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金鲫锦鲤大学问

来源:经济日报
摘要:人物小传刘筠,出生于1929年,湖南武冈人,中国著名鱼类繁殖生理学家,中国工程院院士,湖南师范大学教授,博士生导师。现为发育生物学国家重点学科带头人,湖南师范大学国家“211工程”重点学科实验室(鱼类发育生物学研究室)主任。刘筠是我国4大家鱼人工繁殖基础理论研究及人工繁殖技术建立的主要创始人之一,也是我国......

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  人物小传



  刘筠,出生于1929年,湖南武冈人,中国著名鱼类繁殖生理学家,中国工程院院士,湖南师范大学教授,博士生导师;他曾任第六、七、八届全国政协委员,中国水产学会副理事长。现为发育生物学国家重点学科带头人,湖南师范大学国家“211工程”重点学科实验室(鱼类发育生物学研究室)主任。



  刘筠是我国4大家鱼人工繁殖基础理论研究及人工繁殖技术建立的主要创始人之一,也是我国中华鳖繁殖生理学研究和人工繁殖技术建立的创始人之一。在他领导下,课题组在世界上首次成功研制了雌雄两性能育、遗传性状稳定的异源四倍体鲫鲤群体,并用之大规模生产了在全国推广应用的具有多种优势的不育三倍体鱼,产生了显著的经济、社会和生态效益。



  湖南师范大学生命科学院的实验楼是一栋灰黑色的两层小楼,就是这栋不起眼的建筑,伴随着刘筠院士,度过了半个多世纪的时光。



  进门的时候,刘筠院士正倚着半旧的皮沙发,给自己的研究生辅导论文。手边摆着放大镜,身旁是成堆的报纸。满头白发,头戴鸭舌帽的刘筠院士指了指腮帮子,“我刚刚拔了牙,说不了太多话,咱们就简单聊聊吧。”



  我还没有来得及接话,刘筠伸出了4个手指头,“我这一辈子,就做了4件事!”



  四大家鱼上了饭桌



  “不唯上,不唯书,只唯实。实践是检验真理的客观标准。唯实是推动发展和进步的动力。”



  “这第一件事,就是青、草、鲢、鳙4大家鱼的人工繁殖。”对自己的第一件“成绩”,刘筠显然很满意,“以前只有逢年过节、招待客人才舍得吃鱼,但现在鱼的价格比蔬菜还便宜,就得益于这项研究。”



  千百年来,鱼都是在江河湖海里自然生长。摆渡驾舟,撒网捕鱼,这样的场景美则美矣,但仅靠大自然的繁衍,谁能保证鱼儿一年四季,想吃的时候都有呢。前人也想过自己培育鱼,可奇怪的是,在江河湖海里“鱼丁兴旺”的4大家鱼,转移到池塘里就不繁殖了。



  为什么池塘养殖的4大家鱼不能自然繁殖?到底能不能繁殖?1958年秋,原水产部在湖南召开水产会议,提出了这个前人未能回答的问题。



  此时,刚从中科院实验生物研究所进修归来的刘筠向学校主动请缨,要求承担起这项工作。“我进修的专业就是生物胚胎学。正好可以趁这个机会试一下身手。”刘筠笑着回忆说,“年轻人嘛,总有些初生牛犊不怕虎的闯劲。”就这样,刘筠告别了新婚的妻子,带了学校里大三、大四的学生,在祁东县的渔场扎了营。  



  首先要解决的问题是,池塘里的4大家鱼为什么不繁殖?对此,书本上早有定论:4大家鱼在池塘里不繁殖,是因为生殖细胞不发育。真的是这样吗?



  “我花了1年时间,收集了近1000个样本,终于发现,生长在池塘的4大家鱼,生殖细胞是能够正常发育的!”回忆起那一刻,刘筠还是有些激动。他从沙发上直起身来,比划着向我解释,“只不过,雌鱼卵巢中的卵母细胞只能发育到初级阶段就停滞不前,不能自动进行减数分裂。这是因为池塘环境缺乏像江河所具备的生态条件,在生殖季节,雌鱼不能分泌足够多的促性腺激素,无法导致卵巢中已经生长成熟的卵母细胞进行成熟排卵。只要找到合适的催产激素,人工刺激其完成分裂过程,池塘里也能养出4大家鱼!”



  这个结论为家鱼的人工繁殖提供了科学的理论依据。经过多次试验,刘筠和他的团队发现了一种孕激素(HCG),可以刺激雌鱼卵细胞完成分裂过程。1959年,人工催产草鱼成功了!



  乘胜追击,刘筠和他的弟子们又开始研究青、鲢、鳙鱼。那是一段艰辛而快乐的日子。由于实验的两个渔场距离较远,刘筠当天早上在祁东县渔场做完实验后,又立即赶往35里外的归阳渔场,进行另一组实验。完了,又要在当天赶回县渔场。上世纪50至60年代,祁东地区交通不便,没有汽车,就每天步行往返70多里路。就这样,不到3年时间,刘筠和他的弟子跑遍了湖南省40多个乡镇的池塘。不仅如此,祁东的实验基地人多床少,一张床上要横躺4个壮汉,他们戏称自己是在“堆罗汉”,但更多的时候,刘筠经常就是蜷在鱼棚的长椅上过一夜。



  功夫不负有心人,经过理论研究和无数次艰苦的对比实验,1963年,刘筠带领的团队对4大家鱼人工催产排卵终于都获得了成功!刘筠总结自己成功的“秘诀”说,“不唯上,不唯书,只唯实。如果当时我们迷信书本,4大家鱼人工催产排卵就不可能成功。”



  在实践中发现真理,在实践中检验真理,刘筠追求真理的脚步一刻也没有停下。1962年到1963年,鲢、鳙、青鱼的人工催产相继成功,唯有草鱼的人工催产很不稳定,让刘筠颇为头疼。



  一个偶然的机会让他发现了问题。1962年5月,两个不同的实验场地对草鱼进行人工催产。一个试验场地(湖南水产研究所)使用的催产激素是HCG,而另一个试验场地(沅江琼湖渔场)使用的催产激素是PG。在基本相同的生态环境和水温条件下,注射HCG的雌性草鱼全都不产,而注射PG的雌性草鱼大都全产。“这种结果马上引起了我的注意,难道不同的催产激素对草鱼有不同的催产效果吗?”刘筠回忆说。经过多次的对比试验,刘筠的怀疑被证实了,HCG对雌性草鱼果然没有成熟、排卵反应。



  当年年底,刘筠把这项实验结果和理论总结在北京召开的全国水产学术会议上提了出来,引起了与会人员的广泛关注和高度重视。但一位内分泌和生殖生理学权威学者对这个结论并不赞同,认为这只是操作上的差错,雌性草鱼只对HCG不敏感在理论上是不能成立的。



  “虽然对自己的操作很有信心,当时我作为一个青年科技工作者,既不能不相信自己,也不能不考虑前辈科学家的意见,还是用事实来说话吧。”于是,刘筠第二年多次重复HCG对雌性草鱼的催产实验,用客观事实再一次证明了HCG对草鱼人工催产确实没有成熟、排卵的效果。



  “40多年后的今天,生产实践始终支持我的观点和看法。”刘筠说,“不唯上,不唯书,只唯实。实践是检验真理的客观标准。事物总是要发展的,科学也是要进步的,唯实是推动发展和进步的动力。”4大家鱼的人工繁殖也是刘筠院士最得意的成果之一,“这个工作解决了老百姓吃鱼的问题,1995年我评选工程院院士,用的就是这个材料!”



  菜篮子里的新课题



  “中国是一个农业大国。我们搞科学的,要时时想着为中国的农村、为中国的农民作贡献。”



  说起中华鳖这种灰不溜秋、其貌不扬的小东西,刘筠院士的劲头更足了,“起先是因为上课时候讲爬行动物,没有材料。蛇是最典型的爬行动物了,可是谁敢碰啊,我们就想到了中华鳖,也就是甲鱼。”说到这里,刘筠院士还开了句玩笑,“甲鱼好吃啊,营养又丰富,一个礼拜吃两次,上班绝不打瞌睡!可野生甲鱼太贵了!我们就想,能不能通过人工繁殖,让甲鱼也变便宜,大家都吃得起。”



  1979年,湖南省科委向湖南师院和汉寿县特种水产研究所下达了“鳖的人工繁殖和养殖”的课题。“当时的观念比较落后,有人还说,投钱养甲鱼算是哪门子搞法啊?”,刘筠却不为所动,他说,“我当时就抱着一个念头,如果能研究出甲鱼的人工繁殖,从科学的角度讲,等于挽救了一个物种;从经济的角度来说,又让老百姓得到了实惠。一定要干!”



  真正开始干活了,刘筠才发现,过去自己对中华鳖了解实在太少了。“买小甲鱼回来,能不能产卵,几岁产卵,都是两眼一摸黑,什么也不知道!”



  通过解剖学研究,刘筠发现中华鳖的肩胛骨上有年轮,一圈一圈的,就像树的年轮一样,中华鳖年龄鉴定的问题解决了。



  那么,养到什么时候,才能繁殖小中华鳖呢?刘筠发现,鳖的性成熟年龄是4年。而且,雌雄中华鳖在交配后,雄性精子可在雌性生殖道的纳精囊内存活并保持受精能力达半年之久。据此,刘筠提出了中华鳖养殖的最佳雌雄比例,“母甲鱼肉用价值更高,公的就不能养多了,雌雄4:1,足够了。”



  过去都认为中华鳖吃鱼,是鱼的天敌,但刘筠观察发现,其实二者可以和平共处,而且他们的食物链可以互补,养在一起经济效益更好。



  问题一个个提出,一个个解决,刘筠提出的这些技术方案逐渐形成了中华鳖人工养殖的理论基础,推动了中华鳖的人工养殖产业,许多农民因养殖甲鱼而致富。仅1994年这一年,湖南仅靠养殖甲鱼就增加产值4亿多元,汉寿县一跃成为中国的“甲鱼之乡”。“刚开始养殖的时候,小甲鱼苗5毛钱一个,后来最高时卖到35元一个。”刘筠高兴地说,“特种水产研究院的年轻人都买了车啦!”中华鳖的人工养殖,也成为了刘筠院士的第二件“得意之作”。



  刘筠所做的“第三件事”,就是“湘云鲫”和“湘云鲤”的诞生。故事要从1979年10月说起。



  当时,湖南湘阴县东湖渔场捕获了一条从来没有人见过的“怪鱼”,它个头特别大,既像鲤鱼又像鲫鱼。



  这条“怪鱼”点燃了刘筠心头萦绕已久的火花,“我一直在思考,4大家鱼的人工繁殖和养殖,已经解决了鱼的产量问题,但能否像杂交水稻那样使质和量都得到提高呢?”刘筠问自己。



  这是一个值得水产科技工作者兴奋的课题,也是一个难题。因为根据经典遗传学原理,不同种属之间的物种远缘杂交难度非常大。早在上世纪50年代,日本和前苏联就有学者曾提出过鲫、鲤杂交雄性不育的理论,国际上也一直公认这样一个结果。



  “怪鱼”的出现无异于在铁板一块的结论上撕开了一条缝。怀着希望,抱着热情,刘筠带领课题组开始了又一次挑战。通过努力,刘筠和他的课题组成功实现了鲫、鲤之间的远缘杂交。



  刘筠从新鱼种极为有限的能育的杂交后代中选育并作细胞工程技术处理,产生具有自然繁殖后代能力的四倍体染色体的后代。再利用这个宝贵的四倍体鱼资源和正常的二倍体鱼杂交,就得到了不育的杂交后代三倍体鱼。这些鱼比普通的鲤鱼、鲫鱼体型肥大,生长速度快,抗病力强,特别是谷氨酸纳(味精的主要成分)含量高,味道极为鲜美,很好地解决了鱼的品质问题。而且因为不育,这些鱼不受养殖水域限制,不会污染原水域的鲤、鲫鱼种群,具有很高的生态效益。它们有个更为人所熟知的名字———湘云鲫和湘云鲤。



  关于这个名字的由来,还有一段小故事。湘云鲫、湘云鲤原名“工程鲫、工程鲤”,因为它是采用细胞工程研究成功的。课题组认为,这个名称学术味太浓,“工程”二字也容易引起误解。有消费者反映,听起来也不顺耳。于是,1995年“工程鲫”、“工程鲤”改为“湘云鲫”、“湘云鲤”。刘筠为我解释了这个名字的含义,“‘湘’代表湖南,‘云’是我名字里‘筠’的谐音,又是指天上的云彩,表达这种湖南培育出来的名牌产品不但要推广到全国,还要像天上的云彩一样,走向世界。”  



  这个理想并不虚幻。1998年4月8日,湘云实业有限公司在湖南师大宣告成立,标志着湘云鲫、湘云鲤这一国际领先的高技术成果产业化。这两种不生产后代,只生产美味蛋白质的鱼儿,果真如同云彩一般,飞向了全国各地。



  刘筠院士是一名坚定的“菜篮子工程”的支持者。他的研究有一个共同的出发点———让老百姓吃得起,更要让农民增收。他说,“无论走到哪里,都不要忘记,中国是一个农业大国。我们搞科学的,要时时想着为中国的农村、为中国的农民作贡献。”这份情谊,正是支撑他在科学研究的道路上不断向前的动力。



  一片赤诚育桃李



  “我先是有了教师的身份,才有科研的机会,教书育人始终是要排在第一位的。”



  刘筠院士的办公室门口摆着4口大鱼缸,里面游动着各种颜色的鱼儿,青如铁、红胜火、花似锦。这些鱼儿就是湘云鲫和湘云鲤的改良品种———改良四倍体鲫鲤、改良红鲫和改良花鲫。



  同4大家鱼的研究一样,湘云鲫和湘云鲤的进一步研究从未停止。刘筠介绍说,后来有一个年轻的博士,改良了湘云鲫和湘云鲤的基因。那个博士叫什么名字啊?我好奇地问。



  “刘少军?不是您的儿子吗?”“是的是的。”刘院士有些不好意思地笑了,但眼神里更多的却是骄傲。



  由于对鱼的痴迷,让刘筠院士一家都跟鱼结下了不解之缘。大女儿出生时,他正在进行鲢鱼的人工繁殖研究,于是他给大女儿取名为刘白鲢。二儿子出生时,他正在探索草鱼的人工繁殖,草鱼又名鲩鱼,于是他为二儿子取名刘鲩。刘少军是小儿子,名字和鱼没有联系,但他是鱼类学博士、教授,如今父子俩同为湖南师范大学生物学博士点的领衔导师。这一家子“鱼”的故事,在湖南师范大学里传为美谈。



  回顾自己与鱼结缘的大半生,刘筠院士笑称“纯属偶然”,全因为遇到了几个好的老师。



  第一位老师就是他的父母。1929年,刘筠出生于湖南双峰县青树坪乡的一个农民兼小手工业者家庭。小时候,全家靠父亲做点小生意、母亲手工织帽为生,父母虽识字不多,对子女的求学却非常重视。刘筠清楚地记得,每年母亲年终盘算家底时,不管是赚钱还是亏本,首先要把全家来年所需的教育费用拿出来。为了保证子女的学习时间,母亲一人包揽了全部家务。“也许是受父母重视教育的潜移默化吧,我们兄妹3人都选择了从事教育工作,教书育人。”1953年刘筠大学毕业,被分配到湖南师范学院生物系任助教并兼任系秘书。当时的系主任董爽秋教授对教学非常严谨,对人才的培养和成长也很有远见。在他的推荐下,1956年刘筠被保送到中国科学院实验生物研究所进修实验胚胎学,师从著名科学家庄孝惠和朱冼两位教授。“他们为人之正直,治学之严谨,学问之渊博,对我的影响极大。”几位恩师的教诲,为刘筠打下了坚实的理论基础,严谨的科研作风,也将传道授业、诲人不倦的精神植根在刘筠的心中。



  1958年秋,刘筠刚从中科院进修归来,就赶上了原水产部发布4大家鱼人工繁殖的课题,他凭借自己研究所学获批课题,从此正式迈入了鱼类学研究的大门。因此,刘筠一直坚持,“我先是有了教师的身份,才有科研的机会,教书育人始终是要排在第一位的。”



  鱼类室2005级博士研究生张纯讲述了这样一个小故事。她刚转入刘筠院士名下,准备开始“多倍体鱼发生机制研究”的课题时,还没来得及去找刘筠探讨相关事宜,刘筠就迫不及待地来找她了。原来,刘筠是要把师兄师姐的论文给她做参考———那是一叠老式排版的、用蜡纸打印的论文,图书馆和网络上都查证不到的。那10多斤重的资料,可不轻呢。



  在鱼类室2000级博士研究生李建中的眼里,刘筠院士从来没有周末和节假日,除了春节休息几天,只要不是外出参加活动,每天上午8点之前,下午2点半之前,刘筠都会准时出现在实验室。从外地参加活动回来,刘筠就会问:“几点?哦,才11点,去实验室!”



  由于多年的糖尿病,刘筠的视力下降很厉害,离开了放大镜,仅能辨认两厘米见方的大字。就是这样,刘筠依然每天使用高倍放大镜看书看报,科技要闻、时政报道、书籍文献等时常摆在他的案头;学生们的工作计划、研究结果、论文手稿更是认真仔细地批阅。



  心疼老师看书不便,学生们劝刘筠去做手术。因为要住院,刘筠总是推脱有工作,迟迟难以成行。2003年6月,刘筠终于答应去做眼科手术,李建中按刘筠的要求开好了转账支票,可是10天过去了,刘筠还是没有时间去住院,第一张支票作废了。7月,刘筠又同意去做手术,李建中开了第二张支票,由于一个临时的学术会议,手术还是没做,第二张支票又作废了。最后一直拖到12月,刘筠院士才去医院做了眼科手术。



  多年的辛勤工作,丰硕的科研成果,2004年,刘筠捧走了首届湖南省科学技术杰出贡献奖。对此,刘筠院士坦承很愉快、很幸运,他风趣地说,“也许是我50年没有跳过槽的缘故吧。”



  的确,从1953年分配到湖南师范大学,除了去中科院进修的两年,刘筠没有离开过这个校园,没有离开过他心爱的实验室。50年如一日的耕耘,看着一个鱼类研究室从无到有,从弱到强:1996年,“鱼类发育生物学与蛋白质化学”获准立项成为国家“211工程”重点建设学科;2000年,获得发育生物学博士学位授予权;2003年,获得细胞生物学博士学位授予权;2006年,被批准建立教育部“多倍体鱼繁殖及育种工程研究中心”;2007年,发育生物学学科被评为“发育生物学”国家级重点学科。目前,研究室已为国家培养了100多名研究生。



  50年的岁月,让青丝变成华发。当年一天能走70里山路的刘筠,如今已是一位拄着拐杖的老人。但他坚持走路不要人搀扶,也不要学生帮着开门,“我还没有老呢,我还能再干几年!我现在正在做的第四件事情,就是大鲵的人工繁殖。这件事情做成了,不仅可以保护大鲵这一物种,老百姓也能吃得起啦!”
作者: 2009-7-29
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