要足夠光源。晴天里，他把顯微鏡搬到室外，以日光為光源。遇陰天下雨，就在室內(nèi)靠煤氣燈照明。這種燈光源比較散，亮度不穩(wěn)定，要看清顯微鏡下的微小物體，只能和燈靠得盡量近。眼睛被近距離光源刺得發(fā)痛，頭腦則被汽燈高溫烤得發(fā)脹。童第周就在這樣的環(huán)境中堅(jiān)持著當(dāng)時(shí)國(guó)際生物學(xué)界的前沿課題研究，并取得了非凡的成果。

此時(shí)，李約瑟到中國(guó)來了。他代表英國(guó)政府，考察中國(guó)的科研和教育實(shí)情，特別注意到童第周的戰(zhàn)時(shí)研究比法國(guó)海洋生物研究所時(shí)期有新進(jìn)展。

李約瑟在成為著名的中國(guó)科學(xué)史家之前，有過生物化學(xué)家、胚胎學(xué)家的經(jīng)歷，甚至被童第周的博士導(dǎo)師布拉舍稱作“化學(xué)胚胎學(xué)之父”。他帶著同行的熱誠(chéng)和尊敬，于1943年5月專程到李莊看望童第周。他親眼看到了童第周在院子里、日光下用顯微鏡做實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景，驚嘆這位中國(guó)科學(xué)家在“荒地里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”，卻“寫出那樣高水平的科學(xué)論文，簡(jiǎn)直不可思議”。他回國(guó)途經(jīng)印度時(shí)，專門買了一臺(tái)雙目顯微鏡，托人轉(zhuǎn)送給童第周，表達(dá)他對(duì)中國(guó)科學(xué)家的尊敬和對(duì)中國(guó)科學(xué)事業(yè)的支持。

“細(xì)胞核移植”的概念，最早由一位德國(guó)科學(xué)家于1938年提出，導(dǎo)致一位美國(guó)科學(xué)家于1952年完成“蛙移植實(shí)驗(yàn)”，實(shí)現(xiàn)“同種克隆”，并引發(fā)克隆牛的設(shè)想。

童第周對(duì)遺傳研究的國(guó)際進(jìn)展動(dòng)態(tài)了然于胸，借鑒克隆技術(shù)的思路和方法，推進(jìn)他的細(xì)胞核、質(zhì)關(guān)系研究，并落實(shí)在魚類核移植的具體項(xiàng)目上，因此成為國(guó)際研究魚類克隆技術(shù)第一人。

1961年，童第周實(shí)驗(yàn)小組開始細(xì)胞核的移植實(shí)驗(yàn)。兩年后，金魚和鳑鲏?mèng)~的各自同種克隆成功。當(dāng)年《動(dòng)物學(xué)報(bào)》第15卷和《科學(xué)通報(bào)》第7期報(bào)道了他們的成果。中國(guó)因此成為英、美之后成功開展核移植研究的國(guó)家。

接著，童第周開始進(jìn)行“異種克隆”研究和實(shí)驗(yàn)。鳑鲏?mèng)~和金魚的血緣關(guān)系很遠(yuǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果雖不理想，但可以證明生物性狀的出現(xiàn)并不是完全受控于細(xì)胞核，細(xì)胞質(zhì)也有影響。這一實(shí)驗(yàn)同時(shí)也使中國(guó)成為最早開展不同亞科間異種克隆實(shí)驗(yàn)的國(guó)家。

《童第周》一書有這樣一段文字——

童第周終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了自己的理論假設(shè)，用充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)無可辯駁地說明了細(xì)胞質(zhì)在遺傳上不可或缺的作用，對(duì)遺傳學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。而且獲得了一個(gè)意想不到的副產(chǎn)品，不僅成功地在魚類身上重復(fù)了國(guó)外所作的兩棲類同種克隆技術(shù)，而且開創(chuàng)了異種細(xì)胞核移植的研究先河，成了中國(guó)當(dāng)之無愧的克隆先驅(qū)，而且他的成績(jī)代表了當(dāng)時(shí)國(guó)際同類工作的最高水平，因此他在克隆實(shí)驗(yàn)上的意義在后來甚至超過了他研究細(xì)胞核、質(zhì)關(guān)系的初衷……成了他對(duì)生物學(xué)最重要的貢獻(xiàn)之一。

遺憾的是，由于“文革”內(nèi)亂，童第周的貢獻(xiàn)沒能及時(shí)披露于國(guó)際學(xué)界。英國(guó)人繼童第周之后所做的相似實(shí)驗(yàn)，則搶先發(fā)表。中國(guó)人站在世界克隆前沿的情況反而不為人知。