婁成后 - 簡歷
1911年12月7日 生于天津。
1928~1929年 在南開大學(xué)學(xué)習(xí)。
1929~1932年 就讀于清華大學(xué)生物系,獲學(xué)士學(xué)位。
1932~1934年 在廣東嶺南大學(xué)生物系學(xué)習(xí)并任助教、研究生,獲理學(xué)碩士學(xué)位。
1934~1939年 在美國明尼蘇達(dá)大學(xué)植物系進(jìn)修,獲哲學(xué)博士學(xué)位。
1939~1946年 任昆明清華大學(xué)農(nóng)業(yè)研究所副教授。
1946~1948年 任英國倫敦大學(xué)大學(xué)學(xué)院生物物理研究室客座教授。
1948~1949年 任清華大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)業(yè)化學(xué)系教授。
1949~ 任北京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授。
1980~1982年 任北京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、副校長。
1982~ 任北京農(nóng)業(yè)大學(xué)顧問。
婁成后 - 主要論著
1 Lou C H.Studies on turgor movements and action currents of Minosa pudica.University of Minnesota,Mineapolis,1939.
2 Lin C H,Lou C H.Fluourescin-induced parthenocarpy.Nature,1945(155):23.
3 Lou C H,Hsueh Y.L.Effects of 2,4-D on seed germination and respiration.Science,1947(105):2724-2727.
4 婁成后,薛應(yīng)龍,閻龍飛.2,4-D生理作用的機(jī)制.中國科學(xué),1951(2):49-68.
5 薛應(yīng)龍,婁成后.含羞草對(duì)感應(yīng)性刺激的敏感度與傳遞速度之晝夜變異.實(shí)驗(yàn)生物學(xué)報(bào),1956,4(2):95-106.
6 婁成后.植物體中原生質(zhì)的連續(xù)性.植物學(xué)報(bào),1955(4):183-222.
7 婁成后,吳素萱,張偉成等.大蒜原生質(zhì)在細(xì)胞間運(yùn)動(dòng)與有機(jī)物運(yùn)輸.植物學(xué)報(bào),1956,5(4):345-362.
8 婁成后,邵莉楣,祝宗嶺.植物體中刺激的電波傳遞.北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1959,5(1):239-250.
9 婁成后,邵莉楣,段靜霞.高等植物衰老葉片中原生質(zhì)的撤退現(xiàn)象以及原生質(zhì)運(yùn)動(dòng)在有機(jī)物運(yùn)輸中可能具有的作用.植物學(xué)報(bào),1973,15(2):204-216.
10 婁成后.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的免耕法.北京:農(nóng)業(yè)出版社,1979.
11 婁成后,張偉成,嚴(yán)文梅等.小麥珠心組織中原生質(zhì)的細(xì)胞間動(dòng)態(tài)及其與胚囊發(fā)育的關(guān)系.植物學(xué)報(bào),1980,22(1):32-36.
12 婁成后.大蒜植株中細(xì)胞內(nèi)含物由衰退葉片向尖端生長部位的循序轉(zhuǎn)移.北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1980,7(2):1-6.
13 婁成后(主編).《植物生理學(xué)》.北京:農(nóng)業(yè)出版社,1980.
14 婁成后.達(dá)爾文用植物試驗(yàn)來驗(yàn)證進(jìn)化論.進(jìn)化論選集.北京:科學(xué)出版社,1983:68-74.
15 婁成后,張偉成.高等植物生長發(fā)育中細(xì)胞間的連絡(luò)與交通.植物生理生化進(jìn)展,1983,(2):1-19.
16 張偉成,嚴(yán)文梅,婁成后.小麥衰退珠心中解體原生質(zhì)向胚囊的遷移及其對(duì)增殖中反足細(xì)胞的哺育.植物學(xué)報(bào),1984,26(1):11-18.
17 蔡可,婁成后.貯藏過程中蒜苔細(xì)胞內(nèi)含物再分配的激素控制.植物生理學(xué)報(bào),1985,11(4):403-408.
18 婁成后.植物個(gè)體發(fā)育中細(xì)胞間的交通.百科知識(shí),1989,(2):35-40.
19 婁成后(主編).我國北方旱區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化.北京:氣象出版社,1989.
20 Zhang W C, Yan W M, Lou C H. Intercellular movement of protoplasm in vivo in developing endosperm of wheat caryopses, Protoplesma, 1990 (153): 193-203.
21 Zhang P, Lou C H. Rhythmic excitation in Rorippa Nasturiumaguaticum. Physiologie Vegetale, 1990 (310): 545-549.
婁成后 - 生平簡介
婁成后1911年12月7日生于天津,祖籍浙江紹興。祖父婁春蕃長期任職于直隸總督幕府,定居北京、天津。其外祖父盧木齋以精通數(shù)學(xué)為清末洋務(wù)派所賞識(shí),曾任保定武備學(xué)堂督學(xué)及奉天(沈陽)提學(xué)使等職,中華民國成立后在天津隱退,興辦煤礦、水泥、電力及地產(chǎn)等實(shí)業(yè),取得成功。他曾創(chuàng)辦木齋中學(xué),并幾度在京津等地建立圖書館,其中以南開大學(xué)的木齋圖書館最為著名。盧木齋博學(xué)多聞,經(jīng)常談古論今。婁成后幼年常親聆教誨,受益頗多。父婁裕燾(字魯青)曾在美國檀香山任中國領(lǐng)事館秘書,后去耶魯大學(xué)進(jìn)修,獲法學(xué)學(xué)士學(xué)位后于辛亥革命前夕歸國,以后長期任中英合辦的開灤礦務(wù)局中方秘書,并在天津興辦實(shí)業(yè),曾創(chuàng)立華北制革廠、天津造胰公司等企業(yè)。母盧云青曾主持私立木齋幼稚園及小學(xué)校務(wù)工作,該校后來發(fā)展成為著名的木齋中學(xué),由其繼母盧定生擔(dān)任校長。
婁成后在中小學(xué)期間就對(duì)自然科學(xué)發(fā)生興趣,1923至1928年在北京育英中學(xué)及天津扶輪中學(xué)讀中學(xué),讀完高中二年級(jí)即考取南開大學(xué),次年轉(zhuǎn)入北平清華大學(xué)生物學(xué)系學(xué)習(xí)。受教于中國早期植物生理學(xué)家李繼侗門下,選擇植物生理學(xué)為他的科學(xué)研究方向。自進(jìn)入南開大學(xué)、清華大學(xué)后,他對(duì)達(dá)爾文的進(jìn)化論和巴甫洛夫的條件反射學(xué)說產(chǎn)生濃厚興趣,認(rèn)真閱讀了達(dá)爾文的《食蟲植物》(Insectivorous Plants)、《植物運(yùn)動(dòng)的本領(lǐng)》(The Power of Movement in Plants)等有關(guān)植物感應(yīng)性和植物運(yùn)動(dòng)的名著,立志研究中國的肉食植物。因?yàn)閺V州有很多種食蟲植物和敏感植物,如豬籠草、毛氈苔、水生的貍藻等,而含羞草(Mimosa pudica)則在廣州遍地皆是。因此婁成后1932年于清華大學(xué)畢業(yè)后又到嶺南大學(xué)生物學(xué)系研究院學(xué)習(xí)并曾任助教,1934年獲碩士學(xué)位,學(xué)位論文就是“中國的肉食植物”。1934年他到美國留學(xué),在明尼蘇達(dá)大學(xué)(University of Minnesota)植物學(xué)系研究含羞草的運(yùn)動(dòng),完成了“含羞草膨壓運(yùn)動(dòng)及動(dòng)作電流的研究”,獲得哲學(xué)博士學(xué)位。1939年婁成后返回祖國,應(yīng)母校聘請(qǐng)到昆明清華大學(xué)農(nóng)業(yè)研究所植物生理學(xué)研究室工作,并在西南聯(lián)合大學(xué)生物學(xué)系兼課,除繼續(xù)進(jìn)行敏感植物感應(yīng)性的研究外,抗日戰(zhàn)爭后期還進(jìn)行了當(dāng)時(shí)新出現(xiàn)的植物生物調(diào)節(jié)劑2,4-D的作用機(jī)理和應(yīng)用的研究?谷諔(zhàn)爭結(jié)束后,他應(yīng)英國文化協(xié)會(huì)的邀請(qǐng)到倫敦大學(xué)大學(xué)學(xué)院生物物理研究組進(jìn)行科學(xué)研究,在著名生理學(xué)家,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者A.V.希爾(Hill)的神經(jīng)肌肉實(shí)驗(yàn)室對(duì)幾種植物的電生理進(jìn)行了大量研究。他運(yùn)用動(dòng)物電生理學(xué)技術(shù),發(fā)現(xiàn)了植物細(xì)胞間原生質(zhì)的連續(xù)性,受到希爾的重視。1948年12月初他攜家屬返回北平,在清華大學(xué)農(nóng)學(xué)院任教。1949年底清華大學(xué)農(nóng)學(xué)院合并到北京農(nóng)業(yè)大學(xué),他先后擔(dān)任農(nóng)業(yè)化學(xué)系教授、植物生理學(xué)教研室主任及學(xué)校研究部副主任,并從事2,4-D作用機(jī)制及其在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用包括化學(xué)除草的研究。1955年恢復(fù)關(guān)于植物感應(yīng)性的研究,并開展了高等植物中原生質(zhì)在細(xì)胞間運(yùn)動(dòng)及有機(jī)物運(yùn)輸?shù)难芯,發(fā)表了“植物原生質(zhì)的連續(xù)性”(植物學(xué)報(bào)1955年4卷3期),該論文后來受到國外許多專家的高度評(píng)價(jià),并被《植物生理學(xué)百科全書》第2卷(1976)詳細(xì)引用。他先后兼任中國科學(xué)院實(shí)驗(yàn)生物研究所、植物生理研究所、北京植物生理研究室,北京植物研究所的研究員,與中國科學(xué)院合作開展了大量植物生理學(xué)的基礎(chǔ)研究,并培養(yǎng)了很多研究生和青年科學(xué)工作者,后來他們都在植物生理學(xué)研究中作出了貢獻(xiàn)。
“文化大革命”期間,他在北京農(nóng)業(yè)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室遭到嚴(yán)重破壞,一時(shí)難以恢復(fù),他和夫人祝宗嶺于1978~1984年先后到中國科學(xué)院昆明植物研究所和上海植物生理研究所開展植物感應(yīng)性和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)难芯,使得他的研究得以恢?fù)并做出了新的成果。1983年獲得了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。直到1984年他在北京農(nóng)業(yè)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室才得以恢復(fù)。雖然他已年逾古稀,但是他致力科學(xué)的精神不減當(dāng)年。他的思路敏銳,對(duì)研究高等植物的物質(zhì)運(yùn)輸與信息傳遞的理論見解日益成熟。這些年來他培養(yǎng)了大批博士后、博士生和碩士生,發(fā)表了重要的論文20余篇,1992年他擔(dān)任國家攀登計(jì)劃之一的“主要農(nóng)作物高產(chǎn)高效抗逆生理基礎(chǔ)研究”的首席科學(xué)家,并承擔(dān)國家自然科學(xué)基金的一項(xiàng)重大項(xiàng)目和一項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目。
婁成后于1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員,并擔(dān)任生物學(xué)部常務(wù)委員,積極參加學(xué)部的各項(xiàng)工作。同年擔(dān)任北京農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長。他還當(dāng)選中國植物生理學(xué)會(huì)副理事長,并曾長期擔(dān)任《植物學(xué)報(bào)》主編,為中國植物學(xué)的發(fā)展作出了積極的努力。1982年以后他被選為第六屆、第七屆全國政治協(xié)商會(huì)議委員。
婁成后 - 科學(xué)成就
植物的感應(yīng)性與信息的電波傳遞
婁成后對(duì)植物感應(yīng)性極其重視,在20世紀(jì)30年代后期即開始這方面的研究。植物的感應(yīng)性不像動(dòng)物肌肉神經(jīng)活動(dòng)那樣明顯,當(dāng)時(shí)除印度的鮑斯(Bose)等人外,研究者較少。他在研究中國的肉食植物之后,開始植物感應(yīng)性的研究,他的博士論文就是含羞草的膨壓運(yùn)動(dòng)與動(dòng)作電流的研究。在昆明和倫敦時(shí)期他對(duì)貍藻、含羞草和輪藻(Nitella)等進(jìn)行了大量電生理學(xué)測量,表明傳遞組織對(duì)微弱和中常電流的通過像是一個(gè)連續(xù)的結(jié)構(gòu)一樣,證明植物細(xì)胞間的原生質(zhì)有連續(xù)性。這時(shí)期的研究結(jié)果于1955年在他的長篇論文“植物原生質(zhì)的連續(xù)性”中發(fā)表。在植物體內(nèi)電波傳遞的早期研究中,鮑斯主張動(dòng)作電波傳遞依靠傳導(dǎo)組織的生理活動(dòng),與神經(jīng)傳遞的機(jī)理一樣。而里卡(Ricca)等人則認(rèn)為電波主要依靠傷素的轉(zhuǎn)移,傷素可以激發(fā)出變異電波,這兩派各持己見,互不相讓。婁成后對(duì)此進(jìn)行了深入研究。他的實(shí)驗(yàn)證明,動(dòng)作電波與變異電波的速度比較接近,傳遞的機(jī)理也基本相同。變異電波進(jìn)行稍遲緩,有時(shí)動(dòng)作電波與變異電波可以連接在一起,以復(fù)合波形式向前傳遞。若傳遞途徑中有一段被麻醉或死亡而出現(xiàn)生理障礙時(shí),動(dòng)作電波即不能傳遞過去,如果有傷素參與就能在中段轉(zhuǎn)移,動(dòng)作電波和變異電波仍然可以繼續(xù)前進(jìn)。然后在組織中細(xì)胞間短距離傳遞的通道既可以是細(xì)胞間連絲也可以是質(zhì)外體。由此可見,動(dòng)作電波與變異電波的傳遞方式有密切的聯(lián)系,都可以靠電流與激素傳遞共同推進(jìn)。婁成后多年的研究證明植物器官間信息的傳遞是通過貫穿周身的維管束系統(tǒng)進(jìn)行的,他們用水田芥作材料,燒傷葉片可以激發(fā)動(dòng)作電波和變異電波的傳遞。這些電波先出現(xiàn)在距離葉片較遠(yuǎn)的第6個(gè)葉片上,這是因?yàn)樗锝娴娜~序?yàn)?、3、4、5,其第1葉片與第6葉片的維管束直接相連的緣故。鮑斯開始對(duì)植物感應(yīng)性的研究主要是證明敏感植物如含羞草的信息傳遞依靠動(dòng)作電波作出反應(yīng)。婁成后長期的研究則進(jìn)一步證明刺激通過動(dòng)作電波的傳遞在植物界是廣泛而普遍存在的。許多非敏感植物對(duì)刺激也有動(dòng)作電波和變異電波的傳遞,并且廣泛分布在各大類的植物和植物的所有部位中,如銀杏、旱金蓮、酢漿草、菜豆、洋槐、絲瓜等。而且植物組織對(duì)刺激的敏感度還隨發(fā)育時(shí)期、晝夜周期、逆境鍛煉而改變。這種情況有些類似動(dòng)物的平滑肌,它們對(duì)刺激的敏感度也隨其生理狀態(tài)和所處條件而改變。
植物體內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸
高等植物體內(nèi)的有機(jī)物運(yùn)輸是植物生理學(xué)中的重要課題之一。1930年德國學(xué)者明西(Munch)提出壓力流假說(Pressure flow hypothesis)或稱集體流動(dòng)假說(Mass flow hypothesis)解釋植物體內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理。他認(rèn)為進(jìn)行光合作用的葉片細(xì)胞組成一個(gè)滲透汁,由光合作用產(chǎn)生高濃度同化物(主要是糖類)作為源頭,而根、芽和果實(shí)利用同化物進(jìn)行生長,作為庫,在它們中間由維管束的篩管將源與庫連接起來,葉片的滲透壓高,而正生長的根、芽滲透壓低,于是靠壓力流就迫使有機(jī)物源源流到根尖或莖尖,進(jìn)行生長。這個(gè)學(xué)說容易理解,從而長期以來得到植物生理學(xué)界的接受,成為教科書的內(nèi)容。有些學(xué)者對(duì)明西的假說持不同意見,提出其他的假說(如原生質(zhì)流動(dòng)學(xué)說),但是始終沒有得到理想的解決。婁成后于1955年起致力于有機(jī)物運(yùn)輸?shù)难芯,?jīng)過多年的思考與實(shí)驗(yàn),他認(rèn)為有機(jī)物運(yùn)輸并非如此簡單。植物在生長發(fā)育過程中反復(fù)利用它的同化物,以新老接替的方式維持根莖尖端分生組織的生長,衰老細(xì)胞將其內(nèi)含物輸出,最終運(yùn)到尖端細(xì)胞,明西的壓力流學(xué)說對(duì)這種事實(shí)卻難以解釋。他用實(shí)驗(yàn)證明,將大蒜的蒜苔摘下儲(chǔ)藏在常溫及黑暗條件下,其頂端生出小的珠蒜,而蒜苔基部逐漸衰退,蒜苔中的內(nèi)含物包括N,P,K等和水分幾乎全部都供給珠蒜用于生長,有些果實(shí)和鱗莖也是如此。這些物質(zhì)如何從液流中被頂端組織大量地有選擇地收集起來,顯然是壓力流學(xué)說所無法解釋的。在植物一生中通常下部葉片衰老后即將其所積累的內(nèi)含物運(yùn)輸給新生部位,這時(shí)幼嫩的胚胎組織還沒有分化出維管束,供應(yīng)它生長所需要的營養(yǎng)物完全要靠其周圍細(xì)胞通過細(xì)胞間的轉(zhuǎn)移來供應(yīng)。婁成后等從小麥胚胎發(fā)育的系統(tǒng)觀察中看到,維管束末梢到達(dá)合點(diǎn)時(shí)即行終結(jié)。卵在受精前后一段時(shí)間的營養(yǎng)完全要靠細(xì)胞間營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移來得到。婁成后先后用電影及顯微錄相觀察到細(xì)胞質(zhì)漿液在胞間流動(dòng),胞漿中的胞核、細(xì)胞器等以跳躍方式穿過胞間連絲和初生壁的縫隙進(jìn)行胞間轉(zhuǎn)移。這種胞間運(yùn)動(dòng)需要運(yùn)動(dòng)蛋白和ATP提供動(dòng)力。
植物細(xì)胞間的交通與細(xì)胞內(nèi)含物的再分配再利用
婁成后從植物的信息傳遞與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)难芯窟M(jìn)而探討高等植物體內(nèi)細(xì)胞間的交通,這是植物生理學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域。他認(rèn)為高等植物具有多層次(系統(tǒng)、器官、組織、細(xì)胞)的結(jié)構(gòu),來執(zhí)行復(fù)雜的生物功能。因此體內(nèi)必須有細(xì)胞間和部位間的交通才能辦到。通常認(rèn)為植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)不同于動(dòng)物,只能容許小分子通行,不容許大分子通過。根據(jù)他的實(shí)驗(yàn)室多年來的研究,證明生物大分子如多肽、蛋白質(zhì)、核酸以及病毒顆粒都可以進(jìn)行細(xì)胞間的交通。婁成后通過實(shí)驗(yàn)證明植物體內(nèi)細(xì)胞與細(xì)胞間的原生質(zhì)并非被細(xì)胞壁截然分隔開,而在兩個(gè)細(xì)胞壁之間有胞間連絲穿過,將原生質(zhì)連在一起形成共質(zhì)體。他提出植物細(xì)胞的胞間連絲有三種狀態(tài):一是可控態(tài)(Controlled state),這種胞間連絲的孔徑可靠張縮加以控制,并控制大分子的胞間轉(zhuǎn)移;二是封閉態(tài)(closed state),這時(shí)胞間連絲被堵塞直到消失,保持細(xì)胞的相對(duì)獨(dú)立,減少外界的侵犯;三是開放態(tài)(open state),這時(shí)胞間連絲可擴(kuò)大到容許大分子通過的程度。他們將這種原生質(zhì)胞間運(yùn)動(dòng)用顯微錄相和電鏡技術(shù)記錄下來,例如小麥胚珠在其發(fā)育過程中由珠心中吸取維管束末梢輸送的汁液,珠心的中層組織出現(xiàn)原生質(zhì)的胞間運(yùn)動(dòng),向正在解體的下層轉(zhuǎn)移,并聚集在胚囊外圍的空腔中,供胚囊吸收。在衰退組織(如蔥蒜)中胞間通道可以開放到容許原生質(zhì)自由出入。他們(1983)用電鏡觀察證明病毒(大麥條紋花葉病毒BSMV)顆粒侵入大麥細(xì)胞,BSMV蛋白可以在篩管的胞間連絲中出現(xiàn)。先在細(xì)胞中繁殖,然后通過胞間連絲進(jìn)入其他細(xì)胞,以至韌皮部中,這樣才能導(dǎo)致病毒的系統(tǒng)感染。國外也發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒(TMV)可以產(chǎn)生一種特異蛋白,誘導(dǎo)煙草細(xì)胞的胞間連絲轉(zhuǎn)入開放態(tài),這是病毒顆?梢栽诩(xì)胞間轉(zhuǎn)移的一個(gè)旁證。細(xì)胞間原生質(zhì)運(yùn)動(dòng)多出現(xiàn)于活躍發(fā)育的胚胎組織以及行將枯槁的衰退組織中。綠色植物除去自養(yǎng)的特性之外,還能充分利用它積累的同化物在不斷的新老更替中進(jìn)行再分配與再利用。婁成后強(qiáng)調(diào)新生部位的建立往往是以衰退器官的犧牲為代價(jià)的。一年生植物的營養(yǎng)體最終枯竭時(shí),殘軀中的營養(yǎng)物幾乎一無所有,其內(nèi)含物全部撤離,轉(zhuǎn)移到新形成的籽;騼(chǔ)藏器官中。這種大分子的轉(zhuǎn)移主要依靠原生質(zhì)自身的胞間運(yùn)動(dòng),這在植物生理學(xué)中是與傳統(tǒng)觀念完全不同的新觀點(diǎn)。
植物根冠間信息傳遞的研究
植物器官間的物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳遞是協(xié)調(diào)有機(jī)體的分工合作,適應(yīng)環(huán)境變化和維持植物整體性的重要方面,也是植物賴以生存的一種基本行為。植物根冠間光合產(chǎn)物、水分和礦質(zhì)的交流及其重要性已是確認(rèn)的事實(shí),對(duì)根冠間植物激素及某些生理活性物質(zhì)的產(chǎn)生和交流也有較多的了解,但是植物作為一種生物體,它的更引人注目的特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng),以及這些反應(yīng)在不同部位間的傳導(dǎo)和相應(yīng)的生理調(diào)節(jié)。這些都可能涉及到一系列生長發(fā)育的行為,例如,根系對(duì)環(huán)境滲透勢變化的滲透調(diào)節(jié)及其對(duì)地上部的影響;根部缺氧造成的跨膜電位的變化及傳遞、根部對(duì)可利用水缺乏的“感知”和傳導(dǎo),以及氣孔的快速反應(yīng)等。
深入了解植物各部分間,以及它們和環(huán)境間的相互作用的關(guān)系對(duì)解決作物生產(chǎn)上的問題非常重要,例如,過去田間使用的除害劑(病、蟲、草害)都是撒布在植物體局部表面上,只是當(dāng)有害生物直接接觸到藥劑時(shí)才受到藥害,而新型除害劑可以被植物部分吸收進(jìn)去,通過維管束的法液運(yùn)輸而傳遍周身。這樣,田間雜草只要一部分直接接觸到土中撒布的除草劑植株就會(huì)徹底殘廢;病菌、害蟲只要侵入植物的無論那一部分都會(huì)中毒致死;于是藥劑的除害效率可以增加很多倍。又如,“根冠”關(guān)系對(duì)作物生產(chǎn)的影響非常之大。田間作業(yè)多半是在根系所在的土壤改良上下工夫,而根系如何參與整體的活動(dòng)卻知道得很少。若把根系從整株植物中切除或是使其突然受到逆境脅迫(而不是長期水分的虧缺)時(shí),葉片的氣孔就會(huì)很快關(guān)閉,它的光合作用與蒸騰作用也隨之下降。
20世紀(jì)50年代以來,婁成后及其學(xué)生開始根冠間的物質(zhì)運(yùn)輸與信息傳遞的研究,在根冠間氣體交換、傷流液中生理活性物質(zhì)、根系對(duì)氣孔行為的影響等方面都做了大量工作。特別是近幾年,在根系對(duì)環(huán)境刺激的快速反應(yīng);根系對(duì)蒸騰、光合的調(diào)節(jié);根對(duì)地上部的電波傳遞;根溫對(duì)地上部生長發(fā)育的影響等方面都取得了較大的進(jìn)展,證明植物根系是一個(gè)非常敏感的器官,可能具有“測量”土壤環(huán)境條件變化并迅速把這些變化轉(zhuǎn)換成各種信息傳遞到地上部的能力,從而影響到植物體的生長發(fā)育。
國際上對(duì)根冠間交通及其與生長發(fā)育的關(guān)系的研究得到了廣泛的重視。但他們往往把注意力放在單個(gè)激素的作用上,而忽略依靠刺激誘發(fā)的電波作用。婁成后重點(diǎn)研究了根系對(duì)環(huán)境刺激發(fā)生快速反應(yīng)的條件、傳導(dǎo)的機(jī)制以及對(duì)冠部光合、蒸騰、生長等行為的快速影響。進(jìn)而提出了逆境脅迫下包括電信號(hào),水信號(hào)和化學(xué)信號(hào)在內(nèi)的植物根冠間信息傳遞的模型,受到國內(nèi)外專家的重視。這一研究結(jié)果,在理論上有助于深入了解根對(duì)地上部信息傳遞的機(jī)理,根冠間交通與作物生長發(fā)育的關(guān)系和植物的適應(yīng)性,同時(shí)也為提高作物抗性,實(shí)現(xiàn)環(huán)境控制和化學(xué)控制的最優(yōu)化提供理論依據(jù)。
生物調(diào)節(jié)物質(zhì)作用機(jī)制與農(nóng)業(yè)應(yīng)用的研究
自植物生長調(diào)節(jié)劑2,4-D問世后,婁成后于1944年左右即開始研究2,4-D的生理作用,先后在Science及《中國科學(xué)》等刊物上發(fā)表很多論文,開創(chuàng)了中國化學(xué)調(diào)控及化學(xué)除草的新領(lǐng)域。
植物生理學(xué)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用廣泛,目前農(nóng)作物生長發(fā)育的化學(xué)控制已取得很大成就。婁成后及其助手在國內(nèi)最早把生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用于單性結(jié)實(shí)、稻田除草免中耕、防止器官脫落、果蔬儲(chǔ)藏保鮮上并獲得成功。生長調(diào)節(jié)劑對(duì)作物生長發(fā)育的影響,顯然是化學(xué)處理影響了器官間同化物的分配,同樣地他們對(duì)儲(chǔ)藏的延存器官,如蒜苔或黃瓜等,采用赤霉素局部處理其供給營養(yǎng)的部分,從而抑制了珠蒜或種子的發(fā)育,獲得果蔬儲(chǔ)藏保鮮上的應(yīng)用,在全國,特別是在北方得到大量推廣應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
婁成后不僅在促進(jìn)作物結(jié)實(shí)、防止脫落和貯藏保鮮上的研究在國內(nèi)作出先例,并為推廣的化學(xué)除草,表層覆蓋免耕技術(shù)打下基礎(chǔ)。1952年婁成后向國務(wù)院提出推廣化學(xué)除草技術(shù)的建議,并帶人到故宮表演,把殿堂頂上的雜草消除殆盡。爾后幾年在他的指導(dǎo)下,北京農(nóng)業(yè)大學(xué)有機(jī)化學(xué)組首先在國內(nèi)合成了植物生長調(diào)節(jié)劑2,4-D和除草劑“敵稗”。接著他作為全國化學(xué)除草領(lǐng)導(dǎo)小組組長,參加了在華北平原進(jìn)行的飛機(jī)撒播除草劑的大規(guī)模試驗(yàn)。20世紀(jì)60年代以來,婁成后一直大力提倡表層覆蓋免耕技術(shù),致力于生長調(diào)節(jié)物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的研究。
積極推廣覆蓋免耕及育苗移栽技術(shù),促進(jìn)中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化
免耕法是近30年來在一些科學(xué)先進(jìn)國家隨著現(xiàn)代化的大農(nóng)業(yè)的發(fā)展而興起的。“免耕”也稱“少耕”,它與中國傳統(tǒng)的精耕細(xì)作、深翻改土的耕作方法無論在理論上還是在實(shí)踐上,都是大相徑庭的。婁成后認(rèn)為免耕法是被實(shí)踐證實(shí)了的科學(xué),他搜集和研究了中國水土狀況的大量資料,提出了在中國推行“覆蓋免耕”法是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一條新路。他在《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的免耕法》一書中指出:免耕法不是不要耕作,尤其不是不要改良土質(zhì)與農(nóng)田基本建設(shè)的耕作,它是要免除不必要的、甚至是有害的繁重耕作。婁成后反復(fù)強(qiáng)調(diào)耕作是改變作物根系的營養(yǎng)、生長、發(fā)育所需的土壤條件最為直接與有效的方法,因而長期以來在大田管理中占有重要的地位。但是近幾十年來,發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行開墾和過度耕作帶來嚴(yán)重水土流失的危害。同時(shí),在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中,機(jī)械化大農(nóng)業(yè)的興起與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的缺乏,迫使大田管理向節(jié)約人力、物力、時(shí)間的方向發(fā)展,這才開始對(duì)傳統(tǒng)的耕作方法和觀念發(fā)出疑問,究竟哪些耕作是必要的,有益的,哪些耕作是不必要的,可以代替的,或有害的。
婁成后指出,中國土地70%是丘陵地。全國普遍有季節(jié)性干旱,所以解決水土流失的問題,除植樹造林,保護(hù)草原,防止濫開墾外,在大田生產(chǎn)方面,也需要盡量保持表層土壤結(jié)構(gòu),避免多耕破壞土面覆蓋。并提出覆蓋免耕的五大優(yōu)點(diǎn):一是“山清才能水秀”。說明天然植被是肥沃土壤的締造者與保護(hù)者。二是保護(hù)表層結(jié)構(gòu),進(jìn)行人工覆蓋,減少土面蒸發(fā),增加降水的截留量。三是枝葉還田,殘茬留地,可以補(bǔ)償土壤有機(jī)質(zhì)的消耗,盡量維持土壤原有層次與結(jié)構(gòu)。四是可以穩(wěn)定土壤中水、肥、氣、熱四因素。五是利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù),可以免除不必要的耕作工序。婁成后得出的結(jié)論是:現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的免耕法,實(shí)際上是應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)管理和技術(shù)措施來代替和免除傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中人力、水源、能源和時(shí)間的多余消耗,從而達(dá)到生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的提高。經(jīng)過婁成后的大力宣傳,引起了有關(guān)人員的極大重視,并且已經(jīng)在中國很多地區(qū)推廣或部分推廣,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的“免耕”法取得了很好的效果。
婁成后在田間用化學(xué)除草對(duì)土壤處理獲得免中耕的成效后,繼續(xù)提倡植被、殘?jiān)⒌啬さ谋韺痈采w等免耕的新技術(shù),他主編的《我國北方旱區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化》一書,為中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供了節(jié)水、護(hù)土、省工、增收的新途徑。
育苗移栽可以克服當(dāng)?shù)貧夂颍崃、雨量的不足,生長期短)給單作或復(fù)種的薦口成長與產(chǎn)量帶來的障礙,取代苗期約一個(gè)月的時(shí)間,因而能夠更好地爭取到天時(shí)與地利,是今后中國進(jìn)一步提高大田作物(特別是中國北方廣大農(nóng)區(qū)旱地作物)單位面積產(chǎn)量的一個(gè)有效措施。但至今沒有適用于大田作物的簡便易行,農(nóng)民愿意接受的方法。婁成后根據(jù)長期對(duì)植物根系生理的研究,發(fā)明了大田作物“營養(yǎng)帶育苗移栽”的技術(shù)。這一技術(shù)不僅育苗時(shí)間短,秧苗無需鍛煉就可培育壯秧,而且易于成活,根系發(fā)達(dá),幼苗生長健壯;不僅能夠在水稻上應(yīng)用,更適用于小麥、玉米、棉花等旱地作物,為今后大田作物提高單產(chǎn)增加復(fù)種指數(shù)開辟廣闊的前途。
婁成后熱愛祖國、熱愛科學(xué)和培育人才的精神受到人們深深的敬仰。在青年時(shí)期當(dāng)時(shí)國難當(dāng)頭,日本侵略加劇,東北淪陷,華北存亡危在旦夕,婁成后愛國愛民,曾走上街頭,宣傳抵制日貨。在美國留學(xué)期間,正值1937年七七事變爆發(fā),全國人人奮起抗戰(zhàn),婁成后積極參加組織全美留學(xué)生會(huì),任學(xué)術(shù)組長,在美國各處宣傳抗日,奔走募捐,支援抗戰(zhàn)。1939年他獲得博士學(xué)位后立即乘船回國,奔赴大后方的云南參加教學(xué)、科研工作,以期為戰(zhàn)后重建祖國服務(wù)。1948 年11月底他不顧當(dāng)時(shí)解放戰(zhàn)爭期間交通的困難,從倫敦返回北平清華大學(xué),十余天后在清華園就迎來了北平的解放。解放后他看到祖國日漸強(qiáng)盛,增強(qiáng)了自豪感和信心,熱情投身于教育和科研事業(yè)。對(duì)于科學(xué)事業(yè)他全神貫注,在理論和應(yīng)用研究上都取得了顯著的成就。在50多年的教育生涯中婁成后先后培養(yǎng)了一代又一代的生物科學(xué)家,特別是植物生理學(xué)人才。今后他必將在中國的科學(xué)、教育事業(yè)上作出更多的貢獻(xiàn)。
婁成后 - 參考資料
[1] 中國紹興 http://www.sx.gov.cn/portal/invest/article_list.jsp?catalog_id=20050411000501
[2] 超星數(shù)字圖書館 http://www.ssreader.com/ys/zsyshtml/ys00001n.html