2003年10月15日,中國自行研製的神舟五號載人飛船在酒泉衛星發射中心發射成功。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迴歸祖國陸地。由此宣告着我國載人航天技術實現了突破。

說到航天員,能進入宇宙對於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,不至於發生危險。

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、神經生物學等研究領域有多項原創性貢獻,曾於1925年發現了視覺與眼球運動的中樞部位,被國際同行稱爲“蔡氏核區”。他還爲中國的航天醫學、航空醫學和航海醫學的創立和發展做出了重大貢獻,因此被譽爲“三航之父”。正是這些寶貴的研究,爲我國的航天航空事業的發展提供了助力。此外,他也是軍事醫學科學院的創建人之一,爲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年出生於廣東省揭陽市揭陽縣新亨鎮仙美村。七歲時,父親送他入私塾讀書,後又送他到鎮上蘭田小學讀高小。1913年,蔡翹考入潮安縣金山書院(現省立金山中學),至1917年畢業,1918年隻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,和家裏給的不多的錢,從上海坐船經日本,到達美國留學。他先後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,一學期後,1922年轉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餘服務一年,一天工作2小時,解決自己的學費和喫飯問題。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,爲火燒趙家樓、被捕的32名學生之一,已故)同睡一牀,合蓋一張被子。他們自己起夥,輪流作飯,在校打零工。

但是這樣艱苦的生活並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,並因成績優秀獲芝加哥大學金鑰匙獎,並被推薦爲美國解剖學會會員。

發現“蔡氏區”——神經解剖學上的貢獻

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(HarreyACarr)是著名的比較神經學家,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。作爲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,僅袋鼠腦結構的組織切片,就觀察了半年時間。終於有一天他驚異地發現: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係的結構基礎。該論文發表在1925年《比較神經雜誌》第 39 捲上。這一發現震驚了當時世界的學術界。

內測前腦束細胞起源、纖維連結及其功能意義的研究,一向被認爲神經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。後來,國際學術界將蔡翹發現的大腦版圖命名爲“蔡氏區”(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,蔡翹回國就聘於上海復旦大學,創建生物學科,執教生物學和生理學;後來,又受聘於國立中央大學醫學院,創建生理學科,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。蔡翹認爲,用外文教學不便於學生吸收和掌握所學知識,更不便於科學知識的普及和推廣。面對現狀他挺身而出,得到了時任中央大學校長張乃燕的支持,在國內最早使用祖國語言講授生理課,並着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,更需要有嚴謹的科學態度和實幹精神。爲了找到與生物學衆多外文科學術語相對應的中文詞彙,他翻閱了大量的文獻資料,經過精心的選擇和比較,反覆推敲之後才最後落定。《生理學》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。此書後來增訂爲《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裏,蔡翹堅持走科研創新之路,在生理科學研究中取得了一系列具有獨創性的科研成果。

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,闡明甲狀旁腺切除後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傳導生理研究,發現感受器的適應現象。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,發現肝臟的糖原異生機制及其對血糖穩定性的調控。從而糾正了以往關於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,闡明瞭肝臟與紅細胞滲透脆性的關係及其影響因素和機制。

此後,他又發現膽固醇是正常血漿中主要抗溶血物質。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具有收縮血管作用;並指導研究生陳定一從事小血管止血研究,闡明瞭小血管受傷後自動止血機制,引起了國際同行的重視。

新中國航空航天航海醫學奠基人

新中國成立之後,蔡翹奉命從事和領導我國航空航天及航海的醫學研究。面對一無實驗設施,二無經驗的困難局面,他帶領一批中青年科技人員,以自主創新的精神,先後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、華東和北京地區的航空部隊、飛行院校和醫院,實地蒐集資料。依靠自行設計建造的設備和調查資料,他組織領導科研人員對航空和航海等特殊環境下人的生理反應、耐受限度、鍛鍊適應方法和防護措施等進行了系統而深入的研究。不僅爲我國航空航天與航海事業提供了重要的生理學數據,制訂出相應的防護制度和裝備要求,而且爲我國航空、航天與航海醫學的發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學科學的貢獻,不僅表現在他科研上的巨大成就, 還在於他爲我國培養生理學和醫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後。蔡翹認爲:要改變這種局面,求得祖國生理科學的發展,必須從培養生理科學人才做起。因此,他一回國,就應聘於上海復旦大學,編寫教材,籌措經費,購置教學儀器,創辦生物學科,教授生物學和生理學。

1927年,他又轉至剛成立的上海吳淞中央大學醫學院,創建生理學科,爲學生教授生理學、組織學和胚胎學。同時,他勇於衝破殖民主義文化壓力,頂着各種責難和非議,毅然推行教學改革,全力倡導用祖國語言授課。並迅速編著出適合大學生物系且逐步爲全國各大醫學院校使用的中文《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,始終不忘爲我國醫學科學發展培養人才。抗日戰爭時期,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”一樣帶着他原有的學生,而且又招收了10多名有志於我國生理科學的研究生和進修生。1949年,他擔任南京大學醫學院院長,堅持爲學生兼課。1952年,他任第五軍醫大學校長,爲培養我國急需的生理學教學與科研中堅力量,他受國家衛生部委託,舉辦生理學高級師資進修班。1954年,他被調至軍事醫學科學院任副院長,又爲軍事醫學人才培養嘔心瀝血,直至年逾八旬,依然堅持指導研究生進行神經生物學研究。92歲那年, 還經常伏案爲研究生修改論文。

幾十年中,他爲我國醫學科學事業培養了一批又一批棟樑之才。早年受教於他的馮德培、童第周、徐豐彥、朱鶴年、陳世驤、沈霽春、呂運明等成爲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,呼吸道感染後出現全身器官功能衰竭,在北京去世。

蔡翹一生勤勤懇懇,幾經創業,幾經搬遷,戰爭和動亂,但毫不氣餒,先後在復旦大學,吳淞中央大學、南京中央大學創建生物學科和生理學科,創建過生理學、軍事勞動生理,航天航空醫學、航海醫學和基礎醫學等五個系所。先後發表過100多篇學術論文和11本專著、教科書。碩果累累,培養了幾代生理學界科研人才。正如他曾說的“我覺得無論什麼事業,要想獲得一定成就,就必須經過長期的艱苦奮鬥。”“從零做起,這幾乎像是我命運中註定的事情,我已習以爲常。”

蔡翹先生不愧爲中國現代生理學奠基人,醫學教育界的一代宗師。

爲彰顯蔡翹教授的光輝一生及其傑出的科學城就,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現的國際編號爲207681的小行星被命名爲“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、公衆號-林海青蛙等

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