陳世驤:中國科學院學部委員(院士)、昆蟲學家
來源:????時間:2009-11-18
陳世驤(1905年11月5日—1988年1月25日),出生于浙江嘉興。昆蟲學家。1955年被選聘為中國科學院學部委員(院士)。 1952年加入九三學社。
陳世驤于1905年11月5日生于浙江省嘉興縣一書香之家。嘉興是魚米之鄉,也是水稻害蟲——稻螟經常大發生造成嚴重危害的地區。陳世驤從小就看到蟲災對農業生產、對農民生活影響的慘狀。他的父親陳堅從上海復旦大學肄業返鄉辦學,發起成立了我國第一個民間治蟲組織——治螟委員會,指導農民科學治蟲,經常研究、議論防治螟蟲危害的方法。這在陳世驤幼小的心靈里留下了深刻印象。1924年,他高中畢業,報考復旦大學生物系,以優異成績被錄取。1928年,復旦大學生物系畢業后,赴法留學。1934年,以題為“中國和越南北部葉甲亞科的系統研究”通過博士論文答辯,獲得法國巴黎大學博士學位。從此,開始了一生從事昆蟲學的研究工作。
1934年8月,陳世驤回國,先后受聘于中央研究院動植物研究所、動物研究所任研究員。中華人民共和國成立后,歷任中國科學院實驗生物研究所昆蟲研究室研究員、主任,中國科學院昆蟲研究所研究員、所長。1962年中國科學院動物研究所和昆蟲研究所合并,定名為中國科學院動物研究所,陳世驤任研究員、所長,1982年至1988年病逝前一直擔任該研究所名譽所長。陳世驤畢生從事昆蟲分類研究,而以鞘翅目葉甲總科為主要對象,包括葉甲、跳甲、螢葉甲、肖葉甲、隱頭葉甲、鐵甲、龜甲等類群,此外在雙翅目方面,如實蠅、眼蠅、甲蠅、牛虻等,也做了不少工作。他的研究還涉及昆蟲行為、昆蟲進化、古昆蟲、生物的界級分類、物種問題、分類原理、進化論等等。他一生共發表了中國、日本和東南亞地區昆蟲新種700多種,60多個新屬。其中有些是大田作物和森林、果樹的重要害蟲。他的系統分類研究和《進化論與分類學》一書,均獲得1978年科學大會獎和1978年中國科學院重大科技成果獎。1985年,他主編的《中國動物志:昆蟲綱鞘翅目鐵甲科》,包括4亞科、417個種的記述,獲國家自然科學獎二等獎。他的“葉甲總科的演化與分類”一文,1984年在漢堡舉行的第17屆國際昆蟲學會議中的第1次國際葉甲討論會上宣讀,獲得與會學者贊賞。
陳世驤對昆蟲的進化進行了系統的研究。昆蟲在進化上有三個大基本問題:昆蟲綱的起源、昆蟲翅的起源和全變態昆蟲的起源。陣世驤于1955年發表了“昆蟲綱的歷史發展”一文,首次對這三個問題作了辯證的、富有創見的論述。他認為,這三個問題代表昆蟲進化的三個主要階段,歷史的階段發展是前后繼承的,彼此互相關聯的。
昆蟲綱的起源,關鍵在于軀體獲得了一個作為行動中心的胸部。昆蟲獲得了行動中區之后,整個機體便分化為頭、胸、腹三部。而胸部作為行動中區的繼續發展,結果產生了翅。翅的產生給昆蟲成蟲、幼蟲間的生活條件要求帶來了矛盾,由于翅器官要到成蟲期才長成,因而在成幼蟲之間,體質既不相同,行動工具與活動能力的差異很大,生活條件發生很大變化,引起成、幼蟲發育的分化,形成全變態發育。
昆蟲分類系統是昆蟲系統進化的歷史縮影,所以分類系統的根本問題要正確地反映生物進化的真實過程。形態分類是采用特征對比分析方法。陳世驤指出,分析分類特征,首先應把特征分為兩類:新征和祖征。每一物種都有自己的種
征,種征是物種的新征,是隨著新種的形成而產生的特征。每一物種又都具有它所隸屬的一系列的上級單元特征,這些上級特征都是物種所保持的祖征。新征與祖征是相對的,種的特征對物種本身來講是特有的新征,對種下單元以至種內個體來講,則是共有的祖征,各級單元都是如此。所以上級單元的特征是下級單元的祖征,本級單元的特征是本系獲得的新征。陳世驤根據幾十年分類學的研究,以辯證唯物主義為指導,在分類學與進化論的理論研究上對物種提出了“又變又不變的物種概念”。陳世驤作了如下結論:物種是變的,又是不變的,變是物種發展的根據,不變是物種存在的根據,變是絕對的,是主要的矛盾方面,物種在又變又不變的矛盾中演變。這一“又變又不變的物種概念”,是陳世驤的進化論與分類學的理論核心和立論根據。“不變”是物種保存的上級分類單元的特征及種本身的穩定性;“變”是新物種形成的內在動力,只有“變”,才有新物種的形成。祖征是保存下來不變的特征,是進化歷史上早出現的特征;新征是形成新物種過程中出現的特征,即是進化歷史上較晚出現的特征。以分類單元的級而論,各級單元的特征有一定的出現時序,單元的級別愈高,其特征的出現時間愈早,界級特征早于門級,門級早于綱級,綱級早于目級,目級早于科級,等等,這叫做特征時序。上下單元之間的特征時序反映了祖征的階段發展,祖征是進化的歷史記錄,體現了連續淵源,是追溯系統關系的根據。對立單元之間的特征對比顯示了新征的獨特性質,新征是本系的起源標志,體現間斷發展,是建立單源系群的根據。
陳世驤把生命史上的重大創新和突破,總結為“生物進化史上的十件大事”,表現為十次巨大的突破,即:一、從無機到有機——生命的起源;二、從非細胞到細胞——細胞的起源;三、從異養到自養——藻菌生態系統的形成;四、從嫌氧到喜氧——能量代謝的提高;五、從原核到真核——細胞機構的復雜化;六、從無性到有性——變異機制的發展;七、從兩極到三極——植物、菌類(真菌和細菌)、動物生態系統的形成;八、從單細胞到多細胞——生物機體的復雜化;九、從水到陸——生物占領陸地;十、從猿到人——勞動創造社會文化。
(注:原文“十”標題為“勞動創造人類”,現據陳世驤生前意見作此修改)。陳世驤根據昆蟲分類研究的大量事實和進化論的理論研究,對生物界的一些生命現象提出了自己的見解。關于大量生殖與生存斗爭,陳世驤指出,大量生殖又是生存斗爭的結果,也是一種適應現象,是生存斗爭與自然選擇的結果。關于進化路線與自然選擇,陳世驤進一步闡述,綠色植物是自養生物,是自然界的生產者,它們進行光合作用,把無機物質合成有機養料,供養自己,又供養異養生物。植物生命活動的根本問題是“光合”,核心要求是“抓光”。菌類,包括細菌和真菌,是異養生物,是自然界的分解者,它們從植物(或動物)得到食料,又把有機食料分解為無機物質,反過來為植物供應生產原料。菌類取食的特點是“吸收”,它們生命活動的核心問題是“抓面(吸收面)”。動物也是異養生物,它們是自然界的消費者。動物的取食方式是“攝食”,它們生命活動的核心問題是“抓食”(其反面是避抓)。所以植物進化是適應于“抓光”的斗爭,菌類進化是適應于“抓面”的斗爭,動物進化是“抓食”的斗爭。三種斗爭都是取食的斗爭,取食斗爭又決定于取食方式,正是三種取食方式(或營養方式),決定了生物進化的三條基本路線。根據以上事實,陳世驤總結了三個結論:一、取食斗爭與生存斗爭生存斗爭的含義十分廣泛,包括生物之間和生物與外界物理條件之間的復雜關系。三條進化路線的事實說明,取食斗爭是生存斗爭的主要矛盾,“進化是植、菌、動三條取食路線的生存斗爭。
二、路線因素與具體因素自然選擇作用于兩種因素:路線因素和具體因素。以動物為例,基于它們的抓食路線,在自然選擇的作用下逐漸導致“感覺—神經—運動”等復雜器官系統的發展,表現為進化的路線方向。但每一物種,根據其一定的機體水平和生態地位,又各自適應于一定的生活條件,表現為進化的具體方向。所以“自然選擇作用于兩種因素”。
三、內因與外因變異與遺傳作為生命的特征是進化的內因,自然選擇作為外界條件對變異的考驗是外因。這是一般的理解。三條取食路線是以前所未曾注意的內因,因為決定路線的營養方式是生物本身的特征,不是外界條件。總的來講,三條路線本身亦是自然選擇的產物。
陳世驤于1952年加入九三學社。1955年被選聘為中國科學院學部委員。除了大量的科研工作和研究所所長工作之外,還兼任了《中國動物志》編委會主任、《中國大百科全書·生物學》編委會副主任、《中國科學》編委、《昆蟲學報》、《動物分類學報》的主編等。還曾任中國昆蟲學會理事長、中國農學會副理事長,中國科學技術協會常委、榮譽委員,他還是第二、三屆全國政協委員,第三、四、五、六屆全國人大代表。