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环境毒理与生态安全学科的开拓者

发布日期:2012-08-01 00:00 访问次数: 信息来源:台州史志网

环境毒理与生态安全学科的开拓者
——访中国工程院院士蔡道基

李淑敏


1962年美国海洋生物学家卡逊写了《寂静的春天》一书,她用文学略带夸大的笔调,描绘了使用化学农药,导致生物种灭亡,破坏了整个生态系统,危及人类健康,春暖花开的季节,听不见鸟儿歌唱,成了“寂静的春天”。
早在上世纪初,农业化学问世以后,至五六十年代,我国的传统农业也引进了化肥、农药、地膜的使用。使用农用化学品,对防治病、虫、草害,提高农业产量,保证粮食安全发挥巨大作用,由此也推动化学工业的发展;农用化学品属有毒物质,化学农药大量施用,也会污染环境,导致农副产品污染,危及人体健康与生态安全。
蔡道基院士以敏锐的眼光,注意到国外的研究动态,从上世纪70年代初开始,研究农用化学品对生态环境影响,制订了我国第一部“农药环境安全评价试验准则”,建立了“国家环境保护农药环境评价与污染控制”实验室,是我国环境毒理学研究领域的创始人。
童年:颠沛流离,在抗日战争战乱中度过
1935年2月l9日,蔡道基出生在温岭县城北区石粘乡南山村的一个书香门第。母亲林叙端(1901-1981)早年毕业于浙江高等师范学校,曾在黄岩女师等校任教多年,后因子女多回家料理家务。“为培养子女成长,母亲不辞辛劳,呕心沥血。”说到此处,蔡道基情不自禁地背诵了唐代诗人孟郊写的永世相传的名诗《游子吟》:慈母手中线,游子身上衣;临行密密缝,意恐迟迟归;谁言寸草心,报得三春晖。
父亲蔡若海(1904—1999)毕业于上海大厦大学,大革命时期投身革命,在温岭县党部筹建处工作,与张作于、林子仁等在县模范小学内创办温岭中山初级中学,是温岭创办的第一所中学。曾在黄岩中学、台州中学(原省六中)、处州中学(丽水)、宁波高工、台州农校、三门中学、回浦中学等任教50个春秋。他治学严谨,爱生如子,宽厚勤俭,是台州地区知名的中学教师。
祖父蔡宗黄(1877—1928)毕业于浙江法政学堂,在宁波开设律师事务所,是鼎鼎有名的大律师,著有《嗣续法真诠》法理名著,是我国第一部民法。他曾为当时浙江余杭一带的四大奇案之一王质彬案申冤平反(另一案是杨乃武与小白莱案),民国初回乡任温岭县农会副会长。外祖父林存涵是清末秀才,名中医。
蔡道基的童年,在抗日战争战乱中度过,他跟随父亲、母亲、舅舅读过5所小学,温岭南山小学、琛山小学、横湖小学、临海大田小学、温师附小(现方城小学)。
“记得1945年父亲在宁波高工教书(战时设在临海),我在临海大田小学读书。”
“当时日本兵已打到临海,父亲将学校里的机器设备涂上机油,沉入河底,以防日寇占领时被抢走,打败日本侵略者后可拿出重用。父亲带领学生撤离大田,把我托给同乡带回温岭。当时没有交通工具,兵荒马乱,不能走大路,只能走小道。路过临海与黄岩交界的黄土岭(现在有隧道非常方便),山高路险,穿越丛林十分困难。”
“有一天在山中寺庙休息,老和尚烧饭给大家吃,当时挤满了逃难的人,老和尚看我年幼,先给我一碗饭。刚接过手,饭碗就被后面伸过来的一只大手夺走了。回头一看,抢饭的是国民党的兵。回到家乡不久,日本投降了。”
在颠沛流离的日子里,同全国人民一样,蔡道基院士深受日本侵略的苦难,痛恨日本帝国主义的侵略,从小受到深刻的爱国主义教育,懂得国家兴亡匹夫有责。
求学:结缘农业,受父影响填报农学院
说到这里,蔡院士回忆起年少时在温岭中学求学的情景。“我们老温中边上有一条前溪,溪水以前多清,偶尔翻开石头还可抓到小蟹。学生们在溪水里洗完衣服后就晾在溪里的石头上,衣服洗得雪白雪白的。”蔡院士饶有兴趣地说,“以前学校边上还有县城惟一的一家照相馆,店名叫‘就是我’,我高中毕业照就在那里拍的。”
蔡院士是l947年考入泽国私立逢儒初级中学(其父在泽国台农教书),初三时转入县立温岭中学,初中部读了一年,高中读了三年。“这是我最感幸福的少年时代,当时生活条件虽十分艰苦,每月都要从家挑米到学校供伙食用。”他学习勤奋,立志当一名工程师,为祖国的建设服务。
在温中期间,他印象最深的是两位教化学与教数学的老师。“化学老师郑咸熙当时生了肺病,为了不影响学生,他戴着口罩讲课,非常吃力。学生都劝他去了口罩讲课,他说‘我已是风前残烛,点着能照亮你们,点多久就点多久,不能影响你们年青人’。郑先生的这段话大家听了都十分感动,他一心为学生的精神,不仅教给学生知识,还以身作则,教学生做人的道理。”好人长寿,郑咸熙先生虽年过八十依然健在;郑先生是台州地区最早为数不多的特级教师之一,他的兄弟姐妹及亲戚都是有贡献的知识分子,华东师大的郑重和、清华的郑用熙是他的兄弟,臧克家的夫人郑曼是他的姐妹,北大的杜秉正是他的姐夫。
1953年,蔡道基从温岭中学毕业,报考大学时,他填的前三个志愿都是工科,后一个志愿因受其父在台农教书影响,随意的填了个农学院。没料到当时报考农学院的很少,他被录取在农学院。
进校后他一开始也不甘心,不安心学习。翌年暑假,老师组织学生们到江苏苏北沿海地区实习。“当时苏北农业生产非常落后,农民生活条件非常贫困”,见此情景,他意识到国家不仅要发展工业,同样农业也需要改造,贫困的农民需要有人去帮助他们摆脱困境,“通过这次实习,我不仅学到了专业知识,也改变了对学农的认识,开始专心学习。”四年大学生活很快结束,毕业后蔡道基被分配到中国科学院土壤研究所。中国科学院是中国的最高科学研究机构,蔡道基非常高兴自己能进入这样的科研机构。
蹲点:二下农村,为做实验走遍神州甘尝代食品试毒
1957年是不平凡的一年。这年的“反右运动”以后,知识分子被视为需要思想改造的对象。从这年起,国家规定进入科学院工作的学生,都须下乡与农民同吃、同住、同劳动,劳动锻炼一年(后称接受贫下中农再教育)。
蔡道基背着行装走上了新的征途,他与农民在一起,全心的投入劳动。“我虽出生在农村,学习的是农业,但从小在校读书,实际上对农村了解很少”,蔡道基说,“这一年虽荒废了学业,但了解了农村生活,感受了农民疾苦,熟识了农业生产,对我以后从事农业科研工作是有帮助的。”
1958年,当他在农村劳动锻炼期间,中国大地上掀起了轰轰烈烈的人民公社、大跃进、大炼钢铁运动。他亲身经历了农业产量放卫星,砸锅炼铁大跃进,以及农村大办食堂吃大锅饭等时期。“浮夸与吃大锅饭不仅没有改变农村的落后面貌,反而使农民变得更穷”,蔡道基在农村亲身经历了这场运动,深深地体会到国家政策导向的重要性,“做任何事都须实事求是,要重视调查研究”。
1959年,他结束了一年的劳动锻炼,回到了中国科学院土壤研究所,在土壤生物化学研究室开始从事研究工作。
为了改良低产农田,提高土壤肥力,他从最北的黑龙江到最南的海南岛,在我国的不同气候带布置野外试验,研究土壤有机质的分解与积累规律,在室内用同位素示踪法研究其变化机理。在三年困难时期,他还为解决当时的粮食困难,研究小球藻及从太湖中捞取农民喂猪用的水草作“代食品”。用这些代食品供人吃是否安全,当时没有毒性试验条件,为了对人民负责,他与几位同事一起,先自身尝试,证明有无不良反应后,再决定是否供他人食用。“那时的日子真艰难啊!”
三年困难时期过去,日子刚好起来,研究工作刚走上轨道时,“文化大革命”又开始了。他当时是业务培养对象,是研究室业务秘书,在运动中成了“修正主义苗子”。“我还够不上当修正主义分子,虽不是打击对象,但得靠边站,去农村做所谓的‘抓革命,促生产’。”他却非常乐于这一安排,与三位同事一起到江宁县农村蹲点。
“这样的话,我可在农村继续做些力能所及的研究工作,帮助农民解决一些贫困,同时也可避开这场灾难。”这是他的第二次下乡,蔡道基说这次下农村与上一次不同,“有了第一次的劳动锻炼,又积累了几年研究工作经验,可帮助农村发展生产。”
他所到的生产队十分贫困,近百户人家住的全是草房。他进村后与农民一起商量,对土地进行规划、调整生产结构,从全国各地调进最优良的品种,实行多种经营。不到三年时间,生产队的产量翻了一番,经济收入明显增加,农民住房全翻盖成瓦房。正当农民喜笑眉开时,当时的公社书记,为了按计划经济办事,实行统一的作物布局,生产队的多种经营不符合公社的统一计划,把多种经营视为走资本主道路,无奈之下他们只有撤出了生产队。短短的三年里,蔡道基他们与农民结下了深厚的感情,农民视他们为亲人,至今都保持着联系。
说起这段经历,蔡道基更忘不了一件值得回顾的事:当时农科院推广杂交高粱,产量很高,引起了他极大兴趣,他没有学过作物育种,他通过自学知道,水稻是雌雄同株白花受粉的作物,如要通过杂交提高产量,必先将母本植株去除雄蕊,再引入别的品种的雄蕊才能进行杂交,用人工去雄杂交的方法,效率十分低,影响了水稻良种培育。当时袁隆平等采用三系不育的方法培育杂交水稻,这一方法离他学习的专业太远,不易掌握。他是学农业化学的,他想若能用化学的方法,将同一花内的雄蕊杀死,保全雌蕊,再与别的水稻雄蕊结合,这就会加快水稻育种的速度,这是很难的技术。蔡道基在这特殊的年代,在十分困难的条件下,经过反复试验,终于筛选出了一种水稻 “化学杀雄剂”。有了“化学杀雄剂”以后,为了寻找优良的父本,他曾于1971年到湖南十分偏僻的黔阳农校找袁隆平先生。袁隆平非常热情地接待了他,提供他很多水稻品种。袁隆平当时的条件更艰苦,但他一直坚持在最基层的教学与科研战线上,他终于获得了成功,为我国农业的高产作出巨大贡献,今天袁隆平与蔡道基都是中国工程院院士。正当蔡道基的工作取得重大进展的时候,“文化大革命”中的斗批改开始了,要他们都回所集中学习,从此他这项研究中止,已取得的研究成果既未推广,也未发表论文,只留下几页当时油印记录的材料与遗憾。事隔三年后,他出差广州,在一个单位的桌上看到一本“化学杀雄剂”的材料,其材料虽对杀雄剂的名称保密,他一看就知道与他当年发现的杀雄剂相同,科学研究往往是你想到的别人也会想到,只是时间迟早的问题。蔡道基说:他虽早发现三年,后人取得了成果能用于生产,他同样非常高兴。
科研:改攻毒理,率先提出禁用DDT与666的建议
在农村蹲点期间,蔡道基注意到农药大量使用带来的一些负面影响,意识到经济发展必将影响环境。从上世纪70年代初起,他开始研究化学农药对环境影响,是我国最早从事环境科学研究者之一。
“四人帮”垮台后,邓小平提出科学是第一生产力的论断,迎来科学的春天。从那时起,他从土壤科学研究正式转向环境保护工作,国家环境保护局成立后,1978年他调入国家环境保护总局南京环境科学研究所工作,专门从事农用化学品环境影响评价与污染控制研究。
当时我国大量施用DDT与666一类的有机氯农药,这是一种毒性高、持久性长的农药品种。为了搞清其危害影响,他与同事们在全国范围内调查了有机氯农药对整个环境与生态系统的影响。调查结果表明:由于DDT与666的大量施用,我国环境(水、气、土)及农副产品都遭到了严重污染,所有农副产品都因农药残留量超标不能出口,人体脂肪及人奶中DDT与666含量都很高。但农药是农业生产的必需品,要禁用一个品种的农药十分不易。蔡道基坚持l0年的努力,以大量的研究结果,说明其严重危害影响,危及全国人民身体健康,他率先提出禁用DDT与666的建议。1983年国务院下令禁用DDT与666的使用,这是蔡道基从事环保工作以来获得的第一项重大研究成果。
中国是一个农业大国,有13亿人口,占世界总人口的22%,而土地面积只有世界的7%,中国现有人均粮食不到400公斤,美国人均粮食是我们的三倍,中国现有耕地18亿亩,还因工业用地的增加不断在减少,而人口还在增加。保证农业的高产稳产,保障粮食安全,是国泰民安的先决条件。影响农业生产的因素很多,其中病、虫、草的危害,如不防治,将可减产三分之一的粮食产量,因此,农业化学品的使用,是保证农业可持续发展的必要条件。有机氯农药停用后,如何选择取代的农药品种,又如何防止农药污染再度发生,又将是个棘手的问题。
蔡道基说,“农药是一把双刃剑,DDT是人工合成的第一个化学农药,它问世的年代,当时只看到它有十分良好的治虫效果,还曾在1948年获得诺贝尔奖金。后来随着科学的发展,才认识到它对生态环境的严重危害,遂被禁用,这是科学发展的必然。当时走的是末端治理的道路,现在应吸取有机氯农药污染的教训,应运用现代科学,在一个新农药开发时,就应采用各种模拟手段,对其使用后在环境中的归趋与危害影响作出预评估,对有危害影响的药物不准其生产,可防患于未然。”在这一思想的指导下,蔡道基在总结国内外经验的基础上,与同事们一起经过多年努力,在国内首先建立了农药环境安全评价系统与环境毒理学学科领域,制定了一套完整的、为保证环境生态安全的评价指标、评价程序、评价方法与评价标准。此系统的建立,为我国新农药的开发提供了安全保障,为农药的安全施用、保护生态环境安全提供了科学依据。
自从这套系统建立以来,凡是国内生产的农药品种,或是进口的农药都须经过该系统的评定,合格的允其生产,不合格的禁止其使用,从而在农药生产源头起到预防污染把关作用。蔡道基建立的“国家环境保护农药环境评价与污染控制”重点实验室,已成为全国农药环境安全评价的中心。蔡道基的实验室不仅要完成国家重大研究课题,而且还要为国内外的新药开发和新化学品的环境安全性评价服务。蔡道基十分重视理论与实际相结合,至今他还与年轻同事工作在科研第一线。

 (作者系温岭日报社记者)