过目不忘记忆力训练【记忆】

　　1935年，殷宏章先生进入加州理工学院生物学部深造，在生长素的发现者、荷兰人温特教授的指导下进行研究，并于两年后获得博士学位。本文是殷先生对这段历史的回顾。文中作者通过对自己学习经历描述，真实地反映了20世纪30年代加州理工学院的教学及科研情况，使读者能近距离地了解世界著名学府的治学理念。
　　本文是殷先生生前留下的一部未来得及完成的回忆录中的一部分，本刊节选下来以飨读者。文章标题为编者所加。
　　
　　加州理工学院
　　
　　现在谈一下加州理工学院(california Institute of Technology，简称Coltech)的一般情况。在当时它是一个较新的私立学校，前身是一个工艺学校。1891年建立，1910年迁到新址，1920年改称今名，设大学及研究院。在巴莎迪娜市中，占地东西长约三个街口，南北宽约一个街口(现已扩充了约两倍)。建了些楼房，作为实验室、教学及宿舍之用，均以捐款的人命名。如诺曼・布里奇实验室(物理)、盖茨实验室(化学)、柯卡霍夫实验室(生物)、古根海姆实验室(航空工程)等等。此外，在市外不远的地方还有附设的机构，如在山上有一个天文台，海滨有一个海洋站等。各实验室的主持人都是聘请著名的科学技术专家，很多是诺贝尔奖金获得者，所以很快地成为国际上重点科技研究及培养人才的中心。
　　院长米立根教授，是著名的物理学家及诺贝尔奖金获得者。他很会办校，更善于交际筹款。他笃信***，每星期日都去做礼拜，有时还去教堂讲道。caltech的青年学生多是认为科学至上，宗教迷信可笑。对他还有些议论，有人说别人信教不可恕，但他信教却可谅解，因为他的确是通过这条道路为学院拿到了不少捐款。这当然是笑话，但有时他确实陪着一些外界老太太在校内各处参观。我还在实验室遇到过，并且被抓住谈话，后来知道这些阔太太都是Caltech的财东。
　　也因为Caltech是私立学校，学费特别高，学生也少，当时不过两三百人，且多是有钱人的子弟。我们是公费，不成问题，别的研究生就要设法打工，半工半读还很艰难。宿舍也很贵，所以大部分学生均在外面住。
　　现在讲一下30年代Caltech生物学部的情况。生物学楼是由一家富商柯卡霍夫所捐建的，高四五层，有约20平方米的房间上百间。有的打通做大实验室，有的隔断成小培养室、暗室等。我在那里时，全生物部一共不到百人，教师比研究生多，技术行政人员少，所以大都可各据一间房。
　　生物学部门中创立最早、当时人数最多的是遗传方面了。主任摩尔根于1928年应聘到此，开建生物学实验室。他已62岁，带来他的两位大弟子(斯特蒂文特和布里奇斯)和一些较年轻的门徒及共同工作者，如比德尔、杜布赞斯基等加上几位技术员，招收的研究生，以及外来短期工作及协作人员共一二十人，占用一层楼。其次是生物化学实验室，教授是博苏克，加上副教授、讲师、研究生、技术员等十余人，占地下一层。再有1930年建立的生物物理室是由哈佛大学毕业、在柏林随瓦伯格学习回来的爱默生主持，有助教、技师等三四人，占用二楼几间。植物生理学工作则是由1933年聘来的荷兰籍的温特为副教授，开始的。他有一位助教，四五个研究生，加上技工不到十人。这部分的主要试验工作不是在大楼内，而是在院外马路旁的摩尔根私人住宅的园地上，借用一角建造了一间约20平方米的简单玻璃温室及两小间预备室和地下两间暗室，我们经常在那里工作。后来还开创了动物生理实验室，聘来荷兰籍的魏斯马教授及助手共三五人。植物方面又增加了植物生物化学实验室，由德国留学回来的邦纳工作；植物化学实验室由荷兰籍的哈根斯密特工作。都只有两三人，在大楼内占一两间房间。
　　至于仪器设备则没有什么先进和突出的，也不很受到重视。遗传组工作主要是用果蝇为材料，只用些玻璃瓶来培养，每人领到一台显微镜来观察细胞及染色体等。生物化学组也只有一般的分析仪器及药品。生物物理学组则是培养小球藻，用改装的瓦氏呼吸器测量光合及呼吸作用的速度。植物生理学组则主要是用燕麦的芽鞘和豌豆的幼苗来研究测定生长素。主要以温室培养的植物作材料。再如动物生理和植物化学方面，当时新创，更没有什么设备了。这也是Caltech生物部的特点。重视人才为主而不太计较仪器设备。
　　再谈谈上课讲授的情况。我在Caltech三年，除去旁听德语外，不记得上过什么正式的课程。虽说有高级植物生理学一课，但并未执行很久，每星期一次，一个上午，时间也不固定；没有教室，只是在实验室中教授，学生搬几把椅子围坐一起，也不总是由教授讲课，而是大家围绕着一个问题讨论，有时还是学生主要发言，因此更像一个讨论会而不像上课。研究生也没听说有什么规定的课程、“学时”和“学分”等问题。这也是Caltech的一个特色，像一个研究所而不同于一般大学。
　　也许由于人少，大家在一起工作，天天见面，比较熟悉，而且年龄又差不多，所以教授、学生、技术人员都常以名字相称。记得生物楼中除去主任摩尔根及一位清洁工人邦纳斯因为年龄较大，大家尊称其姓并加“先生”而外，其余都直呼其名，言谈亲密。
　　再一特点是不讲究修饰和衣冠不整。虽说美国人穿着都比较随便，但又没有女生，经常是衬衫没有领带，有时甚至穿背心、短裤，赤足上班。但大家还刮一刮胡须。
　　
　　我的研究工作
　　
　　上面说过，caltech的治学育才方式比较自由，更像一个研究所而不像研究院。我的经历就是如此。到校以后，并没有谈过什么选课读书问题，而是进入实验室，熟悉环境，了解研究工作和考虑课题。当时植物生理部分主题是新发现的“生长素”和它的形成、转运及功能等方面。它对细胞的生长作用已大致了解，由于它的分配不同而引起的一些植物运动，如向光性、向地性等业已明确，所以大家很想去探索在植物器官更复杂的运动中生长素有无作用，内外环境如何影响，如叶片的起伏转动。经过讨论和文献阅读，建议我试用一种锦葵科的植物研究，其圆扇形叶片有向阳性，能随着太阳起落而东西转动。选题之后，即着手准备材料、考虑办法，自筹自理，导师也不过问。我移植了一些植株，温室栽培，昼夜观察，还借了一台小电影机按时拍摄下来。发现它很敏感，其圆形叶片随着太阳转动，总是面对阳光，晨东夕西，日落后又恢复向东，翌晨日出后再移动。我还用人工光照不同时间照射叶片或叶柄的不同部位，发现感受光的是叶片，而使之转动的是叶柄上一小段。其内部结构是，中间是维管束，四周是薄壁细胞，它们的渗透压在变化，吸收水分而胀大缩小从而造成叶片的上下左右转动，与生长并无关系，叶柄并不 在长。这些结果写成论文报告，即未再深入下去。虽然可研究的问题还多，也有趣味，但因与当时中心工作生长素没有什么关联，需要另辟途径；创造仪器方法又无经费，所以决定放下，留诸异日，而另觅植物材料再进行研究。
　　经过观察和讨论选用番木瓜为材料，从加州植物园取得纯种，在温室栽培。该植物叶片为掌形，有“感夜运动”，亦可称为“睡眠现象”，即午夜后叶片逐渐升起，上午抬平，黄昏下坠，到午夜垂直向下，有些叶片在强光下还有“午睡现象”。把植物放在连续光照下，其昼夜运动可维持3～5天以至20天。周期率还是24小时，但运动幅度较小。在暗室内运动仍能继续，但周期约为21小时。在连续光下长出来的叶子没有这种运动，但当移到自然条件下时，昼夜运动立即开始。
　　进一步观察得知，这种运动最活跃的时期是在叶柄生长最高速时期，运动部位亦正是叶柄生长的部位。直接测量叶柄的生长速度发现叶柄上段(生长区)两面的细胞昼夜生长速度不同，其上面(近轴面)细胞只在每日中午至夜里生长，上午不长；而下面(远轴面)的细胞则相反，上午长得快，下午长得慢。
　　更进一步分析其中机理，得知生长素是在叶片中产生的，去掉叶片则叶柄不再生长而运动停止。如外加些生长素在切口上则叶柄又能生长。为了解生长素如何分配，又做了切片观察及叶脉和叶柄中的维管束分布。番木瓜的叶片为掌状有裂瓣，较大叶有五裂瓣，成熟的叶常为七裂瓣。各裂瓣的主脉在叶下端集中入叶柄，但其维管束中有一部分的韧皮部不融合，从叶片的“上”瓣下来进入叶柄下面(远轴面)，而从最
　　“下”两瓣来的则进入叶柄的上面，从“中”部两侧来的则进入叶柄中两旁。由此推论，叶柄上下两面生长不同是由于生长素来源及数量在时间上的不同。试用人造生长素外加到叶片的不同部位，确能使两面的生长速度不同而使叶片上指或下垂。但是试图从叶片各部提出和测定所产生的生长素数量则未成功，可能是由于所产生的生长素少，提取时又被氧化酶破坏了。这些工作结果已写成论文发表。后来常被引用，而且写进了新出版的植物生理学教科书(增田芳雄，1988年增订版)。
　　除这些研究以外，我还在生物楼中的生物物理研究室随爱默生副教授作些研究。进行单细胞的小球藻的生长、光合和呼吸作用方面的实验，发现生长素并不影响细胞呼吸，但能改变其光合速度。这个效应大约是间接的，生长素能使其细胞胀大，表面增加。
　　另外我也曾在遗传部分学习，参加一个小课题，培养果蝇作杂交试验，但未写成论文。
　　这样，两年很快过去了，完成四篇论文和报告。导师温特教授通知我可以申请博士学位的考试和论文答辩了。定了日期公告，由系主任摩尔根老教授主持，有许多教授参加，还有些研究生及外界人列席，进行口试。提出的问题都很简单，不难答复。基本考试和论文答辩后，教授们讨论评议，不久导师出来告诉我已被通过，向我祝贺，就算完成。还有外国语(德语)考试更是简单，与外语老师约定日期，自己带一本专业性的德文书，教师随便翻出几页，我用英语口译出来就行了。
　　毕业典礼一年一次，研究牛和大学生一起授予学位。露天举行，有乐队和来宾、学生、记者百余人。我们租了方帽长袍，依次上台，由院长发给证书，并照了像。
　　回顾caltech这种培养科研人员的方式，正如上述，更像一个研究所而不像学校。也许由于是私立的和学生少，没有很多的规章制度、必修课程和各种专业笔试，而是看你研究中的工作态度，对问题的思考，试验的设计和安排，方法技术的掌握和运用，对结果的分析和归纳，论文的报告和写作等等。通过学术讨论、日常接触、观察闲谈等所得的了解，导师们认为你已够条件时，就叫你提出学位考试和论文答辩的申请。这种口试答辩也常流于形式，差不多都会通过的，因为教授们都先已了解，而且可能讨论过了。如果觉得你还不够条件，他们就不会叫你申请学位，或再拖延。例如，和我差不多同时在植物生理学组中有两位研究生，一位是外务太多，不专心工作，时常不见；另一位“吊儿郎当”不务正业，天天与女友鬼混，也没人过问，导师也不管，后来也就不知去向了。其实这种方法也有道理，本来科学研究全是要靠自己的努力，不是靠别人的督促。而且所谓博士学位也只是表明已具有独立作研究的能力，并不一定要有什么突出的贡献。
　　但是太无规定的基本标准也有缺点，尤其是理工学院的学生以数理化为主，生物学的知识很少，有的连植物学也没有学过，对植物形态和结构都不知道。例如，比我早一年得博士学位的一位植物生理学研究生在论文答辩时，有人问他试验中经常用来测定生长素的燕麦苗的芽鞘的内部结构，他就答不出来。想了一会，说像一根“橡皮管”，引得大家笑起来，导师也有点难为情了。温特教授本人家学渊源，他父亲就是荷兰著名的乌得勒支大学的植物学教授，温特本人就在植物园中，与老一代的植物学家都是世交，又读植物学专业，还曾作过教员和到荷属爪哇主持过雅加达植物园，所以植物学的根底很好，见过的也多。记得他曾说过： “没有到过热带的人，不能成为好植物学家。”他在Caltech教书时常带我们出去参观植物园等处，指点我们。记得有一次开车一同到“死谷”去玩。那是美国历史上的一个名地，是一条南北行的干旱峡谷。当时移民向西海岸去开发时，一对篷车在谷内迷路，得不到食物和饮水而全部死亡。那里几乎全是砂石，很少植物，温特看见就问我们是什么。我是化学出身，没有学过植物分类，也答不出。他就对我们讲解，这些植物的属和种的拉丁名及其特有习性。
　　回想我的植物学知识，大部分也都是在野外由老师指点的，从来未学过系统分类、看过标本，所以大都识不得也不会核查，这是一个大缺欠。
　　本文在组织过程中得到了殷蔚薏女士和叶铭汉院士的指导和帮助，在此谨表示诚挚的感谢。
　　
　　(责编　景铮)