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著名海洋生物学家曾呈奎 

 

 

 

曾呈奎先生(1909—2005),著名海洋生物学家,我国海洋科学主要开拓者之一和海藻学研究、海藻化学工业的奠基人和开拓者,中国科学院资深院士、第三世界科学院院士,中国科学院海洋研究所名誉所长、博士生导师,民盟青岛市委名誉主委。2005年1月20日在青岛逝世,享年96岁。 

曾呈奎1909年6月18日,出生在福建省厦门市灌口镇的一个华侨世家,两岁时,父母携全家去缅甸阳光投靠经商的外祖父。后受舅父林振宗的委托,父亲担任了厦门宗记轮船公司的经理,又携全家定居厦门鼓浪屿。 

20世纪初的中华民族,内忧外患,灾荒频繁,八闽大地一片凄凉,破产的农民纷纷背井离乡下南洋。青少年时代的曾呈奎耳闻目睹了这一幕幕劳动人民饥寒交迫的情景,中学毕业时便下决心考上大学,研习农业科学,让农业增产丰收,使人民温饱、国家强盛,进而走向富裕。为此,他为自己取号“泽农”,以明心志。 

1926年夏,17岁的曾呈奎如愿以偿的考入福州协和大学。由于参加了“反对文化侵略、收回教育权”的爱国运动,1926年底被学校开除。1927年夏,曾呈奎转入厦门大学植物系学习,在修藻类学课时,对海藻这类低等植物产生了浓厚兴趣。当他看到人们在海边采集海藻食用时,便萌生了在海上种植海藻的想法,从此,他与大海结下了不解之缘,开始了“沧海桑田”的远征。 

大学毕业后,曾呈奎决心致力于海藻研究。为了提高自己的学术水平,1932年他进入岭南大学研究院刻苦攻读,1934年获理学硕士学位。同年,回厦门大学植物系任讲师。1935年到山东大学任教,1937年被聘为副教授。此后,他受邀回岭南大学生物系任教授,直到1940年8月。 

那个年代,我国海藻资源状况没有文献资料可查,教材全部从海外舶来。说起专家,甭说国内,就连国外也寥寥无几。为了摸清海藻资源的“家底”,他踏遍祖国沿海,自己动手干。这期间,他南从海南岛、东沙岛,沿着广东、福建、浙江、江苏,北到山东、河北、辽宁等省,他跋涉在潮落的礁石中,漂泊在潮起的舢板上,对中国沿海海藻状况进行了全面调查。 

在基本摸清了中国海藻资源的“家底”后,为了掌握更多的海洋科学知识,1940年,31岁的曾呈奎漂洋过海去了美国,求学于密执安大学研究生院。两年后,他获理学博士学位,并获博士后奖学金。1943年6月,当他在美国密执安大学博士后工作结束时,在“泽农”志愿驱使下,他决定立即回国,“建立中国的水生植物研究所”。 

遗憾的是炮声隆隆、烟雾弥漫的第二次世界大战,造成中美民间交通的断绝,曾呈奎无法成行,不得不在异国他乡继续深造,同时继续他的海藻资源及其利用研究。 

由于他才华出众,工作卓有成效,37岁就成为美国斯克里普斯海洋研究所副研究员。优厚的生活待遇和良好的科研条件,没有冲淡他对祖国的眷恋之情。抗日战争胜利后的1946年,怀着报效祖国的强烈愿望,曾呈奎毅然回到了魂牵梦绕的战火依然纷飞的祖国,来到在青岛复校的山东大学任教。 

 

青岛解放前夕,曾呈奎是国民党政府所要争取到台湾去的科学家之一,但他相信共产党,坚决留下投身于新中国的海洋科学事业。新中国成立后,党和政府对知识分子的重视,对科学教育事业的支持,使曾呈奎深受鼓舞,他信心百倍的投入到新中国的海洋研究工作中去。 

曾呈奎有一句诺言:“我要给人们饭桌上添几道菜。”他,确实办到了。 

现在,中国家庭的餐桌上,海带已是常见菜,可在上世纪50年代,对一个普通家庭来说,海带却属稀罕物。这是因为中国原来不产海带,海带是一种喜欢低温的孢子植物,我国海区由于夏天水温高,又加上北方海区是少氮的瘦水区,海带自然无法生存,我国的食用海带主要靠从日本等国进口。如何才能在老百姓餐桌上加上这道菜,在解放初期,我国养殖海带都是秋天采孢子和培育幼苗。这种方法的缺点是海带生长期短,长不大,而且还有本地杂藻的威胁,生产力很低。针对秋苗培育法的缺点,对中国藻类分布、形态生活史研究很深的曾呈奎细心地观察海带在初夏的变化情况,发现海带初夏也放孢子,思路一下子打开了,能不能用夏苗代替秋苗?这个新思路将人工养殖海带引向了成功之路。 

曾呈奎与他的助手们成功研究出海带幼苗低温度夏养殖的方法。他们把初夏5月底6月初间海带释放的游孢子采到附着基上,然后在日光灯光、低温(10度左右)、流动的培养水条件下培育,并安全度过炎热的夏天,到10月中旬,再将小苗移到海上去养殖。这种方法叫“夏苗培育法”,这种苗叫“夏苗”,克服了秋苗生长期短,长不大的缺点。这既延长了海带的生长期,又避开了当地杂藻的威胁,使单位面积产量增加一倍多,大面积生产也能增产30-50%。为海带人工养殖做出了奠基性的工作。 

育苗问题解决了,为了把海带的种植扩展到更广阔的“贫瘠”海区去,曾呈奎数次研究、试验,最终他们又发明了海带“陶罐施肥法”。用特制陶罐盛肥料以控制它的扩散速度,大大减少了流动海水造成的肥料流失,从而保证了海带有充足的肥料供应。这一方法,使北方海区海带栽培面积迅速扩大。1954年和1955年的实验证明,陶罐施肥法可使海带增产3倍多,而且产品符合一等或二等海带的标准。 

以上两项科研成果,对以后我国黄海沿海海带生产的发展,起了很大的推动作用。 

由于海带适宜于在低温海水里生长,所以,50年代海带只限于在北方养殖,北方解决了,南方怎么办?海带产地能否南移?曾呈奎带领实验生态组数次南下,长期驻留,对海带孢子体生长发育同温度的关系进行了一系列研究,成功的将这一冷温带生长的海藻移植到温暖的浙江、福建和广东省沿海亚热带海域,使我国海带的总产量大增,今天这些地方已变成海带主产区。 

海带养殖中的育苗、施肥、和南移三大技术从诞生到推广应用历经了10年。这三大技术使我国一跃成为世界上生产海带最多的国家,把我国乃至世界海洋藻类研究与开发提高到一个崭新的高度,推动了我国海洋科学事业的大发展。曾呈奎领导的“海带养殖学原理研究”荣获1978年度全国科学大会奖。 

紫菜是曾呈奎奉献给人们的又一道美味佳肴。紫菜,又名索菜、紫英、冬菜,是营养价值较高的食用海藻,既味道鲜美可口,又具有药效,久为人们喜爱。但自然野生的紫菜产量很低,所以人们便设法用人工养殖紫菜。日本在400多年前就养殖紫菜,我国在几百年前也创造了清礁养紫菜的古老方法,30年代也试用过日本的方法养殖紫菜,但都不完善。人们不知道紫菜孢子的来源,不能科学地用人工控制生产。曾呈奎与他的合作者对这一问题进行了刻苦深入的研究,经过反复观察和实验,得出了正确的结论。原来,叶状紫菜发散出精子囊和果孢子(卵子);精子和卵子结合生成合子,合子结合成果孢子囊,施放果孢子;果孢子萌发为初期幼体,钻入贝壳里生成丝状体,形成长孢子囊,放散出壳孢子。晚秋生成的壳孢子,萌发为幼体后长成叶状体紫菜,这是紫菜生活史的主要环节,是主流;紫菜初夏也生成单孢子,单孢子晚秋萌发为紫菜幼体后也长成叶状体紫菜,这是紫菜生活史的次要环节,是支流。这样,他们把紫菜生活史的整个环节连接起来,完整地完成了紫菜生活史的研究。这项研究获得1956年中国科学院自然科学三等奖。 

进而,他们又通过总结劳动人民的经验和实验室研究,证实了秋季海面上出现的大量孢子是壳孢子,这正是养殖紫菜需要的孢子。人们完全可以创造适宜的环境来大量培养壳斑藻,人工生产壳孢子,用于紫菜养殖,从而结束了养殖紫菜靠大自然恩赐“种子”的历史,这是紫菜养殖业的一场革命。从此,开始了科学养殖紫菜的新纪元。 

1955年,曾呈奎等首先建立了用文蛤壳作为培养丝状体基质的紫菜育苗模式,解决了紫菜丝状体阶段的培养方法与壳孢子培养育苗方法的问题,至今仍在沿用;1957年,与他的合作者完成了紫菜的半人工采苗养殖法和全人工采苗养殖法的研究(1959年公开发表),为紫菜的栽培技术奠定了科学基础。 

此后,曾呈奎等人的科研成果在沿海广泛推广,使得我国的人工栽培紫菜业迅速发展起来,1990年我国已成为世界上第二大紫菜生产国。 

海带、紫菜等大型海藻人工栽培取得的成功,直接推动了我国海水养殖第一次“浪潮”的兴起。 

早在1942年,曾呈奎在美国加州大学斯克利普斯海洋研究所读博士后时,就选择了物理海洋学和海洋化学的学习。他对褐藻胶和卡拉胶的资源和加工方法也进行了调查研究,积累了大量的经验和资料,写出了一些研究报告,撰写了美国化工大百科全书两词条——“琼胶”、“褐藻胶”。 

1952年,与他的合作者在《中国植物学杂志》上发表《琼胶与琼胶工业》一文,介绍了琼胶的发展历史、原料产地、制造工艺和用途,建议国家尽快调查原料资源,进行人工养殖;呼吁国家组织人员研究海藻化学,迅速建立琼胶工业。 

曾呈奎认为,褐藻胶比琼胶用途更广泛,当时只有美国生产,所以,他首先抓了褐藻胶的研究。自1952年开始,他开展了用马尾藻提取褐藻胶的研究,主要对海蒿子褐藻胶的提取条件、质与量的季节变化,几种马尾藻所含褐藻胶的质与量的测定进行了研究,提出了新的加工方法,为我国的海藻化学工业奠定了理论基础。同时他们在棉纺厂试验,用褐藻胶代替面粉浆纱,节约了大量粮食。在他的推动下,青岛市于1957年建立了我国第一个生产褐藻胶的车间,开辟了我国化学工业的新领域——海藻化学工业。现在我国褐藻胶提取工业规模已与美国并列世界第二。 

曾呈奎也很重视海藻的药用研究,1960年与他的合作者,对我国几种经济褐藻的含碘量进行了测定;1962年合作发表了研究论文《鹧鸪草、海人草命名的辩证及其他国产驱蛔药用海藻》,1981年,他从战略上提出了我国海洋药物资料开发利用研究工作的意见,建议开展对有药用价值的海洋生物的培养研究;开展对海洋生物活性物质的化学成分、有效成分的合成及衍生物或同型物的合成研究;开展对海洋生物中活性成分的药理学和毒理学研究,为临床应用打下基础;利用遗传工程等先进生物技术,改变海洋生物的遗传特征,使其产生具有药效的生物活性物质。这些意见,对全国的海洋药物研究工作有着重要的指导意义。 

20世纪70年代初,曾呈奎院士将研究的重点再次转向藻类的进化研究。他提出了一个引起科学界异常关注的问题,关于色素、光合作用和光合生物进化的理论设想——海洋植物在登陆之前进化的主要动力是光合作用,而光合生物的进化同光合作用的结构和功能有密切的关系。这个有关生命起源问题的理论系统,是建立在曾呈奎40多年对海藻研究的厚实基础之上的。这一设想在曾呈奎率队考察西沙群岛首次发现原绿藻时得到了验证。 

1980年3月,他率队考察西沙群岛,在我国首次发现了原绿藻。单细胞的原绿藻在生物进化中占有特殊的地位,它是生物从原核生物向真核生物过渡,从单细胞生物向多细胞生物过渡的生物门类。研究它,对了解生物的进化,特别是生物从原核生物到真核生物的进化过程具有特殊重要的意义。他对原绿藻进行了深入的研究,查明了藻类进化的三条途径,揭示出光合生物的系统发育关系,直接证明了他于1974年提出的光合生物进化系统的理论。在此基础上,他提出了藻类的分类系统,开拓了海藻比较光合作用和进化的研究领域。他的进化理论和国际上流行的内共生学说是不一致的,他提出的进化系统也不同于一度流行的五界系统,受到国内外学者的广泛重视,被公认为我国进化论研究的重要成果之一。 

1982年,在北京举行的“纪念达尔文逝世一百周年学术讨论会”上,曾呈奎满怀信心地作了题为《光合生物的进化》的报告,正式系统地论述了光合生物进化理论,同时报道了原绿藻的发现和研究成果。大会组委会认为,这一发现丰富和发展了生物进化论。 

 

中国沿海海域,潮来是海,潮去是滩。在曾呈奎眼里,这是一片富有的蓝色国土。 

几千年来,人类的海洋水产业,主要是依靠海上的捕捞来获得需要的水产品。依据青年时期研究推广“海洋农业”和海藻人工栽培成功的经验,曾呈奎率先提出“海洋水产生产必须走农牧化的道路”。 

所谓“海洋水产生产农牧化,就是通过人为的干涉,逐步地改善或改造海洋局面的环境条件,为经济生物的生长发育创造良好的环境条件。同时,也对生物本身进行必要的改造以提高它们的质量和产量”。 

早在1953年9月,曾呈奎就在《生物学通报》上发表文章,提出应在海底营造“海底森林”,或者叫“海底藻林”。一方面可以满足人们对海藻日益增长的需求,另一方面,“藻林”可以形成“海洋牧场”,给经济海产动物以“必要的保护和食物”。 

60年代初,曾呈奎提出“耕海”口号。1962年,在他主编的《海带养殖学》中,他明确提出《浅海农业》的概念。1966年初,在他的领导下,中国科学院海洋研究所组织了“耕海队”。70年代中期,他根据多年的科研和生产实践,并总结了国内外的经验教训,对海洋水产生产农牧化的设想做了全面、精辟的论述。1980年,“耕海牧渔”在胶州湾拉开试验帷幕,三年的鱼、虾种苗放流,成效显著。 

在此期间,他把中国科学院海洋研究所作为基点,亲自领导和部署了胶州湾的耕海试验。1998年,曾呈奎的“走向21世纪的中国蓝色农业”课题,再次推动这项事业的发展。“海上山东”、“海上浙江”等规划纷纷出台,并付诸实施。 

在曾呈奎的直接组织、推动和引领下,以虾类、贝类为代表的海水养殖“第二次浪潮”、“第三次浪潮”相继涌起,并影响到海洋药物、食品浪潮的兴起。到2000年,中国已经发展成为世界上首屈一指的海水养殖大国,是第一个也是惟一一个水产养殖产量超过水产捕捞产量的国家。 

曾呈奎有关“海洋农牧化和蓝色农业”的远见卓识,不但在中国取得了普遍的承认,而且也得到了世界范围水产界的承认,世界水产学会授予曾呈奎院士“世界水产学会终身荣誉会员”的殊荣。 

 

作为一个战略科学家,每当在关键时刻,曾呈奎总是站在海洋科学乃至整个海洋事业的最前沿,总揽全局,把握发展方向,为中国海洋科学乃至整个海洋事业的发展献计献策,促成中国海洋事业许多重大决策,推动和引领祖国海洋科学事业的发展。 

上世纪50年代中后期,他作为主要负责人之一组织了大规模的全国海洋综合调查。 

60年代,他和29名科学家一起联名上书国务院建议成立国家海洋局,得到了国务院的批准。 

70年代,他和一些科学家积极向国家建议开展南极调查研究,被采纳。使我国成为在国际上能够独立进行极地研究的少数几个国家之一。 

80年代,他密切关注正在兴起的海洋生物技术,提出了中国发展海洋生物技术的设想。在他的倡导下,国家科委启动了以他为首席科学家的国家攀登计划项目“海水增养殖生物优良种质和抗病力的基础研究”,该项目以丰硕的研究成果使我国海洋生物技术的研究与应用跻身于国际领先行列,并极大地推动了我国海洋生物技术研究向生产的转化。 

90年代,针对我国面临的人口、资源、环境的巨大压力,他提出了开发我国300万平方公里“蓝色国土”的科技战略构想。1992年,他向中共中央办公厅提交了题为《增强海洋意识,建设海上强国》的报告,建议国家攀登计划B中应增加有关海洋高技术的项目、海洋生物技术应成为国家“863计划”中不可缺少的一部分。最后,该建议被采纳,并延续至今。 

《寄语21世纪的中国海洋科技》,这是已经94岁高龄的曾呈奎的力作。他提出“蓝色农业——向海洋要更多的蛋白质类食物”,“生物技术对蓝色农业实行质的技术改造”,以及向海洋要能源、要淡水,对海洋由监测预报转向污染治理的实施海洋环境保护。 

曾呈奎一生从事海洋科学研究长达76年。76年来,他独立撰写和与他人合作先后发表了395篇高水平学术论文,出版了14部学术专著; 

76年来,他奔波在国外的海边、实验室、学术殿堂——先后50余次出国考察、访问和参加国际会议,与30多个国家和地区的海洋研究机构组织及大学建立了联系,进行了卓有成效的合作; 

76年来,他先后多次荣获全国科学大会奖、国家自然科学奖、国家科技进步奖、中国科学院重大科技成果奖和省(部委)奖、太平洋地区科学大会奖、香港求是科技基金会“杰出科技成就奖”、“何梁何利基金”科技进步奖、美国藻类学会杰出贡献奖、山东省首次设立的科学技术最高奖、“全国归侨侨眷先进个人”、“全国爱心捐助奖”等。他的杰出贡献,得到国内外的广泛赞誉和认可…… 

他先后担任了中国海洋湖沼学会理事长、名誉理事长;中国藻类学会理事长、名誉理事长;中国环境科学学会副理事长;美国纽约科学院院士;美国科学促进会会员;世界水产养殖学会终身荣誉会员;国际藻类学会主席、国际藻类学会终身荣誉会员。 

曾呈奎1950年加入中国民主同盟,历任第五至七届民盟青岛市委主任委员,第一至四届民盟山东省委副主任委员,四至六届民盟中央委员,七届民盟中央参议委员会常委。是山东省第五至七届人大常委、副主任,三至九届全国人大代表。1980年加入中国共产党。自1981年起,先后任山东省科协主席、名誉主席,自1985年起,先后任山东省归国华侨联合会主席、名誉主席,青岛市慈善总会名誉会长等职。 

 

曾呈奎院士是一位杰出的海洋生物学家,他长期致力于海洋植物学的教学和海藻学的研究,他和他的合作者们调查摸清了我国海藻资源的分布和区系特点,解决了紫菜和海带栽培中的关键问题,开拓了我国的海藻化学工业,丰富和发展了光合生物进化的理论,倡导并实践了海洋水产生产农牧化道路,推动了我国海洋事业的发展。曾呈奎用76年不知疲倦的科学实践和永不停歇的宣传建议,开创并发展了中国海洋科学事业的许多重要领域,促成了中国海洋事业的许多重大决策,开创了一个海洋科研时代,从微观细胞的研究到宏观海洋科研战略推进,为我国海洋科学事业做出了不可磨灭的贡献!他的光辉业绩,得到了国内外海洋学界的普遍赞同,正如美国加州大学科学史研究专家彼得·纽肖博士在他专门以曾呈奎为楷模撰写的科学史研究论文中写道:曾呈奎教授实现了将基础研究和应用研究相结合的独特道路,使他从孩提时期就产生的理想——以海洋农业来造福百姓终于变成现实。他有关海洋农业的思想在中国推动创建了一批新的海洋产业,他的成功使中国处于世界海水产养殖业的前沿,鼓舞了全球范围“蓝色革命”的不断发展。 

(撰稿人:刘立范) 

 




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