蔡樵的主要成就
内侧前脑束的细胞起源、纤维联系和功能意义一直被认为是神经解剖学的难题,许多学者对此望而却步。但蔡乔却锲而不舍地对其进行了细致的分析和研究,提出了自己的观点,澄清了多年来对这种光纤连接系统的模糊概念。
多年来,研究神经递质中枢通路和痛觉神经机制的科学家们越来越认识到中脑被盖网、中央灰质区和内侧前脑束在痛觉调制过程中的作用,并将蔡乔当年描述的中脑被盖网的一个地方命名为“蔡氏区”。蔡巧1925秋受聘复旦大学教授。他是中国综合大学开设专门生理学课程的第一人。当时大学普遍用英语授课。他认为使用外语作为教学媒介不便于学生吸收和掌握所学知识,也不便于科学知识的普及和推广。于是他坚持用中文教学,编辑中文讲义,编写了中国第一本大学生理学教材《生理学》(商务印书馆1929年出版,50章70万字),后来修订版改名。这本书曾被延安卫生学校作为教材采用。他的很多学生后来都成了学术界的佼佼者。
65438-0929蔡乔和助教许研究了甲状腺与钙代谢的关系,明确了甲状旁腺切除术后肌肉抽搐甚至死亡的主要原因是血钙浓度严重下降。1930年秋,蔡桥第二次出国,在洛克菲勒基金会的资助下,赴英国、德国深造。他首先在伦敦大学随C.Lovatt Evans教授研究了肝糖原的代谢,观察了乙醚、异巴比妥等麻醉剂的作用,动物断头、去脑后肝糖原的恢复过程,肾上腺素对猫肝糖原分布的影响。* * *发表了三篇文章;随后他在E.D.Adrian教授的建议下到剑桥大学研究麻醉剂(主要是可卡因)对蛙趾中单根神经纤维动作电位传导的影响,研究成果写成论文《麻醉药对单个终末器官神经冲动传导的作用》(the effect of麻醉药对单个终末器官神经传导的影响)。这篇文章和前三篇文章一起发表在伦敦出版的生理学杂志1931上。在这篇论文中,蔡乔报道了他用Matthews示波器通过牵拉青蛙中趾末端的感受器,记录了沿单根神经纤维传递的神经冲动的特征,即感受器刺激的强度变化表现为神经冲动的频率变化,但当刺激保持高强度时,很快冲动频率会逐渐降低,但动作电位的幅度基本保持不变,这就是感受器的适应现象。这种麻醉前正常神经冲动的记录,后来被恩斯特·亨利·斯塔林(Ernst Henry Starling)的《C . L Evans修订的书》和C.G.Harris的《实验生理学》(Experimental Physiology)作为感受器电生理反应的典型例子引用。蔡巧经埃文斯推荐,于1935成为英国生理学会会员。1931年冬,赴德国法兰克福大学深造,参观了著名教授米亚霍夫和雷因·沃布尔的实验室。我还参观了古斯塔夫·格奥尔格·恩布登教授的植物生理学实验室。同时,他写了一篇关于麻醉对单个神经纤维传导的影响的科学论文,发表在1932英国生理学杂志上。1932年春,蔡樵回国。在抗日战争期间和抗战胜利后,蔡樵直接参与和指导了主要围绕血液生理学领域的实验研究。他研究了红细胞脆性、溶血和抗溶血的机理,阐述了脾与红细胞渗透脆性的关系、影响因素和机理。发现胆固醇是正常血浆中主要的抗溶血物质,免疫溶血血清中存在一种“抗胆固醇因子”,可以对抗胆固醇的抗溶血作用。发现除了血小板崩解释放的组胺外,血清血管收缩剂中还有非组胺物质。
脾脏与红细胞渗透脆性的关系及其影响因素和机制的研究:众所周知,人类和其他哺乳动物脾切除后,红细胞渗透脆性明显降低。蔡乔和他的学生先后探索了影响红细胞脆性的各种因素,发现脾内血流停滞的原因实际上是红细胞脆性增加。起初,他们认为原因是红细胞中积累了乳酸和其他可以影响脆性的物质。后来,他们发现脾内血流停滞时,血小板的破坏加剧,他们认为这可能是红细胞脆性增加的更重要原因。其机制是血小板被破坏时,释放出“自溶血素”和“自凝血酶”,可降低红细胞的渗透阻力,引起溶血。
溶血物质和抗溶血物质的研究蔡乔在红细胞渗透脆性研究的基础上,进一步研究了血浆的抗溶血成分。众所周知,血浆具有很强的抗溶血作用,但这种作用来自于什么化学成分,目前尚无共识。蔡乔指导的实验组首先观察到血浆中的胆固醇具有很强的抗皂苷引起的溶血作用。卵磷脂单独使用有溶血作用,但如果与胆固醇同时存在,可增强后者的抗溶血能力。胆固醇对许多其他溶血物质有抗溶血作用,如洋地黄皂甙、粗胆盐、牛磺胆酸钠、甘氨酸钠、肥皂、硬脂酸等。,所以他们认为胆固醇是正常血浆中主要的抗溶血物质。在各种患者和动物中,血浆中胆固醇的含量与血浆的抗溶血作用呈正相关。胆固醇之所以能抵抗上述溶血物质,可能是胆固醇中和了这些物质或与这些物质结合,从而形成了另一种没有溶血活性的化合物。至于卵磷脂如何加强胆固醇的抗溶血作用,可能是前者对后者有促进作用。胆固醇对血清中的“天然溶血素”也有拮抗作用(如狗血清能溶解兔红细胞),卵磷脂也是如此。据分析,胆固醇和卵磷脂的抗溶血作用都是由于它们对补体的抑制作用。对于免疫性溶血性血清,情况更复杂,胆固醇对其没有抗溶血作用。后来发现,这是因为免疫血清中含有一种“抗胆固醇因子”,不仅抵消了胆固醇的抗溶血作用,还具有溶血特性。这种因子由抗原抗体反应产生。
血清中血管收缩物质的研究动物血清中含有许多血管收缩物质。正常血清不仅能收缩血管壁平滑肌(兔耳血管灌注),还能加强胃、肠、子宫等平滑肌的收缩,增强离体心脏的收缩。这与当时文献报道的“血清素”的作用类似,但其化学本质尚不清楚。他们用慢速离心法将新鲜血浆表面的血小板去除,使生成的血清基本失去其血管收缩等功能,因此他们认为血清中收缩血管(包括加强其他平滑肌收缩)的物质主要来自血小板。用组胺酶孵育后,正常血清仍保持较强的缩血管作用,说明其主要化学成分不是组胺。他们在温水浴中干燥血清,并用乙醚提取。提取物仍能促进其他平滑肌的收缩,但对兔耳血管无影响。65438-0943,蔡桥应国务院邀请访美,讲学。她与哥伦比亚大学医学院生理学系的两位美国科学家合作,继续研究血清平滑肌收缩的化学性质。他们在室温下用无水硫酸钠干燥血清后,乙醚提取物仍与正常血清相似,可使包括兔耳血管在内的各种平滑肌收缩,因此推测血清中可收缩平滑肌的物质不止一种。
抗日战争胜利前夕,蔡乔指导一位青年工作者,探索兔耳动脉的光敏感性、寒冷引起细胞凝集的机制、血管损伤后的止血机制。对后一个问题的研究一直持续到抗战胜利回到南京后的一段时间。研究中观察到,当动静脉因穿刺出血时,它们的反应是不同的:动脉先收缩,然后穿刺部位被血块封闭;静脉不收缩,只有血小板栓塞和血块形成。至于毛细血管的穿刺,一方面表现为收缩反应,另一方面表现为血管壁的粘连。
中国人血液生理标准研究自1938以来,蔡乔利用暑假吸收了少数优秀的生理学医学生和他的助手进行中国人的各项生理标准,如肺活量、血细胞计数和血红蛋白浓度、生长速度、部分感觉灵敏度(包括视野测量)、血型(主要是MN血型)分布、基础代谢率等。1948年夏天,美国援华医疗会派其主席、现任哥伦比亚大学生理系主任的Gregerson教授来华,依托南京中央大学蔡乔领导的实验室,举办了为期1个月的研究班。来自全国各地医学院和大医院的20多名资深教研人员参与其中,学习相关技术,并对我国数十名年轻人的血浆量、总血量、可用体液量和血浆蛋白进行了测定。本研究班的科学报告《蟾蜍毛细血管止血机制的进一步观察》发表在中国生理学杂志(中国生理学杂志)1949 17卷3 191 ~ 200页。
抗日战争胜利后,中央大学医学院复员。蔡乔再次领导恢复生理学的教学和研究,继续研究小血管损伤后自动止血的机制,并在英国和中国生理学杂志上发表多篇论文。1947年8月赴英国参加国际生理科学学会牛津会议,并在会上报告了上述出血自止机制的科研成果,引起国际同行的关注,直到1980年初仍被国外学者引用。
中国军事劳动生理学、航天医学、航海医学成立于1952,南京大学医学院改组为第五军医大学,他任校长。根据建设强大空军和海军的需要,蔡乔创立了中国特色的环境生理学——军事劳动生理学、航天医学和航海医学。他在南京建立了一个航空生理学实验室进行研究。1951年编写出版《航空医学导论》,1953 ~ 1955年撰写《航空生理学研究概要》初步报告。65438年至0954年调入军事医学科学院,任副院长、一级研究员、该院学术委员会主任、全军医学科技委员会主任委员。65438年至0957年,军事医学科学院正式成立军事劳动生理研究所,蔡乔为所长。在转入军事医学科学院的第二年,他领导了许多既有理论意义又有军事作战意义的生理学研究课题,如将睡眠生理学研究与陆军士兵和空军飞行员合理安排劳动休息制度相结合,为陆军和空军士兵的选拔、训练和建立淘汰标准提供了各种科学依据。他非常重视部队的实际调研,亲自带领科研人员到飞行部队和现场调研,体验生活。他不仅重视各种研究的理论深度,也非常重视成果的实用价值。因此,他经常要求科研人员细化成果内容,简化方法,以方便部队使用。最后形成了一套切实可行的检验方法,提供给空军有关部门试用,并为试用这些方法培训了技术人员。
在蔡桥的带领下,1953年,我国第一个人用混凝土低压舱建成。60年代后期逐步建成了高空减压舱、爆炸减压舱、动物和人体加速离心机、地面弹射救生装置、模拟失重装置、海上医学研究用潜水加压舱、高低温舱等一批大型设备。从而了解人在航空、航海等特殊条件下的生理反应、耐受极限、训练方法和防护措施,如低压、高压、缺氧、超重、失重、飞行错觉、弹射、振动、高温、低温、深潜等。研究不仅提供了各方面的重要生理数据,还提出了一系列适合我国实际情况的防护系统和装备要求,如航空的加压供氧系统、潜水的减压系统等。在短短的几年时间里,他们不仅建立了研究基地,为我国青年航空航海医学创造了一套研究条件,而且大大缩小了我国在这方面与国际先进水平的差距。同时培养了一批专业的研究人员和技术人员,为我国航空、航海医学的研发奠定了坚实的基础。1987被中华医学会新成立的航空医学学会选为名誉理事长。蔡樵不仅是著名的科学家,也是受人尊敬的教育家。从1925回国至今,在上海和南京高校任教25年。担任军事医学科学院业务领导后,通过科研培养了相当数量的生理学人才。第一,他主张教学与科研相结合,言传身教与身教相结合,身教重于言传。二是要有说服力,指明方向,让学生热爱自己的专业。他不仅重视商业,也重视学生道德品质的教育。几十年来,蔡桥培养的学生遍布全国,大部分都成为了骨干。在复旦大学任教的两年间,他带头倡导用中文编写生理学教材,用中文讲课,建立生理学实验室,让学生自己做实验。、童第周、许、朱鹤年、蒋天河、沈都是他的学生。在吴淞上海医学院任教期间,尽管设备简陋,蔡乔还是在教学之余带领助手系统地开展科研工作。我在上海雷石德研究所的时候,物资供应不错,个人待遇优厚,科研工作顺利。然而,在外国机构培养国内人才非常有限,更不用说直接为祖国人民服务了。蔡巧毅放弃了每月600两白银的优厚薪水,提前一年半离开上海的雷士德研究院,宁愿在待遇低得多的南京国立大学开设新的工作基地。这种做法在当时对于普通人来说确实很难。
蔡巧为人正直,心胸宽广,没有主见。他的学生来自全国各地,不仅有医学院的,还有生物系、心理学系、化学系的。蔡巧一视同仁。抗日战争初期,由于单位从沿海迁到内地,科研条件缺乏,一些已经离开的老学员被蔡乔介绍到成都中央医学院工作。一些从国外回来的留学生,也因为科研条件不足,在蔡巧的帮助下转到了中央大学医学院。
蔡桥崇尚民主作风,平等待人,主张学术问题自由辩论。他从不要求别人(包括他直属的学生)定期向他汇报,而是经常深入实验室,在无拘无束的交谈中了解情况。特别是他主张定期召开生理学会的分会,让大家互相交流,他也总是以学会普通成员的身份参与讨论。人们说蔡桥是最容易找到的领导。他以前都是自己做,具体指导,然后实验结束后和大家一起分析实验中的问题。他不想做“好好先生”。无论年龄多大,无论远近,谁的缺点和错误被他发现,他都会当面提出来。因为他对别人总是采取和蔼的态度,被批评的人不仅没有精神压力,反而感到亲切,愿意改正。
1934 ~ 1935期间,蔡乔作为中英G类留学生在上海录取生理学主考。雷士德所的一位研究员曾经找到蔡巧,为她的助手代考说情。蔡巧当即拒绝,坚持按成绩评分,不能偏科。
每当蔡樵准备提出新课题时,除了请研究者组织力量查阅文献外,他总是先研究。在考虑将航空医学扩展到宇宙医学范畴时,他写了《从低层大气飞行跳跃到宇宙飞行面临的医学问题》《宇宙医学问题》等文章。再比如《疲劳问题》《塞耶应激理论与生理应激》《自主神经反应问题》,都是在新课题推出之前,以及工作一段时间后需要总结提高的时候发表的。蔡乔在批阅论文时,态度认真,逐字逐句认真修改。除了特殊情况,他从来不熬夜。90岁时,由于白内障手术不理想,一只眼睛几乎失明,于是他在另一只眼睛患有青光眼的情况下,坚持在放大镜的帮助下审阅论文。
1980他给一个研究生确定了一个神经元可塑性的研究课题,但是后来他发现国外有人对这个课题做了详细的论述,然后他重新确定了一个更难的课题。研究生不明白,蔡巧对他说:如果我们的研究只是证明别人的结论,那就一文不值。科学的贡献在于,你想到了别人没有想到的问题,做了别人没有做过的事情。后来研究生接受了新课题,在蔡乔的指导下做出了成绩。蔡樵的实事求是、刚正不阿、逆境敢言、从不随波逐流的精神,以及勤奋、一贯的科学作风,被后人称为“一代名师”。即使到了耄耋之年,他仍能敏锐地把握当代生理科学的发展趋势。他生活有规律。他从小就一直坚持锻炼,90多岁还能坚持学习和科研。