2003年10月15日,中國自行研制的神舟五號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。在軌運行14圈,歷時21小時23分,神舟五號的宇航員楊利偉乘坐飛船順利回歸祖國陸地。由此宣告著我國載人航天技術實現(xiàn)了突破。
說到航天員,能進入宇宙對于航天員的生理要求之高,可謂說是萬中挑一,而且說到航天生理學,不得不提一位老先生,正是這位老先生的研究才能讓航天員順利安全進入太空,不至于發(fā)生危險。
這位老先生就是中國生理科學奠基人之一——蔡翹。
蔡翹是我國著名的生理學家、醫(yī)學教育家,他既是中央研究院第一屆院士,也是中國科學院首屆學部委員,他在人體視覺、神經(jīng)生物學等研究領域有多項原創(chuàng)性貢獻,曾于1925年發(fā)現(xiàn)了視覺與眼球運動的中樞部位,被國際同行稱為“蔡氏核區(qū)”。他還為中國的航天醫(yī)學、航空醫(yī)學和航海醫(yī)學的創(chuàng)立和發(fā)展做出了重大貢獻,因此被譽為“三航之父”。正是這些寶貴的研究,為我國的航天航空事業(yè)的發(fā)展提供了助力。此外,他也是軍事醫(yī)學科學院的創(chuàng)建人之一,為國防建設作出了重大貢獻。
從揭陽仙美村走出來的“三航之父”
蔡翹院士1897年出生于廣東省揭陽市揭陽縣新亨鎮(zhèn)仙美村。七歲時,父親送他入私塾讀書,后又送他到鎮(zhèn)上蘭田小學讀高小。1913年,蔡翹考入潮安縣金山書院(現(xiàn)省立金山中學),至1917年畢業(yè),1918年只身赴上海復旦大學附中補習英文。同年到北京大學中文系當旁聽生。1919年秋,他受“五四”運動的影響,胸懷“科學救國”志,和家里給的不多的錢,從上海坐船經(jīng)日本,到達美國留學。他先后在加利福尼亞大學和印第安那大學學習心理學,用兩年時間學習完大學課程。1921年冬進哥倫比亞大學讀研究生,一學期后,1922年轉(zhuǎn)入芝加哥大學生理系當研究生。
在美求學期間蔡翹用勤工儉學維持學習。他曾在芝加哥大學生物學圖書館業(yè)余服務一年,一天工作2小時,解決自己的學費和吃飯問題。他也曾與多名中國同學合租宿舍,如吳有訓、周培源、潘菽、楊武之(楊振寧之父),袁敦禮、張錫均等,甚至有一段時間與潘菽(中科院院士、心理學家。字有年,潘漢年堂弟、潘梓年之弟,五四運動領導者之一,為火燒趙家樓、被捕的32名學生之一,已故)同睡一床,合蓋一張被子。他們自己起伙,輪流作飯,在校打零工。
但是這樣艱苦的生活并沒有阻擋蔡翹的求學之心,他潛心攻讀,注重提高實驗技能,1925年,蔡翹獲得博士學位,并因成績優(yōu)秀獲芝加哥大學金鑰匙獎,并被推薦為美國解剖學會會員。
發(fā)現(xiàn)“蔡氏區(qū)”——神經(jīng)解剖學上的貢獻
蔡翹在在美國芝加哥大學研究生院學生理學期間,他的導師哈維 ? 卡爾(Harrey?A?Carr)是著名的比較神經(jīng)學家,有一個龐大的研究計劃,想對一種美洲袋鼠(叫做 Opossum)的動物的腦,進行全面深入的研究。作為這個研究計劃的一部分,哈維教授把研究 Opossum 視束及視覺中樞的任務交給了蔡翹。他花了兩年多的時間,僅袋鼠腦結(jié)構(gòu)的組織切片,就觀察了半年時間。終于有一天他驚異地發(fā)現(xiàn):袋鼠下丘腦和中腦被蓋間存在一個前人從未認識的微小集團,以及兩條神經(jīng)分支的起源和終點。他在論文中對這一眼球運動有關的神奇“核團”進行了詳細的描繪和理論闡述,進而向人類揭示了其視覺與眼球運動功能關系的結(jié)構(gòu)基礎。該論文發(fā)表在1925年《比較神經(jīng)雜志》第 39 卷上。這一發(fā)現(xiàn)震驚了當時世界的學術界。
內(nèi)測前腦束細胞起源、纖維連結(jié)及其功能意義的研究,一向被認為神經(jīng)解剖學界望而生畏的難題,沒想到卻被一位來自中國的28歲的青年人蔡翹所攻克。后來,國際學術界將蔡翹發(fā)現(xiàn)的大腦版圖命名為“蔡氏區(qū)”(Tsai’area),從而奠定了他在世界生理學界的地位。
中國生理科學奠基人之一
編著中國第一部大學《生理學》教科書
1925年夏秋之交時,蔡翹回國就聘于上海復旦大學,創(chuàng)建生物學科,執(zhí)教生物學和生理學;后來,又受聘于國立中央大學醫(yī)學院,創(chuàng)建生理學科,任生理學教授。
蔡翹是我國綜合性大學開設生理學課程的第一人。當時,各大學普遍用英語授課,尤其是生理學,教科書也都是用國外原版的。蔡翹認為,用外文教學不便于學生吸收和掌握所學知識,更不便于科學知識的普及和推廣。面對現(xiàn)狀他挺身而出,得到了時任中央大學校長張乃燕的支持,在國內(nèi)最早使用祖國語言講授生理課,并著手自編我國第一部大學《生理學》教科書。
編寫教科書不但需要滿腔的愛國熱忱,更需要有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實干精神。為了找到與生物學眾多外文科學術語相對應的中文詞匯,他翻閱了大量的文獻資料,經(jīng)過精心的選擇和比較,反復推敲之后才最后落定?!渡韺W》一書的編寫整整用了兩年時間,共50章,70萬字,1929年商務印書館出版。此書后來增訂為《人類生理學》,一直是解放前各高等院校正式的生理學教科書。
在舊中國的艱難歲月里,蔡翹堅持走科研創(chuàng)新之路,在生理科學研究中取得了一系列具有獨創(chuàng)性的科研成果。
1929年,蔡翹與助教徐豐彥一起進行了甲狀旁腺與鈣代謝研究,闡明甲狀旁腺切除后肌肉抽搐以致死亡的原因。
1931年,他從事肌腱感受器對牽拉刺激的神經(jīng)傳導生理研究,發(fā)現(xiàn)感受器的適應現(xiàn)象。其典型電位圖被英國生理學教科書所引用。
1932~1936年,他與易見龍研究肝在糖代謝中的作用,發(fā)現(xiàn)肝臟的糖原異生機制及其對血糖穩(wěn)定性的調(diào)控。從而糾正了以往關于肝糖原之來源只是血糖的片面認識。
1940年,他與李瑞軒等相繼探索影響紅細胞脆性的各種因素,闡明了肝臟與紅細胞滲透脆性的關系及其影響因素和機制。
此后,他又發(fā)現(xiàn)膽固醇是正常血漿中主要抗溶血物質(zhì)。免疫的溶血性血清中有一種“抗膽固醇因子”,可對抗膽固醇的抗溶血功能;血清中有一種非組織胺物質(zhì)具有收縮血管作用;并指導研究生陳定一從事小血管止血研究,闡明了小血管受傷后自動止血機制,引起了國際同行的重視。
新中國航空航天航海醫(yī)學奠基人
新中國成立之后,蔡翹奉命從事和領導我國航空航天及航海的醫(yī)學研究。面對一無實驗設施,二無經(jīng)驗的困難局面,他帶領一批中青年科技人員,以自主創(chuàng)新的精神,先后自行設計建造了鋼筋水泥人用低壓艙、高空減壓艙、爆炸減壓艙、人用加速度離心機、地面彈射救生裝置、模擬失重裝置、潛水加壓艙以及高溫艙、低溫艙等大型試驗設備。同時,不分春夏秋冬,堅持帶領科技人員深入我國東北、西北、華東和北京地區(qū)的航空部隊、飛行院校和醫(yī)院,實地搜集資料。依靠自行設計建造的設備和調(diào)查資料,他組織領導科研人員對航空和航海等特殊環(huán)境下人的生理反應、耐受限度、鍛煉適應方法和防護措施等進行了系統(tǒng)而深入的研究。不僅為我國航空航天與航海事業(yè)提供了重要的生理學數(shù)據(jù),制訂出相應的防護制度和裝備要求,而且為我國航空、航天與航海醫(yī)學的發(fā)展打下了堅實的基礎。
崇高品德,一代師表
蔡翹對我國生理學與醫(yī)學科學的貢獻,不僅表現(xiàn)在他科研上的巨大成就, 還在于他為我國培養(yǎng)生理學和醫(yī)學人才所做出的不懈努力。20世紀20年代,我國生理科學十分落后。蔡翹認為:要改變這種局面,求得祖國生理科學的發(fā)展,必須從培養(yǎng)生理科學人才做起。因此,他一回國,就應聘于上海復旦大學,編寫教材,籌措經(jīng)費,購置教學儀器,創(chuàng)辦生物學科,教授生物學和生理學。
1927年,他又轉(zhuǎn)至剛成立的上海吳淞中央大學醫(yī)學院,創(chuàng)建生理學科,為學生教授生理學、組織學和胚胎學。同時,他勇于沖破殖民主義文化壓力,頂著各種責難和非議,毅然推行教學改革,全力倡導用祖國語言授課。并迅速編著出適合大學生物系且逐步為全國各大醫(yī)學院校使用的中文《生理學》和《人類生理學》教科書。
自從學成回國至耄耋之年,他不論身處逆境還是身居高位,始終不忘為我國醫(yī)學科學發(fā)展培養(yǎng)人才??谷諔?zhàn)爭時期,日寇飛機不斷轟炸成都,市民日常生活難以保障,他不僅像“家長”一樣帶著他原有的學生,而且又招收了10多名有志于我國生理科學的研究生和進修生。1949年,他擔任南京大學醫(yī)學院院長,堅持為學生兼課。1952年,他任第五軍醫(yī)大學校長,為培養(yǎng)我國急需的生理學教學與科研中堅力量,他受國家衛(wèi)生部委托,舉辦生理學高級師資進修班。1954年,他被調(diào)至軍事醫(yī)學科學院任副院長,又為軍事醫(yī)學人才培養(yǎng)嘔心瀝血,直至年逾八旬,依然堅持指導研究生進行神經(jīng)生物學研究。92歲那年, 還經(jīng)常伏案為研究生修改論文。
幾十年中,他為我國醫(yī)學科學事業(yè)培養(yǎng)了一批又一批棟梁之才。早年受教于他的馮德培、童第周、徐豐彥、朱鶴年、陳世驤、沈霽春、呂運明等成為中國當代著名科學家,使我國生理科學形成了繼往開來的局面。
蔡翹星
1990年7月29日,蔡翹因年高體衰,呼吸道感染后出現(xiàn)全身器官功能衰竭,在北京去世。
蔡翹一生勤勤懇懇,幾經(jīng)創(chuàng)業(yè),幾經(jīng)搬遷,戰(zhàn)爭和動亂,但毫不氣餒,先后在復旦大學,吳淞中央大學、南京中央大學創(chuàng)建生物學科和生理學科,創(chuàng)建過生理學、軍事勞動生理,航天航空醫(yī)學、航海醫(yī)學和基礎醫(yī)學等五個系所。先后發(fā)表過100多篇學術論文和11本專著、教科書。碩果累累,培養(yǎng)了幾代生理學界科研人才。正如他曾說的:“我覺得無論什么事業(yè),要想獲得一定成就,就必須經(jīng)過長期的艱苦奮斗。”“從零做起,這幾乎像是我命運中注定的事情,我已習以為常。”
蔡翹先生不愧為中國現(xiàn)代生理學奠基人,醫(yī)學教育界的一代宗師。
為彰顯蔡翹教授的光輝一生及其杰出的科學城就,表達社會各界對他的尊崇,2011年10月14日,由中國科學院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的國際編號為207681的小行星被命名為“蔡翹星”,以大力弘揚蔡翹院士的愛國精神與科學精神。
蔡翹星國際命名公報
來源:《潮人在北京》、南京大學生命科學學院、騰訊號-年之父、公眾號-林海青蛙等