朱樹屏的科學貢獻
在生物學科普和原生動物研究等方面取得多項成果
1930—1934年,中央大學學習的朱樹屏在中國最早的科普雜志《科學畫報》上發表了《蜜蜂奇異的社會組織》《動物的幼年》《海岸的奇跡》《英吉利的野生哺乳類》《古代延存至今的生物》《大髦蜥蜴》等科普文章,以此稿酬支撐學業。
1934年—1938年,中央研究院動植物研究期間,他對浮游生物、原生動物、海洋動物等領域的研究取得了令人矚目的成果,完成了他的第一部專著《原生動物實驗法》,并發表了一批極有價值的研究論文。
在浮游植物形態學及分類學研究上的創見
朱樹屏的主要成就是以創新的方法研究了浮游植物的微細結構,根據其在進化上的意義,明確了一些浮游植物的分類地位,提出了新分類系統,修正了前人的工作。其中以對裸藻(Euglena)的研究最為深入,首次闡明有的裸藻有星狀色素體,并指出具多個顆粒狀色素體且無蛋白核者是裸藻中進化最高級者;更正了前人對藻體微細結構觀察的錯誤,從而依進化順序整理了裸藻的分類系統,將41種裸藻重新訂正為16種。他的這一出色成就,受到國際同行專家(如:M.Gojdics,1953)的重視與贊揚。
角毛藻屬(Chaetoceros)共包括200種,前人將其分為16個組,但各組的特征常出現交叉混淆。朱樹屏與其合作者發現它們之間的色素體呈現明顯的系統進化特征,于是按形態構造的進化程度建立3個亞屬,亞屬下按進化順序再分組。他共建立了3個角毛藻亞屬、發現了屬于鱗孔藻(Lepocinclis)和裸藻屬的20個新種、新變種和新聯合,澄清了許多單細胞藻分類學上的混淆問題。
世界浮游植物實驗生態學領域的先驅
19世紀至20世紀30年代末,人們進行了很多努力試圖說明浮游植物生長、繁殖、季節變化、分布同環境要素之間的關系。但各要素之間內在關系復雜、多變。因此,通過海上調查分析和用天然水進行的許多浮游植物培養試驗,均未取得任何肯定的結果。40年代初,朱樹屏經過鉆研,用純化學試劑配制了同天然水成分近似的培養液,即通稱的朱氏培養液(朱氏人工淡水)。“朱氏10號”培養液是世界上仍廣泛使用的標準經典配方,幾十年來,世界各國有關藻類培養方法、手冊,藻類生態、生理、生化學專著及研究論文中,經常予以引用。至80年代,C.拉基奧(Largeau,1980)、許常虹等(1988)均使用了朱氏13號培養液為基液,成功地促進了成油微藻布朗叢粒藻(Botryococcus braunii)的生長繁殖,為人類尋求可提供新能源的藻類研究做出重要貢獻。
1942—1946年朱樹屏突破了配制人工海水的難題。他以其淵博的數理化學知識和海洋考察實際經驗為基礎,研制成功了“朱氏人工海水”。“朱氏人工海水”為國際首創,是人工海水研究史上的里程碑,是50年代前人工海水培養液的唯一代表。在世界海洋學和藻類學領域,他是唯一一位以其姓氏命名成果的中國科學家。
他研究了培養液礦質成分對浮游植物生長的影響,闡明了不同類型水體中,不同浮游植物的分布規律,解決了多項有關營養與代謝等生理學及其他生物學、水化學方面的關鍵科學問題。
1942—1949年,他在國內外發表有關浮游植物生態研究論文多篇,論文中首次闡明的重要論點后來經過許多學者的試驗、驗證,得到公認,如:朱樹屏1943年發表的關于浮游植物的氮代謝論述,其后E. G.福格(Fogg,1956)、哈里斯(Harris,1954)、R.R.L.拉德(Guilland,1963)、松江(1957)等進行了多種藻類的實驗,取得了與之大體相同的結果;又如朱樹屏關于“無機磷焦磷酸鹽(P2O7)不如正磷酸鹽 (P04)能夠被菱形藻有效利用”、“有機磷甘油磷酸鹽和植酸鈣鎂可被浮游植物直接利用”等論述,H.W.哈維(Harvey,1953)、I.J.平特納和L.普羅瓦索利(Pintner and Provasoli,1963)、J.海沃德(Hayward,1968)也均敘述了類似結果。其他許多關于培養液礦質成分定性、定量效能的論述,幾十年來在世界藻類生態、生理研究中,一直被廣泛引用,甚至作為依據。羅伯特W.克勞斯(Robert W.Krauss,1953)引用了朱樹屏對7種藻類、14種鹽類的適宜濃度范圍表,他認為這是“許多淡水藻類可接受的營養濃度范圍”。蘇聯K.A.古謝娃(гусева,1956)提出藻類對某些元素的需要量的依據,其中氮、磷、硅均列舉了朱樹屏1942年的論文。
開創中國的微藻研究事業
微藻是自然水域初級生產力的主要承擔者,僅全世界海洋總產量,即達31×109噸/年,折合有機碳量,相當于陸地生產力的2倍。微藻還是水生動物的基礎餌料,有的水生動物終年以微藻為餌,有的則在某些發育階段攝食微藻,而魚類由于食性不同則需要經過食物鏈不同級次利用微藻制造的有機物。但在目前的技術條件下,人們還不能直接利用自然水域中的微藻資源,所以在水產動物增養殖業中,所需基礎餌料微藻全賴人工增養。微藻培養是一門較為年輕的學科,19世紀末期,開始微藻培養研究,當時的目的在于研究其生理,生態及獲取實驗用動物的餌料。它的大量培養技術是在第二次世界大戰后,才逐步發展起來的。
除世界經典的“朱氏培養液”、“朱氏人工海水”至今仍在國際上應用外,他所創造的一系列浮游植物純培養技術至今也仍在國際上廣泛應用。如無菌培養技術、泥土溶液、小麥或大麥碎粒雙相培養法、定量計數方法等,都有獨到之處,成為微藻培養研究者必需掌握的經典技術之一。他所取得的突出研究成果,均發表在英國“生態學報”(J.Ecol.)和“英國海洋生物學協會學報”(J.Mar.Biol.Assoc.U.K.)等國際著名學術刊物上。1949年又對他近10年的微藻培養研究成果進行了系統的全面總結,發表了題為“環境因子對浮游植物生長影響的實驗研究”著名論文(Experimental studies on the environmental factors influencing the growth of phytoplankton),是進行微藻培養研究的經典參考文獻之一。這一系列成果為微藻培養研究領域開辟了廣闊的道路,奠定了堅實的基礎。
1961—1965年,由朱樹屏直接主持,先后開展了“可供大量培養的海產單細胞藻類的調查與培養試驗”和“經濟魚蝦類基礎餌料生物的生長、繁殖所需要的環境條件研究”兩個課題的試驗研究,領導大家將微藻培養研究的重點轉向為水產增殖養殖服務在實驗研究中,從青島近岸海水中分離出20多個單種,有世界公認可供大量培養種、餌料種和常見種,進行了多年保種培養。代表種類有金藻、海鏈藻、中肋骨條藻、舟形藻、幾種角刺藻、幾種圓篩藻、盒形藻、雙尾藻、杜氏藻、衣藻、隱藻、小球藻等。其中,還發現一些耐高溫種。部分藻種成功應用于水產養殖實驗,如中肋骨條藻擴大培養提供給對蝦組作為藻種試用。
朱樹屏組織主要科研力量就光照、溫度、pH、CO2、營養鹽、多種微量元素,植物生長刺激素、海水中的常量元素等對藻類生長繁殖進行了系統研究,先后以7種藻種用人工海水進行培養實驗。1964、1966年,分別在《水產學報》及《太平洋西部漁業研究委員會論文集》上發表題為:《微量礦質及微量有機質對海洋浮游硅藻生長繁殖的影響》《土壤浸出液、維生素B12及鈷對新月應氏藻(Nitzschia closterivm W.Smith)生長繁殖的影響》的論文,曾為國內、外同行廣泛引用,研究成果達國際先進水平。他還直接將研究結果實際應用于福建紫菜絲狀體培養試驗中。這兩項課題進行的實驗研究是朱樹屏把他倡導多年的“種海”,具體化為“渤海增殖”付諸實施的基礎科研工作之一。在他河口調查報告建議發展渤海增殖中,就提到“施肥提高水域肥力,移植餌料價值較大的種類,豐富餌料基礎”的設想。“改造海域,提高海洋生產力,增殖資源”是朱樹屏具有戰略意義和科學開創性的建議,上述研究就是這一設想和建議實施的基礎研究。可惜的是當時受到外界干擾,研究被迫中斷,未能擴大成果。朱樹屏提出的采取多種手段提高水域初級生產力,現已成為開展漁業增殖發達國家建設海洋牧場的重要措施之一。“渤海增殖”后來由黃海水產研究所提出并列入國家“六五”科研規劃。朱樹屏的科學設想正在由后人在不斷的實踐中逐步實現。
微藻作為水產動物幼體的重要餌料來源是各種人工配合餌料所不能完全替代的。水產養殖發展史上歷次突破性成果的取得,都是同餌料微藻培養成功密切相關。上世紀50和60年代,黃海水產研究所重點進行了扁胞藻(Platymonas spp.)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的大面積培養和推廣應用的研究,主要是為中國對蝦人工育苗試驗提供餌料和用扁胞藻和小球藻的大量培養產物作代食品,預防和治療人們營養性浮腫。其代表性成果為“扁胞藻和小新月攝氏硅藻的大面積培育與利用”,1978年獲山東省和青島市科學大會獎。
正是由于朱樹屏對中國乃至世界藻類學研究的奠基和開拓,中國的藻類研究躋身于世界該領域之前列。
海洋化學研究的奠基者
海洋化學是研究海洋各部分的化學組成、物質分布、化學性質和化學過程,以及海洋化學資源在開發利用中的化學問題的科學。海洋化學是海洋科學的一個分支,和海洋生物學、海洋地質學、海洋物理學等有密切的關系。
朱樹屏是我國有系統地研究海洋化學問題的先驅,被公認為是中國第一位對海洋化學進行系統研究的科學家。
20世紀30至40年代,在英國的朱樹屏同哈維及另一位世界著名的海洋化學家弗萊明已開始共同進行海洋化學的研究并完成了許多前沿課題的研究。而朱樹屏于1945年完成的被譽為世界經典的里程碑的“朱氏人工海水”更是載入歷史史冊,亦使他成為世界著名的海洋化學家。
歸國初期,中國海洋科學現狀,水化學研究尚屬空白。朱樹屏結合水域生產力調查,開展了海洋化學的研究。1947—1949年曾在膠州灣設C1站,逐月調查浮游植物生長所需營養鹽類 (以PO4—P和SiO2為主)的組成特點和變化規律,首次提出根據長期連續調查結果,預報海產生物資源及養殖業的豐歉,進行“耕海”,合理開發利用海洋的戰略思想。舟山漁場調查中也研究了浮游植物所需礦質營養的垂直分布與各水層海水的理化性質。他的《漁撈海圖中應表現的幾種海水化學性質及應當使用的單位和方法》業已成為世界海洋化學研究的重要依據。1953年的煙威漁場調查、渤海灣調查及以后諸項的海洋綜合調查,朱樹屏也都進行了海洋化學領域開拓性的研究,尤其是對環境因子的研究填補了國內空白。他在渤海諸河口調查中水化學調查分析項目極為全面,足以為渤海化學海洋學提供初步輪廓。1948年他在國內首次講授海洋化學和水質學課程。除講授有關理論外,還傳授了他多年積累的經驗和技術,如他創造用H2SO4固定、保存水樣,分析無機磷含量的方法等。為國內水化學專業打下了基礎、培養了一批人才。朱樹屏被公認為是中國第一位對海洋化學進行系統研究的科學家。
奠基湖沼學研究
中國湖沼面積達7.56萬平方公里,湖泊貯量為7510億立方米,其中可供養殖水域的7500多萬畝,目前已利用4600多萬畝。因此,湖沼學研究對人類的生存和生態的維系有著極其重要的意義,故而對內陸湖泊綜合利用的調查研究極其重要。
自二十世紀30年代始,朱樹屏在對英國及中國的各大湖泊,尤其是對內蒙咸水湖岱海進行綜合調查之后提出:“內陸咸水湖亦應在湖沼學研究范圍內。”然而直至20世紀40年代,我國的湖沼學和水化學研究尚屬空白,資料匱乏,為此,回國后的朱樹屏即致力于中國湖沼學與水化學的一系列研究教學工作,從而奠基、開拓了中國的湖沼學和水化學研究事業。
1947年,朱樹屏即開始撰寫中國第一部高等院校《湖沼學》教材,在國立山東大學開設了中國首例湖沼學課程,一直持續到50年代末,朱樹屏仍在山東大學教授這一中國唯一的《湖沼學》課程。在這部論著中,朱樹屏更加科學的定義了湖沼學的概念和研究領域。
1946年,朱樹屏在云南大學任教時即進行滇池、洱海、翠湖等云南各湖泊之調查研究工作并獲得了極有價值的詳實資料。客觀而言,這應該是中國最早對云南各大湖泊的科學調查、研究工作,也是中國最早開展的湖泊調查。
于1947年開始進行了持續數年的中國首次太湖綜合調查,對太湖進行12項水性因子及浮游生物的逐月調查,取得大量系統資料,較全面的了解了太湖的自然環境與成因;湖水理化性質的變異情況和湖北岸各養魚池水之化學性質,指出湖水已趨向富營養化,并結合自然環境及地質歷史探討了太湖向晚期發展的速度,從而提出對太湖整治水利、水質保護及發展養殖的綜合性規劃意見。如今,太湖水質的富營養化更證實了朱樹屏的戰略眼光和科學預見。
為開展微山湖的養殖業和生態保護,1951年始朱樹屏對赴微山湖湖水理化性和生物情況進行了全面調查。微山湖調查,除包括湖盆形態、湖水理化性要素和浮游植物調查外,還調查了浮游動物、底棲動物和魚類,用黑白瓶法測定光合作用釋氧量了解湖水初級生產力。朱樹屏對各要素的關系、變化開展了全面和系統的調查,并結合了生產利用,即使在今天也是極有借鑒價值的。
岱海位于內蒙古境內,此次岱海調查工作,不是一般湖沼調查的性質,而是專為解決綏遠省(現內蒙)農林廳提出的“岱海能否養魚”的問題。朱樹屏在調查報告中寫到:
岱海以前唯一的出產是鹽,全國解放后我們有大量價廉物美的真正海鹽,自然無須再在岱海煮鹽;同時四年來岱海水勢泛濫,淹沒村莊已成人民的大敵,居民對岱海的畏忌已達到迷信的程度(不敢叫牛羊到岱海水邊去飲水,飲則生病,人也不敢下去,浸著岱海水則皮腫),……此害難除難防,逐轉求利用之道,想先知到底能否養魚。
1953年9月16日,朱樹屏率助手開始了對岱海的調查研究,對岱海的地理形態、物理性、化學性和生物性各方面進行縝密調查和科學分析,提出了“這個除浮游生物外沒有更高營養層次動物生存的高鹽度、貧瘠堿性湖,可以在養魚方面有效利用”的建議,并于9月25日至12月27日進行了鯽、鯇、鰱、鳙、青魚養殖試驗,于1954年完成課題。
通過移植鯽、鯉、草魚、鰱魚,岱海不久就成功地開展了淡水魚養殖,1956年在岱海設立了內蒙古第一個國營養魚場,取得顯著的經濟效益。
創建山大水產系
1947年初,國立山東大學校長趙太侔函請朱樹屏到青島創建和主持水產系工作,任教授兼首任系主任,聘期為一年。朱樹屏即為水產系制定了各專業及課程安排寄給了趙太侔校長。朱樹屏到職后將從英國帶回的有關海洋、水產科研教學方面的書籍、資料及一些實驗設備全部贈送給了水產系。同時,朱樹屏還制定水產系的發展規劃,制定教學大綱,成立了漁撈、養殖、加工三個專業組,夜以繼日編寫了浮游生物學、海洋化學、應用湖沼學等多門專業教材,并親自教授海洋化學、浮游生物學、應用湖沼學,海洋化學則是中國首次開設的大學本科課程。由于他淵博的學識和豐富的科學實踐,講課生動、豐富、引人入勝,除本系學生外,植物系、動物系的同學們也紛紛趕來聽課,學生們感到了從未有過的學習樂趣。
他經過不懈努力,爭取到實習調查船,聘請到戴立生、王以康、王貽觀等多位教授和講師來系里工作。期間還開辦了培養研究生的水產研究所,使當時全國惟一的四年制本科水產系初具規模,并成為國立山東大學重要學系之一,培養出了新中國第一代水產、海洋及藻類科學高級專業人才。
發起、創建中國海洋湖沼學會和中國水產學會
中國海洋湖沼學會是中華人民共和國成立后成立的第一個自然科學學術團體,幾十年來,為中國的海洋及湖沼學研究、為與國際學界的學術交流起到了積極的推動作用。
1949年3月,朱樹屏發起并與饒欽止、王以康三人組成籌備委員會,朱樹屏任書記。中國海洋湖沼學會于1949年7月1日正式成立,、黃亞成、王志稼、鐃欽止、伍獻文、王以康、朱樹屏為第一屆常務理事。1951年,朱樹屏參與創辦的《海洋湖沼學報》也正式出版。1953年4月10日在青島召開第三屆全國理事會議,大會改選,推選張璽為理事長,朱樹屏為副理事長兼秘書長,唐世鳳為常務理事。三人任此職直至他們相繼去世。
1956年3月15日,學會理事會召開,通過了朱樹屏提出的定期發行《海洋湖沼譯報》的建議,并決定朱樹屏任編委主任。十幾年來,中國海洋湖沼學會在張璽和朱樹屏的領導下,發展迅速,成就卓著。
早在1947年,朱樹屏創建山大水產系時,已著手水產學會的籌備工作。新中國成立后,朱樹屏繼續推動中國水產學會的創建工作。1963年3月1日,國家科委水產組召開中國水產學會籌委會會議,籌委會推選出常務理事為朱元鼎、伍獻文、朱樹屏、費鴻年。1963年12月,中國水產學會在北京正式成立并舉行第一次會員代表大會,朱樹屏被推舉為副理事長。
倡議、創建海洋研究所
中國科學院海洋研究所的前身是中國科學院動物研究所下屬的海洋生物研究室。1949年9月3日,朱樹屏在海洋湖沼研究計劃海洋部分中提出“……在青島設立工作站”的建議,同時,在向中央研究院提交的中國科學規劃意見中提出:在青島由中央研究院、北平研究院、山東大學、青島市府及中國動物學會等合設青島海洋研究所。同時,朱樹屏與秉志、沈嘉瑞等著名科學家向科學院建議并積極籌劃建立海洋研究所。1950年4月科學院決定:在青島成立海洋生物研究室,朱樹屏任研究員。7月底,朱樹屏來到了青島,而他所攜帶的顯微鏡等一批儀器及藥品、書籍,則成為了海洋生物研究室創建時的全部家當。
1950年8月1日,中國科學院動物研究所海洋生物研究室正式成立,朱樹屏在該所繼續從事海洋生物及生態學的研究工作。
為黃海水產研究所發展與科技創新成果產出奠定堅實基礎
1951年,朱樹屏調至農業部中央水產實驗所(現中國水產科學研究院黃海水產研究所)任所長,他到任后即對科研規劃、研究任務、機構設置、人員配置、設施建設等均具體操持、組織領導,不遺余力,使研究所的科研創新工作很快全面展開。1952年,正式增設資源、漁撈、海產養殖、淡水養殖和水產加工五個研究室并建設了配套的科研設施。20世紀60年代初,為了從海洋生態和初級生產力入手加強資源與漁業研究,又建立了生產力研究室和實驗生態組,并相應增建了同位素實驗室、恒溫室等基礎研究設施,同時在日照石臼所、青島太平角等地建立了實驗場。期間,朱樹屏親自兼任海產養殖研究室和生產力研究室主任,領導和主持了多項開創性的重大科研項目和課題,解決了近海漁業資源,漁場綜合調查,海產動植物人工育苗與養殖,海藻化工等生產中急需解決的關鍵性科學技術問題,促進了水產生產的發展和科研水平的提高,榮獲全國科學大會,中國科學院和山東省等獎勵多項。在他直接指導和培養下成長起來的包括院士、學科帶頭人在內的高級科研人員約有四五十人。他為當時國內唯一的全國性的、綜合性的海洋與水產科研機構建設并發展成為當時中國水產界科研成果最多、世界知名的科研機構作出了奠基性的貢獻。
規劃海洋科學藍圖
20世紀50年代初,建立一個全國性科學規劃機構,對中國各科學領域、各科研機構的科學研究課題進行全面、統一規劃,使中國的科學事業迅速發展起來,則成為當時中國科學發展之必需。為此,朱樹屏寫信給周恩來總理和中國科學院常務副院長竺可楨,建議成立國家科學規劃委員會。按竺可楨囑托,朱樹屏詳細擬定了組織機構、方案等細則。政務院對朱樹屏的建議非常重視,隨后,中國科學院成立了科學規劃委員會。
1956年6月,國務院成立國家技術委員會。
1956年1月14日,中共中央在中南海懷仁堂召開知識分子問題會議。周恩來總理作《關于知識分子問題的報告》,提出:“要制定十二年科學技術發展遠景規劃,向現代科學進軍。”而后,為此成立的科學規劃委員會即組織全國600多位科學家和技術專家,著手制定中國第一個長期的科學技術發展規劃,即《1956年至1967年全國科學技術發展遠景規劃》(簡稱十二年科技規劃)。規劃委員會決定由朱樹屏主持、執筆制定水產及海洋科學十二年規劃。朱樹屏在規劃中還為水生生物所、中水所、海洋生物研究室制定、分配了規劃項目。會議還確定了朱樹屏所提出的海洋普查的各事項,并決定成立資源調查委員會,朱樹屏任專家指導組組長。
1958年11月23日,全國人大常委會決定將國家技術委員會和科學規劃委員會合并為中國家科學技術委員會簡稱國家科委,國務院副總理聶榮臻兼任國家科委主任,朱樹屏被任命為國家科委水產組副組長、海洋組成員。
1962年10月12日,國家科委召開《1963—1972年10年科技規劃》會議決定朱樹屏任水產規劃和海洋科技規劃撰稿人。
1963年5月6日,在國家科委“十年規劃海洋規劃”會議上,朱樹屏提出:“急切需要一個專門的政府管理機構對全國海洋調查和科學研究進行統一管理”。此建議得到一致贊同。而后,朱樹屏與29名海洋科學家聯名建議成立國家海洋局以統一管理國家的海洋工作,加速發展我國的海洋事業。
1964年,朱樹屏親筆制定的十年規劃國家重點項目“紫菜人工增養殖”全國殲滅戰開始進行,在短短的兩年時間里課題基本完成,并使紫菜順利北移養殖成功,從而掀起了中國第一次海洋養殖浪潮,創造了巨大的經濟效益。
中國海洋調查事業的先驅
發展海洋科學事業須對海洋資源進行全面、系統、綜合的調查,同時海洋調查又是海洋生態學、海洋漁業環境學、海洋生物學、海洋化學、海洋物理學等學科的重要內容組成。
1947年起,朱樹屏率助手在膠州灣全海域進行了兩年多持續的綜合調查,并在膠州灣各海區設立了多個長期觀察站,對生物、水化學、水文、水流、潮汐等進行了綜合調查。
1949年2月,朱樹屏領導了由中央研究院、農業部、漁業物資管理處及中水所聯合進行的亞州最大漁場—東海漁場的綜合調查,這也是由中國政府首次漁場調查,經過近一個月艱苦的海上作業,對漁場生物、化學、水文、漁業等項進行了調查研究,取得了珍貴詳實的科學數據,并帶回了大量標本、水樣,為后續科研工作奠定了重要基礎。
引領和推動我國海洋調查事業發展
中華人民共和國成立后,朱樹屏多次向中央提出:“開展中國海洋綜合調查,先期在黃、渤海進行”的建議并同時繼續對中國海洋進行綜合調查。1951年4月3日,朱樹屏登船率隊赴煙臺、石島、榮城、俚島、大連、蓬萊、長島等海域,在近兩個月的時間里,調查組取得了有關漁業資源、漁場水化學、生態狀況等大量資料。之后,朱樹屏又開始了對舟山漁場為期半年的再次進一步調查,取得了大量相關數據。
為促進海洋調查事業的發展,朱樹屏向農業部建議:成立由中央、地方政府、科研及漁業機構組成調查委員會以全面部署領導漁業資源調查。
1951年4月27日,朱樹屏的建議得到中央批準,組成“水產調研委員會”。該委員會由朱樹屏負責,此后,朱樹屏多次召開會議,規劃制定海洋調查的各項方案。
在朱樹屏的領導下,中國的海洋水產資源調查工作全面展開。
領導中國第一次大規模海洋綜合調查
1953年中央批準了朱樹屏提出的進行煙威漁場綜合調查的建議,這是中國第一次大規模海洋綜合調查,也是中國首次組織多學科、多船只同時作業的海洋綜合調查。朱樹屏和童第周被任命為領導組組長,具體工作由朱樹屏和張孝威領導、實施。朱樹屏制定了課題方案、計劃。至此,中國的海洋綜合調查工程在朱樹屏的建議和領導下正式啟動并付諸實施。此次調查有海洋生物、水文、底質、潮汐,綜合水化學和生態學,包括漁業生物群體組成、洄游分布、產卵場、分布數量及標志放流等課題。
在此次調查工作中,朱樹屏除全面主持各科研組諸多課題的調查研究外還親自完成浮游生物、標志放流兩項重要課題的研究及煙威海區鮐漁場調查整體綜合論文的撰寫。在朱樹屏科學、周密的規劃和組織下,調查工作取得了豐碩的成果:積累了大量的漁場環境數據、生物數據資料,對海洋環境變化的復雜性有了較為系統的了解,為漁場開發與管理提供了重要依據,同時培養了中國首批生物資源和海洋及漁業環境調查研究的科研隊伍。煙威漁場綜合調查為中國展開更大規模的全國海洋綜合調查打下了堅實的基礎。
朱樹屏撰寫的《煙威漁場調查報告》作為太平洋西部國際漁業會議中國代表團首篇論文在莫斯科會議上宣讀、出版。
此次調查獲中國科學院科技成果二等獎。
領導海洋同步觀測
1957年,第二個五年計劃開始實施。為更好地為水產、國防、航運服務,6月國家科委海洋組決定進行“渤海同步觀測”,并任命朱樹屏為領導組組長。此次同步觀測主要進行海洋水文方面調查,觀測因子為:溫度、鹽度、溶解氧、營養鹽類、透明度、水色、氣象、潮流、底質生物、底棲生物等。同時了解各海區年度變化、季度和月變化變化情況及各別海區日變化情況并進行水文情況的預報。先期進行渤海口觀測,在渤海區設水文站、測流站93個,后在黃、東海進行觀測,兩海區設站397個。至此,中國首次海洋同步觀測在朱樹屏的領導、主持下逐年逐月持續進行,取得了海洋各方面的科學數據,為我國海洋科研、漁業、國防、航運提供了準確的科學數據,做出了重要貢獻。
領導中、蘇合作黃、東海漁業資源調查
為推動中國的科技發展,中蘇兩國政府決定在莫斯科進行科學技術合作項目談判,其中有涉及海洋及漁業學科的項目。1957年9月17日,中央決定中蘇合作調查項目由朱樹屏執筆。
1957年9月23日下午,中蘇雙方在北京召開會議,研究合作進行黃、東海資源調查工作事項。會議決定:朱樹屏為中蘇合作調查組組長。1957年10月,中國政府組織了以科學院院長郭沫若為團長的中國科學技術代表團出訪蘇聯進行中蘇科技合作項目的談判,中國代表團進行海洋及漁業科技談判的首席科學家是朱樹屏。他也是此次代表團中唯一的一位海洋及水產科學家。1958年7月,經過了三個階段的海上調查,在朱樹屏的領導下,中蘇合作黃、渤、東海資源調查圓滿結束。此次調查是我國海洋漁業資源調查研究的首次國際合作,為今后更全面、更廣泛的國際間海洋調查合作打下了堅實的基礎,具有奠基和開創性的意義。
此次調查查明了黃、東海冬季魚類分布及棲息的環境條件。首次發現黃海冬季水溫呈垂直等溫特點,因而其底層魚類可能分散分布到中、上層水域,并掌握了黃海冬季底棲和浮游生物量較貧瘠,對黃、東海漁業資源量評估起到了一定作用。通過本次調查研究,首次提出我國沿海小黃魚、鲆鰈類等底層魚類資源已面臨過度捕撈的危險。依據調查數據朱樹屏主持編制的《渤黃東海漁撈海圖》獲中國科學院優秀成果獎。
領導全國海洋綜合調查
早在1956年,朱樹屏在起草、制定《中國科技12年規劃》海洋規劃中即提出了進行全國海洋普查。1958年1月31日國家科委召開海洋組領導小組會,會議決定進行全國海洋綜合調查(即全國海洋普查)并成立領導小組,組長為海軍海測部律魏部長,副組長為朱樹屏、王云祥、赫崇本等人。朱樹屏擬定了調查計劃并上報國家科委主任、國務院副總理聶榮臻。
1958年9月15日調查工作正式開始。在朱樹屏的領導和主持下,全國海洋綜合調查的重要課題:渤海諸河口及外海漁業綜合調查勝利完成,這次調查首次對整個渤海進行了綜合調查,調查研究內容包括渤海各河口區水文、化學特征、浮游生物、底棲生物種類、數量與分布、漁業生物學及漁業資源狀況,各河口海域的生產力、河口漁業現狀和未來。
通過調查研究,查清了渤海主要河口區生物資源和生態系統的基本情況,研究了逕流量與生物資源及生態環境的關系,提出了渤海主要河口入海逕流量的最低指標和定期排水問題,人工增殖增加水產資源問題,以及河口區灘涂養殖開發問題。
在此次調查基礎上,朱樹屏把他于50年代在中國首先提出并倡導的“種海”、“海洋水產農牧化”,科學的規范為“人工增殖”。這些精深的科學論述和觀點,成為80年代發展海洋增殖事業和加強資源生態學基礎調查研究的重要依據。
此次全國海洋綜合調查共有34家協作單位,參與人員653人,其中:干部238名,大學生276名,軍人139名。參加調查的各學科科學家有:水文251人,化學137人,浮游生物61人,底棲生物30人,動物30人,地質38人。除待命的飛機及船只外,每月海上共50余艘艦船。這是我國迄今為止動員人力和般只最多、規模最大、學科最全、海域最廣,取得資料成果最多的一次全國性的海洋綜合調查。所取得的資料和出版的成果,是我國海洋和漁業環境的基礎資料,具有極高的權威性和學術價值。
這次全國海洋綜合調查共獲得各種資料報表和原始記錄九萬兩千多份,各種圖表七萬多幅,樣品和標本一萬多份,對中國臨近海域的海流、水團、波浪、潮汐、海水化學性質、海底沉積和地貌,以及浮游生物、底棲生物等的時空變化、規律,進行了比較全面的分析研究。通過這次全國海洋調查改變了我國缺乏基本海洋資料的局面,培養了一大批海洋調查和科技人才,為進一步研究開發利用和保護海洋打下了重要基礎。
國家榮譽
蒙古貝爾湖、西部各大湖泊調查研究
蒙古國包括首都烏蘭巴托在內的大城市淡水魚的供應主要來自貝爾湖,上世紀50年代初,貝爾湖資源急劇衰退,在此期間,蒙古政府邀請的蘇聯專家未能解決。蒙古政府于3月向中國政府提出派科學家給予研究解決的請求。對此,周總理派朱樹屏于4月28日赴蒙解決貝爾湖之難題。經過一個多月艱辛、周密、詳實、全面的調查,6月30日,朱樹屏終于完成了總理交給他的任務,查清了貝爾湖漁業資源急劇衰退的原因并提出了解決方案。隨后,朱樹屏開始了對哈臘湖、吉爾吉斯湖、烏布蘇諾爾湖,蘇泊等西部各大湖泊進行了綜合調查。此行橫穿蒙古東西端,行程近二萬公里,圓滿完成了國家交給的任務。9月8日晚上,周恩來總理在中南海西花廳接見了朱樹屏,表揚他:“你為祖國爭得了榮譽。”
太平洋西部漁業研究會議
1956年召開的太平洋西部漁業研究會議也稱中、蘇、朝、越“四國漁業會議”, 其目的是為了在太平洋西部和互相毗連的邊境水域中相互合作,開展漁業、海洋學和湖沼學的研究工作,以便為合作利用這些水域中的漁業資源、共同發展漁業生產奠定基礎。
在近十年的時間內,委員會全體會議相繼在北京、莫斯科、平壤、河內及烏蘭巴托舉行了9次,締約各方共提出了344篇具有一定科學價值的學術報告,其中朱樹屏所演講的《煙威漁場綜合調查報告》等8篇論文得到了各國科學家們的一致高度評價。
朱樹屏作為中方首要科學家參加了全部九次會議,并領導、主持完成了中國與締約國合作進行的海洋漁業與海洋學的絕大部分課題,并主編完成了世界唯一一部八國文字的《太平洋西部魚類對照手冊》,為祖國爭得了榮譽,推動我國在世界海洋學、海洋漁業學研究方面躋身世界前列。
海帶人工養殖事業的先驅
半個多世紀以前,海帶還需要從國外大量進口。海帶是一種經濟價值極高的海藻,既是營養豐富的食品又是國防、醫藥、化工等深加工、高附加值產品的原料。1958年,朱樹屏發明了海帶自然光育苗法,并領導完成了海帶施肥,海帶南移等一系列開創性的重大課題,使我國的海帶養植從無到有,產量已達90萬噸干品,占世界年總產的95%,成為世界第一大海藻養殖國家。海帶養殖拉開了我國現代化海洋生物大規模生產的歷史序幕,從而掀起了中國海水養殖的第一次浪潮,奠基了之后數次養殖浪潮的興起。大大促進了我國海洋經濟的發展。
首創海帶施肥增產
1951年,對海帶在不同海區收獲量差異很大這個問題,朱樹屏極為重視,并開始了“海帶施肥”課題的研究。他認為:“加氮、磷肥改善營養。”并開始在青島太平灣及俚島外海采用陶罐打孔水中散肥及直接噴灑兩種方式施放氮肥、磷肥,促進海帶的生長,獲得成功。朱樹屏首創的“海帶施肥增產”理論及方式被迅速推廣,某海洋研究機構及養殖場紛紛實施,并最終以朱樹屏提出并最先采用的“直接噴灑”施肥的方式獲取了海帶大增產的極好效果。
朱樹屏的這項成果獲山東省科學大會獎。
規劃、主持、領導海帶南移南方海區
海帶第一次(1943—1949年)由大連南移煙臺是由大槻主持完成之。
第二次(1950—1951年)南移青島是由中央水產實驗所在山東省海水養殖場的配合下完成的。而作為寒性的海帶移植到溫帶和亞熱帶海區的第三次移植即朱樹屏組織領導的南移浙江更具劃時代的意義。這也是朱樹屏在《中國科學技術12年規劃》中制定的重點課題。
10月,朱樹屏決定與浙江省海洋水產試驗所合作在浙江嵊泗枸杞灣進行海帶南移試驗工作并制定了詳細的實施方案。隨后,朱樹屏同意了海洋生物研究室曾呈奎“共同擔任課題組長”的請求。
1956年11月中旬,三方在朱樹屏的領導下開始了海帶南移試驗,1957年6月完成此課題。
發明海帶自然光育苗法——唯一被國家科委定為發明成果的海帶育苗法
南移浙江試驗成功后,海帶養殖迅速發展,江、浙、閩、粵大面積生產試驗均獲成功。全國沿海普遍養殖海帶的局面初步形成。由于生產面積的迅速擴大,海帶幼苗的需要量隨之激增,因此,幼苗的供應成為當前急需解決的重大問題。1956年朱樹屏將“海帶育苗”課題列入“12年科技規劃”項目并將此課題交由海洋生物研究室。而后,海洋生物研究室進行了“冰箱、燈光培育夏苗”(后簡稱為夏苗培育法)的試驗工作。而該室進行的培養法需要大量冷凍設備和以日光燈為光源成本甚高;采用冰箱,育苗能力極低,根本不能廣泛推廣。故而,“冰箱日光燈培育夏苗法”以不能推廣應用而告失敗。
1957年5月3日,國家科委水產組和水產部召開海帶育苗會議決定由朱樹屏進行此項重大課題的研究。朱樹屏制定了研究方案和計劃并親自在第一線進行試驗。
經過100天的日日夜夜,朱樹屏率領他的助手們終于成功發明了“海帶自然光育苗法”,這是惟一被國家定為發明成果的海帶育苗法。1958年7月,課題組設計建成了自然光育苗室投入生產,獲得了大量幼苗,至1959年1月這些幼苗最大的已長到3米。
海帶自然光育苗法的研究成功,為海帶苗種提供了全新的育苗方法,推廣生產以后成為培育海帶夏苗的唯一生產形式。北起遼寧,南至福建都建起了海帶自然光育苗廠(僅山東就有15家大型育苗廠),最高育苗能力達135.39億株(1993年),保證了海帶養殖生產品種的需求。海帶自然光育苗技術具世界領先,是中國海水養殖業上具有重大意義的科研成果,獲全國科學大會獎。國家科委頒發創造發明記錄登記。海帶施肥、海帶南移、海帶自然光育苗,這一系列開創性的科研成果鑄就了朱樹屏科學生涯中的再一次輝煌,并將永遠銘刻在歷史的豐碑上。開創中國紫菜人工養殖事業
“紫菜人工增養殖”作為國家重點項目被朱樹屏列入了《中國科技10年規劃》之中,朱樹屏還詳細制定了實施方案。1964年2月,由中央組織的10年科技規劃重點項目“紫菜人工養殖殲滅戰”拉開了帷幕。朱樹屏被任命為領導組組長,中央調集了全國十四個單位在福建聯合攻關。朱樹屏親赴福建各地的試驗基地進行紫菜人工養殖實驗工作。兩年間,他的足跡遍及了整個福建海域和沿海村鎮。
經過近兩年的艱苦工作,在朱樹屏的領導下,紫菜人工養殖殲滅戰主要研究項目已經完成,1966年紫菜北移浙江、江蘇、青島的實驗也告成功。朱樹屏隨即準備完成一項國際學界尚未完成的尖端課題:紫菜自由絲狀體的研究。他詳細制定了二年之內完成此課題的方案和計劃,并開始了準備工作。然而,1966年,朱樹屏由于文革被迫終止了這一項摘取國際紫菜研究桂冠的重大課題研究工作。后來,朱樹屏患上了肝癌且已擴散,1972年冬,王東室來到上海中山醫院看望他的老師,不經意間透露了日本已完成朱樹屏早在六年前即著手進行的“紫菜自由絲狀體”課題的研究,聞此訊,朱樹屏面色凝重,沉默許久后仰天長嘆:“我們本應早在日本之前幾年就可摘取這頂桂冠啊!”無疑,這是朱樹屏一生最大的遺憾。
朱樹屏去世后的1978年3月,他生前最后的這項成果獲全國科學大會獎。
開創對蝦、魚類、貝類的人工養殖事業
在朱樹屏領導掀起海帶、紫菜的第一次全國人工養殖浪潮之際,他在中國又率先進行了具開創性的對蝦、魚類、貝類人工養殖課題的研究工作,從而鑄就了朱樹屏科學生涯中的再次輝煌。
對蝦人工養殖
1951年,朱樹屏隨即為中央水產實驗所(現黃海水產研究所)制定了科研規劃,其中就有對蝦人工養殖課題。
1952年3月,海洋生物實驗室主任童第周向中國科學院提出與中央水產實驗所進行科研合作,朱樹屏同意此舉并擬定了梭魚及對蝦人工養殖的課題方案。對蝦課題有:生活史及生長、性腺成熟度、水性環境及養殖試驗等。1952年4月中旬,對蝦課題研究工作在天津北塘蟶頭沽開始進行。幾年間,朱樹屏親赴北塘指導白雪娥、林慶禮、劉瑞玉、吳尚琴等科研人員進行對蝦產卵習性、生活史和幼體培育研究,解決了一系列難題,取得了相應的成果,為后來的對蝦研究打下了基礎,提供了科學依據。
1959年,朱樹屏組織領導中水所科研人員在天津北塘蟶頭沽開始了對蝦人工孵化、育苗、養殖課題的研究、實驗,首獲我國對蝦人工培育蝦苗并養殖成功,相繼在人工控制條件下越冬并獲得雌雄交尾和提前產卵孵化成功,完成了對蝦發育條件及苗種的人工培育、對蝦池養試驗及養殖方法等重大課題的研究。
此后,在石臼所試驗場進行了大面積露天養殖池養殖成功,這即為工廠化育苗及產業化養殖的開端,至此拉開了中國對蝦人工養殖產業化的帷幕。與此同時,朱樹屏率科研人員進一步研究了對蝦的生殖習性、對蝦性腺發育規律、對蝦胚發育、幼體發育形態習性,以及同環境條件的關系等。取得了“對蝦發育條件及其苗種的人工培育”研究成果,摸清了對蝦的生物學和生態特性,闡明了對蝦人工育苗、養成及人工越冬培育親蝦的科學基礎,在應用技術上取得了一系列重大的科研成果,并及時推廣應用,為創立和發展我國對蝦人工養殖事業作出了開創性貢獻。
正是依據了朱樹屏領導、主持研究工作所創立的對蝦人工養殖理論和池養技術,在朱樹屏逝世后,黃海水產研究所的科研人員繼續研究并完成了對蝦工廠化育苗及產業化養殖課題,相關成果獲全國科學大會獎。
海產魚類人工養殖
1951年,朱樹屏制定了“主要海產經濟魚類之研究:黃花魚生活史,漁獲之初步研究,梭魚人工養殖試驗”等課題計劃,在中國率先提出并進行了海產魚類人工養殖試驗。隨后,上述課題逐項啟動。
1958年,朱樹屏領導的“中蘇合作萊州灣海產魚類早期發育與人工培育”的研究,獲得了豐富的形態學和生態學資料。
此后的幾年間,朱樹屏頻頻奔赴日照石臼所養殖基地,出海觀察、檢測,解決了一個又一個對蝦、棱魚人工養殖中的關鍵、疑難問題,并推動黃姑魚、梭魚人工繁殖試驗取得成功。對于以梭魚為代表的10多種經濟魚類所進行的研究,是一次重要的理論與技術積累,它為以后我國海產魚類人工育苗技術的建立奠定了重要的理論與實踐基礎。
貝類人工養殖
自20世紀50年代,在進行對蝦、魚類人工養殖研究的同時,朱樹屏也在主持著貝類人工養殖試驗的研究工作。
1951年4月19日,朱樹屏向山東省水產局、華東水產局提出了發展貝類人工養殖的設想和建議提出了貝類人工養殖課題,并親自赴山東各沿海灘涂進行貝類調查工作,取得了詳實的第一手資料。隨后的數年間,朱樹屏率科研人員完成了縊蟶、泥蚶、貽貝等貝類人工養殖課題的研究實驗,研究成果分別榮獲國家科委農委推廣獎、山東省科學大會獎和青島市科學大會獎。
朱樹屏領導的對蝦、魚類及貝類人工養殖一系列原創性課題,為掀起對蝦人工養殖的浪潮,貝類、魚類養殖浪潮的興起提供了科技支撐,開創了中國海洋水產養殖事業。
開創中國海洋水產農牧化和海洋牧場的科學事業
朱樹屏于20世紀40年代在中國率先提出了“水產農牧化”、“海洋牧場”的科學概念,這是具有前瞻性的創新理論。同時,朱樹屏于1951年在中國率先進行了農牧化的科學實踐:魚、蝦標志放流;海帶、紫菜、對蝦、貝類、魚類人工養殖等,從而開創了中國海洋水產農牧化、人工增殖的科學事業。
1947年5月15日,全國水產工作會議在昆明召開,朱樹屏在會議上做主題為“水產農牧化”的學術報告,在中國首次提出了“水即是魚類的牧場”的理念,并對此進行了詳細的闡述。
1950年3月26日,華東區漁業會議在上海新亞飯店召開,朱樹屏在會上作題為《如何開發水產資源》的學術報告,他再次倡導“種海”:
……同時我們還要大量的來種海,增加近海的水產品。淺海的產量也不下于陸地上等面積的良田,各種貝類、海參、海綿、蝦類、比目魚等動物以及紫菜、裙帶菜等植物皆可用人工大事繁殖。
1959年3月16日至3月23日,全國水產研究教育工作會議在北京召開。朱樹屏在大會中作題為:“以養為主,積極捕撈是我國獨創性的水產方針”報告,在報告中朱樹屏積極倡導:“……使我國人民的生產勞動范圍由有限的陸地擴大到廣大的水域中,從種地擴大到種水,……水域的生產力可以等于或大于同等面積的陸地,種水之利可大于種地,使資源基地人為擴大……”同年中國水產雜志第9期刊登了朱樹屏此報告全文。這是中國科學家首次在國家級刊物上公開發表的科學、系統闡述漁業生產“農業化”的具有戰略意義的科學理論。
1963年3月,中央人民廣播電臺廣播了朱樹屏的有關農牧化的專稿:
……水產在本質上就是水里的農業。……就是從海洋和湖泊捕撈的魚、蝦,也何嘗不可以和牧場上的牛、羊一樣看作水里的畜牧對象呢!實際上,海洋、湖泊就是魚蝦等水生動物生活的牧場。……顯然,海洋湖泊捕魚不是一種采礦業,而是一種畜牧業。我們要根據畜牧的道理來注意漁業資源的繁殖……。
1964年,《全國海洋綜合調查報告》出版,其中朱樹屏在《渤海諸河口及其外海的漁業綜合調查報告》中科學、系統的闡述了人工增殖的科學創見。
正是在朱樹屏倡導和開創下,中國的海洋農牧化與海洋牧場的科學事業蓬勃發展起來。
主要參考文獻:
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劉卓,郭玉潔,朱樹屏.中國科學技術協會編.中國科學技術專家傳略.農學編.養殖卷1.北京:中國科學技術出版社,1993:257-277.
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主辦單位:黃海水產研究所
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