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2019年6月中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见》提出,要大力弘扬新时代科学
家精神,系统采集、妥善保存科学家学术成长资料,深入挖掘所蕴含的学术思想、人生积累和精神财富。戴松恩院士学术资料采集课题组在系统采集整理戴松恩院士学术成长资料的基础上,深入研究了戴松恩院士学术成长历程,并发掘出戴松恩院士科学思维和科学精神,以激励和引导广大青年农业科技工作者践行新时代科学家精神,创造更多重大科研成果,为建设世界科技强国作出更大贡献。
1. 戴松恩院士简介
戴松恩(1907-1987),男,江苏常熟人。
摘 要:戴松恩院士是我国著名的细胞遗传学家,在我国率先主持开展小麦非整倍体研究,为作物遗传
育种研究的纵深发展奠定基础。戴松恩院士长期在国家级农业科学研究机构从事管理工作,为我国农业科学事业的发展作出了重要贡献。从科学思维的角度来看,戴松恩院士具有质疑思维、相似移植和战略思维。就科学精神而言,他身上充分体现出了献身祖国、弘农为民的爱国精神;勇于开拓、敢为人先的创新精神;严谨求真、实事求是的唯实精神;坚忍不拔、锲而不舍的探索精神;提携后学,举贤荐能的育才精
神;淡泊名利,鞠躬尽瘁的奉献精神。关键词:戴松恩,科学思维,科学精神
戴松恩院士科学思维与科学精神研究
谭光万,刘 旭*,王雯玥,杨建仓,祁葆滋
(中国农业科学院,北京 100081)
作者简介:谭光万,男,博士,助理研究员,中国农业科学院农业经济与发展研究所。 刘 旭,男,博士,中国工程院院士,研究员,中国农业科学院作物科学研究所。*通讯作者。
王雯玥,女,硕士,副研究员,中国农业科学院作物科学研究所。 杨建仓,男,博士,研究员,中国农业科学院作物科学研究所。
祁葆滋,男,硕士,研究员,中国农业科学院作物科学研究所。
基金项目:中国科学技术协会老科学家学术成长资料采集工程:戴松恩学术成长资料采集(项目编号:CJGC2015-K-Q-BJ21),中国农业科学院科技创新工程(项目编号:ASTIP-IAED-2020-08
)。
图1 戴松恩院士
著名细胞遗传学家,中国科学院学部委员(院士)。他1931年毕业于金陵大学农学院,1936年
获康奈尔大学博士学位,1955年当选为中国科学院学部委员(院士)。戴松恩曾任中国农业科学院作物育种栽培研究所研究员、副所长,中国农业科学院副秘书长、研究生院副院长,国务院学位委员会委员、中国农学会常务理事、第三届全国人大代表、第五、六届全国政协委员等职。他早期从事小麦育种、细胞遗传和抗赤霉病研究,参与选育中国第一批小麦优良品种。1974年开始,戴松恩在我国率先主持开展了小麦非整倍体的研究,为作物遗传育种研究的纵深发展奠定基础。戴松恩院士毕生从事农业科研事业,为我国农业科学事业的发展作出了重要贡献。
2. 独具一格的农业科学思维
科学思维是指用科学的方法进行思维,是建立在事实基础上的、符合逻辑的、理性的思维方式。它综合运用各种创造性思维方法,不局限于对世界经验性和表象性认识,从而形成对世界普遍性、本质性和规律性的把握和理解[1]。科学家在长期的科学研究过程中形成的科学思维,是他们发现新的科学规律、开辟新的研究领域,作出卓越科学贡献的关键。
农业科学思维是指在农业科学研究和技术发展过程中,采用科学的试验方法,对客观事实全面考察,再通过合乎逻辑的创造性思维过程,不局限于农业经验知识和感性认识,达到对农业科学研究对象的本质、联系、规律和原理等的理性认识,并探讨农业科学自身的性质特点、发展规律、发展趋势、社会功能及其与经济和社会间的相互关系,得出理论以指导和促进农业科学实验与生产实践[1]。农业科学技术的研究对象是“自然环境——生物——人类社会”动态复杂系统。因此,农业科学思维的主体对象包含着丰富的内容,主要可归纳为两个方面:其一,是指对农业科学研究和技术开发过程的性质、特点、规律、发展趋势、社会功能等的理论认识;其二,是应用这些理论认识,在提出与制定农业科学技术政策、战略、规划和思路等过程中发挥实际指导作用,推动农业科学技术进步[1]。作为一名农业科学家,戴松恩院士在这两方面都有着独特的农业科学思维。
2.1 质疑思维:不畏权威,另辟蹊径
巴普洛夫曾言:“质疑思维,是创新的前提,是探索的动力。”根据质疑途径不同,可以将质疑思维分为怀疑思维和否定思维。戴松恩在农业科学研究中善于独立思考,突破传统思维定式,敢于对权威和流行的观点进行怀疑和否定,并针对疑问积极探索,通过实验求证,得出新的认识和结论。
杂交玉米的育成是世界农业生产的一项革命,它为玉米育种开辟了一条新的道路。20世纪30年代,我国玉米育种学家先后育成了一批玉米杂交种。抗日战争期间,依然有李先闻、张连桂等玉米育种学家在极
熊乃瑾个人资料其困难的条件下开展玉米品种改良工作。但当时国内外农学界大部分人认为我国应该效仿欧美,直接引进和推广美国杂交玉米品种,进而迅速提高玉米产量。戴松恩对此提出了怀疑,并组织蒋德麒、李先闻、马保之、徐季吾等在贵州贵阳、广西柳州、云南昆明开展了美国杂交玉米品种和当地农家品种的对比试验。通过3年的试验,他指出直接利用美国引进的玉米杂交种,适应性差,增产并不显著,尤其是当时正处在抗日战争阶段,物资匮乏,土壤贫瘠,耕作粗放,美国杂交品种优势很难发挥出来,因而并不能解决当时我国玉米增产的问题。研究表明通过改良农家品种,辅以引进国外优良品种,可以使玉米增产达到立竿见影的效果。在此基础上,他提出利用美国杂交品种自交系与中国玉米杂交,进而获得高产玉米品种的技术路线[2]。这对当时及此后我国玉米遗传育种学者开展玉米育种产生了重要影响。
20世纪30年代,国内外部分小麦专家认为不能通过育种途径来解决小麦赤霉病问题。戴松恩运用否定思维,通过试验有力地反驳了这一观点,为解决小麦赤霉病问题提供了新思路。从
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1937开始,他组织姜秉权、王焕如等人,在贵阳、荣昌等地连续进行了4年小麦赤霉病抗病性鉴
定试验。他指出在严格接种条件下,中国小麦品种中可以筛选出具有抗赤霉病的样本,通过试验筛选出的云南“牟定火麦”“平坝30”等品种具有极强的抗赤霉病能力,可以作为抗赤霉病杂交育种的基本亲本[3],从而论证了选育小麦抗赤霉病品种的可能性,在小麦抗赤霉病育种研究上具有开拓性意义。
2.2 相似移植:他山之石,可以攻玉
相似移植的思维方法,是从事物间的共性或相似性出发,将已知的理论、技术、方法、功能等,移植应用到其他研究对象上,以研究其他未知对象或解决相似问题的一种创造性思维[1]。相似移植并不是简单地照搬,而是要从相似性出发,建立在大量观察、实验和推理的基础上,才能认识事物本质,发现新的规律,它是创造性和实践性的统一。戴松恩在美国留学期间,就体现出相似移植的思维。1936年夏天,他参观考察美国21个产谷州的农学院和农事试验场,全面了解了当时美国各地区运用在农作物育种上的技术和方法。1937年回国后,他撰写了《美国产谷州参观记》,详细论述了当时美国在作物育种试验区排列、杂交育种方法、抗病虫害试验、抗旱育种、小麦品质研究、细胞遗传研究等方面的经验,为我国农学界开展作物遗传育种研究提供了有益参考[4]。1938年,戴松恩对贵阳农业生产条件进行细致而深入的考察后,认为该地区适宜发展烟草种植。他对我国65个土烟品种和20个国外烤烟品种开展了比较试验,于1940年选育出适宜贵州气候的烤烟品种“佛州黄金叶”,并进行推广,为贵州烤烟事业的发展奠定了基础[5]。此外,戴松恩在小麦抗赤霉病育种研究上的探索,也蕴含着功能移植法,即将抗赤霉病小麦品种中的抗病功能基因通过杂交育种来转移和表达。
2.3 战略思维:长远规划,全面发展
戴松恩院士长期在国家级农业科学研究机构从事管理工作,在新中国恢复农业科学事业中发挥了重要作
用。当选中国科学院学部委员后,他参与制定了新中国第一个中长期科学技术发展规划《1956-1967年全国科学技术远景发展规划》,主持农业科技规划说明书的全部定稿工作。这些经历都培养了他的战略思维,为其立足长远地开展课题研究、积极为中国农业科学事业发展建言献策提供了基本的思维保障。戴松恩率先主持开展的“小麦非整倍体研究”课题,属于基础理论研究范畴,难度大、周期长、成果显效慢,在当时,更多学者愿意选择见效快的应用性课题研究。但戴松恩认为小麦非整倍体研究是小麦育种学发展的基础,“今天下功夫,打基础,正是为了今后小麦育种工作的大发展”。他在小麦非整倍体取得的研究成果对此后学者开展小麦遗传育种提供了新的材料和启发。
戴松恩提出的关于制定《种子法》的建议,一方面是基于他在国外留学考察的经验积累,另一方面则是更多地来自于他对我国未来农业现代化建设中种子管理工作重要性的超前认知和战略考虑。戴松恩对我国农业现代化问题的研究也更加能体现出他的战略思维。1980年5月,他参与讨论和修改了《关于加速我国农业现代化建设的设想》,并撰写了大量关于农业现代化问题的研究文章。他较早地从农业科学技术的角度来探讨中国特农业现代化的概念和指标,并提出了“全面发展、因地制宜、重视农业科技和教育、注意自然资源的开发和保护”等中国特农业现代化发展的战略思想[6]。
3. 踏实践行科学精神
科学精神是近代以来随着科学的发展,由科学家不断积淀形成的意识、理念、气质、品格、规范和传统,
是科技界广泛认可、共同遵循的价值理念。一代又一代的科学家在长期的科学实践中不断丰富和拓展了科学精神的内涵。戴松恩院士在长期的科学研究中形成了献身祖国、弘农为
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民的爱国精神;勇于开拓、敢为人先的创新精神;严谨求真、实事求是的唯实精神;坚忍不拔、锲而不舍的探索精神;提携后学、举贤荐能的育才精神;淡泊名利、鞠躬尽瘁的奉献精神。
3.1 献身祖国、弘农为民的爱国精神
在金陵大学农学院的学习和工作期间,戴松恩完成了从学医到学农的思想转变,他逐渐认识到“医学能治病救人,农业能解决人们吃饭穿衣的问题,同样是人生的重大需求”[7],便对作物遗传育种产生了浓厚的兴趣,立志成为作物遗传育种专家。在美国留学期间,戴松恩深刻体会到国家贫弱遭受强国凌辱的痛苦,认为“我有责任把贫穷落后的祖国振兴起来”[7],树立了“科学救国”的理想。在康奈尔大学以优异成绩获得博士学位后,他拒绝了导师的再三挽留,坚定地认为“搞农业离不开土地,只有在祖国的土地上,我那点知识才能更好地为家乡父老,为更多人服务”[7],他毅然回到祖国。新中国成立后,戴松恩牢记周恩来总理“希望你用科学技术增产小麦,让人人都能吃上白面”的嘱托,奋战在农业科研事业一线,为祖国农业发展,奉献自己的全部心血。
3.2 勇于开拓、敢为人先的创新精神
戴松恩在康奈尔大学留学期间,积极参加遗传育种学术活动,选择了研究不同普通小麦品种杂交后性状遗传规律的课题。他对来自中、俄、美三国的5个普通小麦开展杂交实验,对杂交后小麦的叶片、叶鞘、秆毛、小穗、外芒、内芒等性状进行研究,探究引起各种性状形态变化的遗传因子,阐明了小麦单性状遗传和性状间连锁遗传的规律,并完成了博士论文《中俄美小麦品种杂交之遗传研究》。这种规模的小麦遗传研究,在当时国内农学界尚属首次。他的研究成果也得到康奈尔大学遗传育种学家的好评。1936年冬,戴松恩获康奈尔大学博士学位,并凭借出的研究成绩,获“金钥匙奖”,被选为西格玛赛(Sigma Xi)荣誉学会会员。
20世纪70年代,戴松恩紧跟国际前沿,认识到小麦非整倍体研究对开拓小麦遗传育种新途径
的重要性,率先主持开展小麦非整倍体研究,在我国第一次育成了小麦非整倍体的单体系统——“京红1号”春小麦单体系统;向国内学者翻译介绍美国学者E.R.西尔斯(E.R.Sears)的专著《普通小麦的非整倍体》;组织召开“全国小麦非整倍体研究第一次座谈会”,建议将“小麦单缺体研究”修改为“小麦非整倍体研究”,统一了认识,明确了研究方向和任务,推动全国小麦非整倍体研究分工协作,有序发展。
3.3 严谨求真、实事求是的唯实精神
在建国初期遗传学界出现的“米丘林遗传学”和“摩尔根遗传学”之争中,戴松恩一开始对“米丘林学说”中的一些观点持怀疑态度,并认为要通过研究和试验来验证。他先后开展了土壤肥力改变小麦遗传性的试验,
秋小麦和春小麦互变研究,对小麦品种内杂交进行效果测定试验,从提早成熟期和提高产量方面研究了主要作物的春化处理。但是限于当时的形势,他的这些研究成果不仅不能发表,他还被迫公开发表文章检讨。20世纪80年代,《人民日报》曾刊登报道河南新乡附近一个工人,用沸水浇灌禾本科作物产生根瘤菌的消息。戴松恩看完这篇文章和照片,便判断“产生的不是根瘤菌,而是小麦的线虫。”他的这一结论,在不久后便被科学试验所证明[8]。
戴松恩在科学研究过程中严谨求真,实事求是的科学精神,感染和影响了他的同事和学生。在开展小麦非整倍体研究过程中,他坚持和课题组成员一起在试验地里做杂交。为了避免串粉,他每做完一次杂交都要用酒精将镊子消毒。这让同事们在做杂交时,也更为严谨认真。在实验室里,他严格要求学生,指导他们必须把实验的前处理、染、镜检、拍照等过程都要详细记录下来。他对学生的实验报告和论文中的标点、简化字、英文单词都一一认真地修改,精益求精,让学生们受益匪浅[8]。
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3.4 坚忍不拔、锲而不舍的探索精神
作物遗传育种研究,研究和试验周期一般较长,而且容易受到气候、环境和试验条件等变化的影响,甚至被迫中断。这就需要研究者在面对挫折和恶劣环境下,具有坚持不懈、锲而不舍的精神,继续开展试验和坚持研究。无论是在求学时期还是在科学研究中,戴松恩都体现出坚忍不拔,锲而不舍的科学精神。
戴松恩从美国留学回国不久,抗日战争全面爆发。他辗转多地,在极为艰苦的条件下坚持开展小麦、玉米、油菜、烟草等作物育种研究,取得一些重要成果。他在“文化大革命”期间受到冲击,依然坚持业务学习,不忘农业报国初心,在“文化大革命”结束后,不顾身患重病,积极投身农业科学研究。当小麦非整倍体研究课题遇到重大挫折时,75岁高龄的他开始“二次创业”,四处求援,争取经费、试验材料和场地,完成了课题组的重建,继续开展研究。戴松恩追求进步,先后于1956年、1964年和1982年三次申请加入中国共产党,终于在76岁时,如愿成为了中国共产党党员。
3.5 提携后学、举贤荐能的育才精神
戴松恩担任北平农事试验场场长期间,大力引进和培养青年人才,不少人后来成为新中国著名的农业科学家,如庄巧生、吴辅中等。为了给人才充分的科研空间,戴松恩还将一直钟爱的小麦育种研究事业,交给庄巧生负责,这让庄巧生非常感动[9]。正是在戴松恩提携后学、甘为人梯的精神感召下,一大批青年人才到来。在戴松恩和这些专家的努力下,北平农事试验场逐步建立起了各个粮食作物的研究系室、土壤肥料研究系和植保系等研究机构,形成了较为齐全的农作物科学研究体系。戴松恩将这个体系完整地保留下来,为华北农业科学研究所(今中国农业科学院)的成立奠定了基础。
1978年,在参加全国科学大会后,戴松恩深刻感受到我国农业科学研究迎来了新的发展时期。农业科技人员应尽快提高英语水平,了解和掌握国外农业科技进展。在戴松恩的建议和推动下,中国农业科学院
举办了英语训练班。他撰写了《关于举办英语训练班的计划草案》,明确指出举办英语训练班是“为了提高科技人员的英语水平,以便迅速掌握国外先进科技资料,使我国农业科学研究工作大干快上,适应农业现代化的要求”。英语培训班受到农业科技人员的欢迎,第一期正式学员78名,还有20余人旁听。参加英语培训班的农业科技人员提高了英语水平,为出国留学和了解国外科技进展打下了基础。
20世纪80年代初,中国农学会换届时,原农业部副部长、中国农学会会长杨显东推荐戴松恩接任下一届中国农学会会长。戴松恩经过反复考虑后,认为自己年龄比较大了,不适合担任,推荐了时任中国农业科学院院长的卢良恕院士担任[8]。
3.6 淡泊名利、鞠躬尽瘁的奉献精神
戴松恩在我国率先主持开展小麦非整倍体的研究,他带领课题组成员育成了我国第一套小麦非整倍体的单体系统——“京红1号”春小麦单体系统。“京红1号”小麦单体系统,是我国农业科学家自主研究转育成功的第一套小麦单体系统,是我国小麦非整倍体研究的一大突破,为进一步利用其研究基因定位,创造小麦品种代换系奠定了基础,有利于揭示小麦遗传的规律和探索新的小麦育种途径。该成果获得了1984年农业部技术改进一等奖。在组织申报奖项时,作为课题主持人的戴松恩不将自己排名第一,他说“这是张玉兰开始做的,做到第二代,我才参加”,坚持把当时已经出国的张玉兰排第一[10]。他这种不争名利的精神,让课题组成员深受感动。
4. 结语
戴松恩晚年身体虚弱,饱受疾病的困扰,他曾患2次心肌梗死,4次肺炎,但他顽强地与病魔斗争,坚持工作,在病床上为我国农业发展和农业科研人才培养提出诸多有益的建议。他
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