杨弘远(1933年9月26日—2010年11月18日),原籍湖南长沙,生于湖北武汉,是一位植物学家、教育家和社会活动家。他毕生致力于植物有性生殖的实验研究,是中国 被子植物门 胚胎学的开拓者之一。杨弘远曾任武汉大学教授,1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。他与合作者首次揭示了水稻助 细胞 无 配子 生殖和向日葵卵细胞孤雌生殖现象,为由 雌性 细胞诱导单倍体植株提供了理论依据。杨弘远在胚囊结构与功能、精细胞分离、卵细胞与合子分离和培养、花粉原生质体和脱外壁花粉的培养、融合和转化等方面进行了系统的研究。他的研究成果为植物受精前后与早期胚胎发生过程中基因表达的研究提供了重要基础。
人物生平
杨弘远的童年是在 中国抗日战争 中度过的,全家曾随国立 武汉市 大学迁往四川乐山,1946年迁回武汉后,杨弘远才开始接受正规学校教育。
杨弘远从小就对动物有兴趣。上初中时,杨弘远由于对功课不太用心,但沉迷于生物,尤其喜欢猿猴。他从大量课外书籍中搜索到有关猿猴的描述,将其中关于各种猿猴的文字与插图摘抄下来,然后综合整理,编成《猿猴辞典》。
1950年,杨弘远高中毕业报考大学。杨弘远将第一志愿瞄准了武汉大学的生物专业,并被顺利录取。由于不喜欢解剖台上解剖动物时的场面,杨弘远很快将注意力转移到了 植物学 上。
大学4年,为了致力于植物探究,杨弘远“斗胆”违背一年级学生都要下乡去参加土改的规定,向学校提出和二年级学生一起到 宜昌市 去做高山实习。
1954年大学毕业前夕在毕业分配志愿书上填写:第一志愿“高山勘察队”、第二志愿“科 学院上海植物生理研究所”、第三志 愿“ 综合性大学 生物系”。结果被分配到本校本系担任助教工作,于是便走上教学岗位。每周4次实验课,他还抽空自己做实验,阅读俄文版植物解剖学教材,看到新奇的内容,就摘译下来。
1955年夏,杨弘远被调到达尔文主义教研室(后更名为达尔文主义与遗传学教研室)协助来校讲学的 苏联 专家工作。尽管当时杨弘远只能帮助收集翻译专业资料、旁听专家讲课和与研究生的谈话而与当研究生无缘,但他用心观摩苏联专家指导研究生的每一个环节。同时,他从苏联专家带来的大量俄文书籍中,意外看到一本《被子植物胚胎学》,从而引发了对探索植物有性生殖的兴趣。
同期,杨弘远还与刚从苏联列宁格 勒大学生物系毕业的周嫦共事,最终结为终生伴侣。
在反“ 右派 ”斗争中,杨弘远的母亲 袁昌英 被划为“ 极右 分子” “历史反革命分子”,被开除公职,监督劳动改造。杨弘远的父亲杨端六也因自身历史问题和老伴的处境而备受打击。随后的两年间,杨弘远先后两次下乡,直到1962年才回校稳定开设植物胚胎学课程。
回校开课后,杨弘远给学生授课,每讲一遍就修改充实次讲义与实验指导,力求在讲透基本内容外多向学生介绍最新研究进展。在最后一次编印的教材中,杨弘远参考了167篇论文与专著,且大多是俄文与英文文献。
教学之余,杨弘远每年春夏进行田间检验,秋冬转入室内工作,先后在小麦、油菜、芝麻等作物上开展研究。最后,他选定受精 生物学 方面研究相对薄弱的芝麻作为重点研究对象,并取得了进展。
随后,杨弘远将20世纪60年代初期的科研成果予以整理,先后在《 植物学报 》《遗传学集刊》《 湖北农业科学 》等刊物上发表了多篇论文,开始受到国内学术界的重视。
然而,这样一种工作态度在当时的政治与学术环境反而被指责为“走白专道路” “开夫妻店”。最终,他选择了宁愿放弃“骨干教师”待遇也不舍弃学术追求。
“文化大革命” 10年,杨弘远先是被迫停课,关闭实验室,写大字报,搞大批判,后又遭受清理阶段队伍,到外地“政治野营”,大办“工厂”,又两次被遣送到 沙洋县 “走五七道路”和“办分校”,下放长达5年。
1975年在沙洋办学时,杨弘远在一个尘封旧书废报的仓库中偶然发现了几十种国外期刊影印本。他挑选了30多种自己心仪的,回去便自学英语,埋头阅读,并逐期做摘录,卡片整整装了 6个盒子。
告别了“文革”,杨弘远由沙洋回到母校,又重新开设“植物胚 胎学”课程。同期,他收集了各种红叶,做标本,测数据,自编了《红叶辞典》。
在20世纪80年代初,杨弘远便萌发了让“植物体外受精”这样一个想法。于是,他与夫人周嫦带领一拨弟子们,执著探索植物的生命奥秘。最终,他的执著获得了丰硕的成果:针对不同性细胞的 生物学 特点,在世界上较早建立有效分离方法;将分离出 来的性细胞进行体外融合,摸索出在 PEG ( 聚乙二醇 )微滴中诱导单对原生质体技术,实现了精细胞与卵细胞的“一对一”融合······
20世纪80年代至21世纪初,杨弘远先后主持一系列国家自然科学基金重大、重点项目及 欧盟 国际合作项目,创建了中国第一个植物发育生物学教育部重点实验室和第一个发育生物学全国重点学科,在花粉原生质体、精细胞、卵细胞、合子等的分离、培养、融合、转化及有关细胞与分子生物学研究方面,取得了一系列有特 色、前沿性的成果。
1980年,杨弘远和夫人周嫦联 向国际同行宣告:首次由水稻未受精子房中培养出单倍体植株,首次揭示了未 传粉 子房与胚珠培养诱导的水稻助 细胞 无 配子 生殖和向日葵卵细 胞孤雌生殖现象;他主持的“水稻未传粉子房培养的研究”获1985年国家教委科技进步 一等奖 ,“胚囊酶法分离的研究”获1987年国家教委科技进步 二等奖 。
1990年,杨弘远作为第一位被美国植物学会特邀的中国专家,在第41届 生物科学 年会上作专场报告;1991 年,杨弘远当选为中国科学院生物学学部委员(1994年改称院士),并获 国家自然科学奖 三等奖 ;2004年,杨弘远与人合作完成的《植物性细胞、受精及胚胎发生离体操作系统的创建与实验生物学研究》,荣 2004年度国家自然科学奖二等奖。
杨弘远专长植物有性生殖的实验研究,著有《植物有性生殖实验研究四十年》《 水稻生殖生物学 》《高等植物的离体单位体》《植物生殖的细胞生物学:一个新的学科生长点》《由未传粉子房与胚珠离体诱导单倍体植株》《高等植物实验生殖生物 学与生殖细胞工程:现在与未来》等 一系列引领学科的精深论著。他还与人合著了《赏花拾趣》。
1994年12月,周嫦不幸突患脑血栓。自己也受痛风症折磨的杨弘远在完成自己艰巨的科研课题的同时,照料右体瘫痪的老伴。她写的《从容面对病残》《冬菊与宝石花——科学家讲故事》《龟兔赛跑三步曲》等先后出版。
2010年,杨弘远被发现身患晚期食道癌。他乐观镇定,早早地立下遗嘱:死后不在学校设灵堂,丧事从简,不愿意太多人来参加追悼会。
2010年11月18日,杨弘远去世。
主要成就
科学研究
杨弘远与合作者首次揭示了未 传粉 子房与胚珠培养诱导的水稻助 细胞 无 配子 生殖和向日葵卵细胞孤雌生殖现象,为由 雌性 细胞诱导单倍体植株提供了理论依据。围绕胚囊结构与功能问题进行了超微结构与细胞化学研究。在精细胞分离,卵细胞与合子分离和培养,花粉原生质体和脱外壁花粉的培养、融合和转化等操作系统的建立及有关细胞生物学研究方面开展了系统的研究。正在进行植物受精前后与早期胚胎发生过程中基因表达的研究。
杨弘远与周娥在水稻花药培养实验中,意外的观察到子房中出现异常的变化,由未 传粉 子房中培养出单倍体植株,并于1980年在《 遗传学报 》上发表了这一研究结果。他们意识到这是一片未开垦的处女地,慎重而果断的作了研究战略的转移和布置,开始了长达10年关于离体雌核发育的实验研究,相继在多种植物中通过未传粉子房与胚珠培养诱导出单倍体植株,继而从胚胎学上揭示了"离体孤雌生殖"与"离体无 配子 生殖"两种类型的发生与发育规律。1981年在国际刊物《Plant Science Letters》发表了第一篇原始研究论文;1982年在《Theoretical and Applied Genetics》上发表了关于这方面的长篇综述,引起了国际同行的重视。在子房培养成功的基础上,他们开始探索子房内的核心部分胚囊的分离。胚囊是受精的场所、胚和胚乳孕育的温床。胚囊的分离不仅提供了整体观察胚囊结构的手段,更重要的是开拓了直接操作生活胚囊的前景。1982年他们在《 植物学报 》上发表了这一研究结果,1985年在国际著名刊物《Planta》中作了更全面的报道。
20世纪90年代中期,摸索出在PEG(聚乙二醇)微滴中诱导单对原生质体技术,实现了精细胞与卵细胞的“一对一”融合。
20世纪90年代至21世纪初,先后主持国家自然科学基金重大、重点项目及 欧盟 国际合作项目,在花粉原生质体、精细胞、卵细胞、合子等的分离、培养、融合、转化及有关细胞与分子生物学研究方面进一步作出了有特色的前沿性成果。“植物性 细胞 、受精及胚胎发生离体操作系统的创建与实验 生物学 研究”项目获2004年国家自然科学 二等奖 。
论文著作
《植物有性生殖实验研究四十年》(2001年出版,获2003年 中国图书奖 )、《 水稻生殖生物学 》(2005年出版,获2006年 浙江省 树人出版奖 特等奖 )等四部。编有《 高等植物 的离体单位体》(英文,合作);撰有《植物生殖的细胞生物学:一个新的学科生长点》、《由未传粉子房与胚珠离体诱导单倍体植株》、《高等植物实验生殖生物学与生殖 细胞工程:现在与未来》杨弘远共发表科学论文200余篇。
杨弘远,1975。花粉数量对芝麻受精结实、胚胎发育和后代的影响。遗传学报,2(4):322-332 杨弘远,周嫦,1979。水稻花粉两条发育途径的实验研究。植物学报,21(4):345-351
Zhou C, Yang HY, 1981. Induction of haploid rice plant lets by ovary culture. 植物界 Science Letters, 20:231-237 Yang HY, Zhou C, 1982. In vitro induction of haploid plants from unpollinated ovaries and ovules. Theoretical and Applied Genetics, 63: 97-104
周嫦,杨弘远,1982。 被子植物门 胚囊酶法分离的研究:固定材料的分离技术与显微观察。植物学报,24(5):403-407
Zhou C, Yang HY, 1985. Observations on enzymatically isolated, living and fixed embryo sacs in several angiosperm 物种 植物界 , 165: 225-231
Yang, 1986.Fluorescein diacetate used as vital stain for labeling living pollen tubes. Plant Science, 44: 59-63 杨弘远,1988。用 荧光 染色与 邻羟基苯甲酸甲酯 透明技术显示花粉 细胞核 。植物学报,1988,30(3):242-247
杨弘远,周嫦,1989。植物实验生殖 生物学 与生殖细胞工程:现在与未来。植物学通报,6(4):193-196 Yang HY, Zhou C, 1989. Isolation of viable sperms from pollen of Brassica napus, Zea mays and Secale cereale. Chinese Journal of Botany, 1(1):80-84
Yang HY, Yan H, Zhou C. 1990. In vitro production of haploids in 向日葵属 In: Biotechnology in Agriculture and Forestry 10(ed. by Y. P. S. bajaj ). Springer-Verlag, Berlin , pp. 472-484
Yang HY, Zhou, 1990. In vitro gynogenesis. In: 植物界 Tissue Culture: Applications and Limitations (ed. by S. S. Bhojwani). Elsevier, Amsterdam , pp. 242-258
Yang HY, Zhou C, 1992. Experimental plant reproductive biology and reproductive cell manipulation in higher plants: now and the future. American Journal of 植物学 , 79: 354-363
Yang HY, Wu XL, Mo YS, Zhou C, 1993. Fluorescent vital staining of 植物界 sexual cell nuclei with 脱氧核糖核酸 specific fluorochromes and its appliacation in gametoplast fusim. Cell Research, 3(2): 121-127
杨弘远,1994。受精过程中助 细胞 退化机理的研究进展。植物学通报,11(1):1-5
杨弘远,周嫦,1997。花粉原生质体与 配子 原生质体操作的研究进展与前景。中国科学基金,(2):85-90
杨弘远,周嫦,1998。 被子植物门 离体受精与合子培养研究进展。植物学报,40(2):95-101
杨弘远,1999。钙在有花植物受精过程中的作用。植物学报,41(10):1027-1035
Zhou C, Yang HY, 2000. Some approaches to the experimental manipulation of reproductive cells and protoplasts in flowering plants. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 42: 9-20
Yang HY, 2001. Apoplastic system of the gynoecium and embryo sac in relation to 函数 Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 43: 7-14
人才培养
杨弘远注重教学上的“精耕细作”。他从繁重的科研任务中挤出时间编撰《勤思集》,要求学生“让自学成为一种习惯”,并引用一位化 学专家“3H3C”的名言寄语年轻学子:“Head,Heart,Hand; Clear, Clean,Clever”即:“头脑清晰,心无旁骛,动手灵活。”他认为,导师不可以权威自居,既要善于运筹帷幄,从战略高度指引学生在科学研究中登堂入室,也要勤于亲临火线,做好 役、战术的指导。
他曾说:“培养学生不能像放羊”,不能散漫不管,不能只讲数量讲质量。每个学生都各有不同,一定要对学生进行分别的指导,针对每个人的特点区别对待,不能千人一面。几十年间,除为本科生上课之外,杨弘远只培养了18位博士和12位硕士,数量少质量却颇高,不少学生都己成知名学者、著名教授、学科带头人。
杨弘远认为,一个学科的发展,不是靠几个人的力量能完成的,自己要为更多的人创造成长的空间和环境。他年届古稀仍致力于科研,但当主持的重点项目在2001年结题后,他就坚决不再领衔申请新的科研项目,不再带研究生,而把更多的机会让给别人,特别是年轻人。
社会任职
杨弘远院士1982年任 武汉大学生命科学学院 教授,1984年任博士生导师,1991年当选为中国科学院院士。曾任国务院学位委员会学科评审组(生物学)召集人、全国博士后管理委员会专家组召集人、教育部基础研究规划组(生物学)副组长、教育部科学技术委员会委员、国家自然科学基金委员会植物学科评审组专家、 中国细胞生物学学会 常务理事、 湖北省 科协常委等。曾担任《 中国科学 》、《植物学报》、《 cell research 》、《 细胞生物学 》、《波兰植物学报》、《整合植物生物学杂志》等国内外权威学术杂志编委。
获奖记录
国家级有突出贡献的中青年专家(1984)、全国优秀教师(1989)等称号。
杨弘远主持的“水稻未 传粉 子房培养的研究”获1985年国家教委科技进步 一等奖 。
“胚囊酶法分离的研究”获1987年国家教委科技进步 二等奖 。
“植物离体雌核发育与胚囊分离的实验胚胎学研究”项目获1991年国家自然科学 三等奖 。
植物性 细胞 、受精及胚胎发生离体操作系统的创建与实验生物学研究”项目获2004年国家自然科学二等奖。
获 国家自然科学奖 2次、国家教委科技进步一等、二等奖3 次、 湖北省 自然科学奖1次。
人物评价
一外国专家曾连连称赞杨弘远及其夫人:“You are not 绵羊 ”(不做羊群)
“杨弘远院士出生在 珞珈山 下,在武汉大学度过了他的小学、中学、大学时代,一生与武汉大学相伴,对武汉大学充满了无限挚爱,奉献了毕生精力。”当武大校长 顾海良 介绍杨院士生平时,在场很多杨院士的同事、朋友和学生泪水纵横。
“我是1959年进的武大,杨老师一直手把手教我们。”追悼会现场,中国工程院院士、 武汉大学生命科学学院 朱英国 教授难掩悲痛。
“杨老师的很多东西都是从实际中来,50年如一日,他始终坚持在田间一线,亲力亲为。”朱英国表示,杨弘远院士这种严谨科研、低调做人的态度深刻影响了他。