鮑文奎

鮑文奎

鮑文奎(1916.5.8-1995.9) 男,浙江省寧波市鄞縣石碶鎮人。漢族,作物遺傳育種學家,中國科學院院士,1980年當選為中國科學院學部委員;曾任中國農業科學院作物育種栽培研究所研究員、副所長,中國遺傳學會和中國植物學會常務理事,第五、六屆全國人民代表大會代表。1935年考入中央大學(1949年更名南京大學)農學院農藝系。1939年,畢業後任四川省農業改進所麥作股技佐、技士。1942年參加李先聞領導的細胞遺傳研究。1945年兼任四川大學農學院農藝系和華西協和大學理學院農藝系講師。1947年夏赴美國加州理工學院生物系,進行鏈孢酶菌的生物化學遺傳研究,1950年6月獲美國加州理工學院博士學位。歸國後任中國農業科學院作物所研究員、副所長,北京農業大學(現中國農業大學)農學系教授,中國植物學會常務理事、中國遺傳學會常務理事、國際小黑麥協會副主席,第五、六屆全國人大代表。

早年在金善寶教授指導下,選育出"南大2419"抗銹小麥良種,推廣面積近億畝,為中國小麥推廣史上面積最大、範圍最廣、時間最長的一個良種;其後又選育出4批近20個抗銹良種小麥,在華北北部晚熟冬麥區大面積推廣;總結小麥高產栽培技術,創造出畝產千斤的高產品種。

  • 中文名稱
    鮑文奎
  • 國籍
    中國
  • 民族
    漢族
  • 出生地
    浙江省寧波市鄞縣
  • 出生日期
    1916年5月8日
  • 職業
    科學 作物遺傳育種學家
  • 畢業院校
    中央大學(1949年更名南京大學)
  • 主要成就
    創造出畝產千斤的高產品種。
  • 代表作品
    《肥料對于作物生長發育的影響》

簡歷

1916年5月8日,生于浙江省寧波市鄞縣。

鮑文奎鮑文奎

1935年,考入中央大學農學院農藝系。

1939年,畢業,任四川省農業改進所麥作股技佐、技士。

1942年,參加李先聞領導的細胞遺傳研究。

1945年,兼任四川大學農學院農藝系和華西協和大學理學院農藝系講師。

1947年夏,赴美國加州理工學院生物系,進行鏈孢酶菌的生物化學遺傳研究。

1950年6月,獲加州理工學院博士學位並回國。歸國後,任中國農業科學院作物所研究員、副所長,北京農業大學(現中國農業大學)農學系教授,中國植物學會常務理事、中國遺傳學會常務理事、國際小黑麥協會副主席,第五、六屆全國人大代表。

求學經歷

鮑文奎鮑文奎

鮑文奎1916年5月8日生于浙江寧波石碶鎮。父親經營草席業,置有房地產,家中生活較為寬裕。鮑文奎自幼勤奮好學,考入高中後,便開始對生物學發生興趣,常與同學討論達爾文進化論的問題。1935年夏他考入中央大學農學院農藝系。1937年,七·七事變後,中央大學農學院從南京遷到重慶沙坪壩。鮑文奎于1939年夏在重慶畢業,經金善寶教授推薦,來到了成都靜居寺四川省農業改進所。

生平

小麥細胞遺傳研究

鮑文奎鮑文奎

在抗戰期間,四川省農業改進所集中了農學領域的一批優秀人才。鮑文奎初在該所食糧作物組麥作股從事小麥育種和栽培研究,1942年轉到由食糧作物組主任李先聞先生領導的細胞實驗室,從事小麥和粟(小米)的細胞遺傳研究,涉及小麥的叢生矮化特徵,黃色花葉條紋,減數分裂不配對現象,五倍體雜種後代的染色體分布,以及不正常高溫引起的花粉母細胞減數分裂不配對等問題。用粟(SetaliaItalica,2x=18)和四倍體狗尾草(S.faberii,4x=36)進行種間雜交,並對其雜種F1花粉母細胞的減數分裂進行染色體組分析,發現粟與二倍體狗尾草的染色體組是相同的,配對正常,雜種F1結實也正常,許多相對性狀在F2代出現孟德爾式的分離。四倍體狗尾草中,有一組染色體與粟相同,所以是異源四倍體。它與粟的雜種F11完全不育,經秋水仙素處理,得到了可育的六倍體雜種。在1943—1948年間,鮑文奎與李先聞①、李競雄等聯名在國內外學術刊物上發表了15篇研究論文。 深造

1947年夏,鮑文奎由李先聞推薦,得到“美租借法案”的資助,進入美國加州理工學院生物系攻讀遺傳學博士學位。

自30年代起,遺傳學在美國有兩個活躍中心。一個在東部康乃爾大學,由R.A.愛默生(Emorson)領導,以玉米為研究材料;另一個在西部加州理工學院,由T.H.摩爾根(MOrgan)領導,以果蠅為研究材料。1945年摩爾根去世後,繼任者G.W.比德爾(Beadle)是化學遺傳的創始人。鮑文奎在導師s.Emerson指導下研究鏈孢酶菌的一個隱性突變體25a的基因作用機理。這個突變體在室溫下(23℃)能利用乳糖長成正常的菌絲,而當溫度升到35℃時,它改變了利用乳糖的方式,不再長成細長的菌絲,而是長成團狀的菌落。在蔗糖培養基上,則無此差別。所以,這個突變體的遺傳行為雖然簡單,但其機理則是復雜的。

鮑文奎在比較了正常的與突變體的乳糖酶以後,未發現在作用強度和氨基酸組成上有任何差別。當比較菌絲的幾丁質組成時,用x光衍射分析,它們的單元結構雖然相同,但在生化反應上卻發現了明顯的差異。正常菌絲隻能吸收很少量的葡萄糖,而菌落狀菌絲則能吸收大量的葡萄糖。由此推測,在高溫下以乳糖為能源長成的幾丁質可能是分枝的,因而能較多地吸收萄萄糖,而在低溫條件下生成的幾丁質是長鏈的,吸收萄萄糖亦較少。假若繼續追蹤下去,就將會在生化遺傳機理方面有所發現,但是他甘心情願放過了這個機會,因為他另有所想,另有所圖。

鮑文奎研究遺傳學的主要興趣是在套用方面。他最關心的問題是遺傳學的最新發展對植物育種究竟能提供什麽幫助。他在國內進行小麥、粟的細胞遺傳學研究期間,對木原均的植物染色體組分析,植物界中異源多倍體的發生規律和多倍體的突然形成等問題,已經引起註意和興趣。他想利用已知的植物多倍體發生規律開展多倍體育種。他認為這類研究不但設備要求簡單,而且還是一個尚待開拓的育種新領域,在國內完全有可能做得同國外一樣好。1950年初,他預計進修將在夏天結束,就預訂了回國船票,並購買一些開展這項研究所必需的器材、葯品,如紫外光管、x光管,秋水仙素等,準備回國後立即開展工作。

1950年6月他未參加領授博士學位的畢業典禮,而到芝加哥參加中國科學工作者協會留美分會的年會。這次會議的主要議題是號召留美同學回祖國參加建設。同年9月,鮑文奎與趙忠堯、沈喜炯、羅時鈞一道搭威爾遜總統號郵輪回國。回國後,他辭謝了羅宗洛先生的邀請,沒有去中國科學院上海植物生理研究所工作,而是根據自己的既定目標,選擇了他三年前離開的地方。

研究谷類作物

抵成都之後,鮑文奎向所領導談了擬進行多倍體育種研究的構想,獲得了同意,並撥給稻谷8萬斤作為籌建實驗室的經費。同時分配一位剛畢業的大學生嚴育瑞作助手。在同事戴銘傑的熱情協助下,一個谷類作物多倍體實驗室很快籌建起來。他選用四種谷類作物作為研究對象。這四種谷物代表多倍體的四種類型,大麥代表自交的同源四倍體,黑麥代表異交的同源四倍體,水稻代表秈粳亞種間的同源四倍體,八倍體小黑麥代表典型的異源多倍體。當時僅有的一個多倍體材料是李競雄1939年用大谷黑麥(Dakold,自美國引入)經秋水仙素處理而得的同源四倍體;其餘3種作物的人工多倍體都是以後逐步製造出來的。

工作伊始,多倍體方面的工作量不大,實驗室三個技術人員,尚有充裕時間進行一些其它方面的研究。因此,鮑文奎就配合作物灌水和豐產栽培中對合理施肥問題開展了小麥、油菜需水量試驗和肥料對稻、麥生長發育的影響等試驗。1953年鮑文奎任食糧組副主任。此後,他除主持實驗室工作外,還負責從樂山到廣元南北線上的幾個稻麥基點工作,既搞多倍體育種,又搞一些與增產有關的栽培研究,經常和農民打成一片。雖然很艱苦,但他覺得工作有生氣,生活很充實。

需水量試驗進行兩年後,轉交給四川省水利廳的專業隊伍。多倍體工作在1954年秋因受蘇聯李森科學派的影響,遭到嚴厲批判而被迫停止。稻麥肥料試驗一直進行到1956年調離成都之前,連續了6個年頭。他與助手嚴育瑞通過對試驗資料的整理分析寫成了以<肥料對于作物生長發育的影響>為題的一組文章。這組文章共6篇,先後發表于1954—1958年的<農業學報>、<植物學報>和<西南農業科學>等雜志上。他們發現:1.在一定量的範圍內,氮肥用量與水稻的產量呈直線關系。由此可以推算出該作物在不施肥的情況下,從土壤中吸收的氮肥量及其肥效的轉捩點,即開始出現報酬遞減的氮肥量。2.養分在植株中的分配是有重點的,其重點隨個體發育過程中生長中心的轉移而轉移。例如水稻開始穗分化後,施肥會促使小穗數的增多,莖和正在生長的幾片葉子伸長,隻有用肥過量才會重新促使前一生長中心——分櫱重新發生。3.稻、麥在拔節期施肥能獲得穗大粒多的效果,但若時期和用量不當,也最易導致徒長或倒伏。密植實際上是地力利用的最優密度,過稀、過密都非所宜。5.氮肥施用量對小麥根的發育有極明顯的影響。在缺肥情況下,根長得多而細;施肥過量時,根長得少而白胖(鮑文奎根據這一結果常向人們說,條件太好時,植物也知道偷懶!);用量適宜,則根長得多而壯。6.水稻中有相當一部分空秕率是由于內部養料分配的激烈競爭,使一部分小花得不到充足的養分而造成的。在當時盛行李森科“種內無競爭”學說的時候,發表這類涉及內部競爭的試驗結果,是冒著一定風險的。

鮑文奎的科研重點始終放在谷類作物的人工多倍體育種方面。開頭四年的工作進展是快的。大麥獲得4個品種的同源多倍體,並開始進行四倍體品種間的雜交育種。水稻得到一個秈稻品種和兩個粳稻品種的同源四倍體,同時發現四倍體秈粳雜種的結實率遠遠超過其二倍體的秈粳雜種。得到了“中國春”小麥與黑麥合成的中國第一個八倍體小黑麥“WRC”原始品系。

1949年鮑文奎在美國時,就讀到了1948年蘇聯關于孟德爾-摩爾根遺傳學大辯論的文集。他深知李森科學派是激烈反對搞多倍體工作的,但他認為李森科的反對毫無道理。當時鮑文奎對兩個問題估計不足:一是他低估了植物多倍體育種的難度;二是他估計李森科學派的“風”在中國科學事業比較落後的情況下,不會鬧得象蘇聯那樣厲害。事實上正相反,這股“風”刮得更快,更厲害。這時所裏來了第一位黨員副所長王楚材,他與鮑文奎同齡。王楚材花了三個月時間深入了解遭到反對的多倍體到底是怎麽一回事。他認為這裏面不存在什麽反動不反動的問題,覺得這項工作可以進行,既然說秋水仙素是“毒品”,那就不要用它好了,而已經誘變成功的材料還是可以繼續研究的。

這樣,從1953年起就停止使用秋水仙素,許多小麥與黑麥的雜種因不能進行染色體加倍而損失掉,能夠繼續研究的隻是前兩年處理所得的一些有限的多倍體材料。即使如此,在1954年11月一年一度有千人參加的農業生產大會上還是對多倍體工作發動了大批判。在辯論中,為多倍體工作辯護的隻有鮑文奎和嚴育瑞兩人;批判者盡管多得不計其數,但還是感到理不直氣不壯。在相持不下的對陣中,隻好從李森科的本本中找出兩句對多倍體的評語作為誰也不敢反對的結論,並以此為依據將所有秋播的多倍體材料全部鏟除。多倍體研究工作被停止了,王楚材也被調離四川省農科所。鮑文奎對停止多倍體研究一直想不通。1955年5月,他寫信給中央農業部提出他的看法。約一月後,所領導通知鮑文奎說農業部電令恢復多倍體研究。他一得知此喜訊,不顧早已過了水稻播種季節,趕緊在缽子裏種下四倍體秈粳雜種的第二代。

1956年科學出版社刊印了<禾谷類作物的同源多倍體和雙二倍體>。這是他與助手合寫的第一篇關于稻、麥多倍體研究初期階段的總結。他們證實了不論是同源或異源的人工多倍體均不同程度地存在結實率低和種子皺癟問題。同源四體燦稻的結實率一般高于同源四倍體粳稻,而四倍體秈粳雜種的結實率則更高。這預示人工多倍體的結實率和種子飽滿度問題有可能通過在多倍體水準上的廣泛雜交育種而獲得解決。這一預見,自60年代中期後,在四倍體水稻和八倍體小黑麥上都陸續得到了證實。

然而,鮑文奎在這時卻決心要離開他工作18年之久的四川成都。因為在肅反運動中,他被無端地隔離審查了3個月之久。在中央農業部劉瑞龍和楊顯東兩位副部長的幫助下,他和嚴育瑞于1956年10月離開了成都,被調到北京中國農業科學院籌備處。

教學工作

當時中國農業科學院尚處在籌備階段,沒有任何實驗設備條件。為便于立即開展工作,籌備處安排鮑文奎等暫時到北京農業大學農學系工作,並撥給經費1.1萬元,用以購置急需的實驗設備。系主任蔡旭將鮑文奎安排在李競雄教授的遺傳學I教研組,積極提供稻、麥的試驗田和工人,並立即修建百餘平方米的土溫室。1957年春稻、麥多倍體研究就在北京農業大學重新開展起來了。為了適應1956年8月青島遺傳學會議的新情勢,蔡旭聘請鮑文奎于1957年春第一學期為進修老師和助教開講摩爾根遺傳學課(當時稱遺傳學I),並一再擔保不會發生問題。去講一直被說成既反動又唯心的摩爾根遺傳學,風險是明擺著的,隻要運動一來,講課人肯定得遭殃。很久未開這樣的課,聽者當然不少。上第一堂課時,鮑文奎在系主任蔡旭的介紹後講了一段頗具風趣的開場白,他說:“我是來提供批判材料的。我聽過一些批判,似乎批判者對他們批判的對象是什麽都還不清楚。所以,很需提供摩爾根遺傳學的系統材料。這樣,批判起來才更有力。自講自批不如不講,因此我隻提供材料而不批判。批判留給你們。”這些話現在聽來並不好笑,但當時聽眾竟哈哈大笑。果然,1957年秋反右運動開始不久,有人對鮑文奎講授遺傳學貼出了大字報,而出于意料之外的是,剛聽了幾個星期遺傳學課的同學馬上貼出相反意見的大字報。顯然,同學們已經接受了摩爾根遺傳學的論點。這樣,他在北京農業大學兩年,共開過四次課。

成就

鮑文奎1951年起以各類作物的人工多倍體為對象研究人造新物種如何使之成為人工新物種。發現物種的演化應分為兩個階段,新種形成在前,並且是隨機的、突然發生的;演化(進化或人工選育)在後,並且是漸進的,有方向性的。在八倍體小黑麥新作物的選育過程中證實,同自然物種演化過程一樣,隔離機製是必不可少的。

鮑文奎是中國八倍體小黑麥的創始人,在國際上處于領先地位。創造了小黑麥原始品系4700多個和其原始品系間的雜交育種,培育出抗逆性強、蛋白質含量高的品種95個,其中八倍體小黑麥育種研究,基本上解決了結實率和種子飽滿度問題。主持同源四倍體水稻育種研究,取得良好結果。長期從事禾谷類作物多倍體遺傳育種研究,成功地解決了谷類作物人工多倍體結實率低、飽滿度差的難題,使八倍體小黑麥和四倍體水稻的遺傳育種研究取得了突破性進展。首創用“中國黑”等小麥品種作為橋梁品種選育小黑麥原始品系的方法。堅信“新物種可以通過多倍體途徑飛躍產生”的理論,採用染色體加倍技術培育新作物,改良現有作物的特征,取得了重要成就。在世界上首次將異源八倍體小黑麥套用于生產,育成“小黑麥2號”、“小黑麥3號”,第二代矮稈八倍體小黑麥品種“勁松5號”和“勁松49號”。

主要著述

<禾谷類作物的同源多倍體和雙二倍體>(專著)

<中國的八倍體小黑麥>(論文)

<小麥矮生性的遺傳>(論文)

<關于五倍體小麥雜種的遺傳評論>(論文)

<普通小麥的減數不配對基因>(論文)

評價

在四川省農業改進所工作期間,鮑文奎給同仁留下了深刻的印象。李先聞在60年代憶及鮑文奎時說:“他同李競雄兩位,對于我的理論研究協助很多”。關于當時對鮑文奎的印象,李先聞說他:“兩眼炯炯有光,一副聰明相,是有天才的人,他對于數學有高深的造詣,不大愛說話,晚上9時至10時,拉拉土製的小提琴,等試驗室人群散盡後,他就關起門來,開始念書,念到黎明時才睡。午前10時許起床,白天做些比較不用腦子的事。他讀書是無所不讀,真是博覽群書”(<李先聞自傳>116頁)。

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