基本科學研究與農業

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基本科學研究與農業
作者:胡適

  我是農學的一個逃兵。四十八年前(1910),我進康乃爾(Cornnell)大學的紐約(New York)州立農學院,民國元年(1912)二月,第二學年第二學期開始,我就改選康乃爾的文理學院了。

  那個時候,正是遺傳學(Genetics)剛剛開始的時期,門德爾(Mendel)的兩大定律被科學界忽視了三十多年,到1900年才被德佛里(Devries)等人重新發現,重新證明,摩爾根(T. H. Morgan)已在哥倫比亞(Columbia)大學做實驗動物學教授了,他的重要工作還剛剛開始。

  所以我現在回頭去看看,我可以說:在農業科學裡面一種最基本的是遺傳學還剛剛開始的時期,我就做了農學的逃兵了!我還沒有走進農學的大門,就逃走了!所以我最沒有資格在諸位農學界的領袖前輩之前來談「基本科學與農業」這樣一個大題目。

  這個題目是中華農學會的理事張憲秋先生給我出的,我請理事長湯惠蓀(1900—1966)先生,理事馬保之先生、張憲秋先生給我出幾個題目,後來張先生送來了四個題目,其中有一個是「西方的科學研究與東方的農業」,我接受了這個題目,把它縮小一點,就叫做:「基本科學研究與農業」。

  我的意思不過是要在諸位前面重新提出中國農學界的幾位老前輩早已屢次提出過的一個老問題,——就是喚起大家注意基本科學研究在農業上的重要。

  我剛才說過,我最沒有資格講這個問題,所以我要引用農學界老前輩的話。

  四十六年度貴會的聯合大會有蔣夢麟先生的演說,他的最後一段話是:農業本是一種應用科學,利用科學研究所得來解決農業上的實際問題。台灣近年農業發展,得力於農業科學與技術者甚大,然而實用技術的應用有它一定的限度,而提高農業技術的水準,那就要在科學理論方面能有進一步的研究;因為本省農業不斷的進步,近年從實際工作感覺,若干基本問題已非本省現有技術所能解決。所以希望諸位先生能夠倡導基本科學——如物理、化學、生物、遺傳、數學等——的研究。

  如果科學的研究不能從基本上做起,我們的科學便永不會追上人家。

  夢麟先生不是學農的,但他領導農復會的工作已有十年之久,他現在對諸位先生說:他「近年從實際工作感覺若干基本問題已非本省現有設備所能解決」。所以(他)「希望諸位先生能夠多多倡導基本科學的研究」,他指出的「若干基本問題」之中,有一個就是「人口與土地資源的協調」的問題。他舉出的「基本科學」的例子是物理學、化學、生物學、遺傳學、數學等。

  我再引一位大家敬仰的農學界最淵博的前輩趙連芳先生。趙先生前幾年(民國四十三年)著作了一部很好的書叫做《現代農業》。此書的第四章是專講農業科學化的。在那一章里,他指出影響農業產生最大的現代科學有四種:(1)生物科學(特別是遺傳學)。(2)機械工程學。(3)有機化學。(4)生物化學(特別是植物荷爾蒙Hormone的研究)。

  在他那三冊五八一頁的《現代農業》的最後一二頁里,趙連芳先生說:「但現在仍只一個世界,人口既愈生愈多,則資源越用越減少。……

  自由中國的台灣農業亦復如此。……以有限之土地生產,贍養繼續增加之人口,吾人必須利用最新與最優之農學原理與技術,始能使土地生產力繼續發育,並不斷的改良。……

  誠然,農學者經過去百餘年來之研究,對於日光、雨水、土壤、肥料、植物、動物、病蟲、遺傳、育種、食物、營養等知識已發現甚多。然對此等因素之相互的關係,未徹底明白者亦多。……現在對於別的事實,吾人已知道不少,惟綜合的基本研究(basic research)仍待繼續。蓋研究愈達基本,則將來在實用上遲早更顯光明。

  近來主持研究者,每因急於功利而過分獎勵應用的研究(applied research),實在說,所有的真正研究工作均應務本崇實。合格的研究人員,尤須有高度的自由以選擇其工作,俾能繼續不斷地向農學的邊疆推進。」

  趙連芳先生的最後一段話是要「重視合作研究的原則。」「……今日農業之廣大問題,已非某一學系所能單獨解決者,其研究人員已需要數學、物理、化學、生物學、熱力學等基本科學之淵博的訓練。今後農業問題所需要之科學知識將更無止境。遙望宇宙光、太陽能、及原子能,有一日可能幫助農業生產富於營養之糧食,乃對於土壤生產力之要素不致過分減低。……」

  蔣、趙兩先生提出來的基本問題是相同的,就是「以有限的土地生產,養繼續增加人口」的嚴重問題。趙先生從他的淵博的農學知識上觀察,蔣先生從他主持農復會十年的實際工作上觀察,他們得到的結論也是相同的。

  蔣先生說:「若干基本問題已非本省現行技術所能解決。」

  趙先生說:「今日若干農業之廣大問題已非某一學系所能單獨解決者。」

  所以蔣先生希望諸位先生「能夠多倡導基本科學的研究」。

  所以趙先生說,農學的一班「研究人員已需要數學、物理、化學、生物學、熱力學等基本科學之淵博的訓練」。

  我最佩服趙連芳先生的一句話:「研究愈達基本,則將來在實用上遲早更顯得光明。」我在1940年到加州理工研究院(California Institute of Technology),院長Dr. Robert Millikan招待我。他帶我去參觀摩爾根(Prof. T. H. Morgan)主持的世界知名的Kerckhoff生物科學實驗室(Laboratories of Biological Sciences),那時Morgan在休假中,我沒有見着他,但我參觀了他工作的地方,也看見了他的「果蠅」(fruitflies學術名Drosophila melanogaster)。

  摩爾根,在哥倫比亞大學從1904到1928。他在加州理工研究院是從1928到他死(1945)。他的一生三十多年的工作,用那些細小平常的「果蠅」做實驗的材料,做大規模的育種實驗。他和他的許多大弟子證實了染色體是遺傳的物質基礎。發現了遺傳基因(gene),突變的現象與規律,才把現代的細胞遺傳學說建立在最穩固的基礎之上。

  摩爾根和他的一派的學人做的基本科學研究,在短短几十年之中,就影響到全世界的動物植物的育種事業,影響到全世界的農業。到今天蘇俄所謂米邱林(Michurin)學說,所謂李森科(Lysenko)學說,他們攻擊的最大對象還是摩爾根一派的學說,今年三月里共產黨在北京大學發動大規模的清算,其中一個被清算的生物學者是李汝祺,他的罪名也就是他沒有完全洗清摩爾根學說的餘毒。

  我在十八年前到摩爾根的生物實驗室參觀,所得到最深印象就是摩爾根一派學者的純粹科學研究的無止境的絕大影響——那成千成萬的「果蠅」實驗是沒有一毫實際用途的,然而那毫無一點實際用途的基本研究,居然影響到全世界的育種事業,改變了全世界的農業生產。

  今天全世界(至少可以說整個自由世界)的育種事業都是根據在細胞遺傳學的基石之上,而細胞遺傳的兩個來源是Mendel到Devries(門德爾到德佛里)的遺傳定律,和十九世紀晚年才發達的細胞學。這兩種基本研究到了五十年前,到了薩登(Sutton)和摩爾根的手裡才合併起來,才發展開去,成為影響全世界的新遺傳學。

  這短短的幾十年的遺傳學的歷史最可以證明趙連芳先生的話:

  研究愈達基本,則將來在實用上遲早更顯光明。

  我在《中華農學報》新第十三期里(頁一六)讀了我的老同學錢天鶴先生做的《引種南非三一〇蔗種紀念碑文》,我也讀了《台灣農業復興史》的糖業部分里特別敘述這個真正了不得的新品種NCO:310的一節(頁七六),我也讀了台糖公司顧問李先聞(1902—1976)先生今年寫給我的信里敘述這個南非三一〇甘蔗種的偉大成就。這個新品種的故事是今天在會的諸位先生都熟悉的,用不着我這個農學的逃兵,農業的門外漢來重複申說。

  不過,我這個逃兵今天借這個甘蔗新品種的偉大故事,來說明我要說的「基本科學的研究」的問題。所以我不怕諸位農業專家前輩的討厭,要把這個故事用一個門外漢的白話,簡單的重說一遍,好在值得說的好故事是不嫌重說的。

  話說民國三十六年(1947)九月十九日,台糖公司的虎尾糖廠的蔗作改良場收到了南非聯邦那他爾甘蔗試驗場贈送的NCO:310甘蔗種三十六芽。虎尾糖廠的蔗作改良場的夏雨人、宋載炎兩位先生把這三十六芽試種在他們的第二蔗苗園裡,經過了幾年的試驗,培植和品種比較,這個南非三一〇新品種的種種優點漸漸得到了育種專家的重視。

  這個新品種有許多特別優異的品性,第一,他的分芽多,可以節省育苗的田地面積。第二,他的產蔗量與產糖率都很高,能得到農民的歡迎。第三,他可以連續宿根,既不須換種,又可以把生長的時期從十八個月縮短到十二個月(李先聞先生的信上說,把平常需要十八個月的生長時期的甘蔗,改為只需要十五個月)。第四,這個新品種有適應各種自然環境的能力,台灣的各種地區都可以種植。李先聞先生說——「這個品種可以在較次的土壤種植,因此,水稻與甘蔗這兩個大農作物可以分區種植,水稻可以種植在有水的肥沃地區,甘煎可以種在無水與瘠薄的地帶,這樣可以間接的促進水稻的增產。」

  那個時候(1952—53)正是世界糖價低落,台灣糖業最危險的時期,因為這個南非三一〇甘蔗種有這許多優異的品性,台糖公司的顧問李先聞先生,就建議要大規模的推廣這個新品種的種植面積。台糖公司的經理楊繼曾先生是一個有遠見的領袖,他大膽的接受了這個大膽的建議。民國四十一年(1952)南非三一〇甘蔗就推廣到一千四百十二公頃的種植面積,四十三年就從二千多公頃推廣到五萬公頃,占全省種甘蔗的面積百分之四十三。

  李先聞先生信上說:「這是一個巨大的嘗試,是古無前例的。」民國四十三年到四十四年(1954—55)更推廣到五萬二千公頃,占百分之六十八,民國四十四年到四十五(1955—56)——中華農學會立碑紀念,是在四十四年十二月——又推廣到七萬二千公頃,占百分之八十二了。

  根據台糖公司最近的統計,南非三一〇的種植面積已達到了八萬六千公頃,占全省種甘蔗面積百分之九十二(九一•五四%)。

  李先聞先生對我這個逃兵說:「舉個例來說,我們初到台灣,那時種了十二萬公頃以上的甘蔗,才產生六十餘萬噸的糖。要十八個月還要好地,現在生產將近一百萬噸的糖,只要九萬多公頃的地,只要十五個月,還是壞地。這個大膽的「古無前例的嘗試』的成績,把台糖公司穩定下來了。因為國家的外匯收入百分之七十左右是賣糖換來的。所以國家的財政也得這個南非三一〇甘蔗種的大幫忙。拿去年來做個例,去年一年中台糖換來的外匯就有一億一千萬美金之多!」

  所以我們可以說,這個南非三一〇甘蔗種的故事是「科學救國」的一個最好的故事,是「科學報國」的一個最好的故事。

  各位先生,「引種南非三一〇甘蔗種」好像只是一件「應用的研究」(An Applied Research),好像夠不上「基本科學研究」。

  從我這個農學逃兵的外行看上去,這個了不得的甘蔗新品種是的的確確的基本科學研究的結果;因為他是五十年來的遺傳學的結果,因為他是七十年來細胞學和五十年來的新門德爾學說結合共同發展的結果。

  這個南非三一〇甘蔗種是從印度輸入的雜交品種,又經過南非那他爾的育種專家加以培育改良的,又經過自由中國的遺傳學家、育種專家幾年的試驗培植的結果。我們雖然不知道這個品種在印度以前遺傳世系,我們不能不承認,這是印度、南非聯邦及自由中國三個國家遺傳學家,繼續研究的總成績。我們不能不承認,如果沒有這五十年的遺傳學這一門基本科學,如果李先聞、夏雨人、宋載炎以及台糖公司的其他育種專家沒有受過這一門的基本科學的嚴格訓練——如果他們沒有在台糖公司的蔗作改良場裡做了各種大規模的雜交育種,並自每年引進國外有名的甘蔗品種來試種——這個了不得的甘蔗品種是決不會偶然被發現的。

  各位先生,南非三一〇甘蔗種不是偶然得來的,是道地基本科學研究的結果。但是現在台糖公司的領袖們已經開始憂慮將來的困難了。我們聽他們說:「台灣自營農場的面積有限,地多磽薄……若年復一年,永為一種甘蔗,殊非善策。」甘蔗新種的生產力,普通只有十年壽命。

  「南非三一〇推廣了五年,病蟲害日重,最近虎尾區產量,已有顯著的退減趨勢」,若確屬「品種本身退化,殊為危險」。

  台灣蔗區分佈甚廣,各地環境差異很大,欲求一種而無往不宜,似屬希望過奢。今後台灣甘蔗選種,似應以地理小種(Ecological Variety)為準。(《台灣工業復興史》,頁一〇七)

  我們讀了這種近憂遠慮的話,作何感想?我這個農學逃兵的感想是這樣的:解鈴還須繫鈴人。那建立了莫大功勞的南非三一〇甘蔗種是一門叫作遺傳學的基本科學研究的結果,將來要尋這位大功臣的繼承人,也還得請教基本科學研究。

  對於那位為台灣立了大功勞,為國家換得了幾億美金的外匯的大功臣,也有了我的老同學錢天鶴的大手筆給他大書特書立了紀功碑了。不過給這一種了不得的新品種立紀功碑還是不夠的。

  要真正報答這一位大功臣,只是一條大路,就是提倡農業科學的基本科學。要希望給這位大功臣尋一個或許多個更好更了不得的繼承人,也只有一條大路,也就是提倡並且趕緊建設農業科學的基本科學。

  農業科學的基本科學是植物學、動物學、微生物學、遺傳學、化學、生物化學、物理學、數學。

  而在今天的自由中國,這幾門基本科學,都沒有做基本研究的研究所和實驗室,——都缺乏做基本研究的學人,也都缺乏設立基本研究機構的錢。

  我現在要引農業界、生物學界最了解基本科學研究的李先聞先生今年在美國寫給我的一封長信里的幾句話。李先聞是中央研究院的植物研究所的所長,我們聽聽他的話:

  植物研究所因為我是一個人來到台灣,這十年來一直是幫忙台灣糖業公司。……植物所自從民國四十二年籌辦開始,到現在只有從台大、台中農學院找到幾個兼任的研究員,其餘還有幾個年青的大學畢業生,因為在台灣從事生物學的比較的少,從事生物學的研究的學人更少。因為沒有人的原故,較遠的與崇高的計劃無法談到。目前只能就在台灣的學人,給他們一點設備的補助,使他們一面教學,培植下一代,一面做點研究,提高他們教學的興趣。……植物研究所到今天還沒有自己的研究所與研究室。

  各位農學界的領袖先生:我引李先聞先生的話,只是要大家知道自由中國到今天還沒有一個植物研究所,沒有一個動物學研究所,沒有一個生物學的基本研究機構。台大農學院有三個研究所(土壤、農業化學、植物病理與昆蟲學),只有很少的經費。中央研究院的化學研究所是和本省的煙酒公賣局合作的,去年又得到了中英文教會二十萬元美金的補助,才開始積極籌備。二十萬美金是不夠設備一個做基本研究的化學研究所的。

  植物學、動物學、化學……這都是農業科學的基本科學。現在這些基本科學還沒有完全的研究所。這是很可以憂慮的。蔣夢麟先生、趙連芳先生都已指出:今日農業的一些基本問題都不是我們現有的技術所能解決的了。所以我們在今日已不能不強調基本科學的研究的迫切重要了。空談是沒有用的。我這個農學的逃兵今天站在這裡說了許多空話,也不免是白日做夢。我既然開始白日做夢了,我想告訴大家我昨夜做的三個很甜很美的夢來做這篇演說的結束……

  我的第一個甜夢是夢見蔣夢麟先生、沈宗瀚先生、錢天鶴先生三位主持的農復會毅然決然的把台大農學院的三個研究所包辦了去,用農復會的大力量在五年之內把這三個研究所造成三個第一流的科學研究機構。

  我的第二個甜夢,是夢見主持台糖公司的雷寶華先生,毅然決然的把李先聞先生多年夢想的植物研究所包辦了去,用台糖的大力量在五年之內把這個植物研究所造成一個第一流的植物學基本研究機構。

  我的第三個甜夢,是夢見台灣省主席周至柔先生毅然決然的請本省煙酒公賣局把中央研究院的化學研究所包辦了去,用公賣局的力量和台灣省的大力量,在五年之內把這個化學研究所造成一個第一流的化學基本研究機構。

  我相信這三個很甜美的夢都是不難實現的。無論如何,很甜很美的夢總是值得做的。


(本文為1958年12月7日胡適在中華農學會暨各專門農業學會年會上的演講,原載1958年12月8、9日台北《中央日報》和《新生報》)