基本介紹
- 中文名：徐道覺
- 外文名：Tao Chiuh Hsu
- 出生日期：1917年4月17日
- 逝世日期：2003年7月9日
- 職業：教授
- 畢業院校：德克薩斯大學
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生平
大學農學院，爾後，在遺傳學家談家楨指導下獲理科碩士學位後留校任教，1948年赴美，於1951年在美國德克薩斯大學(位於奧斯丁市)獲哲學博士學位，隨即，在位於加爾維斯敦市的該校醫學院從事博士後研究工作，1953年被聘為助理教授。1955年，他應聘到位於休斯敦市的該校安德森醫院和腫瘤研究所（後改名為安德森癌症中心）任實驗細胞學研究室（後改名為細胞生物學研究室）主任，副教授；1961年晉升為教授；1980年被聘為該中心第一位首席教授。
徐道覺(右)與他的老師談家楨
徐道覺(右)與他的老師談家楨成就
徐道覺於1973-74年被選為美國細胞生物學會主席。在這之前，只有幾位華人學者獲得過類似的殊榮，如趙元任曾任美國語言學會主席，吳健雄曾任美國物理學會主席，李景均曾任美國人類遺傳學會主席。 1998年, 徐道覺參加了在北京召開的第18屆國際遺傳學大會，這是他在1948年出國後第一次也是最後一次回到中國。
榮譽
徐道覺一生的學術成就碩果纍纍，發表了近400篇論文，其最主要原創性貢獻為：發現在人類染色體製片過程中採用低滲溶液預處理能得到分散得非常好的中期染色體（1952年）、成功地誘導染色體特定位點的斷裂，是最早報告的染色體“脆性位點”（1961-1963年）、創建顯示組成型異染色質的方法即染色體C顯帶技術（1971年）、提出誘變劑敏感性與環境致癌作用相關的假說並用實驗證明（1983年—1989年）、創建測量抗氧化劑效率的方法（1992年）。
2003年7月9日, 徐道覺病逝於美國德克薩斯州休斯敦市, 享年86歲。
學術
徐道覺一生的學術成就碩果纍纍。1995年《美國醫學遺傳學雜誌》刊登他長達22頁的長篇自傳時曾列出他發表的338篇論文和著作的題錄[1]；2001年1月，他在私人通信中說他已“發表了近400篇論文”，並把他自己看重的最主要原創性貢獻歸納為以下5個方面。
1. 1952年發現在人類染色體製片過程中採用低滲溶液預處理能得到分散得非常好的中期染色體。
2. 1961-1963年成功地誘導染色體特定位點的斷裂，是最早報告的染色體“脆性位點”。
3. 1971年創建顯示組成型異染色質的方法即染色體C顯帶技術。
4. 1983年提出誘變劑敏感性與環境致癌作用相關的假說，並於1989年用實驗證明。
5. 1992年創建測量抗氧化劑效率的方法。
上述第1方面最為人熟知，通常在文獻中表述為：徐道覺“偶然”發現了低滲方法。其實，在這“偶然”中卻包含著非常“不偶然”的因素。請看他自己描述當年他在醫學院從事組織培養時發生的奇蹟。
品德
實驗室收到幾份來自治療性流產的胎兒組織樣本。……我實際上沒有什麼實驗要做，但我還是培養了一些皮膚和脾臟組織，並且把培養物固定後以蘇木精染色。當時我實在沒有什麼特別的東西要尋找，但我想也許我能看看體外的淋巴細胞生成。當我看到在這些細胞中一些分散得非常美麗的染色體時，我簡直不相信自己的眼睛。我沒有告訴任何人，繞著實驗樓走了一圈，去了一家咖啡店，又回到實驗室。那些細胞的美麗染色體還在那兒。我知道它們是真的了。我定下心來去檢查更多的片子，發現這一批片子都有難以置信的漂亮的有絲分裂染色體。……我試著研究那些片子，並製備了另一些培養物想重複這一奇蹟。但什麼事也沒有發生。有絲分裂圖像又回到了它正常的糟糕面貌。我重複了兩次都沒有成功。我開始思考，那批不同尋常的人脾臟培養物一定發生了什麼“差錯”，使有絲分裂細胞如此美妙。我用了約3個月的時間嘗試著去改變我能想到的每一種因素：培養液的成分，培養的條件，培育的溫度，秋水仙素的添加，固定的步驟，染色的方法，等等，一次只改變其中之一，還是什麼事也沒有發生。1952年4月我改變了平衡鹽溶液的滲漲度。平衡鹽溶液是實驗室里人人在固定之前用來漂洗培養物的。當我用蒸鎦水與平衡鹽溶液混合以降低其滲漲度時，奇蹟又重新出現了。終於能破解一個謎的感覺實在是太爽了。我認識到我手中已握有一項有力的手段，並開始將這一手段試用於人類細胞之外的其他物種細胞。我發現它能套用於所有物種和所有培養物。
很明顯，那第一批呈現極美妙有絲分裂圖像的人脾臟培養物在固定之前準是意外地被低滲溶液漂洗過了。唯一合乎邏輯的解釋是有一位技術員在配製平衡鹽溶液時讀錯了刻度，以致在完全不知情的情況下配成了低滲溶液。由於已過去了將近4個月，已無法查出是誰實際上配製了那瓶不同尋常的液體。我甚至到今天還想親吻那位為細胞遺傳學作出如此重要貢獻的年輕婦女的臉頰，然而沒有人承認曾犯過這一錯誤。所以，這位女英雄只能被埋沒了[2]。
從這段自述可以看出，機遇並不是人人都能抓住的。
徐道覺在人類染色體製片過程中採用低滲溶液預處理的創造, 直接導致了蔣有興於1956年報告用該法確定人類二倍體細胞的染色體數不是統治了33年之久的48，而是46。兩位華人遺傳學家共同開創了人類細胞遺傳學的歷史。徐道覺在取得這項成就後沒有止步不前。一方面，他同研究室的同事們不斷創造新的人類染色體製備技術，一方面把這些技術迅速推廣套用到其他物種，特別是哺乳動物。在多種學術期刊上，以“體外哺乳類染色體” 為總題目的研究論文，從1952年的（之一）一直發表到1963年的（之十六）；在此期間和之後，還發表了數量眾多的關於染色體製備技術和染色體分析的重要論文。他的實驗室成為人類和哺乳動物細胞遺傳學的“麥加”；世界各地的細胞遺傳學家來此學習製備有絲分裂染色體的新技術。他也旅行世界各地收集各種哺乳動物的組織樣本和淋巴細胞回來培養以進行染色體分析。他主編了極其精美的《哺乳動物染色體圖譜》，從1967年出版的第1卷到1977年出版的第10卷，收集了現存常見和罕見的哺乳動物的染色體圖片及其核型分析，為世人提供了極其寶貴的資料。
還值得一提的是，在去美國之前，徐道覺早年有1項工作在中國人類遺傳學發展史上有至關重要的意義，那就是1948年他首次報告摺疊舌(tongue upfolding)這一人類遺傳性狀，受到國際人類遺傳學界的注意。這一發現的經過如下。
抗日戰爭勝利後，國立浙江大學由貴州省遷回浙江省杭州市。一次，徐道覺在遺傳學課上解釋顯性性狀和隱性性狀，並舉例說明在人群中，有人會捲舌，有人不會捲舌；經斯特蒂文特（Sturtevant）研究證明，能捲舌是顯性性狀，不能捲舌是隱性性狀。在聽講者中有位生物系的錢姓女學生告訴他，她的舌不但能卷，而且能上翻摺疊，並作了表演。徐道覺意識到他遇見了一項從未報告過的人類遺傳性狀，並立即以此為線索展開研究，其結果以“上翻摺疊舌——一項新報告的人類遺傳性狀”為題發表在美國《遺傳雜誌》（Journal of Heredity）1948年第39卷上，並配有該錢姓女學生展示摺疊舌的整版照片。文章指出，經初步調查，在一千名左右的受試者中只有三十名左右的舌尖能上翻摺疊，即該性狀的陽性個體；其他人，不論經過多少次練習，都不具備這種能力，即該性狀的陰性個體；無中間類型。文章選用了4個通過陽性個體調查所得的有代表性的系譜，說明該性狀是由隱性基因所控制。根據所有系譜均未顯示交叉遺傳現象，排除了該基因為X連鎖之可能。文章還以7個雙親均為陰性個體而子女中有陽性個體的家系所提供的數據，確認其符合簡單孟德爾比數。文章最後提到，在中國人群中，該基因與顯性捲舌基因的群體研究將另文發表[3]。1949 年，同一雜誌的第40捲髮表了上文提到的將另文發表的那篇論文，題為“中國人群一樣本中的摺疊舌和捲舌”，作者為劉祖洞和徐道覺。該論文詳細介紹了樣本資料，調查範圍為國立浙江大學一年級學生和附屬中學的全部學生總計1043人，籍貫覆蓋浙江、江蘇、安徽等19個省市，其中，摺疊舌陽性個體為男18人、女16人，合計34人，從而得出摺疊舌基因頻率為0.23[4]。這兩篇論文是中國人類遺傳學最早的研究論文，顯示了作者深厚的遺傳學功底和所受的科學研究能力的嚴格訓練。麥庫西克（McKusick）從1966年出版他所編巨著《人類孟德爾遺傳》第1版起就收錄摺疊舌這一條目至今（MIM 189300）。
遺憾的徐道覺
當明確了染色體就是遺傳基因的載體之後，遺傳學家們最感興趣的問題之一就是人類到底有多少條染色體。但由於當時染色體製備技術的限制，在顯微鏡下許多染色體重疊在一起難以分辨，所以學者們所報告的人類染色體數目各不相同。
1923年，美國遺傳學權威、德克薩斯大學校長Paint（1889－1969）提出人體的染色體數目為2n=48。這後來作為一條定論充斥於各種教科書和百科全書。直到1956年美籍華裔學者蔣有興（Tjio JH）和Levan才首先正確鑑定了人類染色體是2n=46條而不是48條（蔣有興因此榮獲了美國甘迺迪國際獎）。但首先觀察到46條染色體數目的卻是美籍華裔科學家徐道覺（Hsu TC，1917－2003）。
20世紀50年代初，徐道覺在美國德克薩斯大學取得博士學位以後，鑒於當時的處境，只得拋棄自己拿手的果蠅遺傳學研究，經White教授推薦到Pomerat的實驗室出事研究培養中的人和哺乳類細胞的核現象。他先用了半年的時間學習如何建立培養物，拍攝相差顯微鏡照片、縮時電影等技術。但當他試圖觀察細胞的染色體時，卻發現它們擁擠在一起，如同在組織切片中一樣，是沒有指望“突破”這一難關的。儘管他喜歡這個實驗室，卻又懷念起過去研究的果蠅，甚至想再回去搞果蠅遺傳學。
徐道覺曾師從我國最著名的遺傳學家談家楨先生，被欣賞為最有出息的學生。因此，事業的停頓讓他感到十分失望和沮喪，度日如年的悲觀情緒縈繞在他的心頭。但就在此時，“奇蹟”發生了。一天晚上，徐道覺照常到實驗室做研究。在一些治療性流產的胚胎組織（皮膚和脾）培養標本中，他按照常規操作步驟用鹽溶液沖洗細胞時，竟然在顯微鏡下看到了鋪展很好的染色體！他簡直不敢相信自己的眼睛，到實驗室外的咖啡館裡喝了一杯咖啡，清醒頭腦之後再回到實驗桌上，仍然觀察到了同樣的現象。沒有1個分裂相有紡錘體定向，沒有1個分裂細胞顯示細胞分裂中期的邊界，都不是典型的中期。他試圖研究另一些標本並建立更多的培養物，但再也未得到分散得那樣好的標本。他揣測一定是在人脾培養物中出現了什麼“差錯”，花了大約3個月時間力圖從各個因素的試驗中尋找其“奧秘”——包括培養基的成分、培養條件、培養溫度、秋水仙素、固定和染色等。直到1952年4月當他改變平衡鹽溶液的張力時才獲得成功。當他把蒸餾水和平衡鹽溶液相混合以減低張力時，“奇蹟”又重新出現了。他立即想到，手頭這個強有力的工具也許對付另一些細胞材料。果然不出所料，這一手段對所有生物和所有培養物一概都是適用的。可以肯定，在3個月之前出現的“奇蹟”一定是實驗室中的某一位技術員在配製平衡鹽溶液時讀錯了刻度標尺以致配為低滲液的緣故，使得徐道覺成功地將低滲透液技術運用到人體染色體的研究上，使染色體得以很好地鋪展，不再重疊，可以清晰地進行觀察。遺憾的是，迄今仍不知道這位“女英雄”的姓名，正是這位女士的粗心大意對細胞遺傳學的發展做出了意外的“貢獻”。由此，徐道覺確認了正確的人類染色體數目：2n=46。
利用低滲液處理染色體標本是人類細胞遺傳學和脊椎動物細胞遺傳學得以發展的一個重要轉折，是染色體研究中不可缺少的一個環節。但由於受到Paint人類48條染色體結論的影響，徐道覺未能確認自己所觀察到的46條染色體的事實（他確認了，可是並沒有發布），也許是面對眾多的權威不敢於發布，也許是認為條件未成熟不肯輕易發布，也許……總之，他終於沒有發布。他沒有發布，對整個科學界來說，無疑是一個不小的損失，而對他個人來說，實在是一個莫大的遺憾。
1955年，華裔學者蔣有興與瑞典學者Levan通過實驗確認了人體的46條染色體，並毫不猶豫地、勇敢地向Paint的“定論”挑戰，於第2年公布了這一發現。很快獲得了眾口一詞的贊同。至此，關於人類染色體數目的探索大功告成。於是，46條人體染色體的發現權便屬於這位敢於向權威挑戰的華裔科學家，而不屬於在他之前的發現者。
1957年，蔣有興來到丹麥首都哥本哈根做了一場關於人類染色體的學術報告，在聽眾中有一位法國的醫生Lejune。此前，Lejune曾接觸過許多患有先天愚型（Down綜合徵）患兒的病例，他聽了報告後立即想到，這種病會不會是染色體異常所導致的。他回國後，馬上投入了對於患兒染色體的觀察研究。1959年，Lejune發現先天愚型患兒的體細胞內比正常人多了一條21號染色體。這是人類發現的第一種染色體異常導致的疾病。
評價
長期以來，人類的許多遺傳性疾病和先天性的畸形、綜合徵的病因一直困擾醫學界。Lejune的發現，不僅為探明這些疾病的病因開闢了新的途徑，而且開創了醫學研究的一個新領域——醫學細胞遺傳學。1960年，科學家發現慢性粒細胞性白血病患者的Ph染色體。20世紀70年代又相繼出現了多種染色體顯帶技術，提高了染色體分析的精確性。迄今，已正式命名的染色體異常綜合徵有100多種，發現各種染色體異常5000餘種。染色體病的檢查已經成為臨床診斷和產前診斷的常規內容。
後來，一位科學家在評述徐道覺的終身科學遺憾時說：“這好比一位足球運動員，已經把球帶到了必進的12碼區，可是，他沒有起腳，因而失去了臨門一腳獲得成功的驚喜。”
