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郑国锠
发布日期:2018-08-23 来源:九三学社中央宣传部
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郑国锠(1914年3月30日—2012年10月12日),出生于江苏常熟。细胞生物学家。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。1954年加入九三学社。1992年当选为九三学社中央参议委员会常委。

郑国锠1914年出生于江苏省常熟县一个农民家庭,父亲郑国熙从事农业劳动,母亲董宝瑜为家庭妇女。郑国锠在家乡读完小学,进入太仓中学,克服家境困难,读完初中。由于成绩优异,被保送到太仓中学师范科就读,于1934年毕业,考入江苏医政学院卫生教育科,一年后毕业,任常熟县教育局卫生教育指导员。1938年,郑国锠在湖南长沙考取内迁重庆的中央大学师范学院博物系,1943年毕业后留校任助教,1944年考取本校研究生。他的研究生毕业论文为《摇蚊唾液腺染色体的来源、结构及其与核仁关系的综合研究》,1947年夏研究生毕业。同年底,他获得奖学金到美国田纳西大学攻读研究生。田纳西州是美国南方种族歧视最为厉害的一个州,中国人在此也受到歧视。第二次世界大战后,中国是战胜国,日本是战败国,但是因为中国政府无能,中华民族不强大,中国人的地位远不如战败的日本人。1948年7月,他转到威斯康星大学植物系细胞研究室当研究生兼研究助理。他的导师是著名细胞学家、英籍教授CL赫斯金斯(Huskins)。这年,赫斯金斯发现体细胞减数的现象,做了大量显微镜切片,没人观察、整理和分析。郑国锠去了之后,赫斯金斯就把这个任务交给了他,希望能在圣诞节前完成。同时赫斯金斯又请了西雅图华盛顿大学许元龙教授来审核自己的发现。许云龙也请郑国锠帮他做片子。因在假期中,没有上课,郑国锠就夜以继日地干起来,不到两个月就完成了一个学期的工作。当他把整理好的材料、统计数据和照片交给赫斯金斯教授时,赫斯金斯非常惊奇,怕他草率从事,仔细检查了他交给的资料,又把照片与显微镜下的图像亲自核对,都无差错后,才说了一句:“Wonderful。”此后,赫斯金斯对他另眼看待,非常关心他的生活,还询问他的家庭情况。当赫得知他的妻子是他同班同学,也是博物系毕业的,为了使他安心工作和学习,就主动提出给他妻子仝允栩一份奖学金,并代办了入境和入学手续,于是仝允栩于1949年1月来美和他在同一研究室学习和工作。

1950年底,他以《洋葱低温处理及体细胞染色体减数的数量分析》的论文获得博士学位。他的博士论文答辩完毕的同时,回国的手续也办妥了。1951年1月临行前告知导师赫斯金斯教授时,赫斯金斯非常希望他继续留下来。他再三说明祖国百废待兴,要尽快回国效力的心情后,导师说:“我们英国是最早承认新中国的国家之一,现在美国发动朝鲜战争,你们回去是应该的。”

郑国锠回国以后,要他去任教的单位很多。住在江苏常熟老家的父母要他们留在上海,亲戚朋友也劝他们留在条件较好的沿海。经过再三思考,他选择了兰州。他想如果为了优越的条件,可以留在美国,回来就是要到最需要的地方去。兰州大学不断来信来电,又寄旅费,又托人劝说,正说明那里确实需要他。

他们一家3口,一路辗转西行到达兰州。第二天植物系开欢迎会,聘他为教授。经介绍郑国锠才知道全系只有6位教师(包括两位兼职的),14名学生。系里的设备少得可怜,只有一台不能切片的切片机,一个不保温的保温箱,显微镜虽有几架,但性能很差,能在显微镜下观察的片子也很少,图书只装了半个小书架,全系的图书和切片还不及他带回来的多,实验室也没有几间。面对这种情况,他没有丧气,“五一”一过,就开始上课了。

1949年和1950年郑国锠在美国《遗传杂志》发表的有关延龄草、洋葱体细胞染色体减数分裂的两篇论文,几十年来,多次被国际上的细胞学教科书和专著引用,特别是意大利细胞遗传学家F达马托(D′ Amato)在1977年和1978年连续发表的专著和论文中,一再强调这两篇论文中提出的体细胞同源染色体在前期分离、后期形成双纺锤体、最后成为四个单倍体核,是目前在体细胞内出现的染色体减数的机制之一。

郑国锠在兰州大学一直从事植物细胞学的基础理论研究,侧重于花粉母细胞间染色质穿壁运动(细胞融合)的研究。郑国锠在18个科30个属41种双子叶和单子叶植物中看到了细胞融合现象,并发现出现的时期、顺序、形态、方向和方式以及核重新形成的过程都很有规律,既有普遍性,也有一致性。证明染色质穿壁运动的主要原因是细胞生理状态的改变,而不是机械损伤和固定液所引起的。1965年他用电子显微镜观察了百合花粉母细胞,发现在染色质穿壁之前,先出现细胞质中细胞器(液泡、线粒体、造粉质体)的穿壁运动,都是从胞间通道穿向另一个细胞。证实了细胞融合是正常现象。

关于细胞融合的机制,1973年,郑国锠提出假说,认为“核液的川流运动对花粉母细胞间染色质穿壁运动起着直接的推动作用,而原生质中收缩蛋白的主动伸缩运动却是染色质穿壁运动的主要动力,原生质川流运动和染色质穿壁运动所需要的能源是有氧呼吸后所生成的能,通过ATP释放高能磷酸键形式供给的”。这个假说在对百合、蚕豆、黑麦和洋葱的研究中得到了直接证据。

对于细胞融合后出现的染色体基数的改变,能不能保留到精子形成,存在两种不同看法。有人认为,这种变异不能传到后代,对进化也就没有意义;也有人认为缺少1—2个染色体的也能形成精子。郑国锠等在百合、曼陀罗的实验中,对染色质穿壁后减数分裂中期Ⅰ、中期Ⅱ、形成小孢子和精子的两次有丝分裂中期的染色体数目做了统计,两者基数改变的百分率基本上相似,没有显著差异,特别是在花粉管的中期,染色体不少是可以数清楚的。还明显地观察到缺少1—2个染色体的也能形成精子,如果这种精子有机会授粉,后代将发生变异,这样有可能导致新物种的形成。郑国锠认为,细胞融合对加速生物进化具有很重要的意义。20世纪90年代末,这一看法在研究胞间通道(细胞融合发生的关键结构)生物发生方面,解答了长期悬而未决的问题。

1978年以后,他积极开展植物细胞工程研究,并不断取得新成果,有些已跨入国际同类研究的先进行列。原生质体培养再生植株是体细胞杂交和外源基因导入必不可少的基础和关键环节,是植物细胞工程的核心内容之一。郑国锠和他的同事用禾谷类粮食作物小麦、谷子和玉米,药用植物欧当归、当归以及豆科牧草红豆草为研究对象,进行了原生质体的分离、培养,成功地从小麦(甘麦8号)、欧当归、红豆草、谷子等植物原生质体培养成了再生植株,玉米获得分化的芽。对小麦幼穗胚性愈伤组织的诱导条件,原生质体分离、培养、分裂和植株分化条件都进行了多方面探索,取得了再生植株。1985年和1986年郑国锠两次获得国家教委科技进步奖二等奖,1987年郑国锠的《细胞生物学》和《生物显微技术》分别获国家教育优秀材料奖一等奖、甘肃省教委优秀教材奖一等奖。1988年获甘肃省高等学校科技进步奖二等奖,1999年荣获全国归侨、侨眷先进个人称号、全国先进科学工作者称号,2003年获“何梁何利科学与技术进步奖”。

郑国锠于1980年当选为中国细胞生物学会副理事长,还曾任甘肃省科学技术协会副主席,第三、四、五届全国人大代表。

主要论著

1Huskins,CLand KCCheng,Segregation and Reduction in Somatic Tissue,IVReductional Grouping Induced in Allium Eepa by Low Temperature,JHeredity,1950:41(1):13~18.

2郑国锠,百合花粉母细胞中染色质胞间转移及新核形成的过程,植物学报,1955:4(3):223~238。

3Cheng,KC,On the Process of Intercellular Migration of Chromatin Substance and New Fromation of Uncleus in the Pollen Mother Cell of Lilium sutchuensuse France,Scientia Sinica,1956:5(3):497~507.

4郑国锠、王耀芝,花粉母细胞中染色质穿壁转移现象的普遍性和一致性,植物学报,1956,5(4):363~376。

5郑国锠、陈济世、杨庆兰,花粉母细胞中染色质穿壁转移现象的机制,兰州大学学报,1959(1)。

6郑国锠,细胞内去氧核糖核酸(DNA)恒定论问题的讨论,遗传学报集刊,1963(2)。

7郑国锠、聂秀菀、杨庆兰,小孢子发生过程中花粉母细胞间染色质穿壁转移现象与机械损伤和固定液作用的关系,植物学报,1964,12(4):289~303。

8郑国锠,论染色体的结构与功能的统一问题,科学通报,1965(12),1059~1072。

9郑国锠、聂秀菀、杨庆兰,花粉母细胞中染色质穿壁运动机理的探讨,植物学报,1973,15(1):53~63。

10郑国锠,聂秀菀、杨庆兰,细胞融合在物种起源上的作用,科学通报,1973,279~282。

11郑国锠,细胞融合(综述评论),遗传学报,1974,1(1):117~124。

12郑国锠、聂秀菀、杨庆兰,细胞融合的光学与电子显微镜观察及其变异和进化关系的探讨,植物学报,1975,17(1):60~69。

13郑国锠,细胞工程学在遗传与育种上的应用,生物物理与生物化学进展,1978(2):33~40。

14郑国锠、聂秀菀、杨庆兰,黑麦花粉母细胞中染色质穿壁转移与染色体数目改变的关系,植物学报,1980,22(3):216~220。

15郑国锠、杨庆兰、郑永人,曼陀罗花粉母细胞中染色质穿壁转移的方式与染色体数目改变的关系,植物学报,1982,24(2):103~108。

16郑国锠,从植物的进化看细胞融合与染色体畸变,进化论选集(纪念达尔文逝世一百周年学术讨论会论文选编),科学出版社,1983。

17王以秀、聂秀菀、郑国锠,松弛素B对花粉母细胞中染色质穿壁的影响,植物学通报,1984(4):39~41。

18聂秀菀、王以秀、郑国锠,百合花粉母细胞胞间连丝通道的透射与扫描电镜观察,植物学报,1984,26(1):34~37。

19郑国锠、聂秀菀、王以秀,百合花粉母细胞间细胞融合期间腺苷三磷酸酶活性的细胞化学定位及其与染色质胞间转移的关系,植物学报,1985,27(1):26~32。

20郑国锠,细胞融合研究的回顾与前瞻,大自然探索,1985(4)。

21郑永人、杨庆兰、郑国锠,春小麦杂种及其亲本花粉母细胞染色质穿壁运动的研究,西北植物学报,1985,5(1):58~61。

22王新宇、郑国锠,蚕豆花粉母细胞中染色质穿壁转移与染色体的变的关系,植物学报,1985,27(2):141~147。

23郑国锠、聂秀菀、陈尚文,花粉母细胞中染色质穿壁前次生胞间连丝形成的研究,实验生物学报,1987,20(1):1~5。

24Zheng,GC,Yang,QL,The Relationship between Cytomixis,Chromosome Mutation and Karyotype Evolution in Lily,Caryologia,1987,40(3):243~259.

25王崇英、郑国锠,洋葱雄配子体发育过程中染色体数目变化与染色质胞间转移的关系,植物学报,1987,29(3):247~253。

26许耀、贾敬芬、郑国锠,酚类化合物促进根瘤农杆菌对植物离体外植体的高度转化,科学通报,1988,33(22):1745~1748。

27郑国锠,染色体结构的新概念,细胞生物学进展,第一卷,高等教育出版社,1989。

28许耀,贾敬芬、郑国锠,TIT-DNA基因在天仙+烟草体细胞中导入、表达及再生,中国科学B辑,1989,488~493。

29任延国、贾敬芬、郑国锠,小麦幼穗愈伤组织原生质体培养再生植株,科学通报,1989,9:693~695。

30 路铁刚、郑国锠,细豆草体细胞胚胎发生早期DNA、RNA和蛋白质合成动态变化,植物学报,1989,31(10):757~762。

31路铁刚、王义琛、郑国锠,玉米花粉胚状体发育过程中DNA、RNA、蛋白质含量及合成动态变化,遗传学报,1990,27(6):449~454。

32Ren,YG,Jia,JF,Zheng,GC,Plantlet Regeneration from Protoplasts of Millet(Setavia Italica L)Chinese JBot1990,2(2):103~108.

33郑永人、杨庆兰、郑国锠,黑麦B-染色体起源的研究,中国科学(B辑),1990,(7):701~707。

34王新宇、聂秀菀、郑国锠,黑麦小孢子母细胞分离、培养及细胞融合现象的观察,西北植物学报,1991,11(4):261~265。

35王新宇、聂秀菀、郑国锠,黑麦小孢子母细胞核基质超微结构研究,电子显微镜学报,1991,10(3):238~243。

36郑国锠、翟中和主编,细胞生物学进展,第二卷,高等教育出版社,1991。

37郑国锠主编,生物显微技术(第二版),高等教育出版社,1992。

38郑国锠编著,细胞生物学(第二版),高等教育出版社,1992。

39.郑国锠、翟中和主编,细胞生物学进展,第三卷,高等教育出版社,1994。

40王新宇、聂秀菀、郑国锠,植物小孢子母细胞胞间细胞融合通道的超显微结构研究,西北植物学报,1996,16(2):89~103。

41王新宇、郭风劲、聂秀菀、郑国锠,洋葱鳞茎薄壁细胞原生质体胞质肌动蛋白微丝骨架的形态与结构,实验生物学报,1996,29(2):169~177。

42徐涛、张晓红、聂秀菀、郑国锠,百合花粉母细胞核骨架的超微结构观察,植物学报,1997,39(1):11~15。

43郑国锠、王新宇、聂秀菀、郭光沁,细胞融合研究的进展与展望,中国科学基金,2000,1:19~22。

44Zheng,G-C,Wang,X-Y,Nie,X-W and Guo G-Q,Progress and Prospects of Cytomixis Studies,Science Foundation in China,2000,8(1):17~20.

45.郑国锠编著,植物细胞融合与细胞工程,郑国锠论文选集,兰州大学出版社,2003。