基本科學研究與農業

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基本科學研究與農業
作者:胡适

  我是农学的一个逃兵。四十八年前(1910),我进康乃尔(Cornnell)大学的纽约(New York)州立农学院,民国元年(1912)二月,第二学年第二学期开始,我就改选康乃尔的文理学院了。

  那个时候,正是遗传学(Genetics)刚刚开始的时期,门德尔(Mendel)的两大定律被科学界忽视了三十多年,到1900年才被德佛里(Devries)等人重新发现,重新证明,摩尔根(T. H. Morgan)已在哥伦比亚(Columbia)大学做实验动物学教授了,他的重要工作还刚刚开始。

  所以我现在回头去看看,我可以说:在农业科学里面一种最基本的是遗传学还刚刚开始的时期,我就做了农学的逃兵了!我还没有走进农学的大门,就逃走了!所以我最没有资格在诸位农学界的领袖前辈之前来谈“基本科学与农业”这样一个大题目。

  这个题目是中华农学会的理事张宪秋先生给我出的,我请理事长汤惠荪(1900—1966)先生,理事马保之先生、张宪秋先生给我出几个题目,后来张先生送来了四个题目,其中有一个是“西方的科学研究与东方的农业”,我接受了这个题目,把它缩小一点,就叫做:“基本科学研究与农业”。

  我的意思不过是要在诸位前面重新提出中国农学界的几位老前辈早已屡次提出过的一个老问题,——就是唤起大家注意基本科学研究在农业上的重要。

  我刚才说过,我最没有资格讲这个问题,所以我要引用农学界老前辈的话。

  四十六年度贵会的联合大会有蒋梦麟先生的演说,他的最后一段话是:农业本是一种应用科学,利用科学研究所得来解决农业上的实际问题。台湾近年农业发展,得力于农业科学与技术者甚大,然而实用技术的应用有它一定的限度,而提高农业技术的水准,那就要在科学理论方面能有进一步的研究;因为本省农业不断的进步,近年从实际工作感觉,若干基本问题已非本省现有技术所能解决。所以希望诸位先生能够倡导基本科学——如物理、化学、生物、遗传、数学等——的研究。

  如果科学的研究不能从基本上做起,我们的科学便永不会追上人家。

  梦麟先生不是学农的,但他领导农复会的工作已有十年之久,他现在对诸位先生说:他“近年从实际工作感觉若干基本问题已非本省现有设备所能解决”。所以(他)“希望诸位先生能够多多倡导基本科学的研究”,他指出的“若干基本问题”之中,有一个就是“人口与土地资源的协调”的问题。他举出的“基本科学”的例子是物理学、化学、生物学、遗传学、数学等。

  我再引一位大家敬仰的农学界最渊博的前辈赵连芳先生。赵先生前几年(民国四十三年)著作了一部很好的书叫做《现代农业》。此书的第四章是专讲农业科学化的。在那一章里,他指出影响农业产生最大的现代科学有四种:(1)生物科学(特别是遗传学)。(2)机械工程学。(3)有机化学。(4)生物化学(特别是植物荷尔蒙Hormone的研究)。

  在他那三册五八一页的《现代农业》的最后一二页里,赵连芳先生说:“但现在仍只一个世界,人口既愈生愈多,则资源越用越减少。……

  自由中国的台湾农业亦复如此。……以有限之土地生产,赡养继续增加之人口,吾人必须利用最新与最优之农学原理与技术,始能使土地生产力继续发育,并不断的改良。……

  诚然,农学者经过去百余年来之研究,对于日光、雨水、土壤、肥料、植物、动物、病虫、遗传、育种、食物、营养等知识已发现甚多。然对此等因素之相互的关系,未彻底明白者亦多。……现在对于别的事实,吾人已知道不少,惟综合的基本研究(basic research)仍待继续。盖研究愈达基本,则将来在实用上迟早更显光明。

  近来主持研究者,每因急于功利而过分奖励应用的研究(applied research),实在说,所有的真正研究工作均应务本崇实。合格的研究人员,尤须有高度的自由以选择其工作,俾能继续不断地向农学的边疆推进。”

  赵连芳先生的最后一段话是要“重视合作研究的原则。”“……今日农业之广大问题,已非某一学系所能单独解决者,其研究人员已需要数学、物理、化学、生物学、热力学等基本科学之渊博的训练。今后农业问题所需要之科学知识将更无止境。遥望宇宙光、太阳能、及原子能,有一日可能帮助农业生产富于营养之粮食,乃对于土壤生产力之要素不致过分减低。……”

  蒋、赵两先生提出来的基本问题是相同的,就是“以有限的土地生产,养继续增加人口”的严重问题。赵先生从他的渊博的农学知识上观察,蒋先生从他主持农复会十年的实际工作上观察,他们得到的结论也是相同的。

  蒋先生说:“若干基本问题已非本省现行技术所能解决。”

  赵先生说:“今日若干农业之广大问题已非某一学系所能单独解决者。”

  所以蒋先生希望诸位先生“能够多倡导基本科学的研究”。

  所以赵先生说,农学的一班“研究人员已需要数学、物理、化学、生物学、热力学等基本科学之渊博的训练”。

  我最佩服赵连芳先生的一句话:“研究愈达基本,则将来在实用上迟早更显得光明。”我在1940年到加州理工研究院(California Institute of Technology),院长Dr. Robert Millikan招待我。他带我去参观摩尔根(Prof. T. H. Morgan)主持的世界知名的Kerckhoff生物科学实验室(Laboratories of Biological Sciences),那时Morgan在休假中,我没有见着他,但我参观了他工作的地方,也看见了他的“果蝇”(fruitflies学术名Drosophila melanogaster)。

  摩尔根,在哥伦比亚大学从1904到1928。他在加州理工研究院是从1928到他死(1945)。他的一生三十多年的工作,用那些细小平常的“果蝇”做实验的材料,做大规模的育种实验。他和他的许多大弟子证实了染色体是遗传的物质基础。发现了遗传基因(gene),突变的现象与规律,才把现代的细胞遗传学说建立在最稳固的基础之上。

  摩尔根和他的一派的学人做的基本科学研究,在短短几十年之中,就影响到全世界的动物植物的育种事业,影响到全世界的农业。到今天苏俄所谓米邱林(Michurin)学说,所谓李森科(Lysenko)学说,他们攻击的最大对象还是摩尔根一派的学说,今年三月里共产党在北京大学发动大规模的清算,其中一个被清算的生物学者是李汝祺,他的罪名也就是他没有完全洗清摩尔根学说的余毒。

  我在十八年前到摩尔根的生物实验室参观,所得到最深印象就是摩尔根一派学者的纯粹科学研究的无止境的绝大影响——那成千成万的“果蝇”实验是没有一毫实际用途的,然而那毫无一点实际用途的基本研究,居然影响到全世界的育种事业,改变了全世界的农业生产。

  今天全世界(至少可以说整个自由世界)的育种事业都是根据在细胞遗传学的基石之上,而细胞遗传的两个来源是Mendel到Devries(门德尔到德佛里)的遗传定律,和十九世纪晚年才发达的细胞学。这两种基本研究到了五十年前,到了萨登(Sutton)和摩尔根的手里才合并起来,才发展开去,成为影响全世界的新遗传学。

  这短短的几十年的遗传学的历史最可以证明赵连芳先生的话:

  研究愈达基本,则将来在实用上迟早更显光明。

  我在《中华农学报》新第十三期里(页一六)读了我的老同学钱天鹤先生做的《引种南非三一〇蔗种纪念碑文》,我也读了《台湾农业复兴史》的糖业部分里特别叙述这个真正了不得的新品种NCO:310的一节(页七六),我也读了台糖公司顾问李先闻(1902—1976)先生今年写给我的信里叙述这个南非三一〇甘蔗种的伟大成就。这个新品种的故事是今天在会的诸位先生都熟悉的,用不着我这个农学的逃兵,农业的门外汉来重复申说。

  不过,我这个逃兵今天借这个甘蔗新品种的伟大故事,来说明我要说的“基本科学的研究”的问题。所以我不怕诸位农业专家前辈的讨厌,要把这个故事用一个门外汉的白话,简单的重说一遍,好在值得说的好故事是不嫌重说的。

  话说民国三十六年(1947)九月十九日,台糖公司的虎尾糖厂的蔗作改良场收到了南非联邦那他尔甘蔗试验场赠送的NCO:310甘蔗种三十六芽。虎尾糖厂的蔗作改良场的夏雨人、宋载炎两位先生把这三十六芽试种在他们的第二蔗苗园里,经过了几年的试验,培植和品种比较,这个南非三一〇新品种的种种优点渐渐得到了育种专家的重视。

  这个新品种有许多特别优异的品性,第一,他的分芽多,可以节省育苗的田地面积。第二,他的产蔗量与产糖率都很高,能得到农民的欢迎。第三,他可以连续宿根,既不须换种,又可以把生长的时期从十八个月缩短到十二个月(李先闻先生的信上说,把平常需要十八个月的生长时期的甘蔗,改为只需要十五个月)。第四,这个新品种有适应各种自然环境的能力,台湾的各种地区都可以种植。李先闻先生说——“这个品种可以在较次的土壤种植,因此,水稻与甘蔗这两个大农作物可以分区种植,水稻可以种植在有水的肥沃地区,甘煎可以种在无水与瘠薄的地带,这样可以间接的促进水稻的增产。”

  那个时候(1952—53)正是世界糖价低落,台湾糖业最危险的时期,因为这个南非三一〇甘蔗种有这许多优异的品性,台糖公司的顾问李先闻先生,就建议要大规模的推广这个新品种的种植面积。台糖公司的经理杨继曾先生是一个有远见的领袖,他大胆的接受了这个大胆的建议。民国四十一年(1952)南非三一〇甘蔗就推广到一千四百十二公顷的种植面积,四十三年就从二千多公顷推广到五万公顷,占全省种甘蔗的面积百分之四十三。

  李先闻先生信上说:“这是一个巨大的尝试,是古无前例的。”民国四十三年到四十四年(1954—55)更推广到五万二千公顷,占百分之六十八,民国四十四年到四十五(1955—56)——中华农学会立碑纪念,是在四十四年十二月——又推广到七万二千公顷,占百分之八十二了。

  根据台糖公司最近的统计,南非三一〇的种植面积已达到了八万六千公顷,占全省种甘蔗面积百分之九十二(九一•五四%)。

  李先闻先生对我这个逃兵说:“举个例来说,我们初到台湾,那时种了十二万公顷以上的甘蔗,才产生六十余万吨的糖。要十八个月还要好地,现在生产将近一百万吨的糖,只要九万多公顷的地,只要十五个月,还是坏地。这个大胆的“古无前例的尝试’的成绩,把台糖公司稳定下来了。因为国家的外汇收入百分之七十左右是卖糖换来的。所以国家的财政也得这个南非三一〇甘蔗种的大帮忙。拿去年来做个例,去年一年中台糖换来的外汇就有一亿一千万美金之多!”

  所以我们可以说,这个南非三一〇甘蔗种的故事是“科学救国”的一个最好的故事,是“科学报国”的一个最好的故事。

  各位先生,“引种南非三一〇甘蔗种”好像只是一件“应用的研究”(An Applied Research),好像够不上“基本科学研究”。

  从我这个农学逃兵的外行看上去,这个了不得的甘蔗新品种是的的确确的基本科学研究的结果;因为他是五十年来的遗传学的结果,因为他是七十年来细胞学和五十年来的新门德尔学说结合共同发展的结果。

  这个南非三一〇甘蔗种是从印度输入的杂交品种,又经过南非那他尔的育种专家加以培育改良的,又经过自由中国的遗传学家、育种专家几年的试验培植的结果。我们虽然不知道这个品种在印度以前遗传世系,我们不能不承认,这是印度、南非联邦及自由中国三个国家遗传学家,继续研究的总成绩。我们不能不承认,如果没有这五十年的遗传学这一门基本科学,如果李先闻、夏雨人、宋载炎以及台糖公司的其他育种专家没有受过这一门的基本科学的严格训练——如果他们没有在台糖公司的蔗作改良场里做了各种大规模的杂交育种,并自每年引进国外有名的甘蔗品种来试种——这个了不得的甘蔗品种是决不会偶然被发现的。

  各位先生,南非三一〇甘蔗种不是偶然得来的,是道地基本科学研究的结果。但是现在台糖公司的领袖们已经开始忧虑将来的困难了。我们听他们说:“台湾自营农场的面积有限,地多硗薄……若年复一年,永为一种甘蔗,殊非善策。”甘蔗新种的生产力,普通只有十年寿命。

  “南非三一〇推广了五年,病虫害日重,最近虎尾区产量,已有显著的退减趋势”,若确属“品种本身退化,殊为危险”。

  台湾蔗区分布甚广,各地环境差异很大,欲求一种而无往不宜,似属希望过奢。今后台湾甘蔗选种,似应以地理小种(Ecological Variety)为准。(《台湾工业复兴史》,页一〇七)

  我们读了这种近忧远虑的话,作何感想?我这个农学逃兵的感想是这样的:解铃还须系铃人。那建立了莫大功劳的南非三一〇甘蔗种是一门叫作遗传学的基本科学研究的结果,将来要寻这位大功臣的继承人,也还得请教基本科学研究。

  对于那位为台湾立了大功劳,为国家换得了几亿美金的外汇的大功臣,也有了我的老同学钱天鹤的大手笔给他大书特书立了纪功碑了。不过给这一种了不得的新品种立纪功碑还是不够的。

  要真正报答这一位大功臣,只是一条大路,就是提倡农业科学的基本科学。要希望给这位大功臣寻一个或许多个更好更了不得的继承人,也只有一条大路,也就是提倡并且赶紧建设农业科学的基本科学。

  农业科学的基本科学是植物学、动物学、微生物学、遗传学、化学、生物化学、物理学、数学。

  而在今天的自由中国,这几门基本科学,都没有做基本研究的研究所和实验室,——都缺乏做基本研究的学人,也都缺乏设立基本研究机构的钱。

  我现在要引农业界、生物学界最了解基本科学研究的李先闻先生今年在美国写给我的一封长信里的几句话。李先闻是中央研究院的植物研究所的所长,我们听听他的话:

  植物研究所因为我是一个人来到台湾,这十年来一直是帮忙台湾糖业公司。……植物所自从民国四十二年筹办开始,到现在只有从台大、台中农学院找到几个兼任的研究员,其余还有几个年青的大学毕业生,因为在台湾从事生物学的比较的少,从事生物学的研究的学人更少。因为没有人的原故,较远的与崇高的计划无法谈到。目前只能就在台湾的学人,给他们一点设备的补助,使他们一面教学,培植下一代,一面做点研究,提高他们教学的兴趣。……植物研究所到今天还没有自己的研究所与研究室。

  各位农学界的领袖先生:我引李先闻先生的话,只是要大家知道自由中国到今天还没有一个植物研究所,没有一个动物学研究所,没有一个生物学的基本研究机构。台大农学院有三个研究所(土壤、农业化学、植物病理与昆虫学),只有很少的经费。中央研究院的化学研究所是和本省的烟酒公卖局合作的,去年又得到了中英文教会二十万元美金的补助,才开始积极筹备。二十万美金是不够设备一个做基本研究的化学研究所的。

  植物学、动物学、化学……这都是农业科学的基本科学。现在这些基本科学还没有完全的研究所。这是很可以忧虑的。蒋梦麟先生、赵连芳先生都已指出:今日农业的一些基本问题都不是我们现有的技术所能解决的了。所以我们在今日已不能不强调基本科学的研究的迫切重要了。空谈是没有用的。我这个农学的逃兵今天站在这里说了许多空话,也不免是白日做梦。我既然开始白日做梦了,我想告诉大家我昨夜做的三个很甜很美的梦来做这篇演说的结束……

  我的第一个甜梦是梦见蒋梦麟先生、沈宗瀚先生、钱天鹤先生三位主持的农复会毅然决然的把台大农学院的三个研究所包办了去,用农复会的大力量在五年之内把这三个研究所造成三个第一流的科学研究机构。

  我的第二个甜梦,是梦见主持台糖公司的雷宝华先生,毅然决然的把李先闻先生多年梦想的植物研究所包办了去,用台糖的大力量在五年之内把这个植物研究所造成一个第一流的植物学基本研究机构。

  我的第三个甜梦,是梦见台湾省主席周至柔先生毅然决然的请本省烟酒公卖局把中央研究院的化学研究所包办了去,用公卖局的力量和台湾省的大力量,在五年之内把这个化学研究所造成一个第一流的化学基本研究机构。

  我相信这三个很甜美的梦都是不难实现的。无论如何,很甜很美的梦总是值得做的。


(本文为1958年12月7日胡适在中华农学会暨各专门农业学会年会上的演讲,原载1958年12月8、9日台北《中央日报》和《新生报》)