原生動物學

張作人，動物學家，教育家。中國原生動物細胞學、實驗原生動物學的開拓者。長期從事生物學教學和原生動物學研究，建立了一套原生動物細胞學的實驗技術，在國際上首次用人工手術方法獲得能正常遺傳的雙體原生動物，培養了許多生物學人才。

張作人，原名念恃，號覺任。1900年2月21日出生於江蘇省泰興縣。父親張倚曾任中學校長、醫生。母親在家務農。張作人5歲開始隨祖父、父親讀《古文觀止》等書，對草蟲有特別的興趣。10歲時考上泰興縣高等小學，他的作文曾得到老師的好評。1913年進南京第一中學讀書。1917年考入北京高等師範學校博物部，在學期間深受著名地質學家翁文灝和丁文江的“學科之間互相依賴”、“學科學，不可學人家的成果，主要是學人家獲取知識的方法”等思想的影響，1921年畢業時已是一位有自己觀點的年輕博物學工作者了。

大學畢業后，由泰興縣出資去日本東亞高等預備學校讀書。但他在日本經過短期考察，認為當時日本多照搬歐美一套，自創的科學理論不多，不如直接去歐洲留學，於是從日本回國。為籌措赴歐留學經費，他先後在淮安江蘇第九中學和海州江蘇第八師範任博物教員。1923—1925年又相繼在上海中國公學、上海大學、大夏大學任教授，講授生物學、達爾文主義等課程。他講課生動，聽課的學生很多。

1927年赴歐后，先在法國學習法語，同時在巴黎自然博物館研究鳥類分類。1928年去比利時布魯塞爾大學動物研究所留學，他挑選單細胞的原生動物纖毛蟲做研究材料，完成了“培養液對細胞核的影響”和“棘尾蟲分裂期間核質關係”兩篇論文，於1930年獲得科學博士學位。同年夏天他去法國奧斯科夫海洋生物研究所，僅用兩個月時間就完成了一篇高質量的論文，受到著名原生動物學家E·chatton的讚賞。之後轉到斯特拉斯堡大學生物研究所工作並攻讀博士學位，1932年完成“培養液中的細菌對草履蟲內生殖的影響”，獲得法國自然科學博士學位。

1932年，張作人受中山大學生物系主任羅宗洛電邀回國，被聘為中山大學生物系教授，1937年起兼任生物系主任。1948年，出任中山大學訓導長。此後張作人因保護進步學生、營救教師，於1949年7月被捕入獄，關押50餘天。釋放后，他到海南、香港避居。在香港時，越南、新加坡、美國先後以高薪聘他，但他懷著報效祖國的希望，一一拒絕。

1950年，張作人由上海市市長陳毅電邀回滬，任同濟大學教授兼動物系主任。1951年秋同濟大學動物系和植物系併入華東師範大學生物系，他便隨任華東師範大學生物系教授，1976—1981年任生物系主任，此後任名譽系主任。1957年他兼任中國科學院海洋生物研究所特約研究員，1963—1980年兼任上海自然博物館學術委員會主任、動物館館長。他還於1962—1988年任第三、四屆上海市政協委員，第五、六屆上海市政協常委。張作人作為發起人之一，於1934年參與創建中國動物學會。1981年他與其他原生動物學家一起，創建中國原生動物學會，先後擔任理事長、名譽理事長。1954—1982年擔任上海市動物學會理事長，1978—1984年擔任中國動物學會副理事長。

張作人在1984年6月加入中國共產黨。他自工作至退休近70年間，始終未離開過教育崗位，並一直從事原生動物學研究，為我國的教育和科學事業作出了重要貢獻。

1928—1932年，張作人在比利時布魯塞爾大學動物研究所和法國斯特拉斯堡大學生物研究所留學期間，便以原生動物作為研究材料，刻苦鑽研觀察和顯示原生動物細胞形態結構的方法。回國后，他先後對原生動物形態、系統分類和纖毛蟲區系進行了研究。從50年代起，他帶領學生，率先在我國開展原生動物細胞學的研究。1956年，他用自己改進的“銀浸法”，成功地顯示出草履蟲皮層表面嗜銀系統，首次在國際上揭示了草履蟲肛門的詳細構造，為闡明低等單細胞結構的完整性及其與功能的統一性提供了重要證據。從60年代起，他和學生又應用銀浸法深入研究草履蟲口器的形態和形態發生以及纖毛蟲無性生殖和有性生殖中嗜銀系形態發生等問題，取得了一系列成果。這些研究，當時在我國是絕無僅有的，在國際上也具有特色。

張作人在“文化大革命”期間遭受迫害，但“文化大革命”后他又重振旗鼓，在華東師範大學恢復建立了原生動物細胞學研究室。他帶領學生，經過多年的努力，建立了一套具有我國特色的原生動物細胞學研究技術。他應用改進的能同時顯示纖毛蟲細胞核器和皮層纖毛器及其纖維結構的蛋白銀染色技術，以及掃描電鏡和透射電鏡技術，又率先在我國開展了腹毛目纖毛蟲無性生殖、有性生殖及其形態發生的研究，豐富了低等真核細胞生命周期中形態建成和控制的理論。從1982年起，這些研究結果在《動物學報》、《動物學研究》等學術期刊上陸續發表。此後，他又帶領學生，改進了國際上自1967年提出，1982年有所進展的顯示纖毛蟲皮層細胞骨架的生化去膜技術，成功地提取了纖毛蟲皮層細胞骨架中的基體骨架、纖毛器骨架以及微管、微絲和居間纖維等多種結構，這一方法顯著優越於原來的方法。在此基礎上，他和學生進一步開展了纖毛蟲皮層細胞骨架的形態及其演化動態的研究，首先將纖毛蟲細胞形態學和形態發生的研究深入到皮層細胞骨架水平。研究成果從1985年起先後在國內、外重要學術期刊上發表。

由於張作人在原生動物細胞學等領域所取得的多方面成就，應國際同行的要求，第二屆亞洲纖毛蟲學國際會議於1986年7月由華東師範大學主辦在上海召開，張作人被推選為這次會議的主席。他的研究成果得到國際同行的好評。在張作人等老一輩原生動物學家的努力下，我國原生動物細胞學的研究隊伍迅速擴大，研究論文日益增多，這方面的研究正由顯微水平、亞顯微水平向分子水平的方向發展。

張作人還獨闢蹊徑，以原生動物為材料，研究了外界環境對生物的影響以及遺傳中的核質關係，從而開拓了我國實驗原生動物學的新領域。

生物科學中的一個傳統學說是強調細胞核對遺傳的控制作用，因而一般主張通過改變細胞核的方法來產生遺傳變異。張作人帶領他的學生經過大量的研究發現，在一定時期細胞質具有很強的遺傳作用，也可以用改變細胞質的方法來達到這個目的。60年代初，他選用一種細胞結構十分複雜的纖毛蟲棘尾蟲（stylony-chia）為材料，設計了獨特的切割再生方案，當這種纖毛蟲無性分裂中細胞內兩個大核融合成一個圓球時，在顯微鏡下用自製的顯微工具行使干擾細胞質而不觸動細胞核的人工切割手術，然後取帶有細胞核和部分細胞質的圓形切割塊，讓其再生，結果獲得能正常分裂傳代的由兩個棘尾蟲左右相互駢聯在一起的“人工駢體棘尾蟲”。這一結果證明，細胞核和細胞質之間的關係，不只是單方面的核主宰作用，而是細胞核和細胞質之間的相互作用。並且這種作用是動態的，隨時間、地點和條件的不同而起變化。從1964年起，他連續發表了“一種遺傳三百多代的人工畸型纖毛蟲”、“人工誘導能遺傳的駢體棘尾蟲的條件”等著名論文。

此後，張作人又通過另一種干擾細胞質而不觸動細胞核的切割方法，誘導獲得也能正常分裂傳代的由兩個棘尾蟲以背部相互聯接的“人工背聯體棘尾蟲”。他和學生在追究“駢體”、“背聯體”形成機理的同時，又設計了新的切割方法以及摘除細胞核和核移位的實驗，研究這兩種“人工雙體”的核質關係，發現儘管細胞核具有遺傳控制作用，但它們有時也受到細胞質的影響和制約，在一定條件下，細胞質對細胞核的形狀、數目、大小和位置的遺傳也起著控制作用，並發表了“駢體棘尾蟲細胞質的分化”、“人工背聯體棘尾蟲的大核調節現象及其與細胞質的關係”等系列論文。

張作人用人工手術方法在棘尾蟲上獲得能正常遺傳的“雙體動物”，這在國際上是首創，他所創造的一套原生動物學技術在國際上處於領先地位。許多國際同行認為，張作人的研究為探索遺傳的奧秘開拓了新的途徑。先後有法國、比利時、蘇聯、美國、日本等10多個國家的科學家來函索取論文。此後，張作人主持的華東師範大學原生動物細胞學研究室對棘尾蟲上發現的核質關係現象進行了系統研究，發表了一系列論文。

多年來，張作人的論文不但被原生動物學的研究工作者所引用，也不斷被細胞生物學和發育生物學的研究工作者所引用。他的研究成果曾獲得1978年全國科學大會重大科技成果獎，1980年上海市人民政府重大科技成果一等獎等多項獎勵。他曾被評為1977年上海市科技先進工作者，在全國科學大會上也被授予科技先進工作者稱號。1982年他被選為國際原生動物學家協會(thesociety of protozoologists)榮譽會員。

張作人在教學崗位上，先後開設過《進化論》、《達爾文學說》、《普通動物學》、《系統動物學》、《比較解剖學》、《細胞學》、《遺傳學》等10多門課程。30年代回國后與朱洗一起編寫出3冊《動物學》（上、中、下冊），填補了當時我國動物學教材的空白。中華人民共和國成立后，他堅持編寫《草履蟲》、《變形蟲》等教學參考資料，1986年他出版《生物哲學》一書，從哲學角度闡述了他對生命起源、物種形成、遺傳和進化等生命科學基本問題的看法，這也是他幾十年工作指導思想的總結。

50年代初，他曾招收了幾批原生動物學進修生。1957年，他在青島中國科學院海洋生物研究所創建原生動物學實驗室，培養出一批青年科技人員。60年代初，他在華東師範大學招收了一批研究生。1978年他受聘為華東師範大學動物學碩士生導師，1982年受聘為博士生導師，1986年受聘為動物學博士后科研流動站導師，招收了多批碩士生和博士生。在此期間，儘管他年事已高，仍然天天上班，繼續活躍在教學和科研第一線，並親自為研究生開設《原生動物學》、《生物哲學》等課程。

張作人對學生和助手在學習上和工作上嚴格要求，十分重視培養他們觀察問題和分析問題的能力。他說“我不是簡單地教知識，而主要教思想方法和技術方法”。他教導學生“要開創，就要實驗、研究，這從現有書本上是得不到的。”他一貫主張“觀察，觀察，再觀察，從大自然尋找和發現問題，追蹤自然界物與物之間，整體和局部的相互關係和固有規律”。對原生動物細胞學研究，他認為“物質的排列方式較之物質本身更加重要。僅有物質是不能產生功能的，是由所有物質之間的相互關係而產生功能”。此外，他在科學普及方面也做了許多工作，發表過不少著作。幾十年來，他培養出大批學生，其中有許多人已成為活躍在教育和科研第一線的骨幹，繼承和發展了他開創的事業。